Kolik škod by mohla způsobit jedna teratonská jaderná bomba?

Nejlepší odpověď

Na rozdíl od mnoha dřívějších odpovědí by odpálení zařízení ve vyšší nadmořské výšce umožnilo tepelné záření a poškození výbuchem za horizontem, s teoretickým limitem jedné celé hemisféry pro tepelné záření, pokud by jaderné zařízení bylo například ve stejné vzdálenosti od Země jako slunce a emitovalo stejnou energii jako slunce (za předpokladu, že síla nebyla tak silný, že odpaří celou Zemi a tím přenáší tepelnou energii přes Zemi na polokouli na opačné straně, což je v oblasti teoretických možností, pokud ne s konvenční atomovkou, pak určitě s dostatečně velkým kusem anti-hmoty ). Například tento web: Calculator Nuclear Weapon Effects , odhaduje, že by vzduchový výbuch Teraton v optimální výšce výbuchu vyprodukoval ohnivou kouli o průměru 160 mil po dobu 37 minut , dostatečně velký na to, že kdyby byl odpálen na půli cesty mezi New Yorkem a Bostonem, pohltil by obě tato města a všechno mezi nimi, a to je jen ohnivá koule, s vysokými vlnami a tepelnými efekty, které se rozšířily mnohem dále. Kalkulačka, kterou jsem použil, říká, že optimální nadmořská výška airburstu zbraně 1 Teraton by byla asi 100 mil nad zemským povrchem, ale mohlo by dávat větší smysl ji odpálit v nižší nadmořské výšce, aby více ohnivé koule bylo uvnitř stratosféry, v závislosti na „Požadované“ efekty, pokud v této souvislosti můžete použít slovo „požadovaný“. Tepelná energie a ionizující energie by se přenášely prostorem, i když by výbuch byl iniciován daleko mimo atmosféru, a tato energie by zase generovala tlakovou vlnu a ohnivou kouli, jakmile by nakonec ovlivnila atmosféru v nadmořské výšce, kde je dost hmoty na to, aby došlo k ohnivé kouli. Detonace v nadmořské výšce 100 mil může maximalizovat tepelné, výbušné a ionizační účinky, ale to je všechno čistě hypotetické, protože nikdy nedošlo k tak velké explozi ve vesmíru 100 mil nad zemským povrchem, 69 mil nad stratosférou a 80 mil nad ozonem vrstva. Pokud by byly účinky poněkud podobné atmosférickým detonacím a detonace nastala v nadmořské výšce 100 mil, pak by byl poloměr výbuchu 5 psi 323 mil (dost daleko na to, aby zhroutil většinu obytných budov ze dřeva nebo cihel, zacvakněte telefonní sloupy na polovinu a způsobí univerzální výbuchová zranění všem a všemu od Saint Louis, MO až po Houston, TX), popáleniny 3. stupně by vyústily v poloměr 17 000 mil (sahaly daleko za celou polokouli Země do vesmíru), a ionizující záření by mělo za následek 1 Rad do poloměru 38 mil, 10 Rad na 28 mil, 100 Rad (dost na to, aby způsobilo akutní otravu radiací) do poloměru 20 mil, 1 000 na 13 mil a 10 000 na 7 mil, ale tyto vzdálenosti jsou pro atmosférické detonace a můžete očekávat velmi odlišné efekty mimo stratosféru a daleko nad ozonovou vrstvou, která je 12–19 mil nad zemí (taková událost by mohla být pro ozonovou vrstvu Země katastrofická, alespoň v t oblast a ionizující účinky by mohly být rozloženy do širší oblasti, kterou tato kalkulačka odhaduje, protože záření by nebylo absorbováno hmotou, dokud by se nedostalo do kontaktu s atmosférickou hmotou, která by byla dostatečně hustá, aby ji absorbovala). Ze všech těchto účinků by nejhoršími byly tepelné účinky, protože detonace v dostatečně vysoké nadmořské výšce by mohla vést k přenosu více než 25–35 kalorií na čtvereční centimetr tepelné energie přes celou polokouli zemského povrchu, což by je dostatek tepelné energie k zapálení všech dřevěných budov a lesů napříč celou polokoulí, což může způsobit následnou dlouhodobou ztrátu sluneční energie v důsledku veškerého popela a úlomků, které by se ukládaly do atmosféry při požárech, které by být zapálen výbuchem, podobně jako tomu bylo během vyhynutí dinosaurů. 15cal / cm2 stačí k zapálení oděvu z bavlny, 10cal / cm2 k zapálení bílého papíru, 6cal / cm2 může způsobit vznícení dřevěných telefonních sloupů a během období sucha může způsobit lesní požáry.

