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一颗核弹的杀伤范围是多少?

发布时间:2019-08-01 12:53 来源:未知 编辑:admin

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  核武器爆炸对人员和物体造成的杀伤破坏作用及效果。造成杀伤破坏的主要因素有:冲击波、光辐射、早期核辐射、放射性沾染和电磁脉冲。它们在核爆炸总能量中所占的份额,取决于核武器的类型和爆点的环境条件。通常空中爆炸时,冲击波约占总能量的50%,光辐射约占35%,早期核辐射约占5%,放射性沾染约占10%。氢弹空中爆炸时,冲击波与光辐射的总份额有所增加,而放射性沾染的份额则减少,增减额随聚变-裂变比的不同而异。增强某种效应的核武器,该种杀伤破坏因素的份额就大大增高。无论哪种核武器爆炸,电磁脉冲的能量份额都很小,但对电子和电气设备等目标的破坏作用却很大。

  核爆炸形成的高温高压气团以极高的速度向外膨胀,猛烈压缩和推动周围介质所产生的高压脉冲波。其特性与传播规律和普通炸药爆炸的冲击波相似,但其超压和动压值比普通炸药爆炸时大得多,作用时间也长得多,当压力恢复到正常值以后,还有较明显的负压作用期。衡量冲击波杀伤破坏能力的主要参数是超压、动压(帕斯卡)和正压作用时间(秒)。当量为万吨以上的核弹在空中和地面爆炸时,冲击波是在较大范围内起杀伤破坏作用的主要因素。它作用于地面形成的地内压缩波和地震波,对爆心投影点附近地面和地下目标有很大破坏力。触地或浅地下爆炸形成弹坑的过程,也会对地下目标造成严重破坏。核弹在水下爆炸产生的冲击波,可摧毁水中舰艇和设施。冲击波对目标的杀伤破坏效应有直接和间接两类。直接效应主要是超压的挤压和动压的撞击所致:人员受挤压、摔掷会发生内脏损伤和外伤;物体被挤压、推动或抛掷会变形和毁坏。间接效应是被受冲击波破坏的物体打击而间接造成的。

  核爆炸形成的高温高压火球,在头几十秒内辐射出极其强烈的光和热。其强弱用光冲量表示,即火球在发光时间内投射到与光辐射传播方向垂直的单位面积上的能量。光冲量的单位为焦耳/厘米。大气能见度差则光冲量值小。其他条件相同时,空中爆炸的光冲量比地面爆炸大。光辐射是核弹空中爆炸和地面爆炸时造成杀伤破坏的重要因素。它对物质的作用主要是热效应。物体吸收能量后温度迅速上升,以至燃烧或熔化。因此,物体吸收光辐射的能力对破坏程度有重要影响。光辐射对人员的伤害主要是烧伤,照射到人的体表会引起直接烧伤;使衣服或所处环境着火可造成间接烧伤;强光可使人眼底烧伤或暂时失明,即“闪光盲”。光辐射引起的火灾可造成大范围的破坏。

  亦称贯穿辐射,核爆炸头十几秒内所放出的具有很强贯穿能力的中子和γ射线,主要由弹体内的核反应产生,或从裂变产物中释放,或由中子与空气作用放出。早期核辐射可直接或间接使物质电离,造成辐射损伤。中子还可使某些物质产生感生放射性。早期核辐射对人员和物体的损伤程度取决于吸收剂量,单位是戈瑞。早期核辐射的强度由于空气吸收,随距离的增加衰减很快。因此,即使千万吨级的大气层核爆炸,早期核辐射杀伤破坏半径也不超过4公里,其主要杀伤破坏对象是人员和电子器件。 人员在短时间内受到1戈瑞以上剂量照射时,会发生急性放射病。电子器件在大剂量或高剂量率作用下会严重损坏。

