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  • 1 # 軍武資料庫

    如果想知道氫彈能炸多大面積,可以依據核武器的經驗公式來計算出來。

    這個公式為:

    簡單的說下這個公式,R是爆炸傷害半徑,以5psi為基準界限。一般的情況下每英寸5磅的壓力就可以對建築物構成損害,如果再低損害建築物的特性就相對較低了。

    T就是核武器的當量,以萬噸來計算。

    一噸TNT炸藥的量是多少,咱們找一個成年人來比較一下:

    2000磅TNT差不多是1噸的量,是一個半人高的立方體。

    如果投在廣島的原子彈,按最低估算量是1.4萬噸,那麼圖景就是下面的樣子了:

    現在得說說世界上爆炸當量最大的核武器沙皇炸彈。如果按照TNT當量來壘起來就是這個樣子:

    人已經不能作為一個參照物了,如果做成立方體,5000萬噸TNT的立方體邊長將超過埃菲爾鐵塔的高度(324米)。

    說回氫彈能炸多大範圍,這個顯然是和氫彈的當量相關的。常用的氫彈當量為30-50萬噸,大約是1%沙皇炸彈的大小。

    我們代入公式就很容易計算了爆炸半徑了: 50開立方根再乘以1.46 = 5.38公里 。

    這個距離其實並不遠,當然也並不近。

    另外還有一些小當量的氫彈,這些都是戰術級別的武器,用於打擊戰術目標,例如一個橋樑、堡壘或者地面上的一個建築物。這些氫彈的威力是可以調節的,從3000噸到3萬噸當量。

    如果是3000噸的當量的話,爆炸破壞範圍也只有970米的爆炸殺傷半徑。

    當然了,很多人還會說氫彈(也包括原子彈)的爆炸不僅僅是衝擊波造成的殺傷,還會包括熱輻射和核輻射。這些也是可以帶入經驗公式來計算的,同樣依然是萬噸當量開三次方然後再乘以一個係數。

    例如核輻射,係數是1.35。也就是說一枚1萬噸當量的氫彈爆炸後,在距離1.35公里的位置上的人如果沒有足夠的防護則會受到大於等於500雷姆的核輻射量,通常這半數以上的被照射者會在一個月內因為輻射病死亡,剩下的人也會在幾年內有患上各種癌症的可能性。

    這裡1.35的數值要比衝擊波的數值小,主要是因為核彈的衝擊波在換能的過程中還是比較高效的。

    衝擊波可以壓縮空氣,但壓縮的同時,空氣的內能增加,這時衝擊波真正被轉化為熱能的部分相對較小所以能在較遠的距離上保持足夠的能量。而對於射線來說,空氣本身就是一種減速劑。

    當放射性射線在傳播的時候會碰撞空氣分子,導致能量幅度降低。這時射線就不像大家想象的那樣能傳播得很遠了。當然了原子彈、氫彈爆炸所產生的射線強度基數很大,因此可以傳遞幾公里遠的距離。但對於致死殺傷量500雷姆這個數值,即便是一萬噸TNT當量的核武器也只能維持在1.35公里的距離上。

    對於熱輻射(熱線殺傷),這個係數是1.52。在距離一枚當量1萬噸的核彈點1.52公里的位置上如果沒有遮蔽物的話將會燒成3度燒傷。

    這個實際的距離會和空氣的能見度有關。說白了熱輻射其實就是紅外線和近紅外線波段的光線。遵從光線在大氣中傳播的一般規律,煙霧、塵埃等都會對其構成遮擋。導致熱輻射隨著距離而迅速衰減。

    上面說的經驗公式還得有一點得注意,這是一種理想環境下的效果。

    首先,地球是圓的。

    好像是廢話吧,但談到大當量核武器這就不是廢話了。

    當核武器爆炸的時候射線和熱輻射都是沿著直線傳播的。如果緊貼在地面上爆炸在地球曲率的影響下在大約800米以外大部分熱輻射和放射性射線就會貼著人的腦袋頂飛除去而很難擊中人體。

    這件事其實和雷達探測飛機和導彈的原理是一樣的。

    到了一段距離後沿著直線射出的熱線喝輻射都會離開地面。於是大部分針對於城市或者人群殺傷的核武器都是採用空中爆炸,為的就是獲得最大的直接投影面積。例如廣島原子彈在800米高度上引爆。這就是為了造成更大的傷害範圍。對於人來說是登高望得遠,對於核武器來說適度的高度可以炸得更遠。

    其次是空氣的影響

    空氣在核武器爆炸的過程中會不斷的吸收衝擊波的動能、熱線的熱量以及衰減射線的能量。

    所以上面經驗公式僅僅在小當量核武器計算的時候比較準確,一旦核武器的當量擴大後就越來越需要考慮空氣的影響了。超過200萬噸當量的核武器,經驗公式就沒有太大的參考意義了。

    例如沙皇炸彈(人類歷史上最大的氫彈),如果按照經驗公式來計算的話,5psi的殺傷範圍應該達到538公里的距離。然而其5psi衝擊波的距離僅僅能夠達到20.7公里範疇。和計算值有將近25倍的偏差。這就是因為大氣的作用,水平寬度達到25公里的大氣層大量的吸收了衝擊波的能量所致。

    對於熱線和射線這麼厚的大氣其實也都是必須要考慮的物件。

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