Cel mai bun răspuns
Contrar multor răspunsuri anterioare, detonarea dispozitivului la o altitudine mai mare ar permite radiații termice și daune provocate de explozie dincolo de orizont, cu o limită teoretică a unei emisfere întregi pentru radiații termice dacă dispozitivul nuclear ar fi, de exemplu, la aceeași distanță de pământ ca soarele și ar emite aceeași energie ca soarele (presupunând că forța nu a fost atât de puternic încât să vaporizeze întregul pământ și astfel să transmită energia termică prin pământ către emisfera din partea opusă, care se află în sfera posibilității teoretice, dacă nu cu o armă nucleară convențională, cu siguranță, cu o bucată suficient de mare de anti-materie ). De exemplu, acest site web: Calculatorul efectelor armei nucleare , estimează că o explozie Teraton la o înălțime optimă a exploziei ar produce o minge de foc în diametru de 160 de mile pentru o durată de 37 de minute , suficient de mare încât, dacă ar fi detonat la jumătatea distanței dintre New York și Boston, ar înghiți ambele orașe și tot ceea ce este între ele, și asta este doar mingea de foc, cu valuri de explozie și efecte termice care se extind mult mai departe. Calculatorul pe care l-am folosit spune că altitudinea optimă de explozie a unei arme 1 Teraton ar fi la aproximativ 100 de mile deasupra suprafeței pământului, dar ar putea avea mai mult sens să o detonezi la o altitudine mai mică, astfel încât mai multă minge de foc să se afle în interiorul stratosferei, în funcție de Efecte „dorite”, dacă puteți utiliza cuvântul „dorit” în acest context. Energia termică și energia ionizantă ar fi transmise prin spațiu, chiar dacă explozia ar fi inițiată în afara atmosferei, iar acea energie va genera la rândul ei o undă de explozie și o minge de foc, odată ce în cele din urmă va avea impact asupra atmosferei la o altitudine în care există suficientă materie pentru ca să apară o minge de foc. Detonarea la o altitudine de 100 de mile ar putea maximiza efectele termice, de explozie și de ionizare, dar acest lucru este pur ipotetic, deoarece nu a existat niciodată o explozie atât de mare în spațiu, la 100 de mile deasupra suprafeței pământului, la 69 mile deasupra stratosferei și la 80 mile deasupra ozonului. strat. Dacă efectele ar fi oarecum similare cu detonațiile atmosferice și detonarea s-a produs la o altitudine de 100 mile, atunci raza de explozie de 5 psi ar fi de 323 mile (suficient de departe pentru a prăbuși majoritatea clădirilor rezidențiale din lemn sau cărămidă, rupeți stâlpii telefonului în jumătate și provoacă leziuni universale de explozie tuturor și orice, de la Saint Louis, MO până la Houston, TX), arsurile de gradul 3 ar rezulta pe o rază de 17.000 de mile (care se extind mult dincolo de o întreagă emisferă a pământului în spațiu), iar radiațiile ionizante ar avea ca rezultat 1 Rad pe o rază de 38 mile, 10 Rad pe 28 mile, 100 Rad (suficient pentru a provoca otrăvirea acută cu radiații) pe o rază de 20 mile, 1.000 la 13 mile și 10.000 la 7 mile, dar acestea distanțele sunt pentru detonări atmosferice și v-ați putea aștepta la efecte foarte diferite în afara stratosferei și mult deasupra stratului de ozon, care este la 12-19 mile deasupra pământului (un astfel de eveniment ar putea fi catastrofal pentru stratul de ozon al Pământului, cel puțin în t regiunea pălăriei și efectele ionizante ar putea fi răspândite pe o zonă mai largă pe care calculatorul o estimează, deoarece radiația nu ar fi absorbită de materie până când nu va intra în contact cu materia atmosferică care ar fi suficient de densă pentru a o absorbi). Dintre toate aceste efecte, cele mai dezastruoase ar fi efectele termice, deoarece o detonare la o altitudine suficient de mare ar putea duce la transmiterea a peste 25-35 calorii / centimetru pătrat de energie termică pe o întreagă emisferă a suprafeței pământului, care este suficientă energie termică pentru a aprinde toate clădirile și pădurile din lemn din întreaga și întreaga emisferă, provocând eventual o pierdere ulterioară pe termen lung de energie solară ca urmare a tuturor cenușii și resturilor care ar fi depuse în atmosferă de focurile care ar să fie aprins de explozie, similar cu ceea ce s-a întâmplat în timpul dispariției dinozaurilor. 15cal / cm2 este suficient pentru a aprinde îmbrăcămintea din bumbac, 10cal / cm2 va aprinde hârtia albă, 6cal / cm2 poate provoca aprinderea stâlpilor de telefon din lemn și poate declanșa incendii forestiere în timpul sezonului uscat.
