一颗10万吨级TNT当量的核弹头在合适的高度爆炸,杀伤半径有多大?有五公里吗?

qzuser


来来来,还是老规矩,直接上图,看看不同杀伤因素的最优空爆高度是多少,首先,当量为题目中提到的10万吨TNT,地点则是日本东京(Tokyo),是的,你没看错,地点又是Tokyo,跟上次用5000万吨TNT当量的“大伊万”来模拟的是同一个地方,设定了最有空爆高度,模拟效果如下所示:


上图中每一个不同颜色的圈表示的就是核爆后不同杀伤因素的影响范围,分析如下图所示,首先来看最中心的那个小小的黄圈,它表示的是火球覆盖范围,半径为380米,实际效果跟起爆高度有关,起爆点越接近地面,产生的放射性沉降就越多,而当起爆高度为350米的时候,产生的放射性尘埃影响基本上就可以忽略不计了;接着是第二个稍微大一点的红圈,它表示的是强度为20psi
(psi为压强大小单位,表示20磅力/平方英寸,也等于1.4公斤力/平方厘米,即意味着每平方厘米的面积上,就需要承受1.4公斤的压力)的冲击波超压影响范围,半径为1.31公里,而在这个范围内,那些坚固的钢筋混凝土建筑都会被摧毁,死亡率接近100%,也就说,除非你是躲在地下,否则不管是躲在建筑物内,还是直接暴露在这种级别的冲击波面前,肯定是没救了,网站上显示,10万吨当量的核武器想要产生1.31公里的20psi冲击波作用半径,最佳爆炸高度为840米。
然后是500雷姆的辐射半径,为1.82公里,无防护人员在受到500雷姆强度的瞬时辐射时,如果没有进行及时的救治,有5~9成的人会在接下来的几个小时和几个星期内死去,而且死法是非常痛苦的,毕竟是直接从分子、原子层面破坏细胞,大家可以想象成是一个人体内的细胞失去了分裂能力被“溶解”了,至于说救治?想多了,城市都炸没了还救个锤子,
所以核弹来袭时如果不是在杀伤范围之外,或者地下掩体,那还不如摆个帅一点的姿势直面核弹,然后被核爆的高温当场“气化”成等离子状态,这种死法应该是不会有痛苦的,而且能被核弹还原成基本粒子回归天地之间也没啥不好的对吧。

最后是强度为5psi的冲击波超压和100%能对无防护目标造成三级烧伤的影响范围,半径分别是3.23公里和4.62公里,在5psi强度的冲击波超压影响范围内,大多数建筑物会倒塌,人员伤亡普遍存在,而

想要产生影响范围半径为3.23公里的5psi冲击波,最佳起爆高度为1450米。至于三级烧伤,已经是最高烧伤等级了,想要活下来需要有及时的治疗,但是核爆环境下想要得到救治是不可能的,因此,如果在半径4.62公里的范围内,所有的无防护目标都会被烧焦,逃是逃不了的了,跳进水里可能也会被煮熟,所以还是前面那句话,实在逃不了的时候,尽可能靠近爆心吧,这样死的痛快一点,所谓的核爆自救方法,那是给直接杀伤范围外的人使用的。


哨兵ZH


十万吨级的核弹在适合空中爆炸,杀伤力半径到底有多大呢?

核武器的杀伤力一般由50%的冲击波、35%的光辐射、5%的贯穿核辐射和10%发射性污染等四个构成,那么先来看一下在日本投放的“小男孩”原子弹为例,为什么要以小男孩为例呢?提到原子弹怎么能少了日本的“小男孩”呢!投放在日本的小男孩当量是1.3万吨,核弹爆炸以后,在距离爆炸中心500米以内,绝大部分人当场死亡或者当日死亡,除了一部人可能躲在那里而在当天幸存了下来,不过受到了核辐射也活不了多久。在爆炸范围0.5km-1km内,60%-70%的人当日死亡。那么当10万吨级的核弹头在适合高度爆炸杀伤力有多大?五公里?

