Najlepsza odpowiedź
W przeciwieństwie do wielu wcześniejszych odpowiedzi, zdetonowanie urządzenia na większej wysokości pozwoliłoby na promieniowanie cieplne i uszkodzenie przez wybuch poza horyzontem, z teoretyczną granicą jednej całej półkuli dla promieniowania cieplnego, gdyby urządzenie jądrowe znajdowało się na przykład w tej samej odległości od Ziemi co Słońce i emitowało taką samą energię jak słońce (zakładając, że siła nie byłaby tak potężny, że wyparowuje całą ziemię i przenosi energię cieplną przez Ziemię na półkulę po przeciwnej stronie, co jest w sferze teoretycznej możliwości, jeśli nie za pomocą konwencjonalnej broni jądrowej, to z pewnością z wystarczająco dużym kawałkiem antymaterii ). Na przykład ta witryna: Kalkulator skutków broni jądrowej szacuje, że wybuch Teratona na optymalnej wysokości spowodowałby wytworzenie kuli ognia o średnicy 160 mil na czas 37 minut , na tyle duży, że gdyby został zdetonowany w połowie drogi między Nowym Jorkiem a Bostonem, pochłonąłby oba te miasta i wszystko pomiędzy nimi, a to tylko kula ognia, z falą uderzeniową i efektami termicznymi sięgającymi znacznie dalej. Kalkulator, którego użyłem, mówi, że optymalna wysokość wybuchu broni o masie 1 teratona wynosiłaby około 100 mil nad powierzchnią ziemi, ale bardziej sensowne może być zdetonowanie jej na niższej wysokości, tak aby więcej kuli ognia znajdowało się w stratosferze, w zależności od „Pożądane” efekty, jeśli w tym kontekście można użyć słowa „pożądane”. Energia cieplna i energia jonizująca byłyby przenoszone przez przestrzeń, mimo że wybuch zostałby zainicjowany daleko poza atmosferą, a ta energia z kolei wygeneruje falę podmuchu i kulę ognia, gdy ostatecznie uderzy w atmosferę na wysokości, na której się znajduje. wystarczająco dużo, by wybuchła kula ognia. Detonacja na wysokości 100 mil może zmaksymalizować efekty termiczne, wybuchowe i jonizacyjne, ale to wszystko jest czysto hipotetyczne, ponieważ nigdy nie było tak dużej eksplozji w przestrzeni 100 mil nad powierzchnią ziemi, 69 mil nad stratosferą i 80 mil nad ozonem warstwa. Gdyby skutki były nieco podobne do wybuchów atmosferycznych, a detonacja nastąpiła na wysokości 100 mil, wówczas promień wybuchu 5 psi wyniósłby 323 mil (wystarczająco daleko, aby zawalić większość budynków mieszkalnych wykonanych z drewna lub cegły, przełamać słupy telefoniczne na pół) i spowodować powszechne obrażenia od wybuchów u wszystkich i we wszystkim, od Saint Louis w stanie Missouri po Houston w Teksasie), oparzenia trzeciego stopnia wystąpiłyby w promieniu 17000 mil (sięgającym daleko poza całą półkulę ziemi w kosmos), a promieniowanie jonizujące spowodowałoby 1 Rad na promieniu 38 mil, 10 Radów w 28 milach, 100 Radów (wystarczających do wywołania ostrego zatrucia promieniowaniem) w promieniu 20 mil, 1000 w 13 mil i 10000 w 7 mil, ale te odległości dotyczą detonacji atmosferycznych i można się spodziewać bardzo różnych skutków poza stratosferą i daleko nad warstwą ozonu, która znajduje się 12–19 mil nad ziemią (takie zdarzenie może być katastrofalne dla ziemskiej warstwy ozonowej, przynajmniej w t obszar kapelusza, a efekty jonizujące mogą być rozłożone na szerszym obszarze, który szacuje ten kalkulator, ponieważ promieniowanie nie byłoby absorbowane przez materię, dopóki nie zetknie się z materią atmosferyczną, która byłaby wystarczająco gęsta, aby je pochłonąć). Spośród wszystkich tych skutków najbardziej katastrofalne byłyby skutki termiczne, ponieważ detonacja na wystarczająco dużej wysokości może spowodować, że ponad 25–35 kalorii / centymetr kwadratowy energii cieplnej zostanie przesłanych przez całą półkulę powierzchni ziemi, co jest wystarczająca energia cieplna, aby zapalić wszystkie drewniane budynki i lasy na całej półkuli, prawdopodobnie powodując późniejszą długoterminową utratę energii słonecznej w wyniku całego popiołu i gruzu, które zostałyby osadzone w atmosferze przez pożary, które zapalić się od wybuchu, podobnie jak podczas wyginięcia dinozaurów. 15cal / cm2 wystarczy do zapalenia odzieży wykonanej z bawełny, 10cal / cm2 zapali biały papier, 6cal / cm2 może spowodować zapalenie się drewnianych słupów telefonicznych i może wywołać pożary lasów w porze suchej.
