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橡膠子彈,最致命的「非致命武器」

果殼網_96
・2012/10/29 ・2657字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 528 ・七年級

國民法官生存指南:用足夠的智識面對法庭裡的一切。

文/光猪

l3C_xyd7uIdA12dl5Uo57p31XqqJsLeiNwNiGE-s6e4EAQAAxAAAAEpQ-1據韓國媒體報導,10月16日下午3時10分許,韓國木浦海洋警察署所屬「3009」艦在全羅南道新安郡黑山面紅島以西北90公里海上發現30餘艘「非法捕撈」的中國漁船。在雙方的衝突中,一名中國船員被韓國海警發射的橡膠子彈擊中身亡。

許多人可能都知道,橡膠子彈屬於「非致命武器」,那麼為什麼還能致命?橡膠子彈導致傷亡又是否和使用者不當有關呢?

身世:軟和慢,來防暴

橡膠子彈是「防暴彈」的一種,防暴彈還包括豆袋彈和塑膠彈,它們都用火藥氣體能量發射,但子彈的材質不是金屬。不過因為「橡膠子彈」這個詞被廣大人民群眾所熟知,所以「防暴彈」往往都被稱為「橡膠子彈」。

無論是哪種防暴彈,其原理都是相同的,那就是用相對慢的速度,擊發材質較軟的子彈。這樣,子彈打到人體上就會變形,起到了緩衝的作用,同時因為變形造成接觸面積迅速變大,所以壓強比普通金屬子彈小,也不容易鑽入人體。

一種散彈槍用的橡皮子彈。
一種散彈槍用的橡膠子彈。

相對較慢的槍口速度,也能大大降低防爆子彈造成的損傷。比如英國的1.5英寸防暴彈的槍口速度是60公尺/秒,射程100公尺。它的使用方法是向下發射,打中目標的腿部,讓其疼痛不能行動。而12號霰彈槍發射的豆袋彈的槍口速度則是70到90公尺/秒。

與之對比,常見的警用半自動手槍格洛克17的9×19毫米手槍子彈的槍口速度達到375公尺/秒;而MP-5A2衝鋒槍發射的9×19毫米手槍子彈的槍口速度更達到400公尺/秒。雖然大口徑防暴彈的子彈重量大於普通子彈,但動能中包括重量的一次方和速度的二次方,所以快速的普通子彈的動能還是要遠大於防暴彈。

例如,18.5毫米口徑的12號散彈槍發射的豆袋彈的重量是40克,槍口速度是90公尺/秒,那麼它在槍口獲得的動能就是162焦耳;而9毫米口徑的MP-5A2發射的帕拉貝魯姆彈的重量是7.45克,槍口速度是400米/秒,那麼它在槍口獲得的動能就是596焦耳。可見,雖然普通手槍子彈的口徑遠小於發射豆袋彈的12號散彈槍,但是前者子彈能夠傳遞給人體的動能卻遠大於後者。

豆袋彈。
豆袋彈。

普通子彈以很大的動能打到人體上,利用其堅硬的外表侵入人體,會切斷人體組織,造成出血和破壞;而防暴彈以比較小的動能打到人體上,不會侵入人體,所以通常只造成疼痛,不容易造成巨大的,永久性的破壞。

最早的防暴彈要追溯到19世紀80年代,當時英屬香港警察在新加坡的防暴行動中,以截成一段一段的掃帚把代替子彈。後來英國人發明了專用的防暴槍和防暴彈,用在對付北愛爾蘭人的暴亂中。這種專門的防暴槍有一個很粗的槍管,只能單發,我們經常會在銀行運鈔車的護衛隊手中看到這種槍。

近年來,各種通常發射普通彈的槍也紛紛配上防暴彈,以增加任務彈性。一般使用的是轉輪手槍和非自動散彈槍。這兩種槍支都沒有彈夾,子彈直接裝入彈膛中,容易控制子彈的種類;而且兩類武器都採用非自動裝置,也就是說不需要用火藥氣體的能量實現下一發子彈再裝填等機械動作,所以裝藥量也可以減少,以減小子彈的動能。另外,也有用自動步槍的槍榴彈發射的防暴彈。