Răspuns
Obțineți randamente în scădere progresivă a efectelor vs. randament. Efectele exploziei cresc cu rădăcina cubică a randamentului, iar radiația, atât termică (lumină și căldură), cât și nucleară (neutroni și raze gamma) se mărește cu rădăcina pătrată. La randamente foarte mari, efectul exploziei scade dramatic în raport cu efectele radiației. Dar, efectele radiației nucleare scad mai repede decât s-a prezis de rădăcina pătrată, deoarece este atenuată mai mult de atmosferă decât radiația termică. Principalul dvs. element dăunător devine radiația termică.
La randamente extreme, în jur de 100 de tone, dacă este de crezut celebrul om de știință nebun nuclear Edward Teller (ei bine, alții au fost de acord), o detonare cu explozie aeriană ar ajunge în vârful atmosferei și o mulțime de energie în mod normal contribuind la efectul de explozie ar fi irosit în spațiu. Veți obține o scădere suplimentară a efectelor de explozie în raport cu randamentul.
La 58 Mt, faimosul RDS-220 Tsar Bomba avea o rază de radiație termică letală de aproximativ 100 de mile atunci când a explodat la 14.000 de picioare, astfel încât mingea de foc tocmai a ajuns la pământ și a expus efectelor sale o zonă extinsă peste orizont. Distrugerea totală a clădirilor a fost de aproximativ 35 de mile.
Explozia a fost vizibilă la aproximativ 170 de mile. Chiar și la 58 Mt, o mare parte din energia sa a fost irosită în spațiu.
(minge de foc Tsar Bomba. Are o distanță de 5 mile și aproximativ 1\% din producția soarelui.)
Rețineți că a fost inițial conceput ca o bombă de 100 Mt. Era o armă termonucleară cu trei etape care folosea o primară de fisiune, două secundare de fuziune și inițial avea o manipulare a fisiunii (acoperire de uraniu peste restul bombei). Acest lucru nu a fost folosit și ar fi făcut bomba extrem de murdară. Așa cum a fost, bomba a fost destul de curată, deoarece a avut o explozie de aer suficient de mare pentru a nu dezgropa multă murdărie și aproape tot randamentul a fost din fuziune.
Dacă ridicăm rigid țarul Bomba la 1.000.000 Mt:
Radiație termică: Sqrt (1.000.000 / 58) = 131 ori raza letală (13.100 mile) Daune provocate de explozie: Cubert (1.000.000 / 58) = 26 ori raza de explozie de distrugere (aproximativ 1000 mile)
Aceste numere nu spun întreaga poveste. În cazul Țarului bomba, radiația termică nu a fost instantaneu letală, ci a fost periculoasă dincolo de 100 de mile, iar clădirile ușor construite din lemn au fost încă deteriorate sau distruse la sute de mile distanță de efectul exploziei. O bombă de 1 Tt ar putea avea efecte dăunătoare la mii de kilometri mai departe.
O bombă de 1 Tt ar trebui să fie detonată foarte sus pentru a expune o zonă peste orizont la radiația sa termică și să nu risipească energia sapându-și mingea de foc în pământ. Cred că mingea de foc crește odată cu rădăcina cubică a randamentului, dar nu respectă regulile deoarece „se lovește” de propria presiune de explozie împotriva solului care conține creșterea sa. La 5 mile de-a lungul țarului Bomba, 1 Tt ar avea 130 de mile și ar trebui să detoneze la 380.000 de picioare. Cu un diametru de 130 mile, nu numai că s-ar întinde deasupra troposferei (8-11 mile, conține 75\% din masa atmosferică), dar jumătate din aceasta ar fi deasupra stratosferei (60 mile, următorul 20\% din atmosferă). Cea mai mare parte a energiei ar fi irosită.
Echilibrarea efectelor sale între risipirea energiei în sol și pierderea expunerii peste orizont la altitudine mică și risipirea energiei în spațiu la altitudine mare ar fi dificilă. Dar probabil că ai arde un continent întreg sau două până la moarte în orice mod și cenușa rezultată ar altera clima timp de decenii.
Edit: Pentru a fi clar, amplificarea foarte rigidă pe care am făcut-o este foarte rigidă . Există o grămadă de factori care vor distorsiona rezultatele – un unghi mai mic de explozie a bombei se îndreaptă spre pământ datorită dimensiunii și altitudinii detonației, mai mult din ea orientată spre spațiu; curbura pământului va depăși o parte mai îndepărtată a zonei afectate; și, în sfârșit, aceasta ar fi o catastrofă ecologică sau o scară inimaginabilă. Filmul „Threads” din 1984 modelează științific un război nuclear cu o utilizare totală de 3.000 de megatoni (3 gigatoni), care are ca rezultat o lume pre-industrială poluată timp de câteva decenii și o populație masivă moartă după război. Este ca și cum ai fi lovit de un asteroid.