Migliore risposta
Contrariamente a molte risposte precedenti, far esplodere il dispositivo a unaltitudine maggiore consentirebbe radiazioni termiche e danni da esplosione oltre lorizzonte, con un limite teorico di un intero emisfero per la radiazione termica se il dispositivo nucleare fosse, ad esempio, della stessa distanza dalla terra del sole ed emettesse la stessa energia del sole (supponendo che la forza non fosse così potente da vaporizzare lintera terra e quindi trasmettere energia termica attraverso la terra allemisfero sul lato opposto, che è nel regno delle possibilità teoriche, se non con unarma nucleare convenzionale allora certamente con un pezzo abbastanza grande di antimateria ). Ad esempio, questo sito web: Calcolatore degli effetti delle armi nucleari , stima che unesplosione aerea di Teraton a unaltezza di esplosione ottimale produrrebbe una palla di fuoco di 160 miglia di diametro per una durata di 37 minuti , abbastanza grande che se fosse fatto esplodere a metà strada tra New York e Boston, avrebbe inghiottito entrambe le città e tutto il resto, e questa è solo la palla di fuoco, con onde durto ed effetti termici che si estendono molto più in là. Il calcolatore che ho usato dice che laltitudine ottimale dellesplosione in aria di unarma da 1 Teraton sarebbe di circa 100 miglia sopra la superficie terrestre, ma potrebbe avere più senso farla esplodere a unaltitudine inferiore in modo che più palla di fuoco si trovi allinterno della stratosfera, a seconda del Effetti “desiderati”, se puoi usare la parola “desiderati” in questo contesto. Lenergia termica e lenergia ionizzante sarebbero trasmesse attraverso lo spazio anche se lesplosione sarebbe iniziata molto al di fuori dellatmosfera, e quellenergia a sua volta genererebbe unonda durto e una palla di fuoco una volta che alla fine ha avuto un impatto sullatmosfera a unaltitudine in cui si trova. materia sufficiente perché si verifichi una palla di fuoco. La detonazione a unaltitudine di 100 miglia potrebbe massimizzare gli effetti termici, di esplosione e di ionizzazione, ma questo è tutto puramente ipotetico poiché non cè mai stata unesplosione così grande nello spazio a 100 miglia sopra la superficie terrestre, 69 miglia sopra la stratosfera e 80 miglia sopra lozono strato. Se gli effetti fossero in qualche modo simili alle detonazioni atmosferiche e la detonazione avvenisse a unaltitudine di 100 miglia, il raggio dellesplosione di 5 psi sarebbe di 323 miglia (abbastanza lontano da far crollare la maggior parte degli edifici residenziali in legno o mattoni, spezzare i pali del telefono a metà e causare ferite da esplosione universali a tutti ea tutto da Saint Louis, MO fino a Houston, TX), ustioni di 3 ° grado risulterebbero in un raggio di 17.000 miglia (estendendosi ben oltre un intero emisfero della terra nello spazio), e la radiazione ionizzante si tradurrebbe in 1 Rad in un raggio di 38 miglia, 10 Rad a 28 miglia, 100 Rad (sufficienti per causare avvelenamento acuto da radiazioni) in un raggio di 20 miglia, 1.000 a 13 miglia e 10.000 a 7 miglia, ma questi le distanze sono per le detonazioni atmosferiche e potresti aspettarti effetti molto diversi al di fuori della stratosfera e molto al di sopra dello strato di ozono, che si trova a 12-19 miglia sopra la terra (un tale evento potrebbe essere catastrofico per lo strato di ozono terrestre, almeno in t e gli effetti ionizzanti potrebbero essere distribuiti su unarea più ampia che questo calcolatore stima, poiché la radiazione non sarebbe assorbita dalla materia finché non entrasse in contatto con la materia atmosferica che sarebbe abbastanza densa da assorbirla). Di tutti questi effetti, i più disastrosi sarebbero gli effetti termici, poiché una detonazione a unaltitudine sufficientemente elevata potrebbe comportare la trasmissione di più di 25-35 calorie / centimetro quadrato di energia termica attraverso un intero emisfero della superficie terrestre, che è sufficiente energia termica per accendere tutti gli edifici in legno e le foreste in tutto e lintero emisfero, causando probabilmente una successiva perdita a lungo termine di energia solare a causa di tutte le ceneri e i detriti che verrebbero depositati nellatmosfera dagli incendi essere infiammato dallesplosione, simile a quanto accaduto durante lestinzione dei dinosauri. 15cal / cm2 sono sufficienti per accendere gli indumenti di cotone, 10cal / cm2 incendiano la carta bianca, 6cal / cm2 possono incendiare i pali del telefono in legno e provocare incendi boschivi durante la stagione secca.
