Главная страница

Антонов Химическе оружие. Основные вехи в развитии химического оружия


Скачать 0.91 Mb.
НазваниеОсновные вехи в развитии химического оружия
АнкорАнтонов Химическе оружие.pdf
Дата05.04.2017
Размер0.91 Mb.
Формат файлаpdf
Имя файлаAntonov_Khimicheske_oruzhie.pdf
оригинальный pdf просмотр
ТипДокументы
#13033
страница1 из 12
Каталогid231427252

С этим файлом связано 2 файл(ов). Среди них: Антонов Химическе оружие.doc, Antonov_Khimicheske_oruzhie.pdf.
Показать все связанные файлы
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   12

ОСНОВНЫЕ ВЕХИ В РАЗВИТИИ ХИМИЧЕСКОГО ОРУЖИЯ
По окончании 1-ой мировой войны исследования и разработки в области химического оружия не только нe приостановились, а наоборот, развернулись с большим размахом. С наиболь- шей интенсивностью эти исследования проводились в США, Великобритании и Франции. Германии по Версальскому договору было запрещено иметь химическое оружие и это задержало на несколько лет развертывание ею исследований по совершенствованию этого оружия. Советский
Союз после окончания гражданской войны, а течение нескольких лет не мог приступить к работам по химическому оружию из-за тягот разрухи, наступившей в результате революции и войн.
На начальном этапе послевоенных исследований и разработок основное внимание было уделено иприту как показавшему наибольшую эффективность по сравнению с другими при- менявшимися в ходе войны отравляющими веществами. В ходе этих исследований и разработок проводился поиск более совершенных технологий промышленного получения иприта, а также синтез структурных аналогов его с целью получения более токсичных отравляющих веществ. В эти годы были разработаны технологии получения иприта путем хлорирования тиодигликоля (метод
Мейера), реакцией присоединения этилена к моно- и дихлористой сере (Левинштейновский процесс), а также фотохимической реакцией присоединения сероводорода к винилхлориду.
Наиболее доступная технология по Левинштейну приводила к получению продукта с высоким содержанием нежелательных примесей, ухудшающих его хранимость. В связи с этим была внедрена в производство дистилляция левинштейновского иприта, для получения перегнанного иприта, которому в США был присвоен шифр HD. Получение иприта через тиодигликоль было освоено фирмой Monsanto Chemical Company (США), той самой, которая в 80-е годы принимала участие в разработке бинарной химической авиабомбы «Бигай».
В целях поиска более токсичных аналогов иприта были синтезированы сотни структурно- родственных соединений, однако не было найдено ни одного нового вещества, которое по сово- купности свойств обладало бы преимуществом перед ипритом. Последующее развитие химии отравляющих веществ не единожды засвидетельствует, что родоначальная структура и многих других высокотоксичных веществ оказывается непревзойденной ни по уровню токсичности, ни по физико-химическим свойствам.
Опыт применения иприта в войне показал, что он опасен не только в капельно-жидком состоянии при воздействии через кожу. Всесторонний анализ структуры потерь от иприта, а также экспериментальных данных по поражению кожных покровов парами иприта привели исследователей к выводу, что в состоянии пара он в наибольшей мере подходит для применения в наступательных целях. На основе реализации этой идеи были разработаны боеприпасы, обеспечивающие перевод иприта в состояние пара и аэрозоля. В одном из вариантов ипритных боеприпасов возгонка отравляющего вещества осуществлялась с помощью пиросоставов или термических генераторов. В другом варианте возгонка иприта достигалась за счет теплоты сгорания пирогенного вещества, добавляемого к иприту в количестве нескольких процентов.
Поражение людей парами и аэрозолем иприта особенно опасно в условиях жаркого и влажного климата из-за того, что вспотевшая кожа становится более чувствительной к воздействию иприта, а защита ее затруднена из-за проблем создания защитной одежды с удовлетворительными физиолого-гигиеническими показателями. К тому же при высоких температурах окружающей атмосферы увеличивается летучесть иприта и создаются более высокие концентрации его в воздухе.
Два аналога с большим молекулярным весом привлекли внимание специалистов. Молекула одного из них, получившего шифр Q, образована как бы из полутора молекул самого иприта. Он рассматривался в качестве потенциального отравляющего вещества под названием «сескви-иприт» или «полуторный иприт». Сескви-иприт токсичнее иприта в несколько раз, однако является твердым веществом с температурой плавления 56,5ºС и мог применяться лишь в смеси с ипритом. Второй аналог, имеющий шифр Т («кислородный иприт»), плавится при температуре
ниже минус 10ºС. Он также предназначался для применения в различных смесях. Ввиду меньшей летучести вещества Q и Т создают стойкое заражение вооружения и местности, что важно для ус- ловий жаркого климата, так как в этом случае даже при высоких температурах воздуха опасность поражения людей при контакте с зараженными объектами сохраняется в течение нескольких суток.
В Советском Союзе изготовлялся «иприт Зайкова», получаемый при производстве путем замены этилена на пропилен. Температура плавления этого иприта лежит ниже 0ºС. С целью пол- учения низкозамерзающих рецептур, кроме иприта Зайкова, изучались смеси иприта с люизитом, одна из которых была принята на вооружение и ею снаряжались артиллерийские и авиационные боеприпасы. Иприт и его смесь с люизитом использовались в виде загущенных рецептур для того, чтобы при разрыве боеприпасов или при диспергировании их с помощью выливных авиационных приборов получать капли отравляющих веществ более крупных размеров. Загущение производилось растворением в иприте или в смеси его с люизитом 4-8% полиметилметакрилата с молекулярным весом примерно 50 тыс. дальтонов.
А з о т и с т ы е а н а л о г и и п р и т а были известны еще в 30-х годах. Их назвали «азотистыми ипритами» ввиду структурного сходства и подобия токсического действия с сернистым ипритом.
В годы 2-й мировой войны эта группа отравляющих веществ была детально исследована. Среди синтезированных более чем 200 соединений этой, группы наиболее токсичными оказались три-(β- хлорэтил)амин (HN3), метил-бис-(β-хлорэтил)амин (HN2), этил-бис-(β-хлорэтил)амин (HN1) и изопропил-бис-(β-хлорэтил)амин. В отличие от сернистого иприта, эти вещества плохо реагируют с дегазирующими веществами из класса хлораминов. Они плохо разлагаются хлорной известью и гипохлоритами. Импрегнированное хлорамином защитное обмундирование, хорошо защищающее тело от паров сернистого иприта, не эффективно при защите от паров азотистых ипритов.
Предпринимались попытки найти более токсичный структурный аналог люизита, но безуспешно. Исходное соединение было токсичнее всех его производных. Люизит отличается от иприта быстродействием и более низкой температурой замерзания (минус 10-15°С). При- меняемые в смеси, иприт и люизит усиливают токсический эффект друг друга.
В годы 2-ой мировой войны в качестве потенциальных отравляющих веществ исследовались нитрозок арбамат ы, получаемые реакцией карбаматов (уретанов) с окислами азота или азотной кислотой. Они оказались менее токсичными, чем иприт, и к тому же нестабильными. Для их применения предполагалось использовать боеприпасы, конструкция которых позволяла проведение химической реакции их образования непосредственно в корпусе боеприпаса во время применения. Боеприпасы для применения нитрозокарбаматов были прообразами современного бинарного химического оружия.
Сохранялась на вооружении и син ильн ая к и слот а. Ввиду быстродействия и крайне высокой летучести предполагалось использование ее для уничтожения живой силы противника на направлении наступления своих войск. Считалось, что при благоприятных условиях на площади поражаемой цели можно за короткое время создать облако отравленной атмосферы с высокой концентрацией синильной кислоты, так что за время, необходимое для надевания противогаза (30-60 сек), живая сила вдохнет летальную дозу отравляющего вещества.
Хлорциан, обладающий таким же, как синильная кислота, характером токсического действия и уровнем летальной дозы, очень плохо сорбируется угольной шихтой противогаза.
Считалось, что при подходящих метеоусловиях можно создавать такие концентрации хлорциана на площади цели, при которых наступает пробой противогаза. Хлорциан рассматривался отравляющим веществом, предназначавшимся прежде всего для нанесения поражений живой силе, заблаговременно надевшей противогазы.
Фосген длительное время оставался на вооружении как довольно токсичное вещество, доступное из-за его широкого применения в коммерческом секторе химической промышленности. В конце 2-ой мировой войны США намеревались применить фосген против кораблей военно-морского флота Японии и с этими целями проводили натурные испытания, только вместо японцев на палубах кораблей размещались подопытные животные. Фосген рассматривался также в качестве отравляющего вещества, способного в определенных
условиях преодолевать противогаз. Оказалось, что защитные свойства угольной шихты по фосгену резко снижаются при увлажнении шихты. Увлажнение шихты противогазов у противника предполагалось достигать путем вынуждения живой силы (например, применением ядовитых дымов) находиться в противогазах при высокой влажности воздуха.
Такие условия наиболее характерны для Арктики. Различные варианты применения фосгена в арктических условиях проверялись в ходе натурных испытаний.
С целью получения отравляющего вещества, эффективно преодолевающего противогаз, испытывался декафторди сульфид, который одинаков с фосгеном по уровню токсичности, но кипит при более низкой температуре (минус 53ºС).
