Одним из первых массовых боевых отравляющих веществ был хлор. Как мы уже с вами знаем, был получен химиком из Швеции Карлом Шееле в 1774 году. При взаимодействии соляной кислоты с диоксидом марганца получился газ желто-зеленого цвета. В 1810 году этот газ был исследован Эдмондом Деви – английским химиком, который установил, что это химический элемент, который он и назвал Chlorine (от греческого – желто-зеленый).
Хлор оказался удобным для хранения и транспортировки веществом. В баллонах, разумеется. Для его сжижения нет необходимости в большом давлении, а при понижении температуры и подавно. Например, при близкой к нулю температуре он превращается в жидкость уже менее, чем при 4 атм. А при –34 он становится жидким уже сам – при нормальном атмосферном давлении. При этом в большинстве реальных ситуаций достаточно открыть вентиль баллона, и хлор перейдет из жидкого состояния обратно в газообразное.
Важными характеристиками хлора были его большая летучесть, большая плотность газового облака и то, что он в два с лишним раза тяжелее воздуха. Все это вместе давало возможность быстро создавать ядовитое облако достаточной концентрации и перемещать его на большие расстояния (километры и даже десятки километров). По данным некоторых исследователей, возможно также, пользуясь тяжестью хлора, направлять его под уклон местности даже против слабого ветра.
Благодаря тяжести хлор заполняет собой окопы, траншеи, лощины, овраги, воронки от взрывов, заползает в блиндажи и укрытия. В целом именно в низинах хлор достигает особенно высоких концентраций. Я думаю, вы понимаете, что на местности, изрытой окопами и блиндажами, эффективность такого оружия будет особенно высока: обычное оружие заставляет солдат находиться ниже – прятаться, зарываться в землю, а хлор достает их там, где они укрываются.
Фосген (карбонилхлорид, хлорокись углерода). Как это порой бывало в химии в прежние века, фосген был синтезирован случайно в 1811 году. Это сделал все тот же Эдмонд Деви, которого мы знаем по разделу с хлором. По некоторым данным, это произошло, когда ученый впустил хлор в сосуд, в котором до этого уже находился монооксид углерода (угарный газ), и оставил закрытый сосуд на столе – до завтра. Под воздействием солнечного света содержимое сосуда изменило привычный для хлора зеленовато-желтый цвет и приобрело запах прелого сена и яблок.
Фосген, как и хлор, это вещество, активно используемое в промышленности. Например, на момент начала Первой мировой войны он применялся для изготовления красителей. Ввиду этого промышленность производила его в больших количествах. Что особенно интересно – это то, что ввиду очень высокого давления пара фосген может быть опасен даже в жидком состоянии. Несмотря на то, что при температуре чуть выше 8 градусов он конденсируется в жидкость, летучесть его такова, что даже в зимнее время он может создать токсическую концентрацию.
Интересной особенностью фосгена является то, что он способен проникать через угольную шихту (наполнитель) противогазных коробок, если она достаточно влажная. Поэтому если заставить бойцов противника долго сидеть в противогазах, особенно в замкнутом помещении, то фосген может начать проникать через их противогазы. Особенно с учетом того, что в Первую мировую далеко не все противогазы имели клапан выдоха, и влажный выдыхаемый воздух проходил через противогазную коробку, а значит, и через шихту.
При этом, несмотря на то что фосген не был изначально боевым средством, имеются сведения, что именно он ответственен за большинство именно смертей от химического оружия в Первую мировую. В первую очередь это связано с его направленностью именно на убийство – смерть от удушья. В отличие от него, иприт, при всех ужасах поражения им тела, именно смерть вызывает с меньшей вероятностью. Он скорее отправит многих на больничную койку. Дифенилхлорарсин также в первую очередь выводит людей из строя временно, хотя насмерть надышаться запросто можно и им. Фосген же направлен на конечный во всех смыслах результат. Особенно этому способствовало развитие различных способов применения фосгена, как в смеси с другими веществами, так и в газометных атаках, где достигались такие концентрации отравляющего агента, что не спасали никакие защитные средства.
