Meilleure réponse
Contrairement à de nombreuses réponses précédentes, faire exploser lappareil à une altitude plus élevée entraînerait des radiations thermiques et des dégâts de souffle au-delà de lhorizon, avec une limite théorique dun hémisphère entier pour le rayonnement thermique si le dispositif nucléaire était, par exemple, à la même distance de la terre que le soleil et émettait la même énergie que le soleil (en supposant que la force nétait pas si puissant quil vaporise toute la terre et transmet ainsi de lénergie thermique à travers la terre à lhémisphère du côté opposé, ce qui est du domaine de la possibilité théorique, sinon avec une bombe nucléaire conventionnelle, alors certainement avec un assez gros morceau danti-matière ). Par exemple, ce site Web: Calculatrice des effets des armes nucléaires , estime qu’une explosion aérienne de Teraton à une hauteur d’explosion optimale produirait une boule de feu de 160 miles de diamètre pour une durée de 37 minutes , suffisamment grand pour que sil explosait à mi-chemin entre New York et Boston, il engloutirait ces deux villes et tout ce qui se trouve entre les deux, et ce nest que la boule de feu, avec des ondes de souffle et des effets thermiques sétendant beaucoup plus loin. La calculatrice que jai utilisée indique que laltitude optimale de lexplosion dune arme 1 Teraton serait denviron 100 miles au-dessus de la surface de la terre, mais il pourrait être plus judicieux de la faire exploser à une altitude inférieure afin que plus de boule de feu se trouve à lintérieur de la stratosphère, selon le Effets «désirés», si vous pouvez utiliser le mot «désiré» dans ce contexte. Lénergie thermique et lénergie ionisante seraient transmises à travers lespace même si lexplosion serait déclenchée loin à lextérieur de latmosphère, et cette énergie générerait à son tour une onde de souffle et une boule de feu une fois quelle aurait finalement eu un impact sur latmosphère à une altitude où il y a assez de matière pour quune boule de feu se produise. Détoner à une altitude de 100 miles peut maximiser les effets thermiques, de souffle et dionisation, mais tout cela est purement hypothétique car il ny a jamais eu dexplosion aussi grande dans lespace à 100 miles au-dessus de la surface de la terre, à 69 miles au-dessus de la stratosphère et à 80 miles au-dessus de lozone. couche. Si les effets étaient quelque peu similaires aux détonations atmosphériques et que la détonation se produisait à une altitude de 100 miles, alors le rayon de lexplosion de 5 psi serait de 323 miles (assez loin pour effondrer la plupart des bâtiments résidentiels en bois ou en brique, casser les poteaux téléphoniques en deux. et causer des blessures universelles par explosion à tout le monde et à tout, de Saint Louis, MO jusquà Houston, TX), des brûlures au 3ème degré se produiraient dans un rayon de 17000 miles (sétendant bien au-delà dun hémisphère entier de la terre dans lespace), et les rayonnements ionisants entraîneraient 1 Rad dans un rayon de 38 miles, 10 Rads à 28 miles, 100 Rads (assez pour provoquer un empoisonnement aigu par rayonnement) dans un rayon de 20 miles, 1000 à 13km et 10000 à 7km, mais ces les distances sont pour les détonations atmosphériques, et vous pourriez vous attendre à des effets très différents en dehors de la stratosphère et bien au-dessus de la couche dozone, qui est de 12 à 19 miles au-dessus de la terre (un tel événement pourrait être catastrophique pour la couche dozone terrestre, au moins en t cette région, et les effets ionisants pourraient être étalés sur une zone plus large que ce calculateur estime, car le rayonnement ne serait pas absorbé par la matière jusquà ce quil entre en contact avec de la matière atmosphérique qui serait suffisamment dense pour labsorber). Parmi tous ces effets, le plus désastreux serait les effets thermiques, car une détonation à une altitude suffisamment élevée pourrait entraîner la transmission de plus de 25 à 35 calories / centimètre carré dénergie thermique sur tout un hémisphère de la surface de la Terre, ce qui est suffisamment dénergie thermique pour enflammer tous les bâtiments et forêts en bois à travers tout lhémisphère, causant éventuellement une perte dénergie solaire à long terme en raison de toutes les cendres et débris qui seraient déposés dans latmosphère par les incendies qui être enflammé par lexplosion, semblable à ce qui sest produit lors de lextinction des dinosaures. 15cal / cm2 suffisent pour enflammer les vêtements en coton, 10cal / cm2 enflammeront le papier blanc, 6cal / cm2 peuvent provoquer lallumage des poteaux téléphoniques en bois et provoquer des incendies de forêt pendant la saison sèche.
