科学探索|核弹爆炸时会发生什么?
有人认为,未来的世界大战很可能会是一场核战争 。对生活在地球上的人类而言,核弹爆炸意味着什么?核爆炸后又会发生什么?当然,这些问题的答案取决于引爆的核弹有多少 。
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据美国科学家联合会的介绍,俄罗斯和美国拥有世界上90%的核武器 。俄罗斯拥有1588枚部署在洲际导弹上的核武器,而这些导弹的射程至少为5500公里,并设有重型轰炸机基地,可以搭载并投放核武器;美国拥有1644枚同样的核武器(两国还拥有近5000枚时刻等待发射的现役核弹) 。很容易想见,一场全面的核战争可能就意味着人类的灭绝——不仅因为最初巨大的人员伤亡,还因为随之而来的全球变冷,即所谓的“核冬天” 。
根据一些外交政策专家的说法,也许更有可能出现的情况是,参战国使用所谓的“战术原子武器”进行一场有限规模的核冲突 。据詹姆斯·马丁核不扩散研究中心称,美国和俄罗斯30%到40%的核武库都是由这种小型核弹构成的,这些核弹的陆上射程不到500公里,海上或空中射程不到600公里 。这些武器仍然会在爆炸区附近产生毁灭性的影响,但不会造成最糟糕的全球核灾难 。
核爆炸过程
核武器有不同的类型和大小,而现代核弹都是通过触发裂变反应开始的 。简单来说,裂变就是将较重(原子序数较大)的原子分裂成较轻(原子序数较小)的原子,并在这个过程中释放中子;释放出去的中子会冲向附近原子的原子核,使原子核分裂,引发不受控的连锁反应 。
裂变爆炸的结果是毁灭性的:摧毁日本广岛和长崎的就是利用核裂变炸弹,即原子弹,其威力在1.5万吨到2万吨TNT炸药之间 。然而,许多现代核武器可能会造成更大的破坏 。热核武器,即氢弹,可以利用最初裂变反应的能量将武器内的氢原子融合,即聚变 。这种聚变反应会产生更多的中子,导致更多的裂变,而裂变又产生更多的聚变,如此循环往复 。据非政府组织忧思科学家联盟称,氢弹爆炸的结果就是形成一个温度与太阳中心温度不相上下的火球 。热核武器已经有过多次试验,但从未在战斗中使用过 。
可以说,当人身处这样一场核爆炸的中心时,结局只有一个:立即死亡 。例如,根据2007年的一份报告,一枚1万吨重的核武器(相当于在广岛和长崎投下的原子弹大小)会立即造成距离地面3.2公里范围内约50%的人死亡(据国际废除核武器运动组织ICAN称,空中核爆炸的破坏半径更大) 。导致这些死亡的原因将是火灾、强烈的辐射和其他致命伤害 。其中,一些人会因爆炸产生的冲击波而受伤,而大多数人的受伤则是因为倒塌的建筑物或飞行的弹片;爆炸半径0.8公里内的大多数建筑都将被摧毁或严重受损 。
据美国政府网站Ready.gov的建议,在得到任何预警——或者从官方渠道,或者亲眼看到附近爆炸所产生的闪光——之后,应当躲到地下室或大型建筑的内部中心,在那里至少待上24小时,以避免受到最严重的放射性坠尘伤害 。
然而,据国际红十字委员会(ICRC)称,在核爆地区附近的幸存者几乎得不到任何帮助 。由于道路和火车轨道被毁,医院被夷为平地,以及医生、护士和急救人员的伤亡,使得外界几乎没有可能向爆炸区域运送物资或救援人员,尤其是考虑到核爆后的高辐射水平 。此外,幸存者会携带放射性尘埃,需要清洁处理 。根据麻省理工学院出版社2021年出版的《21世纪的核选择:公民指南》(Nuclear Choices for the Twenty-First Century: A Citizen‘s Guide)一书,大多数人可能会在最初的热爆炸中遭受热灼伤 。该书还指出,死亡也可能是火风暴造成的;这取决于爆炸区域的地形,由最初爆炸引起的大火可以汇集起来,产生能为自己提供燃料的风暴 。据美国能源部的资料,这样的火风暴曾经在日本广岛发生,吞没了11.4平方公里的区域 。
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