求真百科歡迎當事人提供第一手真實資料,洗刷冤屈,終結網路霸凌。

核爆炸查看源代码讨论查看历史

跳转至: 导航搜索

核爆炸(nuclear explosion)核武器核装置在几微秒的瞬间释放出大量能量的过程。为了便于和普通炸药比较,核武器的爆炸威力,即爆炸释放的能量,用释放相当能量的TNT炸药的重量表示,称为TNT当量。 核反应释放的能量能使反应区(又称活性区)介质温度升高到数千万开,压强增到几十亿大气压(1大气压等于101325帕),成为高温高压等离子体。反应区产生的高温高压等离子体辐射X射线,同时向外迅猛膨胀并压缩弹体,使整个弹体也变成高温高压等离子体并向外迅猛膨胀,发出光辐射,接着形成冲击波(即激波)向远处传播。

核爆炸方式

根据爆炸当量、爆炸相对于地面、水面的位置,爆炸方式分为空中核爆炸、高空核爆炸、地面核爆炸、地下核爆炸和水下核爆炸等五种。

空中爆炸

距地面一定高度之上(小于 30千米)的核爆炸。爆炸瞬间先出现强烈明亮的闪光,后形成不断增大和发光的火球。冲击波经过地面反射回到火球后使火球变形,呈上圆下扁的“馒头”状,最后,从地面升起的尘柱和烟云共同形成高大的蘑菇云。在冲击波所到之处还可听到多声巨响。火球的最大直径和发光时间、蘑菇云稳定时的高度主要决定于爆炸的 TNT当量。对于2万吨TNT当量的核爆炸, 火球最大直径约为440米,发光时间约为2.4秒,稳定蘑菇云的高度约为11千米。

高空核爆

在距地面高度大于30千米处的核爆炸,火球大体上是一个竖直椭球,其膨胀、上升速度和最大半径都比空中核爆炸时大得多。 爆炸高度如大于100千米,火球现象消失, 因光辐射的照射,在80~100千米的高度上形成发光暗淡的“圆饼”,同时在爆点下方和南北半球对称区域(称为共轭区)产生人造极光和其他地球物理现象。

地面核爆

与空中核爆炸基本上相似,地面核爆炸的特点是:火球呈半球形,烟云与尘柱一开始就连接在一起上升,并向四周抛出大量沙石,形成弹坑。

地下核爆

地下核设备的引爆会释放出大量的能量,使得试验点周围区域内相关的地质和设备材料发生蒸发。实验产生的高温和压缩的震动波会使试验点生成空隙和裂隙或者改变洞壁上的结构。孔穴是汽化作用和原始的地质介质的压缩所造成的。孔穴的大小(或半径)可以根据爆破能的作用力、埋藏的深度以及地质介质的强度而估算出来。孔穴最大尺寸在爆炸发生后的1/10秒内即可达到。在接下来的几秒钟,发生爆炸、温度冷却、气压消散、孔穴内气体的成分开始按顺序冷凝,冷凝顺序按相对蒸汽压或沸点进行。首先,岩石和重放射性核素元素,同墙内壁上的熔融岩块一起,在洞的底部积聚成熔融的泥胶土。试验几小时或几天后,上面的材料坍塌进入洞内,形成一个垂直的“碎石”竖井,这个“竖井”随着地面的扩大而扩展,在那里形成一个弹坑。部分倒塌的材料会落入熔融胶泥体内。如果最初的爆炸点位于地下水之下,则地下水此时会再次涌入洞内。

水下核爆

在一定水深中的核爆炸,也会形成火球,但规模比空中核爆炸小,发光时间也短得多。火球熄灭后在水中形成猛烈膨胀的气球(主要成分是水蒸气),引起水中冲击波,气球上升到水面时,抛射出大量蒸汽,同时有大量水涌入爆炸中形成的空腔,因而形成巨大水柱,其上方继续向外喷射放射性物质,形成象菜花一样的云顶,其高度远低于空中爆炸所形成的蘑菇云(见图[水下核爆炸景象])。水柱下沉时,形成由水滴组成的云雾(称基浪),从爆心投影点向周围快速运动,而在投影点上空产生的云团随风飘移,会造成持续近一小时的大雨。在足够深处的水下爆炸则不出现菜花云。