除了上述槍支外,軍工部門也逐步開發半自動武器、自動武器使用的橡膠子彈。半自動手槍、衝鋒槍,甚至自動步槍,也能發射橡膠子彈。可以肯定,越專用的防暴槍安全性越高,用AK-47打橡膠子彈,確實不讓人放心。

這次韓國海警擊中中國漁民是何種子彈尚不得而知。韓國海警有可能使用12號散彈槍和豆袋彈,但是豆袋彈缺乏彈性,「反彈傷人」的情節讓人可疑。也有可能是專用的防暴槍,或者轉輪手槍發射的橡膠子彈,在本次事件中,使用半自動、自動武器發射橡膠子彈傷人的可能性不大。

缺點:使用不當,容易致命

雖然防暴彈的動能相對較小,且不易侵入人體,但它仍然會對人體造成衝擊,將能量以衝擊波的形式透過皮膚傳入人體,造成破壞。如果破壞嚴重,足以造成大出血以致死亡。另外,防暴彈的上述特徵還容易造成一個缺點:它很難準確命中,容易誤傷。

橡皮子彈是警方控制暴亂時的一種武器。
橡膠子彈是警方控制暴亂時的一種武器。

2011年發生的倫敦暴亂中,英國首相授權城市警察「以橡膠子彈作為緊急人群控制手段」,引發了廣泛的爭議。在這裡,倫敦警方使用的是40毫米防暴彈。對此,《探索》頻道的專欄作家克里斯汀・康格(Cristen Conger)曾經在2011年,在一篇名為《橡膠子彈能殺死你嗎? 的文章中,專門討論了橡膠子彈的缺點。

1970年到1975年,英國警方在北愛爾蘭發射了55000150毫米橡膠子彈,殺死了13個人,每18000發彈殺死一個人,而每800發就能重傷一個人。

後來,軍事科技人員改進了橡膠子彈的準確性,據稱可以減少傷亡人數,但是從1987年到1993年的巴以衝突中,死在以色列的橡膠子彈之下的人數至少有20人。

2000年,《刺絡針》雜誌(The Lancet)的一篇文章分析了以色列對巴勒斯坦人使用橡膠子彈的案例,文章一共收集了152個傷亡案例,其中橡膠子彈共造成了201處傷痕。研究顯示,橡膠子彈造成的嚴重傷害主要集中在四肢上(n=73),也會造成頭、頸、臉和胸部的受傷。有61%的傷害為鈍器傷,39%為穿透傷。其中的3例死亡中的2例因為子彈由眼睛射入腦部造成,而另一例則是在膝蓋中槍後的清創術後死亡。

論文的研究顯示,橡皮子彈致傷通常在四肢和上半身。
論文的研究顯示,橡膠子彈致傷通常在四肢和上半身。

文章認為,橡膠子彈造成的傷亡多是因為武器不當所致:橡膠子彈應當向下瞄準,以擊中人體下半身,避免嚴重的傷害。論文的結論為:「橡膠子彈的不準確性、使用時不適當的瞄準和發射距離會讓相當數量的人重傷和死亡。所以這種彈藥不應被認為是一種人群控制的安全方式。」

當人類開始暴力衝突時,任何進行物理攻擊的武器都可能致命,而作為「非致命武器」中比較致命的一種,橡膠子彈劣跡斑斑,使用者肯定會知道使用它可能造成的嚴重後果。而最終致人死命的後果,很可能是武器使用不當造成的。

 

參考資料

本文轉載自果殼網

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為什麼催淚彈不黯然卻能催淚?
陸子鈞
・2014/09/30 ・2721字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 497 ・六年級

國民法官生存指南:用足夠的智識面對法庭裡的一切。

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這幾天香港佔領中環行動,相信許多香港的朋友應該「前不見真普選,後不見民主改革。念天地之悠悠,愴然而涕下。」咦?不對,真正令人痛哭流涕的應該是警察為了驅散群眾而發射的催淚彈。