Risposta
Ottieni rendimenti in calo progressivo sugli effetti rispetto al rendimento. Gli effetti dellesplosione scalano con la radice cubica dellaumento della resa e la radiazione, sia termica (luce e calore) che nucleare (neutroni e raggi gamma), aumenta con la radice quadrata. A rese molto elevate, leffetto dellesplosione diminuisce drasticamente rispetto agli effetti delle radiazioni. Ma gli effetti della radiazione nucleare diminuiscono più velocemente di quanto previsto dalla radice quadrata perché viene attenuato più dallatmosfera che dalla radiazione termica. Il tuo principale elemento dannoso diventa la radiazione termica.
A rendimenti estremi, circa 100 MT se si deve credere al famoso scienziato nucleare pazzo Edward Teller (beh, altri hanno concordato), una detonazione aerea raggiungerebbe la parte superiore dellatmosfera e molta energia normalmente contribuire alleffetto esplosione verrebbe sprecato nello spazio. Si otterrebbe un ulteriore calo degli effetti dellesplosione rispetto alla resa.
A 58 mt, il famoso RDS-220 Tsar Bomba aveva un raggio di radiazione termica letale di circa 100 miglia quando esplose a 14.000 piedi, quindi la sua palla di fuoco ha appena raggiunto il suolo ed ha esposto ai suoi effetti una vasta area oltre lorizzonte. La distruzione totale degli edifici è stata di circa 35 miglia.
Lesplosione è stata visibile a circa 170 miglia. Anche a 58 Mt, gran parte della sua energia è stata sprecata nello spazio.
(Palla di fuoco dello zar Bomba. È di 5 miglia di diametro e circa l1\% delloutput del sole.)
Notare che originariamente era stata progettata come una bomba da 100 Mt. Era unarma termonucleare a tre stadi che utilizzava un primario a fissione, due secondari a fusione, e originariamente doveva avere un tamper a fissione (rivestimento di uranio sul resto della bomba). Questo non è stato utilizzato e avrebbe reso la bomba estremamente sporca. Così comera, la bomba era abbastanza pulita perché era abbastanza alta da non scavare molto sporco e quasi tutto il raccolto proveniva dalla fusione.
Se scaliamo rigidamente lo zar Bomba a 1.000.000 di Mt:
Radiazione termica: Sqrt (1.000.000 / 58) = 131 volte il raggio letale (13.100 miglia) Danno da esplosione: Cubert (1.000.000 / 58) = 26 volte il raggio dellesplosione di distruzione (circa 1000 miglia)
Questi numeri non raccontano tutta la storia. Nel caso dello zar bomba, la radiazione termica non era istantaneamente letale, ma comunque pericolosa oltre le 100 miglia, e gli edifici in legno di costruzione leggera erano ancora danneggiati o distrutti a centinaia di miglia di distanza dalleffetto dellesplosione. Una bomba da 1 Tt potrebbe avere effetti dannosi a migliaia di chilometri di distanza.
Una bomba da 1 Tt dovrebbe essere fatta esplodere molto in alto per esporre unarea oltre lorizzonte alla sua radiazione termica e non sprecare energia per scavare la sua palla di fuoco nel terreno. Credo che la palla di fuoco aumenti con la radice cubica della resa, ma non segue completamente le regole perché “sbatte contro” è la propria pressione esplosiva contro il terreno che contiene la sua crescita. A 5 miglia di diametro per lo zar Bomba un 1 Tt sarebbe di 130 miglia di diametro e dovrebbe esplodere a 380.000 piedi. A 130 miglia di diametro non solo si estenderebbe al di sopra della troposfera (8-11 miglia, contiene il 75\% della massa atmosferica) ma la metà di essa sarebbe al di sopra della stratosfera (60 miglia, il prossimo 20\% dellatmosfera). La maggior parte dellenergia andrebbe sprecata.
Bilanciare i suoi effetti tra lo spreco di energia nel terreno e la perdita di esposizione oltre lorizzonte a bassa quota, e lo spreco di energia nello spazio ad alta quota sarebbe complicato. Ma probabilmente bruceresti a morte un intero continente o due in entrambi i casi e la cenere risultante altererebbe il clima per decenni.
Modifica: per essere chiari, lo scale-up molto rigido che ho fatto è molto rigido . Ci sono una serie di fattori che altereranno i risultati: un angolo più piccolo dellesplosione della bomba è rivolto verso la terra a causa delle dimensioni e dellaltitudine della detonazione, più di esso è rivolto verso lo spazio; la curvatura della terra metterà gli ulteriori tratti dellarea interessata un po più lontani; e infine, questa sarebbe una catastrofe ecologica o una scala inimmaginabile. Il film del 1984 “Threads” modella scientificamente una guerra nucleare con un utilizzo totale di 3.000 megatoni (3 gigatoni), che si traduce in un mondo inquinato e preindustriale per un paio di decenni e in una massiccia morte della popolazione dopo la guerra. È come essere colpiti da un asteroide.