Beste antwoord
In tegenstelling tot veel eerdere antwoorden, zou het ontploffen van het apparaat op grotere hoogte thermische straling en explosieschade mogelijk maken achter de horizon, met een theoretische limiet van één volledig halfrond voor thermische straling als het nucleaire apparaat zich bijvoorbeeld op dezelfde afstand van de aarde bevond als de zon en dezelfde energie uitstraalde als de zon (ervan uitgaande dat de kracht niet zo krachtig dat het de hele aarde verdampt en zo thermische energie door de aarde naar het halfrond aan de andere kant overbrengt, wat binnen het bereik van de theoretische mogelijkheid ligt, zo niet met een conventionele kernbom, dan zeker met een voldoende grote brok antimaterie ). Deze website: Nuclear Weapon Effects Calculator schat bijvoorbeeld dat een Teraton-luchtstoot op een optimale explosiehoogte een vuurbal met een diameter van 160 mijl zou produceren gedurende 37 minuten , groot genoeg dat als het halverwege tussen New York en Boston tot ontploffing zou komen, het beide steden en alles daartussenin zou overspoelen, en dat is slechts de vuurbal, met explosiegolven en thermische effecten die zich veel verder uitstrekken. De rekenmachine die ik gebruikte, zegt dat de optimale luchtstraalhoogte van een 1 Teraton-wapen ongeveer 160 kilometer boven het aardoppervlak zou zijn, maar het zou logischer kunnen zijn om het op een lagere hoogte tot ontploffing te brengen zodat meer van de vuurbal zich in de stratosfeer zou bevinden, afhankelijk van de “Gewenste” effecten, als u het woord “gewenst” in deze context kunt gebruiken. De thermische energie en ioniserende energie zouden door de ruimte worden overgedragen, ook al zou de explosie ver buiten de atmosfeer worden geïnitieerd, en die energie zou op zijn beurt een explosiegolf en een vuurbal genereren zodra deze uiteindelijk de atmosfeer zou raken op een hoogte waar er is. genoeg stof voor een vuurbal. Ontploffing op een hoogte van 100 mijl kan de thermische, explosie- en ionisatie-effecten maximaliseren, maar dit is allemaal puur hypothetisch, aangezien er nog nooit een explosie heeft plaatsgevonden die zo groot is in de ruimte 100 mijl boven het aardoppervlak, 69 mijl boven de stratosfeer en 130 mijl boven de ozonlaag. laag. Als de effecten enigszins vergelijkbaar waren met atmosferische detonaties, en de detonatie vond plaats op een hoogte van 160 kilometer, dan zou de straal van 5 psi 323 mijl zijn (ver genoeg om de meeste woongebouwen van hout of baksteen te laten instorten, telefoonpalen doormidden breken). en universele explosie-verwondingen veroorzaken bij iedereen en alles, van Saint Louis, MO helemaal tot Houston, TX), zouden 3e graads brandwonden resulteren in een straal van 27.000 mijl (die zich uitstrekt tot ver voorbij een heel halfrond van de aarde in de ruimte), en ioniserende straling zou resulteren in 1 Rad in een straal van 38 mijl, 10 Rads op 28 mijl, 100 Rads (genoeg om acute stralingsvergiftiging te veroorzaken) in een straal van 20 mijl, 1000 op 21 mijl en 10.000 op 11 mijl, maar deze afstanden zijn voor atmosferische ontploffingen, en je zou heel verschillende effecten kunnen verwachten buiten de stratosfeer en ver boven de ozonlaag, die 12–19 mijl boven de aarde ligt (een dergelijke gebeurtenis zou catastrofaal kunnen zijn voor de ozonlaag van de aarde, althans in t hat gebied, en ioniserende effecten zouden kunnen worden verspreid over een groter gebied dat deze rekenmachine schat, aangezien de straling niet door materie zou worden geabsorbeerd totdat het in contact kwam met atmosferische materie die voldoende dicht zou zijn om het te absorberen). Van al deze effecten zouden de meest rampzalige thermische effecten zijn, aangezien een ontploffing op een voldoende hoge hoogte kan resulteren in meer dan 25-35 calorieën / vierkante centimeter thermische energie die wordt overgedragen over een volledig halfrond van het aardoppervlak, wat voldoende thermische energie is om alle houten gebouwen en bossen over het hele halfrond te ontsteken, wat mogelijk een daaropvolgend langdurig verlies van zonne-energie veroorzaakt als gevolg van al het as en puin dat in de atmosfeer zou worden afgezet door de branden die zouden worden ontstoken door de explosie, vergelijkbaar met wat er gebeurde tijdens het uitsterven van de dinosauriërs. 15cal / cm2 is genoeg om kleding gemaakt van katoen te ontsteken, 10cal / cm2 zal wit papier doen ontbranden, 6cal / cm2 kan houten telefoonpalen doen ontbranden en kan bosbranden veroorzaken tijdens het droge seizoen.