Odpovědět

Postupně klesá návratnost efektů vs. výnos. Blastové efekty se zvyšují s druhou mocninou krychle výnosu a záření, jak tepelné (světlo a teplo), tak jaderné (neutrony a gama paprsky), se zvyšuje s druhou odmocninou. Při velmi vysokých výtěžcích účinek výbuchu dramaticky klesá ve srovnání s účinky záření. Účinky jaderného záření však klesají rychleji, než předpovídala druhá odmocnina, protože je více tlumena atmosférou než tepelným zářením. Vaším hlavním poškozujícím prvkem se stává tepelné záření.

Při extrémních výnosech, kolem 100 MT, pokud se má věřit slavnému vědci šílenému v oblasti jaderných zbraní Edwardovi Tellerovi (dobře, ostatní souhlasili), by detonace výbuchu vzduchu dosáhla vrcholu atmosféry a normálně hodně energie přispívání k vysokému efektu by bylo promarněno do vesmíru. Získáte další pokles účinků výbuchu v poměru k výtěžku.

Ve vzdálenosti 58 Mt měl slavný RDS-220 Tsar Bomba smrtelný poloměr tepelného záření asi 100 mil, když se vzduch roztrhl ve 14 000 stopách, takže jeho ohnivá koule právě dosáhla země a vystavila svým účinkům velkou plochu za horizontem. Celkové zničení budovy bylo asi 56 kilometrů.

Výbuch byl viditelný asi 170 mil. Dokonce i na 58 Mt bylo mnoho jeho energie promarněno do vesmíru.

(Ohnivá koule Tsar Bomba. To je 5 mil napříč a asi 1\% slunečního výkonu.)

Všimněte si, že byl původně navržen jako 100 Mt bomba. Jednalo se o třístupňovou termonukleární zbraň používající štěpnou primární, dvě fúzní sekundární zařízení a původně měla mít štěpnou tamper (povlak uranu na zbytku bomby). Toto nebylo použito a bomba by byla extrémně špinavá. Jak to bylo, bomba byla docela čistá, protože byla dostatečně vysoko nahuštěna, aby nevykořistila mnoho nečistot, a téměř veškerá výtěžnost pocházela z fúze.

Pokud pevně zvětšíme cara Bombu na 1 000 000 Mt:

Tepelné záření: Sqrt (1 000 000/58) = 131násobek smrtelného poloměru (13 100 mil) Poškození výbuchem: Cubert (1 000 000/58) = 26násobek poloměru ničivého výbuchu (přibližně 1 000 mil)

Tato čísla neříkají celý příběh. V případě carské bomby nebylo tepelné záření okamžitě smrtelné, ale stále nebezpečné za 100 mil a lehce postavené dřevěné budovy byly stále poškozeny nebo zničeny stovky kilometrů daleko výbuchovým efektem. 1Tt bomba by mohla mít škodlivé účinky o tisíce kilometrů dál.

1 Tt bomba by musela být odpálena velmi vysoko, aby vystavila oblast nad horizontem svému tepelnému záření a neztrácela energii kopáním ohnivá koule do země. Věřím, že ohnivá koule roste s kořenem krychle výnosu, ale ne zcela se řídí pravidly, protože „naráží“ na vlastní tlakový tlak proti zemi, která obsahuje její růst. Při vzdálenosti 5 mil pro Tsar Bomba by byla 1 Tt 130 mil napříč a musela by vybuchnout na 380 000 stop. Při průměru 130 mil by se táhl nejen nad troposférou (8–11 mil, obsahuje 75\% atmosférické hmoty), ale polovina by byla nad stratosférou (60 mil, dalších 20\% atmosféry). Většina energie by byla zbytečná.

Vyrovnávání jejích účinků mezi plýtváním energií do země a ztrátou expozice za horizontem v nízké nadmořské výšce a plýtváním energií do prostoru ve vysoké nadmořské výšce by bylo složité. Ale pravděpodobně byste spálili celý kontinent nebo dva k smrti tak či onak a výsledný popel by změnil klima po celá desetiletí.

Upravit: Aby bylo jasné, velmi rigidní škálování, které jsem udělal, je velmi rigidní . Existuje spousta faktorů, které ovlivní výsledky – menší úhel výbuchu bomby směřuje k Zemi kvůli velikosti a nadmořské výšce detonace, více proti vesmíru; zakřivení Země způsobí, že další sáhne postižená oblast ještě o něco dále; a nakonec by to byla ekologická katastrofa nebo nepředstavitelný rozsah. Film „Vlákna“ z roku 1984 vědecky modeluje jadernou válku s celkovým využitím 3 000 megatonů (3 gigatony), jejímž výsledkem je na několik desetiletí znečištěný předindustriální svět a po válce masivní odumírání populace. Je to jako být zasažen asteroidem.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *