Atmosfärisk kärnexplosion - en kärnexplosion som inträffar i tillräckligt tät luft under 100 km, där en stötvåg bildas , men tillräckligt hög för att blixten inte nuddar marken.
Minskad laddningshöjd i meter per ton TNT i kubikrot (exempel inom parentes för 1 megaton explosion) [lit. 1] (s. 146, 232, 247, 457, 454, 458, 522, 652, 751), [lit. 2] (sid. 26) :
höghus- mer än 10–15 km, men oftare anses det på höjder av 40–100 km, när stötvågen nästan inte bildas hög luft över 10 m/t 1/3 när blixtens form är nära sfärisk (över 1 km ) låg luft från 3,5 till 10 m / t 1/3 - den eldiga sfären i tillväxtprocess kan nå marken, men strax före beröring kastas den uppåt av en stötvåg som reflekteras från ytan och tar en stympad form (från 350 till 1000 m )En explosion på hög höjd i sina manifestationer intar en mellanposition mellan luft och rymd. Precis som vid en luftexplosion bildas en stötvåg, men så obetydlig att den inte kan fungera som en skadlig faktor för markföremål. På en höjd av 60-80 km går inte mer än 5% av energin till den. Liksom med en kosmisk ljusblixt är den övergående, men den är mycket ljusare och farligare, upp till 60-70 % av explosionsenergin går åt till ljusstrålning. En elektromagnetisk puls av parametrar som är farliga för radioteknik under en explosion på hög höjd kan spridas över hundratals kilometer [lit. 3] (s. 157), [lit. 2] (s. 23, 54) .
Röntgenstrålning från en nukleär detonation i höjd med mesosfären täcker en stor volym förtärnad luft upp till flera kilometer i diameter. Uppvärmd till ~ 10 tusen K, luften på en bråkdel av den första sekunden framhäver ungefär hälften av den termiska energin genom en transparent lågdensitetschockvåg, på marken ser det ut som en enorm ljusblixt på himlen, vilket orsakar brännskador på näthinna och hornhinna hos dem som tittade i riktning mot explosionen och tillfällig blindhet hos resten av offren, men leder inte till hudbrännskador och bränder. När den lysande bollens stora storlek kombineras med ljusets hastighet, kan en kraftig explosion på hög höjd på natten förblinda levande varelser i hela siktområdet, det vill säga i hela regionen med en diameter på upp till 1000 km eller mer.
Efter en blixt från avstånd på upp till tusentals kilometer observeras under flera minuter ett snabbt växande, stigande och gradvis blekande eldklot med en diameter på upp till flera tiotals kilometer, omgivet av en svagt glödande röd stötvåg. På avstånd på flera tusen kilometer kan konstgjorda gryningar också dyka upp på natthimlen - en analog till norrskenet - luftglöd på en höjd av 300-600 km under inverkan av betastrålning från explosionen. [lit. 4] (S. 55, 83, 87, 559) .
En stötvåg i en atmosfär med låg densitet fortplantar sig nästan utan förlust och drar med sig stora luftvolymer i rörelse. Därför sprider sig en sådan stötvåg, även om den inte har tillräcklig energi, över långa avstånd och bidrar till att mesosfärisk luft tränger in i jonosfären och stör kortvågsradiokommunikation [lit. 5] (s. 505) .
Sprängladdningen omger den täta luften, dess partiklar absorberar och omvandlar explosionens energi. Faktum är att vi inte kan se en explosion av en laddning, utan en snabb expansion och glöd av en sfärisk volym luft. Utbredningsradien i luften för röntgenstrålning som kommer ut från laddningen är 0,2 m / t 1/3 (20 m för 1 Mt), varefter luften själv överför värmeenergi genom strålningsdiffusion . Den maximala radien för en värmebölja är 0,6 m/t 1/3 eller 60 m för 1 Mt [lit. 1] (s. 196) . Vidare blir chockvågen sfärens gräns.
I den inledande fasen av glöden är det en enorm temperatur inuti bollen, men temperaturens ljusstyrka som observeras utifrån är liten och ligger i intervallet 10-17 tusen K [lit. 6] (s. 473, 474) , [lit. 1] (s. 24) . Detta beror på särdragen med ljustransmission av uppvärmd joniserad luft. Rosselands ljusområde (ett slags synbarhetsområde i plasma) i luft vid havsnivån är vid en temperatur av 10 tusen ° C ~ 0,5 m, 20 tusen ° C 1 cm 100 tusen ° C 1 mm, 300 tusen ° C 1 cm , 1 miljon °C är 1 m och 3 miljoner är 10 m [lit. 7] (s. 172) . Synligt ljus sänds ut av det yttre lagret av bollen, som precis har börjat värmas upp, med en temperatur på cirka 10 tusen K, dess tjocklek är liten och en löpning på en halv meter räcker för att ljuset ska bryta ut. Nästa skikt på 20-100 tusen K absorberar både sin egen och inre strålning, och därigenom begränsar och sträcker dess utbredning i tid.
