La mejor respuesta
Al contrario de muchas respuestas anteriores, la detonación del dispositivo a una altura mayor permitiría la radiación térmica y daños por explosión más allá del horizonte, con un límite teórico de un hemisferio completo para la radiación térmica si el dispositivo nuclear estuviera, por ejemplo, a la misma distancia de la tierra que el sol y emitiera la misma energía que el sol (suponiendo que la fuerza no fuera tan poderoso como para vaporizar toda la tierra y así transmitir energía térmica a través de la tierra al hemisferio en el lado opuesto, que está dentro del ámbito de la posibilidad teórica, si no con un arma nuclear convencional, ciertamente con una gran cantidad de antimateria ). Por ejemplo, este sitio web: Calculadora de efectos de armas nucleares , estima que una explosión de Teraton a una altura de explosión óptima produciría una bola de fuego de 160 millas de diámetro durante 37 minutos. , lo suficientemente grande como para que si detonase a medio camino entre Nueva York y Boston, engulliría ambas ciudades y todo lo que hay en el medio, y eso es solo la bola de fuego, con ondas expansivas y efectos térmicos que se extienden mucho más. La calculadora que utilicé dice que la altitud óptima de explosión en el aire de un arma de 1 Teraton sería de aproximadamente 100 millas sobre la superficie de la tierra, pero podría tener más sentido detonarla a una altitud más baja para que más bola de fuego esté dentro de la estratosfera, dependiendo de la Efectos «deseados», si puede utilizar la palabra «deseado» en este contexto. La energía térmica y la energía ionizante se transmitirían a través del espacio a pesar de que la explosión se iniciaría muy lejos de la atmósfera, y esa energía a su vez generaría una onda expansiva y una bola de fuego una vez que finalmente impactara la atmósfera a una altitud donde hay suficiente materia para que ocurra una bola de fuego. Detonar a una altitud de 100 millas podría maximizar los efectos térmicos, de explosión e ionización, pero todo esto es puramente hipotético, ya que nunca ha habido una explosión tan grande en el espacio a 100 millas sobre la superficie de la tierra, a 69 millas sobre la estratosfera y a 130 millas sobre el ozono. capa. Si los efectos fueran algo similares a las detonaciones atmosféricas, y la detonación ocurriera a una altitud de 100 millas, entonces el radio de explosión de 5 psi sería de 323 millas (lo suficientemente lejos para colapsar la mayoría de los edificios residenciales de madera o ladrillo, romper postes telefónicos por la mitad y causar lesiones universales por explosión a todos y a todo, desde Saint Louis, MO hasta Houston, TX), las quemaduras de tercer grado resultarían en un radio de 17,000 millas (extendiéndose mucho más allá de todo un hemisferio de la tierra hacia el espacio), y la radiación ionizante daría como resultado 1 Rad en un radio de 38 millas, 10 Rads a 28 millas, 100 Rads (suficientes para causar intoxicación aguda por radiación) en un radio de 20 millas, 1,000 a 13 millas y 10,000 a 7 millas, pero estos Las distancias son para detonaciones atmosféricas, y se pueden esperar efectos muy diferentes fuera de la estratosfera y muy por encima de la capa de ozono, que se encuentra entre 12 y 19 millas sobre la tierra (tal evento podría ser catastrófico para la capa de ozono de la tierra, al menos en t Esta región, y los efectos ionizantes podrían extenderse sobre un área más amplia que esta calculadora estima, ya que la radiación no sería absorbida por la materia hasta que entrara en contacto con la materia atmosférica que sería lo suficientemente densa para absorberla). De todos estos efectos, el más desastroso serían los efectos térmicos, ya que una detonación a una altitud lo suficientemente alta podría resultar en la transmisión de más de 25 a 35 calorías / centímetro cuadrado de energía térmica a través de todo un hemisferio de la superficie de la tierra, lo que es suficiente energía térmica para encender todos los edificios de madera y los bosques en todo el hemisferio, posiblemente causando una pérdida posterior a largo plazo de energía solar como resultado de todas las cenizas y escombros que serían depositados en la atmósfera por los incendios que encenderse por la explosión, similar a lo que ocurrió durante la extinción de los dinosaurios. 15cal / cm2 es suficiente para encender la ropa hecha de algodón, 10cal / cm2 encenderá el papel blanco, 6cal / cm2 puede hacer que los postes de teléfono de madera se enciendan y puedan iniciar incendios forestales durante la estación seca.