Эксперименты не подтвердили надежд. Оказалось, что американский противогаз MIO АI, равно как и противогазы других армий, защищают и от паров этого весьма летучего вещества.
Начиная с 1943 года, в ряде стран проводились исследования арилкарбаматов (эфиров карбаминовой кислоты и фенолов). Родоначальной химической структурой арилкарбаматов является алкалоид физостигмин, обладающий антихолинэстеразным действием. Арилкарбаматы являются твердыми веществами, обладают высокой токсичностью и быстродействием. Они стабильны и могут без потерь свойств длительно храниться. К настоящему времени карбаматы детально изучены. В Registry of Toxic Effects of Chemical Substances (Washington, 1988) содер- жатся сведения о токсичности более чем 1.300 арилкарбаматов.
В 1952 году во Франции в процессе поиска ингибиторов холинэстеразы была обнаружена высокая токсичность у б и с ч е т в е р т и ч н ы х а р и л к а р б а м а т о в . Летальные дозы у отдельных представителей этого ряда высокотоксичных веществ оказались равными и даже меньшими, чем у фосфорорганических отравляющих веществ. Бисчетвертичные арилкарбаматы были детально исследованы в военно-химических и токсикологических лабораториях ряда стран.
Однако, ни в одной из армий, несмотря на высокую токсичность и доступность, бисчетвертичные арилкарбаматы не были приняты на вооружение. Основной недостаток карбаматов состоит в том, что они являются твердыми веществами, в силу чего они по эффективности воздействия на живую силу существенно уступают жидким отравляющим веществам нервно-паралитического действия.
В 1942 году была обнаружена высокая токсичность у фторуксусной кислоты, ее эфиров и солей. Эти фторсодержащие вещества обладают быстродействием, при летальных дозах гибель животных наступает через 0,5-1,0 час. В годы 2-ой мировой войны фторуксусная кислота, ее производные и структурные аналоги исследовались в США и Великобритании. Было испытано не менее 160 различных соединений. В результате проведенных исследований было установлено, что они поражают сердечно-сосудистую и центральную нервную системы. Отли- чительной особенностью веществ этой группы является весьма широкий разброс величин летальных доз для различных животных. Например, летальная доза метилового эфира фторуксусной кислоты для мыши в 50 раз выше летальной дозы для кролика. Летальные дозы этих веществ для человека не установлены, а прогнозные величины доз не надежны из-за отмеченной вариабельности доз при переходе от одного вида животного к другому. Считалось, что по уровню токсичности они уступают многим отравляющим веществам и интерес к ним был утрачен.
Наибольшие успехи в развитии отравляющих веществ связаны с исследованиями в области эфиров фосфорной и алкилфосфоновой кислот. Начало этим исследов аниям положили синтезы диалкиловых эфиров фторфосфорной кислоты, которые были описаны в литературе еще в 1932 году.
В 1938 году в лаборатории инсектицидов «И.Г.Фарбен» Герхард Шрадер получил диизопропиловый эфир фторфосфорной кислоты, оказавшийся весьма токсичным веществом. Независимо от Г. Шредера, этот диэфир был синтезирован Б. Сондерсом (Великобритания), о чем он сообщил на конференции в Лондоне в декабре 1941 года. Указанный диэфир представляет собой прозрачную подвижную жидкость, не замерзающую при минус 82ºС. Летальная доза паров диизопропилового эфира фторфосфорной кислоты примерно равна летальной дозе фосгена, но в отличие от него, диэфир не имеет скрытого периода токсического действия. Диэфир вполне отвечал требованиям, предъявляемым к отравляющим веществам тога времени. Он изготовлялся в больших количествах под шифром DF-3 и DFP. Диалкиловые эфиры фторфосфорной кислоты утратили значение
как потенциальные отравляющие вещества после открытия более высокой токсичности у эфиров метилфторфосфоновой кислоты, к числу которых относятся зарин (GB) к зоман (GD).
Синтезам зарина и зомана предшествовало получение Г. Шрадером в 1936 году табуна (шифр GA), являющегося цианамидом этилового эфира фосфорной кислоты. Летальная доза табуна при ингаляции в 8 раз меньше, чем у фосгена. Смерть пораженного табуном наступает не позднее чем через 10 минут.
Табун сразу привлек к себе внимание как мощное по тому времени отравляющее вещество. В 1940 году было начато строительство завода по изготовлению табуна в Дихернфурше-на-Одере близ Бреслау, который в мае 1943 года был введен в действие. К апрелю 1945 года в Германии было накоплено
8770 тонн этого отравляющего вещества.
Развивая успех, Г. Шрадер в 1939 году синтезировал зарин - изопропиловый эфир метилфторфосфоновой кислоты. Зарин примерно в 5 раз превосходит табун по ингаляционной токсич- ности. С июня 1944 года зарин начал изготовляться на опытной технологической установке. К концу войны запасы зарина и Германии составили 1260 тонн.