Я также хотел бы немного коснуться механизма действия фосгена. Мы уже с вами знаем, что он вызывал отек легких и смерть от удушья. Но давайте рассмотрим чуть подробнее. Фосген поражает нижние дыхательные пути, приводя к развитию патологических процессов в легочной ткани. В частности, вызывается нарушение газообмена, вплоть до полной асфиксии, однако характерно наличие большого скрытого периода – несколько часов. Проявляется просачивание плазмы крови в альвеолы – собственно, так формируется отек. Сжатие клеток слизистой альвеол и расширение капилляров способствуют скоплению жидкости, и вот эта-то самая жидкость и мешает газообмену. Имеются сведения, что в легкие может переходить чуть ли не половина от общего количества плазмы крови. У умерших наблюдается «фосгеновое легкое», которое может превышать массу здорового в четыре-пять раз, как пишут в своей книге «Химическое оружие в Первой мировой войне» исследователи М. В. Супотницкий, С. В. Петров и В. А. Ковтун.
Хлорпикрин был впервые открыт Джоном Стенхаузом в 1848 году. В этом веществе интересно то, что оно занимает как бы промежуточное положение между слезоточивыми и удушающими БОВ. Помимо этого, он довольно долго держится – летом до 6 часов, а если в лесу, то и до 12 часов. Зимой дольше минимум вдвое, причем он относительно эффективен даже в сильные морозы. Его действие заключается в раздражении слизистых и кожи, слезотечении, смыкании век, но он может вызвать даже отек легких. В относительно высоких концентрациях может дойти и до рвоты и потери сознания. При высоких концентрациях действует как удушающее, поражает органы дыхания, вызывает отек легких и смерть, но по токсичности он уступает другим БОВ. Однако сочетание дешевизны в производстве, удобства в обращении и применении, сильных раздражающих эффектов и способности к ослаблению защиты ранних газовых масок перед хлором или фосгеном привело к широкому применению его в Первой мировой войне. В целом в ходе ПМВ широко распространено было применение смесей отравляющих веществ, и случай с хлорпикрином как раз из этой серии.
Это особая группа мышьякорганических боевых отравляющих веществ, воздействующих в первую очередь на верхние дыхательные пути, но не только. Одной из важнейших их особенностей была способность проникать через фильтры (до внедрения противоаэрозольных вставок) и, в меньшей степени, через клапаны выдоха и полосу обтюрации ранних противогазов. Второй важной особенностью было то, что не требовалось большой экспозиции в боевой концентрации вещества. То есть в боевой концентрации для эффекта достаточно чуть ли не одного вдоха. Спустя несколько минут пораженный начнет кашлять, его будет рвать, а при больших концентрациях он будет испытывать сильную боль, причем не только в легких, но и в суставах, и впадет в ступор. Также при высоких концентрациях и тяжелых поражениях возможен отек легких, приводящий в том числе к смерти спустя несколько дней или недель.
Одним из основных веществ этого типа был дифенилхлорарсин. Он был описан в Германии еще в 1880 году. Наряду с ним применялся дифенилцианарсин, считавшийся более активным. Еще более токсичным был этилдихлорарсин, который имел дополнительный фактор поражения. При попадании капельножидкого агента на кожу возникало покраснение, переходящее затем в волдыри. По некоторым данным, особенно сильное поражение наблюдалось на кончиках пальцев, так как вызывалось сильное воспаление, сопровождающееся сильной болью, длящейся днями, а в особых случаях – неделями.
На протяжении XIX века иприт открывался несколько раз. Сперва в 1822 году, потом в 1859–1860 годах и, наконец, в 1886 году был получен дихлордиэтилсульфид (собственно иприт, по названию города Ипр, где он был применен впервые) в чистом виде. Однако, в отличие от хлора, фосгена и некоторых других веществ, которые изначально «нашли себя» в качестве мирных химических ингредиентов в промышленности, иприт не отличался ничем, кроме ожогов кожи, поражения глаз и дыхательных путей. Но тут подоспела Первая мировая, и как завертелось…
С первым применением иприта в 1917 году была открыта новая страница химической войны – применение стойких отравляющих веществ. Деление на более стойкие и менее стойкие вещества в каком-то виде было и раньше, но там речь шла скорее о том, будет ли оно лежать на местности час, два или шесть. С ипритом счет пошел на дни, а в особых случаях и более чем на неделю.
