03.04 一顆5000萬噸當量的氫彈,殺傷力到底有多大?

耶可x


核武器,主要是指核聚變反應後瞬間產生的巨大能量,隨後發生劇烈爆炸。是一種大規模破壞性武器,核武器主要分為:裂變武器、聚變武器,所謂的裂變武器就是原子彈,而聚變武器就是氫彈。

  核武器,主要包括原子彈、氫彈、中子彈、反物質彈等,還有一些和核反應有關的大規模殺傷性武器。

  1945年7月16日,美國在新墨西哥州某空軍基地的沙漠中試爆了人類歷史上第一顆原子彈。據記載,美國於1942年開始了研製原子彈的工作,整個研製過程中美國投入了數十億美元,前後動用了上萬名技術人員和工人。

  二戰末期,為了加快日本投降的步伐,美國向日本廣島和長崎前後投下了兩顆原子彈,這也是人類到目前為止,唯一 一次在戰爭中使用原子彈。二戰結束後,世界各國被原子彈強大的威力所震撼,隨後展開了一場瘋狂的核競賽。

  冷戰時期,美國和蘇聯為了可以在未來有可能爆發的核戰爭中消滅對方,兩國研製了很多威力巨大的核武器。這一時期,蘇聯研製了一枚用於試驗的氫彈,這枚氫彈的核當量為5000萬噸TNT,無論是體積、重量、威力都是人類到目前為止研製威力最大的炸彈。沙皇炸彈於1961年10月30日,在北冰洋的新地島群島西岸成功試爆。

這枚氫彈的核當量,相當於500枚二戰時期美國投向日本原子彈的核當量。沙皇氫彈的爆炸威力,完全可以摧毀整個日本。沙皇炸彈爆炸後,所產生的火球半徑高達4000多米,高度為4200米。爆炸造成200多公里外的人員受到了不同程度的損傷,據美方監測爆炸造成該地區5級左右的地震。

這顆炸彈成功試爆之後,也許人類被它強大的威力所震撼。所以,人類並沒有繼續對它展開研究工作,只製造了一枚試驗彈,就停止了對這種大規模殺傷武器的研製工作。


歷史救生圈


沙皇炸彈

1961年10月30日上午11點32分(莫斯科時間),前蘇聯在北冰洋新地島群島西岸,米圖西喀灣(北緯73.85°,東經54.50°)試爆了一枚當量相當於5000萬噸TNT的AN602氫彈(俗稱沙皇炸彈)。

沙皇炸彈的威力,相當於480顆投在長崎的原子彈胖子,或者是688顆在投在廣島的原子彈小男孩。這次核試驗是迄今為止,人類歷史上最大(威力最大)的一次核試驗。在全世界所有已知的爆炸事件中,這次核試驗的規模排第二,僅次於導致恐龍滅絕的希克蘇魯伯隕石坑事件。

圖片左側是從160公里外拍攝的沙皇炸彈爆炸後產生的蘑菇雲,右側是爆炸時產生的火球

沙皇炸彈在爆炸時,所產生的火球半徑達4600米,高度超過引爆的高度(4200米)。火球很快地就席捲了地面,並迅速擴散到投擲的高度(10500米),在將近1000公里外的地方都可以看見。爆炸產生的蘑菇雲寬近40公里,高約64公里,相當於珠穆朗瑪峰海拔高度的7倍多。爆炸產生的熱量可以讓遠在170公里以外的人,受到3度燒傷。爆炸出現的閃光,能造成220公里以外人的眼睛劇痛與燒傷,或者造成白內障以及失明。

沙皇炸彈在爆炸時,整個爆炸連芬蘭都能發現和感覺到(距離約1200公里),而且還造成當地許多房屋的玻璃破碎。爆炸的壓力在引爆點正下方就高達每平方米210920.86千克,足足向外吹送了將近1000公里的範圍。雖然這一次試爆是在空中試爆,但是往地球傳送的震波被美國地質調查儀偵測到,引起了里氏5至5.25級的地震。