Ljusintervallet minskar fortfarande med en ökning av densiteten hos ett uppvärmt medium, och med en minskning av densiteten ökar det och närmar sig oändligheten i rymdförhållanden. Denna effekt är ansvarig för blixtens ovanliga glöd i två pulser, glödens långa varaktighet och även för bildandet av en stötvåg. Utan den skulle nästan all energi från explosionen snabbt gå ut i rymden i form av strålning, inte ha tid att ordentligt värma luften runt resterna av bomben och skapa en stark stötvåg, vilket händer med en explosion på hög höjd .
Vanligtvis lyser eldklotet från en atomexplosion över 1 kiloton i två pass, där den första pulsen varar en bråkdel av en sekund och den andra pulsen tar resten av tiden.
Den första impulsen (den första fasen av utvecklingen av det lysande området) beror på den transienta glöden från stötvågsfronten. Den första pulsen är kort och bollens diameter är fortfarande liten vid denna tidpunkt, därför är uteffekten av ljusenergi liten: endast ~ 1–2 % av den totala strålningsenergin, mestadels i form av UV-strålar och det starkaste ljuset strålning som kan skada synen på en person som av misstag tittar i explosionsriktningen utan att bränna huden [lit. 4] (s. 49, 50, 313), [lit. 8] (s. 26) . Visuellt uppfattas den första impulsen som en blixt av otydliga konturer som har uppstått kort och omedelbart slocknar och lyser upp allt runt omkring med ett skarpt vitviolett ljus. Tillväxthastigheten och ljusstyrkan är för hög för att en person ska märka och registreras med instrument och speciell filmning . Denna effekt påminner om en blixt i termer av hastighet, och i fysiska termer är naturliga blixtar och en artificiell elektrisk gnisturladdning närmast den , vid vilken temperaturer på flera tiotusentals grader utvecklas i nedbrytningskanalen, en blå-vit glöd sänds ut , luft joniseras och en stötvåg uppstår, som uppfattas som åska på avstånd [lit. 6] (s. 493-495) .
En blixt som fotograferas genom ett mörkare filter under den första och med övergången till den andra pulsen kan ha bisarra former. Detta är särskilt uttalat med en liten explosionskraft och en stor massa av laddningens yttre skal. Krökningen av den sfäriska stötvågen uppstår på grund av intrånget från insidan och kollisionen av täta proppar av den förångade bomben med den [lit. 9] (s. 23) . I högeffektsexplosioner är denna effekt inte särskilt uttalad, eftersom stötvågen till en början bärs långt av strålningen och bombklumparna knappt hänger med, förblir den eldiga regionen en boll.
Om laddningen exploderades på ett gittertorn med trådar, så uppträder ett konformat ljus av ångor och en stötvåg längs med trådarna, som löper framåt längs den förångade kabeln från huvudfronten ( Reptricks).
Om en kraftfull laddning har en tunn kropp på ena sidan och en tjock kropp på den andra, expanderar stötvågen under den första pulsen sfäriskt från sidan av den tunna kroppen och en ojämn blåsa sväller från den massiva sidan (sista bilden ). I framtiden jämnas skillnaden ut.
Tidpunkten för början av temperaturmaximum för den första pulsen beror på laddningseffekten (q) och luftdensiteten vid explosionshöjden (ρ):
t 1max \u003d 0,001 q 1/3 (ρ / ρ¸) , sek (q i Mt) [lit. 9] (s. 44)där: ρ¸ är luftdensiteten vid havsnivån.
Förutom de synliga processerna inuti sfären äger osynliga rum vid denna tidpunkt, även om de inte spelar någon roll när det gäller skadliga faktorer. Efter att ha lämnat centrum av reaktionsprodukterna och luften, bildas en hålighet med reducerat tryck, omgiven av yttre sfäriska kompakterade områden. Denna hålighet suger en del av bombångan och luften tillbaka till mitten, där de konvergerar, kondenserar, erhåller ett tryck som är högre än vid den tidpunkten i stötvågen och sedan divergerar igen, vilket skapar en andra kompressionsvåg med låg intensitet [lit. 10 ] (s. 190) [ lit. 1] (s. 152) . Processen liknar pulseringen av bubblan vid en undervattensexplosion (se artikeln Undervattens kärnvapenexplosion )
temperatur minimum. Efter att temperaturen sjunkit under 5000 K slutar stötvågen att avge ljus och blir transparent. Temperaturen på bollen sjunker till ett visst minimum och börjar sedan stiga igen. Detta beror på absorptionen av ljus av det joniserade luftskiktet mättat med kväveoxider i stötvågen. Djupet av minimum beror på tjockleken på detta lager och följaktligen på explosionens kraft. Vid en effekt på 2 kt är temperaturminimum 4800 K, vid 20 kt 3600 K, med megatonexplosioner närmar den sig 2000 K [lit. 6] (s. 485) . Vid explosioner mindre än 1 kiloton finns inget minimum och bollen lyser i en kort puls.