五公里是不是有点小,下面这张图片是核弹的有效杀伤距离,c一般取1.49,那么这样一算10万吨当量的核弹有效杀伤半径为3.22千米,有效的杀伤面积为33平方千米,其实核弹的杀伤力并不是和核弹当量成正比的关系,大概每增加10倍,杀伤力半径增加一倍。

下面这张图片是不同量级的核弹空爆的时候对于地面暴露人员的杀伤力半径表。可以看出。10万吨级产生的和冲击波可以使1.15公里内的人员立即死亡或丧失战斗力,而光辐射可以达到1.87公里,贯穿性辐射可以达到1.48公里,所以说,核弹空爆并没有像题目说的那样,杀伤力半径达到5公里。


科学日记


核武器的杀伤力真不是普通人能想象的

1962年7月6日,美国进行了一次核试验,使用的核武器当量为10.4万吨。很符合这个问题的设置。


这次核试验造成的弹坑的直径是390米,深为82米。什么概念?就是可以直接把一片建筑群炸成灰。这是直接的毁灭性杀伤,如果爆炸选择的是合适的高度,合适的位置,杀伤范围至少扩大十倍,造成人畜直接死亡是没有任何问题的。


此外,还有辐射杀伤,核武器使用的都是百分之90以上的高浓度核原料。其爆炸后留下的辐射污染扩散比其直接造成的杀伤范围至少扩大百倍。日本的长崎,广岛就是前车之鉴。


战火观察室


原子弹爆炸为了追求最大破坏力是会计算火球的半径的。

这是一次核试验中通过红外摄影机拍摄的原子弹爆炸火球,注意地平线上的小黑点是十几米高的树。

如果原子弹爆炸的时候距离地面过远那么大部分能量会消散到天空中去,对地面仅仅有较小的辐射能量。如果离地面过近则又有很大一部分能量会被地面反射到天空中去。


所以原子弹如果选择空爆的话,要获得杀伤关键因素在于要原子弹火球触地的尺寸一定要恰好。


什么是恰好?原子弹爆炸时候火球半径的0.68倍是最好的爆炸高度,这样一则可以对地面有更强的轰击效果,二则其核辐射和热辐射的覆盖面积更广。


题主的问题来了,一枚10万吨当量的原子弹火球有多大就是一个关键点了。W君这里的数据是当量10万吨原子弹爆炸火球在0.16秒的时候可以达到最大化,其火球半径为380米。


这样最大杀伤力(针对于平原城市)的爆炸高度是258米。

整体的杀伤效果是这样的,解读一下:

  • 火球会直接烧融 0.32平方公里的面积;

  • 超压力冲击波(20psi)会直接摧毁炸点周围3.52公里范围内的一切建筑物;

  • 高达500镭姆的辐射可以传递到炸点1.81公里的范围内,相当于一秒钟内接受在核电站环境内100年的照射剂量这个计量致死率是90%;

  • 冲击波(5psi)半径达到2.39公里,对民用建筑物是直接摧毁,对人体是直接致死(人体能够承受的冲击波为2psi重伤、3Psi致死);

  • 热辐射半径可以达到4.61公里;

  • 在6.18公里的距离上,普通建筑玻璃依旧会激碎造成飞溅伤害;

  • 在10.7公里外才是安全的。



这就是一枚10万吨当量核弹的威力了,对于需要突出某一方面的伤害直接调节爆炸高度就可以了。


军武数据库


百万吨级?低空或者地爆?貌似很久之前看过一个估计性的文章,具体忘记了,假设实在是在大城市的话,好像十几公里的半径,光辐射都可以引起烧伤。

但是不会像大家想的“瞬间抹平一个城市”。

那个文章举例子,百万吨级,抹平一个中等城市问题不大,比如类似合肥市这个尺寸的城市。再大的城市,就不能完全摧毁了。尤其是那种狭长形状,或者城市里面有山丘、丘陵之类的。

并且,大城市玻璃幕墙大楼也能遮蔽一部分光辐射。

总之,在空白的靶场和真实的城市,核弹的威力表现是不同的。


吃甜筒的树懒


有个计算大致的杀伤范围的公式,10万吨级当量的核弹,对人员杀伤半径大约3公里左右


惯性导航88761176


一个核导弹最少毁一座城,5公里不止吧


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