核爆時爲什麼會有雙閃現象?

中元居士


原理很簡單,光的折射現象。

雙閃徵候光學分析圖

雙閃徵候是目前全球檢測大氣層內“核爆炸”最為準確、簡便的手段之一。由於核爆炸初期會出現一個極短但是極為強烈的閃光(時常在1毫秒左右);在這之後,就會出現(通常根據當量的大小)幾百毫秒到幾秒鐘間隔後才能出現的相當長時間“升起”的火球光(從紫色轉變成綠色,最後固定成白色向外擴散)隨後是衝擊波、輻射塵。這樣的2次光輻射,被稱為“雙閃徵候”。

三位一體核試驗爆炸16毫秒後的情景,其火球寬度約為200米,地平線附近的黑點為樹木

出現這個現象是因為爆炸瞬間爆心能量“快速”(時間真的很短)向外膨脹,這時我們就看到了第一個強“閃光”。但是在爆心周圍的空氣迅速受到擠壓,並向外像水波一樣的擴散,密度逐漸增大後這層空氣已經被摩擦、“電離”成粒子氣體,這時爆炸光被這層不透明的空氣阻擋、折射。我們會暫時的看不到爆心光亮,原因是被這層電離氣體阻擋住。接著隨著距離的增加,空氣密度開始降低,爆心的光線再次釋放出來,我們才能接著看到核爆的能量光線。經過上述過程後,在觀測距離上我們就會看到核爆炸獨有的“雙閃徵候”。

三位一體核爆10秒後

兩次閃光間隔越長證明核爆炸的當量越大。

雙閃現象有一個知名事件:“維拉事件”(Vela),是懷疑以色列擁有核武器的“證據”之一。

美國發射的“維拉”光學探測衛星本來是利用“雙閃徵候”原理監測冷戰時期的蘇聯有無違反《部分禁止核試驗條約》的核活動。但是1979年9月22日,“維拉”系統的6911號衛星在南大西洋和印度洋交界處愛德華王子群島與克羅澤群島之間的海域觀測到一次雙閃。美國情報小組隨後認定這是一次3000噸當量的核爆炸!但是隨後的調查美國卻宣稱沒有在該地區檢測到放射性現象。直到多年後解禁的資料顯示這是以色列和鈾礦擁有國南非進行的一次核試驗。

W君說,美國真是對以色列好的沒邊沒邊了。


軍武數據庫


核爆炸只能是一次性的,因此核爆炸時的雙閃並不是真實意義上的爆炸兩次核爆炸

先看原子彈原理

想要了解雙閃先要簡單瞭解下一種原子彈的基本構造和原理,爆炸原理簡單表達就是先一起向中間擠擠擠,擠到超臨界點,點火,砰,發生爆炸,具體原理如下圖:

原子彈核心部件中間是一個包裹的中子源,周圍像縫足球一樣佈置有一週的核材料(通常為鈾235或者鈈239),在核材料後面是高爆炸藥,目的就是在引爆瞬間同時將核材料推向中間,核材料達到超臨界的瞬間,中間的中子源點火,核材料發生鏈式裂變反應,1kg235U或239PU,只需百萬分幾秒,就可以全部裂變完成,能夠瞬間釋放出20000tTNT當量的能量。

核武器爆炸的確是幾次爆炸

從以上結構可看出核武器的確是發生了幾次爆炸,但是前面的高爆炸藥爆炸幾乎是同時的,因為要把核材料同時推向中心,前後時間差別必須是很小的,但是核爆炸只能是一次性的,因此核爆炸時的雙閃並不是真實意義上的爆炸兩次核爆炸

人眼的分辨時間

由動畫原理知道,人眼的分辨時間為24幀分之一秒,也就是42毫秒,短於這個時間的人眼看到的畫面就是連續的。

雖然是幾次爆炸,但是由於時間相差的太近,人眼看起來就是連續的,並不能把幾次爆炸分別開來。

雙閃的真正原因

看到閃兩次的真正原因是,高看到閃光後,閃光就被極速膨脹的空氣和塵埃擋住了,由於爆炸時的高溫高壓,產生的離子態氣體,會將光線折射,人眼就暫時無法觀察到閃光。等到繼續膨脹後,不再遮擋,便又可以看到強烈的閃光了。

因此不是閃兩次,而是中間被遮擋、散射而已。


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