  核爆炸产生的放射性物质所造成的沾染。这类物质有核裂变碎片、感生放射性物质和未反应的核装料。它们具有γ、β和 放射性,半衰期由数秒至数万年不等。地面放射性沾染程度的大小用照射率表示,通常指在地面以上1米左右高度处单位时间内受到的照射量。 照射率的单位为库仑/千克·小时。物体的沾染程度通常用该物体单位面积(或重量、体积等)上的放射性强度来表示。核武器的当量、爆炸方式和气象条件,对放射性沾染的程度和分布有重要影响。条件相同时,地面爆炸造成的沾染比空中爆炸时严重得多;同一次爆炸,下风方向比上风方向的沾染严重得多。在军事上,一般以5.2×10库仑/千克·小时的照射率作为沾染区边界的参考值。沾染区面积大的可达上千平方公里,人员在核爆炸后数小时甚至数天内一般不能在该区域行动。放射性沾染的主要杀伤对象是人和其他动物。其强度比早期核辐射低得多,但作用的时间却长得多。它对人员的直接伤害有射线外照射、沾染皮肤造成灼伤和吸入放射性物质造成内照射。环境的沾染还会对人类造成间接危害。

  核爆炸产生的强脉冲射线和周围物质相互作用产生的向外辐射的瞬时电磁场。它的脉冲宽度很窄,频谱很宽,强度可达到比普通无线电波高百万倍。当其遇到适当的接收体时,可在瞬间产生很高的电压和很强的电流,损坏电子或电气设备,使指挥控制通信系统失灵。爆炸当量相同时,电磁脉冲的强度随爆高的不同差别很大,其中以超高空核爆炸产生的电磁脉冲效应最强,作用范围最广,可达远离爆心数千公里的目标,对飞行中的卫星和导弹威胁很大。

  除上述五种效应外,空中爆炸形成电离层的附加电离区,对短波通信和雷达工作也会产生严重影响。

  冲击波、光辐射和早期核辐射对一定目标的作用,主要发生在核爆炸后1分钟以内,属于即时的杀伤破坏,故统称瞬时杀伤破坏因素。它们对人员的杀伤程度,按对战斗力的影响和治愈的可能性,分为极重度、重度、中度和轻度杀伤;对人员、装备的毁伤程度,按恢复和治愈的难易及对性能的影响,分为重度、中度和轻度破坏。各杀伤破坏等级均有具体标准,例如中度杀伤指人员一般会丧失战斗力,但基本上可以治愈;中度破坏,指该物基本上不能使用,需大修方能复原。通常在给定爆炸当量和比高时,根据目标杀伤破坏的参数值,即可确定某种因素的杀伤破坏半径。 下表列出在当量100万吨、比高120米/千吨(的情况下,开阔地面的暴露目标遭受中等杀伤破坏的主要参数值及相应的杀伤破坏半径:位于开阔地面的暴露目标,通常会受到两种以上杀伤破坏因素的综合作用,它们所造成的杀伤破坏称为核武器综合杀伤破坏效应。目标受到综合作用时,其杀伤破坏程度一般不能单由一种因素来决定,必须考虑几种因素的综合作用,这对人员尤为明显。人员受一种因素作用造成的损伤称为单一伤,受综合作用造成的损伤称为复合伤。几种因素综合作用时,以杀伤破坏范围最大的那种因素的作用半径作为综合杀伤破坏半径。

  核爆炸虽能造成严重的杀伤破坏,但认识其特点和规律后,采取适当措施,也是可以防护的。

  盟军计划于1942年启动,代号“曼哈顿计划”。这一计划在新墨西哥州偏远的沙漠地带洛斯阿拉莫斯进行,历时4年之久,有20多万人参与,包括十几名已经获得或即将获得诺贝尔奖的科学家。

  曼哈顿计划是二战中最昂贵的计划,5年中耗费了盟军约18亿美元(相当于今天的180亿美元),共研制出4枚。第一枚于1945年7月16日在新墨西哥州沙漠试爆,爆炸威力是预期威力的4倍,相当于1.9万吨烈性炸药TNT的威力。

  广岛和长崎起初都不是的袭击目标,盟军将领起初选定的袭击目标是古都京都。但这被当时的美国陆军部长亨利·史汀生否决掉了,他想把京都保留给子孙后代。被轰炸前不到两个星期长崎才被选定为轰炸目标,部分原因是它是为数不多的几个几乎未受战争破坏的城市之一。

  第一枚落在日本的代号“小男孩”,它的设计非常独特,是用一台改装过的发炮装置将一块铀—235射入另一块铀中。这枚于1945年8月6日被投在广岛,相当于1.25万吨TNT爆炸时的威力。3天之后,另一枚落入长崎,这次采用的是钚,威力是广岛的两倍。

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