世界有多少核彈頭,核彈威力到底有多大,躲在地下能逃…


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世界有多少核彈頭,核彈威力到底有多大,躲在地下能逃過一劫嗎?

核彈的威力一般用當量為單位,距離以米或千米為單位。現在我們就來量化說說核彈對人類造成的危害。

  • 核彈的當量

核彈的威力是用TNT炸藥的爆炸威力來衡量的,TNT是現代最常見的黃色烈性炸藥,1kg爆炸能量為4181000J(焦耳),1噸就是4184000000J。核彈有兩種,即採用鈾、钚等重元素的核裂變武器,採用氘、氚、鋰-6和化合物氘化鋰-6等製造的核聚變武器。實際上現代在服役的核武器,基本都是以核聚變為主,核聚變和核裂變混成的核武器。

核彈的爆發威力是根據愛因斯坦質能方程來計算的,質能方程的表達式為:E=MC^2,這裡的E表示能量,M表示質量,C表示光速。質量乘以光速就是得到的能量。根據鈾235裂變反應式,1kg鈾235在裂變中質量會虧損0.0912%,也就是說有0.912g質量轉化成能量了,這個能量有多大呢?根據公式計算可得19617.6噸TNT炸藥的威力。

氫彈完全聚變釋放的能量則比核裂變高出約6~7倍,也就是1kg核聚變材料完全釋放可以達到12~14萬噸TNT炸藥爆炸威力。但事實上,核彈爆炸很難完全釋放全部能量,這是因為爆炸過程太快,很多材料還沒來得及參與反應就被炸飛了。

如人類最早用於實戰的原子彈,美國投放到日本廣島的“小男孩”,裝有64kg的鈾235,但爆炸威力只達到1.3萬噸當量,這算起來只有不到1kg的鈾完全裂變威力,只有約0.66g質量完全轉化成了能量。因此,核彈的威力並不以裝藥多少來計算威力,而是要以實際質能轉化效果衡量。

人們一般將核彈頭爆炸威力稱為“xx萬噸”,就是達到多少萬噸TNT炸藥爆炸威力的意思。

  • 全球現在擁有的核彈

瑞典斯德哥爾摩國際和平研究所(SIPRI)是一個國際核武統計權威機構,每年都會發布一個核彈擁有情況報告,根據去年年度報告數據披露,截至2020年1月份,全球擁核國家有9個,核彈頭的庫存總量為1.34萬枚。

這些擁核國家國際正式承認的只有5個,即聯合國五常理事國:美國、俄羅斯(繼承前蘇聯)、法國、英國、中國;以色列自己沒公開承認擁核,巴基斯坦、印度、朝鮮的擁核地位沒有得到國際承認。核彈頭擁有量美俄兩國就佔了12175枚,佔世界總量的90%以上;俄羅斯佔有6375枚,佔世界總量的47.6%。

在擁核強國,軍隊裝備的核武器已形成不同威力的完整系列。特大當量核武器,達到千萬噸級,如前蘇聯的SS一9型洲際戰略導彈,單彈頭當量為2500萬噸;最小的核武器,如美國的w54特種核地雷,當量僅為10噸。

現在世界核彈頭大多數是多彈頭裝置,如美國的W87核彈頭,每枚導彈可以裝備10~12個彈頭,每個彈頭核當量為30~47.5萬噸。

  • 核彈的殺傷範圍

先說一個實例:

“小男孩”是人類第二次引爆的一枚核彈,但與第一枚試驗彈不同,這一枚是人類首次用於實戰~轟炸日本廣島。前面說了,這枚核彈最終的爆炸當量只有1.3萬噸,幾乎是後來各國所有試爆的核彈中最小的。

[1945年8月6日,美軍飛行員保羅·提貝茲駕駛B-29轟炸機埃諾拉·蓋伊號到達廣島上空,在9448米高度投下了核彈,當核彈下降到548米時爆炸了,這時是日本當地時間8點15分,爆後人們發現,廣島所有時鐘都定格在8點15分。

廣島是日本本州島西部港口城市,是日本當時的重要軍事工業基地,有人口40萬。由於許多城市遭到轟炸,日本當局預感廣島遲早要挨炸,因此疏散了部分人口,市區只剩下人口24.5萬了。但令當局沒有想到的不是受到常規轟炸,而是從未有過的恐怖大炸彈~核彈。

這個小小核彈導致當場被炸死7萬餘人,約有同樣人數受傷,隨後大量的人死於核塵埃放射性污染引起的疾病,截止1950年止,預計由於核爆導致當時和後續死亡人數達到20萬。

爆炸傷害過程:

光輻射:是核爆的第一波打擊。這個能量佔核爆的35%,爆炸高能粒子讓周邊空氣達到數十萬度,爆發出強光以光速傳播,因此當人們還沒有看到任何爆炸動靜時,白光鋪天蓋地照過來,讓人體受到燒傷、致盲、甚至氣化,房屋設備燒毀等;光輻射幾秒後變成強烈紅外線輻射,讓地表受到的照射達到平時太陽的1000倍,溫度最高可達6000℃,幾乎可以燒毀爆心周邊數百米內一切。

衝擊波:是核爆第二波打擊。爆炸瞬間,中心氣壓達到數十萬個海平面大氣壓強,並以每秒440米的超音速向四周擴散,這種氣浪達到的風速相當12級颱風的10倍。爆心風壓達到35個大氣壓,相當1m^2面積受到350噸壓力,摧枯拉朽;到達1km半徑風壓還有10個大氣壓,除了堅固的鋼筋混凝土建築,一些木屋全部被摧毀。

這時,被光輻射碳化的人和一切,會被沖擊波吹得無影無踪。

放射線:是隨著光輻射幾乎同時到來的打擊。核爆會發射出大量的α射線、β射線和γ射線,還有中子。距測算衝擊地表的快中子數量約達到12000億個/cm^2,慢中子(熱中子)數量約達90000億個/cm^2。這些射線和高能中子會打斷生物機體的DNA分子鍵,導致人類瞬間死亡或致病致癌死亡。

黑雨:是核爆導致的放射性沾染。核爆炸形成巨大蘑菇雲,裡面含有大量核輻射塵埃,這些塵埃與水汽混合在一起,形成了黑雨降落在廣島一帶,這種具有高放射性的黑雨淋到人的皮膚上,污染了河流和飲水,許多不知情的核爆倖存者被這些輻射傷害,大多數在短短幾日內死亡。

據一些資料披露,廣島核爆炸爆心500米以內的人們,90%以上當場或當日死亡;500~1000米內的人們,70%左右當場或當日死亡;倖存者50%的人6天內死亡,12天內有75%的人死亡;直到1945年11月,爆心500米以內的人98~99%已經死亡;500~1000米範圍的人,90%死亡;1945年8月到12月,死亡人數達到9 ~12萬。

截至1999年,廣島市依然將相生橋附近的地區(爆心)列為放射污染區。這一切都僅僅是因為釋放了一顆小小的核彈,這顆核彈爆炸當量只有1.3萬噸,而現在隨便一枚核彈頭都有數十萬噸,大的達到數千萬噸。

  • 日本被逼無條件投降

過了3天,1945年8月9日,美國又在日本長崎投下了第二枚叫“胖子”的原子彈,這枚原子彈爆炸當量達到2萬噸。這顆原子彈終於摧毀了日本當局最後一絲僥倖,他們不知道老美還有幾顆原子彈,為了避免滅種,決定無條件投降。

其實當時美國祇製造了3枚核彈,其中一枚試爆用掉了,這兩枚投在了日本廣島和長崎,已經沒了。當然老美還能夠製造出來,但這需要時間。幸好保密做得好,日本終於不敢再心存僥倖了,8月15日日本天皇向全世界發出無條件投降的講話。

美國用摧毀幾十萬人生命的代價,結束了戰爭。當時的世界一片歡呼聲,當然也包括中國。政治家、軍事家普遍認為,如果日本堅持不投降,只能用常規戰爭方法攻入日本本土,這樣很可能日本國民和盟軍還要付出數百萬傷亡的代價,時間和經濟代價無可估量。

從這個意義上來說,兩顆原子彈爆炸,用少數人的生命換取了多數人的生命,更早讓人類結束苦難,是值得的。但這種說法廣受爭議。生命權人人平等,憑什麼一些少數人就必須犧牲,而換取另一部分多數人的存活呢?