Minsta temperaturtid:
t min = 0,0025 q 1/2 , sek (q i kt) [lit. 4] (s. 80) t min = 0,06 q 0,4 (ρ/ρ¸) , sek ±35 % (q i Mt) [lit. 9] (s. 44)Bollens radie vid det minsta ögonblicket:
R min = 27,4 q 0,4 , m (q i kt) [lit. 4] (s. 81)Som ett minimum lyser bollen mycket svagare än solen, ungefär som en vanlig eld eller glödlampa. Om du använder ett för mörkt filter när du fotograferar kan bollen helt försvinna från synen. Vid denna tidpunkt, genom en genomskinlig stötvåg, kan du se bollens inre struktur flera tiotals meter djup.
Den andra pulsen (andra fasen) är mindre varm, inom 10 tusen grader, men mycket längre (hundratusentals gånger) och sfären når sin maximala diameter, därför är denna puls huvudkällan för ljusstrålning som en skadlig faktor: 98 -99 % av strålningsenergin från explosionen, främst i det synliga och IR- området av spektrumet. Det beror på utsläppet av bollens inre värme efter försvinnandet av det ljusavskärmande yttre lagret av NO 2 (se avsnittet med exempel för detaljer). I båda faserna lyser sfären nästan som en helt svart kropp [lit. 4] (s. 50, 81), [lit. 1] (s. 26) , som liknar ljuset från stjärnor .
Med en explosion av någon kraft ändrar eldklotet färg med en temperatursänkning från blått till ljust vitt, sedan gyllengult, orange, körsbärsrött [lit. 11] (s. 86) ; denna process liknar en svalkande stjärnas rörelse från en spektraltyp till en annan. Verkan på det omgivande området i den andra pulsen liknar solens sken [lit. 4] (s. 319) , som om den snabbt närmade sig jorden, samtidigt som den ökade sin temperatur med 1,5-2 gånger och sedan långsamt rörde sig bort och expanderar, gick ut . Skillnaden i kraft ligger i hastigheten på denna process. Med lågeffektsexplosioner hinner den uppvärmda regionen slockna på några sekunder, utan att ha hunnit simma långt från detonationsplatsen. Under explosioner av superhög kraft har bollen länge förvandlats till ett virvlande moln, stiger snabbt och närmar sig troposfärens gräns, men fortsätter att bränna strålning i soliga ljusgula toner, och slutet på glöden inträffar först efter några få minuter i mitten av stratosfären.
Bollens radie i ögonblicket för separation av stötvågen från den:
R neg. \u003d 33,6 q 0,4 , m (q i kt) [lit. 4] (s. 81)Vid tiden för det andra maximum frigörs 20 % av ljusenergin. Dess tid bestäms enligt följande:
t 2max \ u003d 0,032 q 1/2 , sek (q i ct) [lit. 4] (S. 81) . Vid en effekt på 1 Mt och högre kan denna tid vara något mindre än den beräknade. t 2max ≈ 0,9 q 0,42 (ρ/ρ¸) 0,42 , sek ±20 % (q i Mt) [lit. 9] (s. 44)Tidpunkten för slutet av ljusstrålningen som en skadlig faktor (glödens effektiva varaktighet):
t = 10 t2max , sek; vid denna tidpunkt frigörs 80 % av strålningsenergin [lit. 4] (sid. 355) .Den maximala radien för ett eldklot innan det förvandlas till ett moln beror på många faktorer och kan inte exakt förutsägas, dess ungefärliga värden är följande:
Rmax . ≈ 2 R neg. = 67,2 q 0,4 , m (q i kt) [lit. 4] (s. 82) Rmax . ≈ 70 q 0,4 , m (q i kt) [lit. 12] (s. 68)| Sammansättningen av strålningsenergin från eldklotet och dess jämförelse med ljuset från stjärnor [lit. 11] (s. 86), [lit. 13] (s. 139) | ||||
| Temperatur | Förhållandet mellan strålningsenergi och solenergi [#1] | Ultravioletta strålar | synligt ljus | infraröda strålar |
|---|---|---|---|---|
| 50 000 K ( R136a1 stjärna ) | 5600 | nästan 100% | mindre än 1 % | mindre än 1 % |
| 40 000 K ( Naos ) | 2300 | ~95 % | 5 % | mindre än 1 % |
| 30 000 K ( Alnitak ) | 730 | ~70 % | trettio % | mindre än 1 % |
| 20 000 K ( Bellatrix ) | 143 | |||
| 10 000 K ( Sirius ) | 9 | 48 % | 38 % | fjorton % |
| 9000 K ( Vega ) | 5.9 | 40 % | 40 % | tjugo % |
| 8000 K ( Altair ) | 3.7 | 32 % | 43 % | 25 % |
| 7000 K ( Polar Star ) | 2.2 | |||
| 6000 K ( Orions Chi¹ ) | 1.16 | 13 % | 45 % | 42 % |
| 5778 K ( sön ) | ett | |||
| 5273 K ( Capella ) | 0,7 | 7 % | 41 % | 52 % |
| 4000 K ( Aldebaran ) | 0,23 | 2 % | 28 % | 70 % |
| 3000 K ( Proxima Centauri ) | 0,07 | |||
| 2000 K ( Antares ) | 0,014 | — | 2 % | 98 % |
| 1500 K ( brun dvärg ) | 0,005 | — | mindre än 1 % | St. 99 % |
Anteckningar
| ||||
De första raderna i denna tabell (20-50 tusen grader) hänvisar endast till den första impulsen. Bråkdelen av strålning i synliga strålar vid sådana temperaturer är liten, men den totala utstrålade energin är så hög att ljuset från den första pulsen fortfarande är mycket starkare än solen. De två sista raderna (1500 och 2000 K) hänvisar till den andra pulsen. De återstående temperaturerna observeras i båda pulserna och i intervallet mellan dem.