力学效应

核爆炸力学效应 在低空核爆炸的爆炸能量中,冲击波约占50%,光辐射约占35%, 早期核辐射约占5%,放射性沾染中的剩余核辐射约占10%,核电磁脉冲仅占0.1%左右;对于主要为聚变反应的核武器, 剩余核辐射所占的比例则少得多。由上述能量比例可以看出:冲击波所表现的力学效应起主要作用,不过爆炸高度超过约30千米的高空核爆炸除外。空中核爆炸的力学效应主要表现为空气中传播的冲击波以及冲击波拍打地面引起地下土石介质中的压缩波和地震波。地面核爆炸的力学效应除表现为向空气中传播冲击波外,还表现为在地表形成爆炸弹坑,以及向地下土石介质传播冲击波,冲击波衰减后形成压缩波和地震波;弹坑周围的土石介质经冲击波的压缩和推动产生以加速度、速度和位移表征的强烈的地面运动。地下核爆炸中浅埋爆炸的主要力学效应为形成弹坑和土石介质中的冲击波,冲击波衰减成压缩波和地表波,引起强烈的地运动;封闭式爆炸主要是在爆点周围形成空腔,并在周围介质中传播冲击波、压缩波和地震波。水下核爆炸的主要力学效应是形成水中冲击波,在水面形成从爆心投影点向四周扩展的基浪,它是造成水面物体破坏的重要因素,如果爆炸深度不大,空气冲击波也不可忽视。

杀伤和破坏效应

核爆炸是通过冲击波、光辐射、早期核辐射、核电磁脉冲和放射性污染等效应对人体和物体起杀伤和破坏作用的。前四者都只在爆炸后几十秒钟的短时间内起作用,后者能持续几十天甚至更长时间。冲击波可以摧毁地面构筑物和伤害人畜。光辐射主要是可见光和红外线,能烧伤人的眼睛和皮肤,并使物体燃烧,引起火灾。核爆炸早期裂变产物发射出贯穿能力很强的中子流和γ射线,可以贯穿并破坏人体和建筑物。裂变产物、未烧掉的核燃料和被中子活化的元素,都会由气化状态冷凝为尘粒,沉降到地面,造成地面和空气的放射性沾染,所发出的γ和β射线称为核爆炸的剩余辐射,也能对人体造成伤害。核爆炸发出的γ射线在空气分子上产生康普顿散射,散射出的非对称电子流在大气中激起向远方传播的电磁脉冲,可在大范围内对战略武器系统的控制和运行以及全球无线电通讯构成干扰和威胁。核爆炸的杀伤和破坏程度同爆炸当量和爆炸高度有关。百万吨以上大当量的空中爆炸,起杀伤和破坏作用的主要是光辐射和冲击波,光辐射的杀伤和破坏范围尤其大,对于城市还会造成大面积的火灾。万吨以下的小当量空中爆炸,则以早期核辐射的杀伤范围为最大,冲击波次之,光辐射最小。空中爆炸一般只能摧毁较脆弱的目标,地面爆炸才能摧毁坚固的目标,如地下工事、导弹发射井等。触地爆炸形成弹坑,可破坏约两倍于弹坑范围内的地下工事,摧毁爆点附近的地面硬目标,但对脆弱目标的破坏范围则小得多。地面爆炸会造成下风方向大范围的放射性沾染,无防护的居民会受到严重危害。

核辐射

美国总统杜鲁门宣布即将在比基尼岛进行两次原子弹爆炸试验,原子弹爆炸过后,有两件事情发生,第一是原子弹爆炸当天,正好碰见一位美国导演,这位美国导演鬼斧神差的受到原子弹爆炸启发,想到了如果女人穿上比基尼游泳衣就好看多了。第二件事就是核辐射,原子弹爆炸后的辐射强烈,让所有的人都不敢往哪里去了。美国总统杜鲁门命令军队前去消除掉核辐射,但是科学家说道:要想清除掉比基尼岛沙滩上的所有核辐射,就要将比基尼岛沙滩上所有的的沙土全部都刨掉,但是要挖地300米深才可以完全清除掉核辐射。杜鲁门不假思索,直接明命令军队执行这项艰巨的任务。 比基尼岛原子弹带来了这两件事。比基尼岛的原子弹核辐射远比诺贝利核电站要厉害的多。因为在比基尼岛遭到核辐射的人就有十万人。有8000人死于核辐射。14250人死于各种疾病。但是都是核辐射造成的。

真正爆炸

1945年7月16日清晨5时24分,在美国新墨西哥州沙漠,一声轰天巨响,伴随着一个耀眼的火球,瞬间照亮了方圆几十平方公里的广阔地域。人类第一颗原子弹试爆成功,它标志着人类的军事对抗进入了更高一级的恐怖阶段。美国在比基尼岛进行一次真正的原子弹爆炸,当量为3万吨TNT。比基尼岛差点被这枚原子弹毁了。美国公布的核试验图片正是从右边的核爆炸视频中截下来的片段。也有可能是美国摄影师拍摄的图片。图片原图是右边这张。1945年-1998年全球一共进行了2053次核爆炸及核爆试验。[1]

参考文献