紅色外圈是沙皇炸彈影響的範圍,爆炸的火球半徑長達4.6公里,中間粉紅色小圈是在長崎爆炸的原子彈胖子。

距離測試地點55公里外的塞佛尼殖墾地的所有木造或磚造的房屋全毀。數百公里內的木造房屋全毀,只有磚造或石造房屋還大體殘留,但是門窗與屋頂都被強風吹走。爆炸後的電磁脈衝波足足造成了一個小時的無線電通訊空窗期。爆炸後所引發的大氣擾動環繞了地球三次。


鼎盛成寧


蘇聯的大伊萬氫彈,也稱“沙皇炸彈”,原設計當量是1億噸TNT,後改為5000萬噸TNT當量,是美國投放廣島原子彈的將近4000倍,來吧再來4000個日本廣島,1961年引爆試驗,在新地島,來看看有多牛掰。

廣島屠夫——小男孩

沙皇炸彈——大伊萬

1、爆炸火球4600米,很快火球就席捲了大地,1000公里之外都可以看到,爆炸後的蘑菇雲寬40公里,高60公里,比珠峰還高,產生的熱輻射170公里之外可以產生3級燒傷,產生的閃光220公里可以世人失明。

2、芬蘭當地的房屋玻璃震碎,往地球傳送的震波被美國地質調查儀偵察到,相當於5級地震。

3、測試用的數百公里的房屋全部摧毀,爆炸產生的電磁脈衝造成無線電中斷一個多小時,引發的大氣擾動環繞地球3次。

4、39秒釋放的功率能量相當於太陽功率的1.4%,約為5.4*10的十七次方。

小男孩爆炸

大伊萬爆炸


小小羅羅蛛


說起核武器,人們首先會想到原子彈和氫彈,雖然個頭不大,但都具有毀滅地球的能力, 也是兵家必爭的關鍵武器。

那麼原子彈和氫彈的殺傷力到底有多大?

國際上,人們習慣用TNT當量來衡量炸彈釋放的能量。

由於氫彈是通過核聚變釋放能量的,必須先用原子彈將它點燃,一般來說,原子彈的TNT當量最高不超過10萬噸,而TNT當量最小的氫彈也要達到20萬噸,爆炸引發的後果可想而知。

這也是到目前為止,沒有一個國家在戰爭中嘗試使用氫彈的原因,因為後果實在是太嚴重了,讓人不知道到底是消滅敵人,還是要同歸於盡。

話雖如此,歷史上還是有一個國家將氫彈試爆做到了「轟動全球」的地步,蘇聯人曾經腦洞大開,製造了一顆1億噸TNT當量的氫彈。

造完後他們卻後悔了,因為地球上根本找不到適合引爆的地方。

科學家曾經做過計算,假如將這顆炸彈帶到月球上去,也許月球早就已經被炸成了兩半,現在晚上我們就能看到兩個半圓月了。

就是這樣的一顆氫彈,最終蘇聯人將它瘦身成5000萬噸TNT當量,選擇在北極圈內的新地島的空中引爆它。

結果爆炸在地面上留下了幾十公里的隕石坑,幾百公里內,用於試驗的15000頭動物幾乎全部死亡。

就連上千公里之外的蘇聯城市,都出現了大規模的停電和通訊中斷,無數電子設備被“”燒燬“”。

這次爆炸成為了人類歷史上影響範圍最廣的一次核爆,從此戰鬥民族成功地將核爆的極限封在了5000萬噸,後來再也沒有人敢挑戰。

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5000萬噸當量的核彈,威力確實很大,但是也沒有網絡上的那些數據描述的那麼誇張,尤其是這種“幾百公里外的房屋盡毀”的描述,個人認為絕地是誇張了,因為衝擊波超壓的威力不跟當量成正比,相反,衝擊破超壓的有效殺傷半徑和爆炸當量之間的關係是開三次方,即這個公式:


其中R是衝擊波超壓水平的半徑,q為爆炸當量,f(dp)這裡可以不討論(指的是超壓、半徑以及當量的關係),我們只要知道,R跟q之間是成開三次方的關係就行了,直接舉個例子吧,先來看一顆50萬噸TNT當量的核彈爆炸威力:

從上圖中我們可以看到20psi的衝擊波(這種強度的衝擊波足以摧毀絕大部分的建築物)超壓半徑是1.73公里,那麼換成5000萬噸級的核彈呢?我們來算一下,當量q的差距是100倍,也就是說,只要把半徑1.73乘以100(1^3)就能得出5000萬噸當量核彈產生的20psi衝擊波超壓半徑,而100(1^3)= 4.64,1.73x4.64 = 8.027,所以,如果是5000萬噸當量的核彈,那麼其20psi的衝擊波超壓半徑只有8.027公里,看下圖,就是5000萬噸當量核彈爆炸後的相關數據,我用紅圈圈起來的就是20psi的衝擊波超壓半徑!


