核爆时为什么会有双闪现象?

中元居士


原理很简单,光的折射现象。

双闪征候光学分析图

双闪征候是目前全球检测大气层内“核爆炸”最为准确、简便的手段之一。由于核爆炸初期会出现一个极短但是极为强烈的闪光(时常在1毫秒左右);在这之后,就会出现(通常根据当量的大小)几百毫秒到几秒钟间隔后才能出现的相当长时间“升起”的火球光(从紫色转变成绿色,最后固定成白色向外扩散)随后是冲击波、辐射尘。这样的2次光辐射,被称为“双闪征候”。

三位一体核试验爆炸16毫秒后的情景,其火球宽度约为200米,地平线附近的黑点为树木

出现这个现象是因为爆炸瞬间爆心能量“快速”(时间真的很短)向外膨胀,这时我们就看到了第一个强“闪光”。但是在爆心周围的空气迅速受到挤压,并向外像水波一样的扩散,密度逐渐增大后这层空气已经被摩擦、“电离”成粒子气体,这时爆炸光被这层不透明的空气阻挡、折射。我们会暂时的看不到爆心光亮,原因是被这层电离气体阻挡住。接着随着距离的增加,空气密度开始降低,爆心的光线再次释放出来,我们才能接着看到核爆的能量光线。经过上述过程后,在观测距离上我们就会看到核爆炸独有的“双闪征候”。

三位一体核爆10秒后

两次闪光间隔越长证明核爆炸的当量越大。

双闪现象有一个知名事件:“维拉事件”(Vela),是怀疑以色列拥有核武器的“证据”之一。

美国发射的“维拉”光学探测卫星本来是利用“双闪征候”原理监测冷战时期的苏联有无违反《部分禁止核试验条约》的核活动。但是1979年9月22日,“维拉”系统的6911号卫星在南大西洋和印度洋交界处爱德华王子群岛与克罗泽群岛之间的海域观测到一次双闪。美国情报小组随后认定这是一次3000吨当量的核爆炸!但是随后的调查美国却宣称没有在该地区检测到放射性现象。直到多年后解禁的资料显示这是以色列和铀矿拥有国南非进行的一次核试验。

W君说,美国真是对以色列好的没边没边了。


军武数据库


核爆炸只能是一次性的,因此核爆炸时的双闪并不是真实意义上的爆炸两次核爆炸

先看原子弹原理

想要了解双闪先要简单了解下一种原子弹的基本构造和原理,爆炸原理简单表达就是先一起向中间挤挤挤,挤到超临界点,点火,砰,发生爆炸,具体原理如下图:

原子弹核心部件中间是一个包裹的中子源,周围像缝足球一样布置有一周的核材料(通常为铀235或者钚239),在核材料后面是高爆炸药,目的就是在引爆瞬间同时将核材料推向中间,核材料达到超临界的瞬间,中间的中子源点火,核材料发生链式裂变反应,1kg235U或239PU,只需百万分几秒,就可以全部裂变完成,能够瞬间释放出20000tTNT当量的能量。

核武器爆炸的确是几次爆炸

从以上结构可看出核武器的确是发生了几次爆炸,但是前面的高爆炸药爆炸几乎是同时的,因为要把核材料同时推向中心,前后时间差别必须是很小的,但是核爆炸只能是一次性的,因此核爆炸时的双闪并不是真实意义上的爆炸两次核爆炸

人眼的分辨时间

由动画原理知道,人眼的分辨时间为24帧分之一秒,也就是42毫秒,短于这个时间的人眼看到的画面就是连续的。

虽然是几次爆炸,但是由于时间相差的太近,人眼看起来就是连续的,并不能把几次爆炸分别开来。

双闪的真正原因

看到闪两次的真正原因是,高看到闪光后,闪光就被极速膨胀的空气和尘埃挡住了,由于爆炸时的高温高压,产生的离子态气体,会将光线折射,人眼就暂时无法观察到闪光。等到继续膨胀后,不再遮挡,便又可以看到强烈的闪光了。

因此不是闪两次,而是中间被遮挡、散射而已。


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