Odpowiedź
Otrzymujesz stopniowo malejące zyski z efektów w stosunku do plonów. Efekty wybuchu są skalowane wraz z pierwiastkiem sześciennym wzrostu wydajności, a promieniowanie, zarówno termiczne (światło i ciepło), jak i jądrowe (neutrony i promienie gamma), skaluje się w górę z pierwiastkiem kwadratowym. Przy bardzo wysokich wydajnościach efekt wybuchu spada dramatycznie w porównaniu z efektami promieniowania. Jednak skutki promieniowania jądrowego zanikają szybciej, niż przewiduje pierwiastek kwadratowy, ponieważ jest bardziej osłabiane przez atmosferę niż promieniowanie cieplne. Twoim głównym szkodliwym elementem staje się promieniowanie cieplne.
Przy ekstremalnych wydajnościach, około 100 MT, gdyby wierzyć słynnemu szalonemu naukowcowi nuklearnemu Edwardowi Tellerowi (no cóż, inni się zgodzili), wybuchowa detonacja osiągnęłaby szczyt atmosfery i normalnie dużo energii przyczynianie się do efektu wybuchu zostałoby zmarnowane w kosmos. Otrzymałbyś dalszy spadek efektów wybuchu w stosunku do uzysku.
Na 58 Mt słynna Car Bomba RDS-220 miała zabójczy promień promieniowania cieplnego około 100 mil podczas wybuchu na wysokości 14 000 stóp, więc jego kula ognia właśnie dotarła do ziemi i wystawiła na jej działanie duży obszar poza horyzontem. Całkowite zniszczenie budynku wyniosło około 35 mil.
Eksplozja była widoczna z odległości około 170 mil. Nawet przy 58 Mt wiele energii zostało zmarnowanych w kosmos.
(Kula ognia cara Bomby. To 5 mil średnicy i około 1\% promieniowania słonecznego.)
Zwróć uwagę, że pierwotnie została zaprojektowana jako bomba 100 Mt. Była to trójstopniowa broń termojądrowa wykorzystująca podstawowy rozszczepienie, dwa wtórne części zamienne i pierwotnie miała mieć sabotaż rozszczepienia (powłoka uranu na pozostałej części bomby). To nie było używane i bardzo zabrudziłoby bombę. W tej chwili bomba była dość czysta, ponieważ wybuchła wystarczająco wysoko, aby nie wykopać dużej ilości brudu, a prawie cała plon pochodziła z fuzji.
Jeśli sztywno podnosimy Car Bomba do 1 000 000 Mt:
Promieniowanie cieplne: Sqrt (1,000,000 / 58) = 131-krotność promienia śmiertelnego (13,100 mil) Obrażenia od wybuchu: Cubert (1,000,000 / 58) = 26-krotność promienia zniszczenia (około 1000 mil)
Te liczby nie mówią wszystkiego. W przypadku carskiej bomby promieniowanie cieplne nie było natychmiast śmiertelne, ale nadal niebezpieczne na odległości powyżej 100 mil, a lekko zbudowane drewniane budynki były nadal uszkodzone lub zniszczone setki mil przez efekt wybuchu. Bomba 1 T może mieć szkodliwe skutki tysiące mil dalej.
Bomba 1 T musiałaby zostać zdetonowana bardzo wysoko, aby wystawić obszar za horyzontem na promieniowanie cieplne i nie marnować energii na kopanie jej kula ognia w ziemię. Uważam, że kula ognia rośnie wraz z pierwiastkiem sześciennym plonu, ale nie do końca przestrzega zasad, ponieważ „wpada” to własny nacisk podmuchu na ziemię, która zawiera jej wzrost. Przy szerokości 5 mil dla cara Bomby 1 Tt miałby średnicę 130 mil i musiałby wybuchnąć na wysokości 380000 stóp. Mając 130 mil średnicy, rozciągałby się nie tylko ponad troposferą (8–11 mil, zawiera 75\% masy atmosfery), ale jego połowa znajdowałaby się nad stratosferą (60 mil, kolejne 20\% atmosfery). Większość energii zostałaby zmarnowana.
Równoważenie jej skutków pomiędzy marnowaniem energii do ziemi i utratą ekspozycji poza horyzontem na małej wysokości a marnowaniem energii w kosmos na dużych wysokościach byłoby trudne. Ale prawdopodobnie spaliłbyś na śmierć cały kontynent lub dwa, a powstały popiół zmieniłby klimat na dziesięciolecia.
Edycja: Żeby było jasne, bardzo sztywne skalowanie, które zrobiłem, jest bardzo sztywne . Jest kilka czynników, które mogą wypaczyć wyniki – mniejszy kąt wybuchu bomby jest skierowany w stronę Ziemi ze względu na wielkość i wysokość detonacji, a więcej w kosmos; krzywizna ziemi odsunie dalsze rejony dotkniętego obszaru jeszcze bardziej; i wreszcie byłaby to katastrofa ekologiczna lub niewyobrażalna skala. Film „Threads” z 1984 roku naukowo modeluje wojnę nuklearną o całkowitym zużyciu 3 000 megaton (3 gigaton), co skutkuje zanieczyszczonym światem przedindustrialnym przez kilka dekad i masową wymarciem ludności po wojnie. To jak uderzenie asteroidą.