其實大家也可以自己分別算一下50萬噸TNT和5000萬噸TNT當量的核彈爆炸後5psi和1psi衝擊波超壓半徑的,看是不是滿足“半徑與當量開三次方後的比例關係”,算了,我這裡直接算吧,5psi:3.63x4.64=16.84;1psi:9.34x4.64=43.3,所以,數據上是基本符合的,而且大家要知道1psi的衝擊波超壓能不能震碎玻璃都不好說,而對於今天的鋼筋混凝土框架結構的建築物來說,起碼要有10psi以上的衝擊波超壓才能有比較好的損壞效果!

因此,就算是5000萬噸級的核彈,在幾百公里以外,殺傷力應該也可以忽略不計了,能造成3級燒傷的熱輻射半徑也就50多公里,上百公里之外影響應該不大,至於衝擊波,就更加不可能了,能造成人員傷亡的半徑也就在17公里左右,哪怕是選擇空爆,撐死了也就20公里有效殺傷半徑,再遠就不行了,不過這種威力的核彈,扔到現代化大都市的話,可能以爆心為圓心,半徑10公里內應該是寸草不生的,絕地致死範圍,除非躲到很深的地下,不然絕對死透了!


哨兵ZH


題主說的應該就是1961年蘇聯在新地島靶場試驗的“大伊萬”氫彈吧。這顆氫彈是人類迄今為止製造過的所有種類的炸彈中,不論體積、重量,還是威力都最強大的那一顆,也被西方稱為“沙皇炸彈”。

這個炸彈的威力有多大呢?先看一組數據吧。“沙皇炸彈”釋放的能量是5000萬噸TNT當量,相當於 2.1×10^17焦耳,並且在短短39納秒的時間內釋放,功率達到 5.4×10^24瓦,這相當於太陽功率的1.4%,也就是說,如果造上70多顆“沙皇炸彈”同時爆炸,就相當於那一瞬間點亮了一個新的太陽。5000萬噸TNT的當量,相當於二戰中所有使用的炸彈總量的10倍,如果用每立方厘米1.654克的TNT炸藥來排列,這五千萬噸TNT炸藥的體積為30,230,000 立方米,相當於邊長大約是310米的立方體。

爆炸以後產生的火球直徑達4600米,甚至超過了引爆的高度(4200米),之後又幾乎擴散到轟炸機投擲炸彈的高度(15000米),而且將近1000公里外的地方都還看的到。爆炸後的蘑菇雲寬達將近40公里、高達60公里,比珠穆朗瑪峰還高7倍多,這也是人類歷史上製造的最大號的蘑菇雲。爆炸產生的熱輻射甚至可以讓遠在170公里以外的人受到3級灼傷,爆炸的閃光還能造成220公里以外的眼睛劇痛與灼傷,甚至造成白內障以及失明。雖然這一次試爆是在空中試爆,但是地球受到震動產生的震波一直傳到美國,被美國地質調查儀偵測到了相當於里氏5—5.25級的地震。

距離“地面爆心”(也就是空中爆炸的爆心所正對的地面座標)55公里以外的村莊Severny被徹底摧毀。爆炸後的電磁脈衝波足足造成了一個小時的無線電通訊空窗期;爆炸後所引發的大氣擾動環繞了地球三次。

正是因為這個炸彈威力太大,所以連蘇聯人自己都覺得太瘋狂了。赫魯曉夫本來還打算再爆一個1億噸當量的,最後被告知沒有地方能試驗,因為不管在哪裡實驗都會對蘇聯自己帶來極大的影響,於是只好作罷。