LuftchockvågRadien för platsen för bildandet av en stötvåg i luften kan hittas med följande empiriska formel, lämplig för explosioner från 1 kt till 40 Mt och höjder upp till 30 km [lit. 9] (s. 23) :
R = 47 q 0,324 (ρ/ρ¸) −1/2 ±10 %, m (q i Mt)Med en explosion på 1 Mt vid havsnivån är denna radie ~47 m, på högre höjd dyker chockvågen upp längre och senare (på en höjd av 2 km på ett avstånd av 52 m, 13 km 100 m, 22 km 200 m , etc.), och vid rymden visas inte alls.
Den resulterande stötvågen av en luftexplosion sprider sig initialt fritt i alla riktningar, men när den möter marken uppvisar den flera egenskaper:
För att den senare effekten ska manifesteras fullt ut måste explosionen göras på en viss höjd, ungefär lika med två radier av eldsfären. För en explosion på 1 kiloton är detta 225 m, 20 kt 540-600 m, 1 Mt 2000-2250 m [lit. 4] (s. 91, 113, 114, 620) [lit. 14] (s. 26 ) . På en sådan höjd divergerar bågchockvågen av destruktiv kraft till största möjliga avstånd och ett större område av skada genom ljusstrålning och penetrerande strålning uppnås jämfört med en markexplosion på grund av bristen på mörkare av blixten av moln av damm och avskärmning av byggnader och terräng. En sådan luftexplosion, vad gäller verkan av en stötvåg på långa avstånd, liknas vid en markexplosion med en kraft på nästan dubbelt så mycket. Men vid epicentret är trycket från den reflekterade stötvågen begränsat till cirka 0,3-0,5 MPa, vilket inte räcker för att förstöra särskilt starka militära mål.
Baserat på detta har en kärnvapenexplosion i luften ett strategiskt och begränsat stridssyfte:
En kärnsvamp med hög luftexplosion (över 10–20 m/t 1/3 eller över 1–2 km för 1 Mt) har en egenskap: en dammpelare (svampstam) kanske inte visas alls, och om den växer , kommer den inte i kontakt med molnet (hatten). Damm från ytan, som rör sig i en kolumn i luftströmmen, når inte molnet och blandar sig inte med radioaktiva produkter [lit. 1] (s. 454) . I de senare stadierna av utvecklingen av svampen kan utseendet av en sammansmältning av kolonnen med molnet skapas, men detta intryck förklaras oftast av utseendet på en kon från kondensatet av vattenånga.
En hög kärnkraftsexplosion i luften orsakar nästan inte radioaktiv förorening. Infektionskällan är de finfördelade explosionsprodukterna (bombångor) och isotoper av luftkomponenter, och alla förblir i molnet som lämnar explosionsplatsen. Isotoper har inget att bosätta sig på, de kan inte snabbt falla till ytan och bärs långt och över ett stort område. Och om det är en luftexplosion med superhög effekt (1 Mt eller mer), så förs upp till 99 % av de bildade radionukliderna in i stratosfären av ett moln [lit. 15] (s. 6) och kommer inte snart att ske . falla till marken. Till exempel, efter typiska luftexplosioner över Hiroshima och Nagasaki , fanns det inte ett enda fall av strålningssjuka från radioaktiv kontaminering av området, alla offren fick doser av endast penetrerande strålning i explosionsområdet [lit. 4] (s. 44, 592) .