這涉及倫理和道德,也涉及哲學和政治問題。現在許多地方,依然在遵循著少數人利益應該讓位給多數人的理念,甚至一些政客打著這種旗號,隨心所欲地剝奪所謂“少數人”權利。這種理念到底有多大合理性,備受爭議。那麼你怎麼看呢?歡迎討論。

  • 現在來說說核爆的普遍殺傷範圍

不同當量的核彈殺傷範圍有多大呢?有一個有效殺範圍的計算公式,我把它簡單表述為:R=C*T^(1/3)。這裡的R為殺傷半徑,單位km(千米);C為比例常數,為1.493885(一般取值1.5);T為爆炸當量,^(1/3)為立方根。

根據這個公式,我們可以計算出一枚10萬噸爆炸當量核彈,其有效殺傷半徑約為3.2km;30萬噸爆炸當量核彈,其有效殺傷範圍半徑約4.66km;100萬噸爆炸當量核彈,有效殺傷範圍半徑約6.9km;300萬噸有效殺傷半徑約10km,1000萬噸有效殺傷半徑約15km。

從這個數據規律來看,核彈的殺傷範圍雖然是按當量成正比擴大,但並沒有按照當量的倍數同等擴大,而只是當量增加10倍,殺傷範圍半徑只增加1倍多點;當量增加100倍,有效殺傷範圍半徑才增加約3.7倍。

這說明爆炸殺傷範圍是隨著距離呈立方衰減的。這是因為爆炸呈球形擴散,能量是向四面八方擴散的,因此在地表平面上,能量破壞力就只能開立方衰減了。

但這種破壞力計算只是理論上的,不是絕對的,這裡一般是指直接破壞力。廣島原子彈只有1.3萬噸當量,摧毀了14平方公里的房屋,距離3、4公里的人們也被沖擊波拋離,並且受到嚴重燒傷。

核爆還有許多其他傷害後果,如放射性沾染,就不可能僅僅在以上殺傷半徑範圍內。如美國在比基尼島試驗的1500萬噸級氫彈,爆後6小時,放射性污染區長達257千米,寬64千米。在這個區域的生物,包括人類都會受到致命污染,在以後的一段時間裡會緩慢死去,或者導致終生殘疾。

  • 當遇到空中核爆時,能在地下掩體躲過一劫嗎?

還是那個話,要看核爆的當量和爆心距離,還要看這個掩體有多深,防護措施如何。廣島和長崎,都有一些倖存者,甚至距離爆心很近的區域,也有活下來的。比如廣島核爆,在距爆心500米半徑範圍,活下來的有78個人,這些人就是由於各種原因,幸運地躲在了地下掩體中。

這裡說兩個例子:

一位叫高藏信子19歲妙齡女生,距離爆心只有260米。原來她當時正在銀行辦事,碰巧又在上衛生間,而這個衛生間位置在銀行最裡面,爆炸衝擊波過來隔著好幾重非常厚重的保護牆,這些牆本來就是為了防止強盜搶金庫的,用炸藥也很難炸開。

還有一位叫野村藝三,是47歲的燃氣公司職員,爆炸當時他正好在地下室工作,爆炸後他從地下室出來,發現他的36位同事全部死去。

還有一些在銀行大樓地面上班辦事的人們,爆炸當時雖然被震暈或碎片擊傷,當時也沒有死去,但過了不久,就都因遭到強烈輻射而死亡。

這說明,在核爆時躲在地下掩體還是很有作用的。但還是要看距離爆心多遠,核彈當量有多大。如果一個百萬噸級核彈在廣島同樣位置爆炸,那位高藏信子和野村英三就沒有這樣的幸運了。

因此核武來襲時,如果有預警,應立即按照組織機構要求進行疏散,盡可能進入安排的地下設施避險;如果沒有預警,突然爆炸,你想躲也躲不贏。至於能不能躲過一劫,也只能自祁多福了。

現在的核彈主要是氫彈,本來是沒有放射性污染的。但由於氫彈起爆要用原子彈,而且為了增加爆炸能量和威力,氫彈的外圍都包裹著一層鈾或钚材料,因此這種核彈又叫三相彈或者髒彈,依然有很大的核污染。

現在還有中子彈,這種核彈一般不會破壞建築,但發射的高能中子會穿透建築殺死裡面的人員。遇到這種核彈,即便躲在地下室或者地下車庫也沒有用。當然如果是專門應對核武器的地下掩體還是很有作用的,因為這些地下設施在地底下很深處,而且採取各種防護材料建造,即便中子彈也能防禦。

核戰是人類的噩夢,已經被列為人類滅亡的方式之一,希望人類不要自己作死走向這條路。和平萬歲!

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