一颗氢弹的能炸几个省(一颗氢弹能炸多大面积

生活百科 2022-08-10 12:34www.17kangjie.cn生活百科

谢邀,这件事是一个计算题。



如果想知道氢弹能炸多大面积,可以依据核武器的经验公式来计算出来。

这个公式为:

简单的说下这个公式,R是爆炸伤害半径,以5psi为基准界限。一般的情况下每英寸5磅的压力就可以对建筑物构成损害,如果再低损害建筑物的特性就相对较低了。

T就是核武器的当量,以万吨来计算。


一吨TNT炸药的量是多少,咱们找一个成年人来比较一下:


2000磅TNT差不多是1吨的量,是一个半人高的立方体。

如果投在广岛的原子弹,按最低估算量是1.4万吨,那么图景就是下面的样子了:


现在得说说世界上爆炸当量最大的核武器沙皇炸弹。如果按照TNT当量来垒起来就是这个样子:


人已经不能作为一个参照物了,如果做成立方体,5000万吨TNT的立方体边长将超过埃菲尔铁塔的高度(324米)。


说回氢弹能炸多大范围,这个显然是和氢弹的当量相关的。常用的氢弹当量为30-50万吨,大约是1%沙皇炸弹的大小。

我们代入公式就很容易计算了爆炸半径了: 50开立方根再乘以1.46 = 5.38公里 。

这个距离其实并不远,当然也并不近。


另外还有一些小当量的氢弹,这些都是战术级别的武器,用于打击战术目标,例如一个桥梁、堡垒或者地面上的一个建筑物。这些氢弹的威力是可以调节的,从3000吨到3万吨当量。

如果是3000吨的当量的话,爆炸破坏范围也只有970米的爆炸杀伤半径。


当然了,很多人还会说氢弹(也包括原子弹)的爆炸不仅仅是冲击波造成的杀伤,还会包括热辐射和核辐射。这些也是可以带入经验公式来计算的,同样依然是万吨当量开三次方然后再乘以一个系数。


例如核辐射,系数是1.35。也就是说一枚1万吨当量的氢弹爆炸后,在距离1.35公里的位置上的人如果没有足够的防护则会受到大于等于500雷姆的核辐射量,通常这半数以上的被照射者会在一个月内因为辐射病死亡,剩下的人也会在几年内有患上各种癌症的可能性。


这里1.35的数值要比冲击波的数值小,主要是因为核弹的冲击波在换能的过程中还是比较高效的。


冲击波可以压缩空气,但压缩的同时,空气的内能增加,这时冲击波真正被转化为热能的部分相对较小所以能在较远的距离上保持足够的能量。而对于射线来说,空气本身就是一种减速剂。


当放射性射线在传播的时候会碰撞空气分子,导致能量幅度降低。这时射线就不像大家想象的那样能传播得很远了。当然了原子弹、氢弹爆炸所产生的射线强度基数很大,因此可以传递几公里远的距离。但对于致死杀伤量500雷姆这个数值,即便是一万吨TNT当量的核武器也只能维持在1.35公里的距离上。


对于热辐射(热线杀伤),这个系数是1.52。在距离一枚当量1万吨的核弹点1.52公里的位置上如果没有遮蔽物的话将会烧成3度烧伤。

这个实际的距离会和空气的能见度有关。说白了热辐射其实就是红外线和近红外线波段的光线。遵从光线在大气中传播的一般规律,烟雾、尘埃等都会对其构成遮挡。导致热辐射随着距离而迅速衰减。


上面说的经验公式还得有一点得注意,这是一种理想环境下的效果。


首先,地球是圆的。

好像是废话吧,但谈到大当量核武器这就不是废话了。

当核武器爆炸的时候射线和热辐射都是沿着直线传播的。如果紧贴在地面上爆炸在地球曲率的影响下在大约800米以外大部分热辐射和放射性射线就会贴着人的脑袋顶飞除去而很难击中人体。

这件事其实和雷达探测飞机和导弹的原理是一样的。


到了一段距离后沿着直线射出的热线喝辐射都会离开地面。于是大部分针对于城市或者人群杀伤的核武器都是采用空中爆炸,为的就是获得最大的直接投影面积。例如广岛原子弹在800米高度上引爆。这就是为了造成更大的伤害范围。对于人来说是登高望得远,对于核武器来说适度的高度可以炸得更远。


其次是空气的影响



空气在核武器爆炸的过程中会不断的吸收冲击波的动能、热线的热量以及衰减射线的能量。

所以上面经验公式仅仅在小当量核武器计算的时候比较准确,一旦核武器的当量扩大后就越来越需要考虑空气的影响了。超过200万吨当量的核武器,经验公式就没有太大的参考意义了。


例如沙皇炸弹(人类历史上最大的氢弹),如果按照经验公式来计算的话,5psi的杀伤范围应该达到538公里的距离。然而其5psi冲击波的距离仅仅能够达到20.7公里范畴。和计算值有将近25倍的偏差。这就是因为大气的作用,水平宽度达到25公里的大气层大量的吸收了冲击波的能量所致。

对于热线和射线这么厚的大气其实也都是必须要考虑的对象。

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