聯合防務


1961年蘇聯在新地島靶場試驗的“大伊萬”氫彈

“大伊萬”氫彈也被稱為“沙皇炸彈”,是一枚在冷戰時期由蘇聯所製造的實驗氫彈。“沙皇炸彈”之名即意謂著它是“炸彈之王”,因為它是人類至今所製造過所有種類的炸彈中,不管是在體積,重量或者威力上都是最強大的炸彈。

它的爆炸當量本來相當於1.75億噸的TNT炸藥,不過蘇聯當局擔心試爆後的核子落塵會帶來嚴重的環境汙染以及外交糾紛,因此將核彈縮減為5000萬噸的爆炸威力。

沙皇彈威力五千萬噸TNT,相當於二戰中所有使用的炸彈總量的10倍, 2.1×10^17 焦耳能量,於39納秒內釋放,功率達到 5.4×10^24瓦。這相當於太陽功率的1.4%。

沙皇炸彈於1961年10月30日在北冰洋新地島群島西岸試爆,在沙皇炸彈爆炸後距離測試點55公里外的塞佛尼殖墾地中所有木造或磚造的房屋全部被摧毀;數百公里內的木造房屋也均全毀,只有磚造或石造房屋殘留,但是都沒有門窗與屋頂;爆炸後的電磁脈衝波足足造成了一個小時的無線電通訊空窗期;爆炸後所引發的大氣擾動環繞了地球三次。

試爆地點

爆炸後產生的火球直徑高達4600米,甚至超過了4200米的引爆高度,之後又幾乎擴散到轟炸機投擲炸彈的高度15000米,將近1000公里外的地方都還看的到。

執行沙皇炸彈試爆任務的飛機是一架從駐科拉半島基地的圖-95轟炸機V型,由安德烈·杜爾諾夫柴夫少校駕駛;另外伴隨一架圖-16轟炸機作為觀測機,負責將試爆的畫面以圖片與影像紀錄下來,同時將爆炸時周圍的空氣作樣本採集。

如果動用全人類核武器,也不可能把地球地球摧毀,但足以毀滅人類。



雞年大吉上課


目前,核武器包括原子彈、氫彈、中子彈。沙皇炸彈,5000萬噸爆炸當量,由冷戰時期的蘇聯研製。北約代號:RDS—220,蘇聯代號:伊凡,又被叫做:赫魯曉夫炸彈。1961年10月30日,在北冰洋的新地島試爆。沙皇炸彈共造了兩枚:一枚試驗引爆,另一枚啞彈現在在俄羅斯的沙洛夫市的核武博物館中。

圖95V型轟炸機執行了此次投擲任務

我們來看看這個沙皇炸彈的威力。爆炸產生的火球直徑4600米,將近1000公里外的地方都能看到。爆炸後的蕈狀雲寬達40公里,高60公里。伴隨爆炸的熱輻射能讓170公里外的人受到三級灼傷,產生的強光能讓220公里外的人眼感到劇痛、甚至灼傷、失明。

核爆的威力太過恐怖:死亡、毀滅,除了這些,還能有什麼?

遠在芬蘭都能看到、感覺到這次爆炸:許多房屋的玻璃被震碎。爆炸產生的暴風吹到了將近1000公里的範圍。這是一次空中試爆,卻相當於里氏5.0—5.25級地震,爆炸產生的衝擊波傳遍全球三次,可見這次爆炸的威力多麼恐怖。

數百公里範圍內的房屋被毀,連美國的北美司令部的通訊都一度中斷,蘇聯的通訊就更別提了。整個新地島被夷為平地,附近數百公里內的海冰全部融化。我們可以想像一下,這得需要什麼樣的溫度?