Explosion av Hardtack Teak med en kapacitet på 3,8 megaton TNT på en höjd av 76,8 kilometer baserat på [lit. 4] (s. 55, 56, 502)
| Verkan av en kärnvapenexplosion på hög höjd med en kapacitet på 3,8 Mt på en höjd av 76,8 km | ||||||
| Tid | eldklots diameter _ |
Slagsfärens diameter _ |
Effekt | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1430 m | Bildandet av en luftchockvåg [lit. 9] (s. 23) | |||||
| 0,3 sek | 17,6 km | I de första ögonblicken är blixtens ljusintensitet särskilt stor. Hos experimentapor och kaniner observerades ögonbrännskador (brännskador på näthinnan och hornhinnan) på ett avstånd av upp till 555 km [lit. 4] (s. 559) . | ||||
| 1-2 s | En glöd framträder från botten av blixten, orsakad av bombardering av luftpartiklar av elektroner. Denna glöd tar formen av en strålande gryning, bryter upp i skivor och börjar sträcka sig mot den norra geomagnetiska polen (norrskenseffekt). | |||||
| 3,5 s | 29 km | Blixtens glöd är mycket försvagad, effekterna av explosionen kan observeras med oskyddade ögon. | ||||
| 10-15 s. | Stötsfären ändrar färg från vit till blå och blir genomskinlig: ett lysande explosionsmoln (eldklot) kan ses inuti den som stiger med en initial hastighet på 1,6 km/s. | |||||
| 1 minut. | Eldklotet ligger på en höjd av 145 km, fortsätter att stiga med en hastighet av 1 km/s och expanderar med en hastighet av ca. 300 m/s. Gryningen har gått långt bortom horisonten och observeras på ett avstånd av över 3200 km. | |||||
| 2-3 min. | En stötvåg med ett tryck på 0,00068 MPa kom till ytan [1] : en lätt förstörelse av glaset är möjlig [lit. 16] . Stötsfären blir röd med avtagande energi. Dess glöd beror på exciteringen av joniserad förtärnad luft från upphettning i stötvågen. I den nedre delen av sfären, där atmosfären är tät, finns ingen glöd. | |||||
| 6 min. | 960 km | Stötvågen i förtätad luft, på grund av låga värmeförluster och ett stort antal molekyler, färdas mycket snabbare än i tät luft, därför får chocksfären en långsträckt form och har vid denna tid mycket större dimensioner jämfört med en explosion av samma kraft i ytatmosfären (se nästa stycke). De tre sista bilderna togs från ett avstånd av 1250 km. | ||||
| Produkterna från explosionen når en maximal höjd av flera hundra kilometer och börjar falla. | ||||||
| St. 1 timme | En timme efter fallets början på en höjd av ca. 135 km saktar explosionsprodukterna ner på grund av den omgivande luftens täthetsökning, sprids över ett stort område (över avstånd på upp till flera tusen km), skapar jonisering i D-skiktet och orsakar radiostörningar. | |||||
| Tid | eldklots diameter _ |
Slagsfärens diameter _ |
Anteckningar | |||
| Anteckningar | ||||||
Tabellen sammanställdes på grundval av artikeln av G. L. Broad "Review of the effects of nuclear weapons" [lit. 7] (rysk översättning [lit. 9] ), monografier "Physics of a nuclear explosion" [lit. 1] [lit. 17] [lit. 18] , "Action nuclear weapons" [lit. 4] [lit. 12] , läroboken "Civil Defense" [lit. 14] och tabeller över stötvågsparametrar i källor [lit. 6 ] (s. 183), [lit. 19] (s. 191), [lit. 20] (s. 16), [lit. 21] (s. 398), [lit. 22] (s. 72, 73), [lit. 3] (s. 156), [lit. 23] .
Det antas att upp till 2 kilometer är avståndet från luftexplosionens centrum , exempel på nedslag på jordens yta, olika föremål och levande varelser tyder på en höjd av tiotals till hundratals meter. Och sedan - avståndet från explosionens epicentrum vid den mest "gynnsamma" höjden på cirka 2 km för megatonkraft [lit. 14] (s. 26) [lit. 4] (s. 90-92, 114) .
Tiden i den andra kolumnen - i de tidiga stadierna (upp till 0,1-0,2 ms) är ankomstögonblicket för gränsen för den eldiga sfären, och senare - fronten av luftchockvågen och, följaktligen, ljudet av explosion. Fram till denna punkt, för en avlägsen betraktare, utspelar sig bilden av utbrottet och den växande kärnsvampen i tysthet. Ankomsten av en stötvåg på säkert avstånd uppfattas som ett nära kanonskott och ett efterföljande mullret som varar i flera sekunder, såväl som en märkbar "läggning" av öronen, som på ett flygplan under en nedstigning [lit. 24] ( s. 474) [lit. 8] (s. 65) .
Generellt sett är en explosion i luften på låg höjd (under 350 m för 1 Mt) markbaserad, men vi kommer att överväga exempel på effekterna av sådana explosioner på jordens yta och föremål här, eftersom motsvarande tabell för en markexplosion (se i artikeln Nuclear explosion ) kommer att visa i princip effekterna av en explosion när en bomb faller till marken och en kontaktsprängladdning utlöses.