Réponse
Vous obtenez des rendements progressivement décroissants sur les effets par rapport au rendement. Les effets de souffle sont mis à léchelle avec la racine cubique de laugmentation de rendement et le rayonnement, à la fois thermique (lumière et chaleur) et nucléaire (neutrons et rayons gamma), augmente avec la racine carrée. À des rendements très élevés, leffet de souffle diminue considérablement par rapport aux effets de rayonnement. Mais les effets du rayonnement nucléaire diminuent plus rapidement que prévu par la racine carrée car ils sont plus atténués par latmosphère que par le rayonnement thermique. Votre principal élément dommageable devient le rayonnement thermique.
À des rendements extrêmes, environ 100 MT si lon en croit le célèbre scientifique fou nucléaire Edward Teller (enfin, dautres ont convenu), une détonation aérienne atteindrait le sommet de latmosphère et une grande partie de lénergie normalement contribuer à leffet de souffle serait gaspillé dans lespace. Vous obtiendrez une baisse supplémentaire des effets de lexplosion par rapport au rendement.
À 58 Mt, le célèbre RDS-220 Tsar Bomba avait un rayon de rayonnement thermique mortel denviron 100 miles lorsquil explosait à 14000 pieds de sorte que sa boule de feu vient datteindre le sol et il expose une vaste zone au-dessus de lhorizon à ses effets. La destruction totale du bâtiment était denviron 35 miles.
Lexplosion était visible à environ 170 miles. Même à 58 Mt, une grande partie de son énergie a été gaspillée dans lespace.
(Boule de feu Tsar Bomba. Cela fait 5 miles de large et environ 1\% de la puissance du soleil.)
Notez quelle a été conçue à lorigine comme une bombe de 100 Mt. Cétait une arme thermonucléaire à trois étages utilisant un primaire à fission, deux secondaires à fusion, et devait à lorigine avoir un sabotage à fission (revêtement duranium sur le reste de la bombe). Cela na pas été utilisé et aurait rendu la bombe extrêmement sale. Dans létat actuel des choses, la bombe était assez propre car elle était suffisamment haute pour ne pas creuser beaucoup de saleté et presque tout le rendement provenait de la fusion.
Si nous augmentons rigoureusement Tsar Bomba à 1 000 000 Mt:
Rayonnement thermique: Sqrt (1 000 000/58) = 131 fois le rayon mortel (13 100 milles) Dommages causés par lexplosion: Cubert (1 000 000/58) = 26 fois le rayon de lexplosion de destruction (environ 1 000 milles)
Ces chiffres ne racontent pas toute lhistoire. Dans le cas du tsar bomba, le rayonnement thermique nétait pas instantanément mortel, mais toujours dangereux au-delà de 100 miles, et les bâtiments en bois de construction légère étaient encore endommagés ou détruits à des centaines de miles de distance par leffet de souffle. Une bombe de 1 Tt pourrait avoir des effets néfastes à des milliers de kilomètres plus loin.
Une bombe de 1 Tt aurait besoin dexploser très haut pour exposer une zone au-dessus de lhorizon à son rayonnement thermique et ne pas gaspiller de lénergie en creusant son boule de feu dans le sol. Je crois que la boule de feu augmente avec la racine cubique du rendement, mais ne suit pas tout à fait les règles car elle «cogne» sa propre pression de souffle contre le sol qui contient sa croissance. À 5 milles de diamètre pour Tsar Bomba, un 1 Tt aurait 130 milles de diamètre et aurait besoin dexploser à 380 000 pieds. À 130 miles de diamètre, il ne sétendrait pas seulement au-dessus de la troposphère (8 à 11 miles, contient 75\% de la masse atmosphérique), mais la moitié serait au-dessus de la stratosphère (60 miles, 20\% de latmosphère). La plupart de lénergie serait gaspillée.
Équilibrer ses effets entre le gaspillage dénergie dans le sol et la perte dexposition au-dessus de lhorizon à basse altitude, et le gaspillage dénergie dans lespace à haute altitude serait délicat. Mais vous brûleriez probablement un continent entier ou deux à mort de toute façon et les cendres qui en résulteraient modifieraient le climat pendant des décennies.
Edit: Pour être clair, la mise à léchelle très rigide que jai faite est très rigide . Il y a un tas de facteurs qui fausseront les résultats – un angle plus petit de l’explosion de la bombe fait face à la terre en raison de la taille et de l’altitude de la détonation, la plus grande partie de celle-ci faisant face à l’espace; la courbure de la terre éloignera encore un peu plus les étendues de la zone touchée; et enfin, ce serait une catastrophe écologique ou une ampleur inimaginable. Le film de 1984 «Threads» modélise scientifiquement une guerre nucléaire avec une consommation totale de 3 000 mégatonnes (3 gigatonnes), ce qui se traduit par un monde préindustriel pollué pendant quelques décennies et une mort massive de population après la guerre. Cest comme être frappé par un astéroïde.