沙皇炸彈爆炸圖

試驗之前,旨在幫助氫彈提高巨大破壞力的鈾層被鉛層取代,這麼做削弱了核反應強度,降低了威力。有人稱沙皇炸彈是最乾淨的核彈,就是這個原因:核輻射小得多得多,對後世影響小得多。即使如此,這破壞力也是逆天了:廣島、長崎的原子彈爆炸當量才不過2萬噸,這差距……

這枚氫彈,更大的意義在於對西方的炫耀:武力威嚇。因其彈體太大、太重,根本就無法服役——載機只能是個活靶子。這也是其僅造了一枚實彈做為試驗的原因。

沙皇炸彈帶來的唯一好處就是:加快了1963年通過的《禁止大氣層核試驗條約》的形成。這個條約旨在保護我們共同的家——地球。


儒道之主


“我是死亡,我是世界的毀滅者。”喃喃唸誦著這句詩,奧本海默見證了人類歷史上第一種超級武器的初次啼鳴。美國人用它加速了對日本戰爭的終結,而後世界依靠它帶來的恐怖平衡把下一場大戰的萌芽壓制至今。最初也是唯一應用在戰爭中的核武器:“小男孩”和“胖子”,雖然以二戰的標準來看威力已經足夠驚人,但是在狂熱追求武器殺傷力的冷戰時期開啟之後,這樣區區15kt 21kt TNT當量的炸彈居然逐漸被認為殺傷力尚有不足,更加令人頭疼的是,由於核裝藥有可能自發產生裂變,裂變彈核裝藥的總重量存在理論上限——這是一種上升空間很“有限”的武器。

第一顆在實戰中投放的原子彈:“小男孩”

至此另一種更加恐怖的武器被提上開發議程:氫彈,比起裂變這種會浪費大量核裝藥的“低效率”核武器,使用聚變原理的氫彈無疑更加有效率,而且由於氚氘這樣的同位素在自然環境下,除非其總質量達到天文級別的水準,否則絕不會自發地引起核聚變,這就意味著只要製造者願意,這種武器的威力上限甚至可以媲美小太陽。“沙皇氫彈”就是這樣一枚超級武器。它5800萬噸TNT的爆炸,換算成能量,近乎於一次8.5級的地震。

在這樣龐大的能量主要以光和熱形式釋放的情況下,採用空爆形式時,光是爆炸產生的火球的直徑就有8公里之巨,若投放在華盛頓,三十公里內的建築物將基本坍塌,熱輻射引發的火災甚至會波及到巴爾的摩,它產生的蘑菇雲將觸及六萬四千米的高空,甚至超過黑鳥的升限,一座大型城市將接近完全毀滅,而死亡人數將幾乎完全取決於當地的人口密度。更加可怕的是,這樣的一枚炸彈,因為“蘇聯找不到這麼大的地方來實驗”,在設計時其實威力已經砍到了預定方案的一半……

幸好冷戰已經過去。


水鏡曉先生


5000萬噸氫彈的當量應理解為TNT炸藥的威力,理論上的解釋就是這樣。

具體說到殺傷力這就不好一句話說清楚。這就好比一顆子彈看打在身體什麼部位,距離遠近。打在眉心,哼都來不及,倒樁!如果打在下肢,捱了還要說一大堆話⋯

第二次世界大戰,美國往長崎、廣島各丟一顆原子彈,在空中100米處爆炸,也就是一.二萬噸當量而己,在丟出機艙後,原子彈內部雷管引爆原子彈核材料,產生聚變,廣島立即烈熖沖天1000多米,超級高溫伴隨周圍空氣鉅變,熱浪立


(爆炸前的建築)

("談笑間灰飛湮滅")

即毀滅地面建築和生命。具體情況就不再重複。

而在蘇聯赫魯曉夫時代實驗的爆炸當量應該為5700萬噸當量,根據網上的計算,26.79平方公里範圍內人員死亡率和建築物摧毀力為90/百分之,有效殺傷面積達2253.578平方公里。如果氫彈是投在山區,由於高山阻擋,破壞力就相應


(美國B29飛機裝載原子彈)

(挨羅原子彈後日本社會)

減少。而在平地爆炸就兇險了,只舉一例,蘇聯重達26噸的"大伊萬"裝進一架圖一95戰略轟炸機,上午11點32分,"大伊萬"在試驗場上空爆炸,飛機在投彈後猛踩油門,爆炸火光剛閃,飛機就跑了250公里,在上萬米髙空飛機仍然顛跛如衝浪。身後人類從未見過的巨大蘑菇火雲迅速膨脹,熱核反應所產生電磁三次擾動全球,通紅蘑菇雲高達70公里。4000公里內所有飛機,導彈、雷達、電信系統統統失靈,由於後果太過兇殘,世界上從來就再也未進行如此試驗。


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