| Verkan av en kärnvapenexplosion i luften med en effekt på 1 Mt i TNT-ekvivalent | ||||||
| Förhållanden i sfären: temperatur trycktäthet ljusväg [# 1] |
Tid [#2] Blixtintensitet och färg [#3] |
Avstånd [ # 4] Strålning [#5] Ljuspuls [#6] |
FÖRHÅLLANDEN I CHOCKVÅGEN | Anteckningar [#7] | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
Temperatur [#8] Lätt rörelse [ #9] |
Fronttryck [#10] Huvudreflektion [#11] Densitet [#12] |
Edge Speed Time⊕ [#13] Head Speed Time⇒ [#14] | ||||
| Det är mörkt inuti bomben :) 288 K |
Bombkroppsfärg _ _ |
Bomben (stridsspetsen) närmar sig en given höjd. Höjdmätaren ger en signal till detonationssystemet. | ||||
| 0 s | 0 m | Den formella början av nedräkningen är i början av processen med termonukleära reaktioner (efter ~10 −4 sekunder från lanseringen av systemet och efter ~1,5 μs från det ögonblick då avtryckaren exploderar), när huvudmängden energi börjar samlas i bombens utrymme. | ||||
| 1 miljard K 10 8 —n⋅10 7 MPa |
10 −9 — 10 −6 s |
0 m | Upp till 80 % eller mer av energin hos det reagerande ämnet omvandlas och frigörs i form av osynlig mjuk röntgenstrålning och delvis hård UV- strålning med energier upp till 80-100 keV (cirka 1 miljard K) [lit. 1] (s. 24) , dessa strålningar i sin tur i luft omvandlas till termisk och ljus energi (strålningsenergiöverföring [lit. 25] (s. 36) ). Röntgenstrålning bildar en termisk våg som värmer upp bomben, går ut och börjar värma den omgivande luften [lit. 1] (s. 25) ; i början av värmeutsläppet har bomben ännu inte börjat expandera (frisättningshastigheten för strålning är 1000 gånger större än ämnets expansionshastighet), och reaktioner fortsätter att inträffa i den. | |||
| ~n⋅10 7 K upp till 10 8 MPa ~50 m |
~0,7⋅10 −7 s Kulfärg |
0 m | Den tidpunkt då termonukleär explosions termiska våg lämnar bomben, hinner den snabbt ikapp och absorberar vågen från det första stegets explosion. Vidare sjunker materiens densitet vid denna punkt i rymden under 0,01 sek till 1% av densiteten hos den omgivande luften, och efter ~5 sek. med kollapsen av sfären och inträngningen av luft från epicentret stiger till det normala; temperaturen sjunker till 10000°C på 1–1,5 sekunder med expansion, minskar till ~4–5000°C i ~5 sekunder när ljusstrålning frigörs och minskar sedan när det uppvärmda området rör sig uppåt; efter 0,075 ms sjunker trycket till 1000 MPa, vid 0,2 ms stiger det igen till ~10 000 MPa, och efter 2–3 sekunder sjunker det till 80 % av atmosfärstrycket och planar sedan ut i flera minuter medan svampen stiger (se nedan). | |||
| 2 m | bombånga ~10 7 MPa vid tiden för 0,001 ms |
Bomben försvinner omedelbart ur sikte, och i dess ställe visas en ljus lysande sfär av uppvärmd luft (ett eldklot), som maskerar spridningen av laddningen. Sfärens tillväxthastighet vid de första metrarna är nära ljusets hastighet [lit. 1] (s. 25) . | ||||
| 7,5⋅10 6 K 1ρ¸ 30 m |
0,9⋅10 −7 s ~⋅10 4 K |
7,5 m | upp till 3⋅10 8 m/s | I intervallet från 10 −8 till ~0,001 s sker den isotermiska strålningstillväxten av sfären och den inledande fasen av dess glöd. Expansionen av den synliga sfären till ~10 m beror på glöden från joniserad luft under röntgenstrålar från bombens djup. | ||
| 6⋅10 6 K 1ρ¸ |
1,1⋅10 −7 s ~⋅10 4 K |
10 m | internt hopp 10 4 -10 5 MPa ~4ρ¸ för tillfället 0,01-0,034 ms |
2,5⋅10 8 m/s | Reaktionerna är över, bombämnet expanderar. Tillförseln av energi från laddningen upphör och den lysande sfäroiden expanderar ytterligare genom strålningsdiffusion av den uppvärmda luften själv. Energin hos strålningskvanterna som lämnar den termonukleära laddningen är sådan att deras fria väg innan de fångas upp av luftpartiklar är 10 m eller mer och är initialt jämförbar med bollens storlek; fotoner springer snabbt runt hela sfären, tar ett medelvärde av dess temperatur, och flyger bort från den med ljusets hastighet i flera meter, och joniserar fler och fler lager av luft, därav samma temperatur och nästan ljus tillväxthastighet. Vidare, från fångst till fångst, förlorar fotoner energi, och deras väglängd minskar, sfärens tillväxt saktar ner. | |
| 5⋅10 6 K 1ρ¸ 20 m |
1,2⋅10 −7 s ~⋅10 4 K |
12 m | 2,2⋅10 8 m/s | Reaktionsprodukterna och resterna av laddningsstrukturen - ett par bomber - har ännu inte hunnit röra sig bort från explosionens centrum (inom en halv meter) och röra sig med en hastighet av flera tusen km/s, och i jämförelse med värmeböljans första nästan ljushastighet står de nästan stilla. På detta avstånd kommer ångan att vara vid tiden 0,034 ms, deras tryck beror på laddningens design och massa. Ångpåverkan från en modern relativt lätt laddning på 1 Mt har en destruktiv effekt på jordens yta endast upp till avstånd på ~10 m [lit. 1] (s. 196) | ||