催淚史

催淚氣體開始廣泛用來對抗人類,是在第一次世界大戰前後(科技始終來自於人性)。在大戰爆發前,1912年法國已經將溴乙酸乙脂(Ethyl bromoacetate)作為催淚氣體在用於警察勤務中 [1]。後來一戰爆發,在西部戰線伊珀爾(Ypres)防守的法軍,也將裝有溴乙酸乙脂的手榴彈用來對抗德軍。接著德軍積極投入研究,才讓催淚氣體在戰場上發揚光大 [2]。

第一次世界大戰之後,1925年的日內瓦協議(Geneva Protocol)禁止將具有窒息性、毒性的氣體、液體、物質,或者微生物應用於戰爭之中-當然,也包括了催淚氣體。不過協議是針對戰爭期間規範,是否能將催淚或是催吐(像是二苯胺氯胂)戰劑用在防暴行動,仍有不同的看法 [3]。也就是這樣,所以我們還是能在世界各地許多群眾行動中,看到警察使用催淚彈。

催淚彈組成

其實催淚彈的組成並不是全都是為了催淚,主要分三種目的:加溫散佈催淚。歷史最悠久的催淚成分有三種:溴化二甲苯(Xylyl bromide)、2-氯苯乙酮(Phenacyl chloride,簡稱CN)、鄰-氯代苯亞甲基丙二腈(2-chlorobenzalmalononitrile,簡稱CS),其中CN毒性最強,所以大多已經被CS取代用於鎮暴的催淚彈 [4]。除了CS,1962年意外被合成出來的CR(Dibenz[b,f][1,4]oxazepine)也有用於催淚彈;不過和CS不同,CS容易用水去除,但CR遇水反而會加劇作用,是比較危險的成分。

事實上,催淚的CS在常溫下是固體粉末。為了要讓CS能夠像氣體一樣散佈,就需要加入其他成分-像是容易揮發的二氯甲烷,讓它帶著CS擴散在空氣中。除此之外,高溫也有助於氣體散佈,所以催淚彈也會加入其他的化學物質來產生溫度,加速CS的擴散 [5.4],這也是為什麼上街示威教學都會提到不要徒手撿起剛落地的催淚彈,很可能因此燙傷。

 催淚彈的詳細組成
成分 簡介 功能
通常由木頭碳化而成,拔掉保險插梢後會開始悶燒。 提供熱能
硝酸鉀 提供氧氣,維持木炭的燃燒。 助燃
木炭燃燒,會使矽反應成高溫的二氧化矽,能夠點燃其他化學成分。 助燃
蔗糖 在約186℃熔化,能以相對來說較低的溫度使催淚物質揮發。 燃料
氯酸鉀 燃燒時會釋放出大量的氧氣。燃燒後成為氯化鉀,也能製造煙霧。 氧化劑
碳酸鎂 由於氯酸鉀接觸到酸會有爆炸性,所以加入在瀉藥中常見的碳酸鎂,能夠中和反應過程中可能產生的酸性物質。此外,碳酸鎂加熱後產生二氧化碳,也是煙霧的組成之一。 中和劑
鄰-氯代苯亞甲基丙二腈 催淚的主角,也就是前面提到的CS。大約每立方公尺4毫克(mg)就能驅散群眾;致死劑量則要多達每立方公尺25公克(g)。 催淚
硝化纖維 確保所有成分均勻混和。 混和劑
 整理自:What’s Inside: Tear Gas — WIRED [05.31.2011]

為什麼催淚彈既不黯然又不銷魂卻讓人兩淚交流?

雖然催淚彈已經存在近一世紀,不過科學家對於催淚的生化機制還是了解不多 [6],當然也沒有接觸到催淚物質後立即有效的治療方式。

耶魯大學醫學院的藥理學家滕德(Sven-Eric Jordt)長期研究催淚物質,他在德國就學時曾參與反對核廢料的遊行,也在那場遊行中體驗到他的研究對象有多催淚 [7]。