Antwoord
U krijgt een geleidelijk afnemend rendement op effecten versus opbrengst. Blasteffecten schalen met de kubuswortel van de opbrengststijging, en straling, zowel thermisch (licht en warmte) als nucleair (neutronen en gammastralen), schalen op met de vierkantswortel. Bij zeer hoge opbrengsten neemt het explosie-effect dramatisch af ten opzichte van de stralingseffecten. Maar de nucleaire stralingseffecten nemen sneller af dan voorspeld door de vierkantswortel, omdat het meer wordt verzwakt door de atmosfeer dan door de thermische straling. Uw belangrijkste schadelijke element wordt de warmtestraling.
Bij extreme opbrengsten, ongeveer 100 ton als we de beroemde nucleaire gekke wetenschapper Edward Teller mogen geloven (nou ja, anderen zijn het erover eens), zou een ontploffing in de lucht de top van de atmosfeer bereiken en veel van de energie die normaal bijdragen aan het explosie-effect zou in de ruimte worden verspild. Je zou een verdere daling van het explosie-effect krijgen in verhouding tot de opbrengst.
Op 58 Mt had de beroemde RDS-220 Tsar Bomba een dodelijke warmtestralingsstraal van ongeveer 100 mijl bij een luchtstoot op 14.000 voet, zodat zijn vuurbal bereikte net de grond en stelde een groot gebied boven de horizon bloot aan de effecten ervan. De totale verwoesting van het gebouw was ongeveer 35 mijl.
De explosie was zichtbaar tot ongeveer 270 mijl. Zelfs op 58 Mt werd veel van zijn energie verspild in de ruimte.
(Tsar Bomba-vuurbal. Dat is 8 kilometer breed en ongeveer 1\% van de output van de zon.)
Merk op dat het oorspronkelijk ontworpen was als een 100 Mt bom. Het was een drietraps thermonucleair wapen met een primaire kernsplijting, twee secundaire kernfusie, en zou oorspronkelijk een splijtingssabotage hebben (coating van uranium over de rest van de bom). Dit werd niet gebruikt en zou de bom extreem vuil hebben gemaakt. Zoals het was, was de bom behoorlijk schoon omdat het een luchtstoot was die hoog genoeg was om niet veel vuil op te graven en bijna alle opbrengst afkomstig was van kernfusie.
Als we Tsar Bomba rigide opschalen naar 1.000.000 Mt:
Thermische straling: Sqrt (1.000.000 / 58) = 131 keer de dodelijke straal (13.100 mijl) Ontploffingsschade: Cubert (1.000.000 / 58) = 26 keer de vernietigingsstraalstraal (ongeveer 1000 mijl)
Deze cijfers vertellen niet het hele verhaal. In het geval van Tsar Bomba was de thermische straling niet onmiddellijk dodelijk, maar nog steeds gevaarlijk na meer dan 100 mijl, en licht gebouwde houten gebouwen werden honderden kilometers verderop nog steeds beschadigd of vernietigd door het explosie-effect. Een 1 Tt-bom kan duizenden kilometers verder schadelijke effecten hebben.
Een 1 Tt-bom zou heel hoog tot ontploffing moeten worden gebracht om een gebied boven de horizon bloot te stellen aan zijn thermische straling en geen energie te verspillen aan het graven van zijn vuurbal in de grond. Ik geloof dat de vuurbal toeneemt met de kubuswortel van de opbrengst, maar volgt de regels niet helemaal omdat hij “botst” met zijn eigen explosiedruk tegen de grond die zijn groei bevat. Op 5 mijl voor Tsar Bomba zou een 1 Tt 210 mijl breed zijn en zou moeten ontploffen op 380.000 voet. Met een diameter van 210 kilometer zou het zich niet alleen uitstrekken boven de troposfeer (8-11 mijl, bevat 75\% van de atmosferische massa), maar de helft ervan zou zich boven de stratosfeer bevinden (60 mijl, de volgende 20\% van de atmosfeer). De meeste energie zou worden verspild.
Het evenwicht tussen de effecten tussen het verspillen van energie in de grond en het verliezen van blootstelling boven de horizon op lage hoogte en het verspillen van energie aan de ruimte op grote hoogte zou lastig zijn. Maar je zou hoe dan ook waarschijnlijk een heel continent of twee doodbranden en de resulterende as zou het klimaat decennialang veranderen.
Bewerken: voor alle duidelijkheid: de zeer rigide schaalvergroting die ik deed, is erg rigide . Er zijn een aantal factoren die de resultaten zullen vertekenen – een kleinere hoek van de bomexplosie is naar de aarde gericht vanwege de grootte en hoogte van de ontploffing, en meer naar de ruimte gericht; de kromming van de aarde zal de verdere uithoeken van het getroffen gebied nog iets verder weg brengen; en ten slotte zou dit een ecologische ramp of een onvoorstelbare omvang zijn. De film Threads uit 1984 modelleert wetenschappelijk een nucleaire oorlog met een totaal verbruik van 3.000 megaton (3 gigaton), wat resulteert in een vervuilde, pre-industriële wereld gedurende enkele decennia en een massale sterfte na de oorlog. Dit is als geraakt worden door een asteroïde.