| 4⋅10 6 K 1ρ¸ |
1,4⋅10 −7 s ~⋅10 4 K |
16 m | 1,9⋅10 8 m/s | Bombångor i form av klubbor, täta klumpar och plasmastrålar, som en kolv, komprimerar luften framför dem och bildar en stötvåg inuti sfären - en inre stöt (~ 1 m från mitten), som skiljer sig från vanlig chockvåg i icke- adiabatiska , nästan isotermiska egenskaper och vid samma tryck i flera gånger större densitet: luft komprimerad plötsligt utstrålar omedelbart det mesta av energin till en boll som är genomskinlig för strålning. | ||
| 3⋅10 6 K 1ρ˛ 10 m |
1,7⋅10 −7 s ~⋅10 4 K |
21 m | internt hopp över 10 GPa vid tiden 0,08 ms |
1,7⋅10 8 m/s | Den uppvärmda luftvolymen började expandera i alla riktningar från explosionens centrum. Vid de första två eller tre tiotals metrarna har de omgivande föremålen, innan razzian mot dem, gränserna för eldklotet med nästan ljushastighet praktiskt taget inte tid att värmas upp (ljuset nådde inte), och väl inne i sfär under strålningsflödet genomgår de explosiv avdunstning. Vid en explosion på upp till 30 m höjd värms ett jordlager upp till 10–20 cm tjockt och flera tiotals meter i diameter upp av en värmevåg (röntgenstrålning) upp till 10 miljoner K och är helt joniserad [lit. 1] (s. 29) . I framtiden börjar detta lager en explosiv expansion (snabbare än produkterna från en konventionell explosion) och producerar en tratt med jordutkastning (se ovan klassificering enligt explosionens höjd). | |
| 2⋅10 6 K 1ρ˛ 10 miljoner MPa 2—10 m |
0,001 ms ~⋅10 4 K |
34 m | 13000 MPa 0,6 MPa 1ρ¸ |
2⋅10 6 m/s 1000 m/s |
Bombångmoln: radie 2 m, temperatur 4 miljoner K, tryck 10 7 MPa, hastighet 1000 km/s. Varmluftarea: radie 34 m, temperatur 2⋅10 6 K, tryck 13 000 MPa (vid gränsen 0 MPa), lufthastighet från centrum 1 km/s (inte att förväxla med sfärens expansionshastighet) [lit. 26] (C .120) . Ett internt hopp upp till 400 GPa inom en radie av 2–5 m. När sfären växer och temperaturen sjunker minskar fotonflödets energi och täthet, och deras räckvidd (i storleksordningen en meter) räcker inte längre till för nära-ljushastigheter av brandfrontens expansion. 30 m - explosionens maximala höjd är 1 Mt, vid vilken jord kastas ut ur tratten in i den brinnande sfären, ovanför den bildas tratten endast från fördjupningen av jorden [lit. 1] (s. 146) . | |
| 100 GPa 1ρ¸ |
~0,01 ms ~⋅10 4 K |
37 m | 10 tusen MPa | En värmebölja i stillastående luft saktar ner [lit. 1] (s. 151). Den expanderande uppvärmda luften inuti sfären kolliderar med den stationära luften nära dess gräns, och från 36-37 m uppträder en våg av densitetsökning - den framtida yttre luftchockvågen ; innan dess hann den inte dyka upp på grund av att fler och fler nya luftmassor i allt högre grad engagerades i den termiska sfären. Inre överspänning inom en radie av ~10 m med tryck upp till 100 000 MPa [lit. 1] (s. 152) . | ||
| St. 1000000 K 17 GPa 1ρ¸ 1 m |
0,034ms ~ ⋅10 4K |
40-43 m | 700 000 K 0,5 m |
2,5-5 tusen MPa 200 MPa ~1,3ρ¸ |
5⋅10 5 m/s 16 000 m/s |
Bombens inre stöt och ångor är belägna i ett lager på 8-12 m från explosionsplatsen, trycktoppen är upp till 17 000 MPa på ett avstånd av 10,5 m, densiteten är ~4 ρ 0 , hastigheten är ~100 km/s [lit. 7] (s. 159 ), . Bombångmaterialet börjar släpa efter den inre vågen när mer och mer av luften i den dras i rörelse. Täta klasar och jets fortsätter att röra sig med ett hopp. Förhållandena är desamma som i epicentrum av RDS-6s explosion (400 kt på en höjd av 30 m) [# 15] , under vilken en tratt med en diameter på ca 40 m, ett djup av 8 m bildades med en krokstrandssjö och med många vågtoppar runt omkring (den syns fortfarande nu [2 ] ). Det är sant att en stark påverkan på ytan i detta fall till stor del gavs av den förångade substansen i ståltornet som vägde ~25 ton [lit. 27] (s. 36) . På 15 m från epicentrum eller 5-6 m från basen av tornet med laddningen fanns en armerad betongbunker med väggar 2 m tjocka (Blizhny kasemat "BK-2") för att placera vetenskaplig utrustning, täckt uppifrån med en högformad jordhög 8 m tjock [lit. 28] (S. 559), [lit. 29] [3] (förstörd?). |
| 900000 K 0,9ρ¸ 0,8 m |
0,075 ms ~ ⋅10 4K |
? m | 3000 MPa 1,5 ρ¸ |
