1961年10月30日,一架tu-95式轰炸机飞往位于北极圈内的新地岛执行一项特殊任务。
它的弹药舱门和部分弹药舱已被切除,为的是腾出空间装载一枚
直径2.1米,长8米,重达27吨的核弹
。
这枚代号为RDS-220的核弹有很多名字,
大伊万
(Big Ivan),
沙皇炸弹
(Tsar-Bomb)和或是“
库兹卡妈妈
”(Kuzkina Mother)。
轰炸机在试爆点上空10500米处投下核弹,重达800公斤的巨型降落伞随即展开,大幅降低了核弹的下落速度,为的是给轰炸机争取更多的逃离时间。
但即便如此,
机上人员仍有50%概率在此次任务中牺牲
。
188秒后,这枚
5000万吨TNT当量
,
威力相当于3800颗广岛原子弹
的巨型核弹到达了4000米的爆炸高度,人类迎来了历史上最高能的时刻。
核弹爆炸时发生了什么,它们的威力究竟有多大
?
视频
版
图文版
在沙皇炸弹引爆后的百万分之一秒内,由核反应释放出的巨大能量瞬间将爆心加热至
上亿摄氏度
,比肩超新星爆发。
巨大的爆炸产生了
数百万倍于大气压
的压力,形成了一个快速扩张的火球。
火球直径在10秒内膨胀到8公里。随即形成的蘑菇云一路向上,击穿地球大气层的对流层顶和平流层顶,并在十分钟后达到最大高度——67公里,
相当于7座珠峰叠加的高度总和
。
但要想感受核弹真正的破坏力,还需要更细致的分析。
根据这份1977年美国国防部和能源发展管理局发布的文件,核弹的能量主要通过以下四种途径释放:
光辐射
,
冲击波
,核爆过程中产生的
核辐射
,以及爆炸后遗留的
放射性污染
。
我们可以以美军现役的最强核武器——120万吨TNT当量的B83核弹头为例,从这四个方面感受核爆的真正威力。
当B83被引爆后,爆炸初期的火球会带来强烈的光辐射,
数倍于太阳表面的光亮会让看到它的人失明大约40分钟
。
高能的强光在离爆炸点12公里的地方仍有11卡/平方厘米的能量,
足以点燃深色衣物等可燃材料,并直接造成深至真皮层的三级烧伤
。
被烧伤的人不会感受到疼痛,因为皮下神经已被烧毁,然而这还没完,冲击波随后就到。
冲击波是所有爆炸中最基本的杀伤手段
,冲击波产生的气压波动被称为
超压
,可以用来衡量冲击波的强度。
在空旷的平地上,一个人或许可以在30PSI的冲击波中幸存。但在城市中,冲击波所带来的破坏就不只是气压波动这么简单了。
1PSI
的超压就可以震碎玻璃,划伤居民;
3PSI
就能破坏住宅的结构,造成伤亡;
5PSI
足以让大多数的建筑倒塌;
而
10PSI
的超压会使钢筋混凝土建筑物遭到严重破坏,造成近百分之百的人员死亡。
为了最大化冲击波的威力,投弹者一般会根据核弹爆炸当量计算出最合适的爆炸高度,在
空中引爆
,然后借助地面的反射,增强远处的冲击波,加强破坏效果。
如果B83在地面引爆,冲击波在距离爆炸点3.32公里处就会衰减到10PSI,但如果在2350米高的空中引爆,就能让这个距离延伸至4.71公里
,让破坏面积整整扩大一倍
。
相比于冲击波和光辐射,你最不需要在乎的就是核辐射。因为它的致命范围太小,
你几乎没有机会死在它手上
。
在引爆后,B83能对2.5公里范围内的人产生超过5000毫西弗的核辐射,
相当于八万多次胸透
,这一般会让人在几小时至几周时间内死于急性辐射病。
但同样在这个位置,光辐射的强度能达到
290卡/平方厘米
,冲击波的超压则能达到
16PSI
,这会击碎所有的建筑物,并让时速600多公里的狂风携卷着滚烫的砖石、玻璃和钢筋猛冲向已经焦糊的你,根本不会让你活到被核辐射杀死的那一刻。
所以真正应该引起警惕的,不是爆炸时的核辐射,而是爆炸后所产生的
放射性落尘
。
相比于空中引爆,
在地面引爆核弹会带起更巨量的沾染辐射的泥土颗粒
。
这些颗粒会随着蘑菇云升至高空,然后向核爆地点的下风处飘散,在核爆后的几年时间里,对落尘地区产生巨大的安全威胁。
核弹确实威力巨大,但也许没有你想象得那么大
。如果把刚才提到的数据标进地图,就会发现规模稍大的城市,往往需要数枚最大当量的核弹才能完全破坏。
比如2015年美国国家档案管理局公开了一份名为
《1959年原子弹研究需求》
的文件,其中针对冷战中的“敌国”列出了1200多个核武器投弹点,其中中国有113个。
通过这份文件可以看出,需要6枚百万吨TNT当量的核弹才足够摧毁像上海(1959年)这样的大城市。
但截至2018年,全球共有约一万五千枚核弹,如果将它们分散引爆,依旧足以瞬间抹去世界上所有的城市和近一半的人口,希望这样的浩劫永远不会发生。