Respuesta
Obtienes rendimientos en disminución progresiva sobre los efectos frente al rendimiento. Los efectos de explosión aumentan con la raíz cúbica del aumento de rendimiento, y la radiación, tanto térmica (luz y calor) como nuclear (neutrones y rayos gamma), aumenta con la raíz cuadrada. Con rendimientos muy altos, el efecto de explosión disminuye drásticamente en relación con los efectos de la radiación. Pero, los efectos de la radiación nuclear disminuyen más rápido de lo que predice la raíz cuadrada porque es más atenuado por la atmósfera que por la radiación térmica. Su principal elemento dañino se convierte en la radiación térmica.
Con rendimientos extremos, alrededor de 100 TM si hay que creer al famoso científico loco nuclear Edward Teller (bueno, otros han estado de acuerdo), una detonación en el aire alcanzaría la parte superior de la atmósfera y una gran cantidad de energía normalmente contribuir al efecto de explosión se desperdiciaría en el espacio. Obtendría una disminución adicional en los efectos de explosión en relación con el rendimiento.
A 58 Mt, la famosa RDS-220 Tsar Bomba tenía un radio de radiación térmica letal de aproximadamente 100 millas cuando estalló en el aire a 14,000 pies, de modo que su bola de fuego acaba de llegar al suelo y expuso una gran área sobre el horizonte a sus efectos. La destrucción total del edificio fue de aproximadamente 35 millas.
La explosión fue visible a aproximadamente 170 millas. Incluso a 58 Mt, gran parte de su energía se desperdició en el espacio.
(Bola de fuego de Tsar Bomba. Son 5 millas de diámetro y alrededor del 1\% de la salida del sol.)
Tenga en cuenta que fue diseñado originalmente como una bomba de 100 Mt. Era un arma termonuclear de tres etapas que usaba un primario de fisión, dos secundarios de fusión, y originalmente iba a tener un manipulador de fisión (recubrimiento de uranio sobre el resto de la bomba). Esto no se utilizó y habría ensuciado mucho la bomba. Tal como estaban las cosas, la bomba estaba bastante limpia porque tenía una explosión de aire lo suficientemente alta como para no desenterrar mucha suciedad y casi todo el rendimiento provenía de la fusión.
Si escalamos rígidamente Tsar Bomba a 1,000,000 de Mt:
Radiación térmica: Sqrt (1,000,000 / 58) = 131 veces el radio letal (13,100 millas) Daño de explosión: Cubert (1,000,000 / 58) = 26 veces el radio de explosión de destrucción (alrededor de 1000 millas)
Estos números no cuentan toda la historia. En el caso de la bomba Tsar, la radiación térmica no fue instantáneamente letal, pero aún peligrosa más allá de las 100 millas, y los edificios de madera de construcción ligera aún estaban dañados o destruidos a cientos de millas de distancia por el efecto de la explosión. Una bomba de 1 Tt podría tener efectos dañinos miles de millas más lejos.
Una bomba de 1 Tt tendría que detonarse muy alto para exponer un área sobre el horizonte a su radiación térmica y no desperdiciar energía cavando su bola de fuego en el suelo. Creo que la bola de fuego aumenta con la raíz cúbica del rendimiento, pero no sigue las reglas porque «choca» con la propia presión de la explosión contra el suelo que contiene su crecimiento. A 5 millas de ancho para Tsar Bomba, un 1 Tt tendría 130 millas de ancho y necesitaría detonar a 380,000 pies. Con 130 millas de diámetro, no solo se extendería por encima de la troposfera (de 8 a 11 millas, contiene el 75\% de la masa atmosférica), sino que la mitad estaría por encima de la estratosfera (60 millas, el próximo 20\% de la atmósfera). La mayor parte de la energía se desperdiciaría.
Equilibrar sus efectos entre desperdiciar energía en el suelo y perder la exposición sobre el horizonte a baja altitud, y desperdiciar energía en el espacio a gran altitud sería complicado. Pero probablemente quemaría uno o dos continentes hasta la muerte de cualquier manera y la ceniza resultante alteraría el clima durante décadas.
Editar: Para ser claros, el escalado muy rígido que hice es muy rígido . Hay un montón de factores que sesgarán los resultados: un ángulo más pequeño de la explosión de la bomba está orientado hacia la tierra debido al tamaño y la altitud de la detonación, la mayor parte hacia el espacio; la curvatura de la tierra alejará un poco más los tramos de la zona afectada; y por último, esto sería una catástrofe ecológica o una escala inimaginable. La película de 1984 «Threads» modela científicamente una guerra nuclear con un uso total de 3.000 megatones (3 gigatoneladas), lo que da como resultado un mundo preindustrial contaminado durante un par de décadas y una muerte masiva de la población después de la guerra. Es como ser golpeado por un asteroide.