滕德發現,催淚物質對於體表神經上的TRP離子通道(Transient Receptor Potential channels)來說是一種促進劑(agonist),當TRP離子通道接收到催淚物質,就會引發一連串的生理反應,像是疼痛、發炎、紅腫。他在2008年發表的研究中,基改實驗小鼠天生不具有TRPA1通道蛋白,和一般的小鼠相比,對於催淚物質的反應行為就沒這麼強烈;另外,研究團隊也成立利用兩種TRPA1的阻斷劑(antagonists)減少催淚物質引起的刺激,顯示TRPA1是其中一個催淚物質作用的通道蛋白 [6]。

不過TRPA1阻斷劑是否能夠應用在反催淚彈呢?滕德在接受《國家地理》採訪時提到:「很難說,理論上可以。」但他認為在接觸催淚彈之前使用阻斷劑很有風險,因為TRPA1引發的身體不適,為了就是讓我們知道有危險該遠離,假如使用了阻斷劑,很可能讓自己暴露在更高劑量的刺激物質下,更有風險導致化學灼傷 [7]。

要是輕看催淚彈就要落淚了

「催淚彈」這個字會被誤解成只有催淚的效果,但其實催淚物質刺激的是體表(是的!即使你戴了防毒面罩,但是穿著吊嘎遇上催淚彈還是會刺痛),只是像是眼、鼻、口這種有粘膜的部位更容易受到化學物質的刺激。催淚物質除了會讓人流淚、皮膚紅腫疼痛之外,還會刺激呼吸道,嚴重的時候可能會窒息。2011年,一位巴勒斯坦婦女就在一場抗議行動中,因為催淚氣體讓她無法呼吸而致死 [8]。稱這些鎮暴武器為「非致死性兵器」,反而會讓人掉以輕心(參考〈橡膠子彈,最致命的「非致命武器」〉

接觸到催淚物質會不會對身體造成長期影響,或者永久性的傷害?「不知道」,畢竟接觸過催淚物質的人不多,很難有足夠的個案供科學家追蹤,但是滕德教授已經開始相關的研究。[9]

催淚彈在面前落下該…..?

跑吧。

如同前面提到的,目前沒有立即減緩刺激的方法。催淚彈在開放空間的作用有限,特別是有風的時候,很容易被吹散,所以遇到催淚彈,往新鮮空氣方向閃避才是上策。另外,即使被嗆到很難受也不要原地蹲下,因為常見的催淚物質CS比空氣重,會往下沉,蹲下只會接觸更多CS。 [5.5]

遠離催淚彈之後,盡可能換掉衣物,因為CS在常溫下是粉末,沾附在衣物上的CS會持續刺激皮膚 [5.5],不過特別要注意的是不能接觸到含氯漂白配方的清潔劑,那會使CS反應成更具毒性的物質。此外,也要避免雙手接觸眼、口、鼻-沒錯,別揉眼睛,還有在擤鼻涕前也要先洗手,避免手上沾到CS又再次刺激粘膜。

——————–

科宅我是沒遇過催淚彈,期盼這波香港佔中的朋友平安順利。

 

▼軍官入伍訓中的毒氣體驗就是用CS

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參考資料:

  1. Ethyl bromoacetate — Wikipedia
  2. Chemical weapons in World War I — Wikipedia
  3. Geneva Protocol — Wikipedia
  4. Phenacyl chloride — Wikipedia
  5. How Tear Gas Works — How Stuff Works
  6. Bessac, B. F., Sivula, M., von Hehn, C. A., Caceres, A. I., Escalera, J., & Jordt, S. E. (2009). Transient receptor potential ankyrin 1 antagonists block the noxious effects of toxic industrial isocyanates and tear gases. The FASEB Journal, 23(4), 1102-1114.
  7. The Surprising History and Science of Tear Gas. National Geographic [June 12, 2013]
  8. Israel investigates tear gas death of Palestinian protester. The Guardian [2 January 2011]
  9. What Are the Long-Term Health Effects of Tear Gas? SoU [August 21, 2014 ]
陸子鈞
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Z編|台灣大學昆蟲所畢業,興趣廣泛,自認和貓一樣兼具宅氣和無窮的好奇心。喜歡在早上喝咖啡配RSS,克制不了跟別人分享生物故事的衝動,就連吃飯也會忍不住將桌上的食物作生物分類。