Стоит отметить, что иприт – это собирательное название нескольких веществ и смесей. Одной из причин является то, что классический дихлордиэтилсульфид не может применяться при низких температурах. Сам по себе он по большому счету применим только в теплое время года – когда температура выше примерно 15 градусов. И вот как минимум чтобы иметь возможность применять его и осенью, и зимой, и ранней весной, производят различные смеси и виды иприта. Его смешивали с тетрахлорэтаном, с хлорбензолом, с хлорпикрином, а после ПМВ и с люизитом, в некоторых случаях добиваясь даже отрицательной температуры застывания. Иприты бывают сернистые (классический вариант), дистиллированные, иприт Зайкова (низкозамерзающий для суровых зим), кислородные, азотистые и бог еще знает какие.
Стоит отдельно упомянуть еще разок, что иприт – это аэрозоль или жидкость, лежащая на поверхностях и медленно испаряющаяся. Иприт опасен как при попадании капель на кожу, так и при воздействии паров/аэрозоля, а в особенности – при вдыхании. Плотность паров иприта вызывает скопление их на дне окопов, траншей, воронок и оврагов – как раз где прячется пехота. В общем, неприятная штука.
Картина для пораженного будет примерно следующая. Первое время он вообще ничего не будет замечать, хотя будет уже отравлен. Ну разве что запах горчицы, редьки и хрена может почувствовать. Но иприт уже делает свое черное дело. Потом начнется сильная боль в глазах, ощущение жжения, покраснение кожи, а вдобавок еще и тошнота. Кожа начнет покрываться пузырями, сначала небольшими. Затем пораженный просто перестанет что-либо видеть и будет брести на ощупь за медицинской помощью. Стоит заметить, что, несмотря на название «кожно-нарывное» и множество фотографий с ипритным поражением именно кожи, есть сведения, что наиболее часто иприт как раз вызывал поражения не кожных покровов, а глаз и дыхательных путей.
Поражение кожи развивается в зависимости от концентрации паров. Нередки случаи, когда поражение именно кожи ограничивается воспалением и покраснением, сопровождаемым сильным зудом. Однако при тяжелых поражениях и поражениях капельножидким агентом, попавшим на кожу или одежду, образуются чрезвычайно болезненные волдыри. Поражение может доходить до III степени (по аналогии с ожогами). В дальнейшем волдыри вскрываются, образуя эрозии и язвы. Ну а потом поражения начинают заживать. При значительном поражении глаз возможно серьезное снижение зрения.
При поражении дыхательных путей проявляется насморк, першение, сухость, боль при глотании, боль за грудиной. Приходит сильный кашель. Среди дополнительных эффектов – апатия, сонливость, одышка, температура вплоть до 39–40. Отходит гнойная мокрота, очень вероятны инфекционные поражения, развивается некроз дыхательных путей. Специалисты, изучавшие последствия применения иприта в Ирано-иракскую войну, пришли к выводу, что в случае значимых поражений ипритом полного выздоровления не происходит. Остаются те или иные последствия, в первую очередь после поражения глаз и дыхательных путей, в том числе приводящие к инвалидности.
Люизит (2-хлорвинилдихлорарсин), также известный под прозвищем «Роса смерти», был разработан сперва в Германии (не производился), а затем и пущен в производство в США в 1918 году, однако не успел на Первую мировую войну. Особенностью люизита, наряду с запахом герани, было то, что он оказывал эффект, сходный с ипритом, только намного быстрее. Он оказывает сильное раздражающее действие на глаза и слизистую носа, кожно-нарывное действие, подобное иприту, но без скрытого периода (который у иприта может достигать нескольких часов). Однако он отличается и меньшей стойкостью – летом может держаться часов 12, а зимой – несколько дней. Применению его в зимний период способствует и намного более низкая температура замерзания, чем у иприта. Их также смешивают между собой для использования при низких температурах. При этом, как я уже писал, ипритно-люизитные смеси позволяют комбинировать свойства иприта и люизита, получая быстродействие люизита вместе с длительностью действия иприта.