В конце 1944 года в Германии был получен структурный аналог зарина, названный з о м а н о м.
Зоман примерно в 3 раза токсичнее зарина. Зоман до самого конца войны находился на стадии лабораторных и технологических исследований и разработок. Всего было изготовлено около 20 тонн зомана.
Зарин и зоман по совокупности токсических и физико-химических свойств существенно превосходят ранее известные отравляющие вещества. Они пригодны для применения без ограничений по погодным условиям. Их можно диспергировать взрывом до состояния пара или тонкодисперсного аэрозоля. Зоман в загущенном состоянии может применяться как в артиллерийских снарядах и авиационных бомбах, так и с помощью выливных авиационных приборов. При поражениях тяжелой степени скрытый период действия у этих отравляющих веществ практически отсутствует. Смерть пораженных наступает от паралича дыхательного центра и сердечной мышцы.
Создав новое поколение химического оружия и организовав промышленное изготовление зарина и табуна втайне от союзников по антигитлеровской коалиции, Германия получила явное преимущество перед ними в области химических вооружений. В случае развязывания химической войны с применением табуна, зарина и в какой-то доле зомана перед союзниками встали бы вряд ли разрешимые в ходе последних лет войны проблемы защиты войск от этих отравляющих веществ. Ответное применение иприта, фосгена и других отравляющих веществ, составлявших основу их химического арсенала, не обеспечивало получение адекватного эффекта. Союзные армии не имели необходимых средств защиты от табуна и зарина.
Отсутствовали антидоты, газосигнализаторы и дегазирующие растворы. Импрегнированное обмундирование, состоявшее на снабжении союзных армий, было пригодно для защиты тела от паров иприта и люизита, но не обладало защитными свойствами от фосфорорганических отравляющих веществ. К счастью для союзных армий, применение против них табуна и зарина не состоялось. До сих пор не раскрыты причины, по которым Германия, обреченная на пора- жение в войне обычными средствами, не попыталась переломить ход войны в свою пользу с помощью новейшего химического оружия.
ПОСЛЕВОЕННЫЙ БУМ
США и Советский Союз, захватив в качестве трофеев запасы табуна и зарина, снаряженные ими боеприпасы, а также технологическое оборудование заводов по их изготовлению, не теряя времени, предприняли всевозможные меры по организации собственных производств этих отравляющих веществ. Завод по изготовлению табуна и технологическая установка по синтезу зарина были демонтированы и перевезены в Сталинград
(ныне Волгоград), где и было затем организовано изготовление советского химического оружия по немецкой технологии. США на положении военнопленных отправили в Эджвудскнй арсенал немецких специалистов во главе с Г. Шрадером. При участии немцев, США к 1952 году закончили подготовительные разработки и приготовления и пустили на полную мощность вновь
построенный завод по изготовлению зарина в составе армейского Рокки-Маунтинского арсенала
(г.Денвер, штат Колорадо).
Успех немецких химиков, открывших табун, зарин и зоман, породил резкое расширение масштабов работ по поиску новых отравляющих веществ, проводимых в США, Советском
Союзе и в других странах. Результат не заставил себя долго ждать. Уже в 1952 году сотрудником лаборатории химических средств защиты растений английского концерна «Империал кемикл индастриз» доктором Ранаджи Гошем было синтезировано еще более токсичное вещество из класса фосфорилтиохолинов. Примерно в это же время аналогичные синтезы осуществили доктор Г. Шрадер и доктор Ларс-Эрик Таммелин из шведского института оборонных исследований.
Англичане, в соответствии с трехсторонним соглашением между США, Великобританией и Канадой по проблеме химического оружия и зашиты от него, информацию об открытии нового высокотоксичного вещества передали в Эджвудский арсенал армии США для испытаний и оценок.
В оборонных химических лабораториях США и Великобритании за короткое время были синтезированы и в токсикологическом отношении изучены сотни структурных аналогов полученного Р. Гошем фосфорилтиохолина. В США был сделан выбор в пользу О-этилового S -
2-(N,N-диизопропиламино)этилового эфира метилфосфоновой кислоты, получившего шифр VX.
В апреле 1961 года в США начал работать на полную мощность завод в Нью-Порте (штат
Индиана) по производству вещества VX и снаряженных им боеприпасов. Годовая производительность завода в год его пуска равнялась 5000 тонн вещества. Согласно сообщениям печати, в 1969 году США достигли запланированного уровня запасов вещества VX и завод был законсервирован, но продолжает сохраняться в готовности к возобновлению производства химического оружия, несмотря на принятые правительством США решения о переходе к производству бинарных боеприпасов с VX на других заводах.
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   12

перейти в каталог файлов
связь с админом