Зарин, зоман, VX и некоторые другие – те самые, которые можно назвать основными химическими агентами времен холодной войны. Эти химические агенты ведут свою историю от инсектицидов 1930-х годов. В 1936 году при попытке разработать более эффективное средство по борьбе с насекомыми-вредителями германский химик Герхард Шрадер выделил вещество табун. Военная значимость нового вещества была быстро осознана военными, и работы продолжились. В 1938 году был разработан зарин, а к концу ВМВ уже имелось и производство, и запасы. Табуна в промышленных масштабах, зарина – в намного меньших. В 1944 году также был разработан зоман, но до производства его в значимых количествах дело не дошло.
Ключевой особенностью этих веществ является их действие на передачу нервных импульсов человека. Ингибируя фермент ацетилхолинэстеразу, нервно-паралитические отравляющие вещества создают ситуацию, при которой импульсы, поступающие к мышце или органу и вызывающие возбуждение/сокращение, не прекращаются. Вследствие этого органы находятся в гиперактивном состоянии до истощения их сил. В результате нарушается и двигательная активность, и секреция. А поскольку на них построена во многом деятельность человеческого организма, о нормальной работе этого самого организма можно забыть. Человек теряет контроль над функциями организма, его рвет, он дергается в конвульсиях, теряет возможность дышать. Затем происходит остановка сердца. Это состояние может быть обратимым, но помощь нужно оказать в самое короткое время – счет может идти на минуты при боевой концентрации фосфорорганических отравляющих веществ.
Отдельно следует упомянуть VX, как вещество с особыми свойствами как среди нервно-паралитических веществ, так и в целом среди БОВ. Дело в том, что VX может заражать местность крайне долго, даже в сравнении с ипритом. Он очень слабо испаряется, поэтому поражающим фактором является в первую очередь аэрозоль и капельножидкий агент (в то время как в случае с ипритом важным средством поражения являются его пары). Но благодаря такой устойчивости VX может лежать намного дольше. Там, где иприт лежит днями, VX будет лежать неделями. При этом он отличается очень высокой токсичностью при попадании на кожу (про вдыхание аэрозоля я даже не говорю). Интересно отметить, что VX, как и первые ФОС до него, появился тоже в результате работ по созданию средства для борьбы с вредителями – пестицида. Может быть, нам этого незаметно, но похоже, что самая страшная химическая война идет на полях – не на полях сражений, а просто на сельскохозяйственных.
Я здесь описал, на мой взгляд, наиболее характерные и важные БОВ. Разумеется, далеко не все. Из одних только описаний различных химических агентов можно было бы составить отдельную книгу, причем даже если брать только те, что реально применялись. А ведь есть еще разные рецепты их смесей. Некоторые смеси мы с вами рассмотрели, ну а другие были неоднократно рассмотрены в книгах других авторов. Я все же больший упор делал на то, что освещено меньше – на тактических вопросах применения.
Тем не менее стоит упомянуть, что спектр реальных БОВ чрезвычайно широк и включает, помимо описанных, еще средства «крапивного» действия, например фосгеноксим (CX), средства, вызывающие сильную боль и жжение при попадании на кожу, например дибен-зоксазепин (CR), и даже банальный хлорбензальмалонодинитрил (CS, «Сирень»), который вызывает целый комплекс не особо приятных ощущений, а в больших концентрациях и ожоги на коже.
Мы также сознательно не стали рассматривать несколько сомнительные (по мнению автора) по боевой эффективности средства психохимического (галлюциногенного) действия, например BZ или EA 3167. Причем тот же BZ описан в некоторых документах, то есть это не какая-то там выдумка безумных фантастов. Анализ возможностей этих веществ, с моей точки зрения, довольно затруднителен, поэтому я упоминаю о них лишь как о самом факте их существования. Не удивлюсь, если в химических лабораториях некоторых стран уже разработаны новые вещества, как просто более эффективные, так и предполагающие новые, ранее неизвестные способы действий. Такие, что нам, возможно, на данный момент не удастся даже представить.