Huvuddelen av bombångorna, efter att ha tappat trycket och reflekterats från den interna stöten, stannar och backar tillbaka till mitten, där trycket vid den tiden sjönk under ~1000 MPa [lit. 1] (s. 152) . | ||
| 10 000 MPa | 0,087 ms ~ ⋅10 4K |
upp till 50 m | 4000 MPa 6,2—7ρ¸ |
En extern stötvåg bildas: en utjämnad men snabbt växande topp av tryckstegringen uppträder nära sfärens gräns; trycktoppen för den inre stöten ~10 000 MPa, belägen inom en radie av 25 m, tvärtom planar ut och jämförs med den yttre [lit. 1] (s. 152) . 50 m - den maximala explosionshöjden på 1 Mt, vid vilken en nedsänkt tratt bildas i marken utan utstötning av jord (?) [lit. 1] (s. 232) , på en sådan höjd, inom en radie av 100- 150 m från epicentret värms jorden upp av neutron- och gammastrålning till ett djup av ~0,5 m och börjar sedan termisk expansion och expansion [# 16] [lit. 1] (s. 211, 213) . Människokroppen på sådana avstånd skulle förstöras av endast en genomträngande strålning. | ||
| upp till 0,1 ms ~⋅10 4 K |
~50 m | ~ 0,5-1 miljon K 0,1 m |
3-5 tusen MPa 6000 MPa 6,2-7ρ¸ |
St. 100 km/s 40 km/s |
Tid och radie för bildandet av en extern stötvåg eller en extern stöt [lit. 1] (s. 152), [lit. 9] (s. 23) . Upp till detta avstånd, under en överjordisk explosion, har den inre stöten och den explosiva förångningen av jordytan en starkare effekt på skyddade föremål än flödet av störd luft. ~0,1–0,2 ms övergång från strålningsexpansion till stötexpansion, stötfronten är vid denna tidpunkt en stötvåg i plasman: en termisk våg kommer framåt, värmer och joniserar luften (gränsen för en isoterm sfär), och sedan är den omkörd av en abrupt ökning av tryck, temperatur och densitet. Bredden på stötvågsfronten från början av termisk uppvärmning till slutet av kompressionsfasen minskar snabbt: vid 750 000 K ~ 2 m, och vid 500 000 K endast 40 cm. Nu, även upp till en nivå av 300 000 K, våg kallas superkritisk: i den är strålningsenergin större än energin för partikelrörelse och dess parametrar följer inte lagarna för vanliga stötvågor [lit. 6] (s. 398-420) . | |
| 285–300 tusen K 10–3–10–4 m
_ |
? MPa ~10 000 MPa ~7ρ¸ |
80-90 km/s St. 50 km/s |
Den kritiska temperaturen i stötvågsfronten, vid vilken trycket och strålningsdensiteten är ungefär lika med ämnets tryck och densitet; värmezonen framför fronten har samma temperatur som fronten. Vidare kommer flödet av materia (chockvågens energi) mer och mer att råda över flödet av strålning - en subkritisk chockvåg i plasma; den yttre stöten är separerad från strålningsfronten - fenomenet hydrodynamisk separation [lit. 6] (s. 415) [lit. 7] (s. 76, 79) . Tätheten av materia i sfären minskar, som om den pressas ut av instängd strålning från den isotermiska sfären in i stötvågen, vilket ökar dess densitet och bredd. | |||
| 0,2ms under 50000K |
50-55 m | 160 000 K 3⋅10 −5 m |
3000 MPa ~10000 MPa 7ρ¸ |
70 km/s 50 km/s |
Tillväxten av den lysande sfären kan inte längre fortgå på grund av överföringen av energi genom strålning [lit. 1] (s. 151) , det sker en övergång från radiativ till stötexpansion, där eldklotets synliga expansion och glöd sker på grund av luftkompression i stötvågen, och emission av isotermer . sfärerna är äntligen låsta. Stötvågen joniserar luften framför sig allt mindre, och på grund av att joniseringslagret som absorberar ljus framför fronten går bort, stiger den observerade temperaturen på bollen snabbt, den första glödfasen eller den första ljuspulsen varar ~0,1 s [lit. 1] (s. 25), [lit. 4] (S. 79) . Bombångorna, som konvergerar i mitten, skapar ett tryck på ~10 000 MPa vid ett medeltryck i sfären av 2-3 tusen MPa [lit. 1] (sid. 152) , sedan kommer de återigen att spridas och fördelas i isotermisk sfär. | |
| 0,36ms och framåt | 58-65 m | 130 000 K | 2500 MPa 9000 MPa 7,5ρ¸ |
St. 50 km/s ~45 km/s |
Från och med detta ögonblick upphör stötvågens natur att bero på de initiala förhållandena för en kärnvapenexplosion och närmar sig den typiska för en kraftig explosion i luft [lit. 1] (s. 152) , det vill säga ytterligare vågparametrar kunde observeras under explosionen av en stor massa konventionella sprängämnen . Den slutligen bildade stötvågen har en temperatur nära ~100 tusen K [lit. 9] (s. 21, 22) , det maximala möjliga trycket på dess front är 2500 MPa [lit. 18] (s. 33) . | |
| 0,5 ms 67 000 K |
65 m | 100 000 K 10 −5 m |
1600 MPa 6300 MPa 8,9ρ¸ |
38420 m/s 34090 m/s |
Samtidigt är detta den så kallade starka stötvågen upp till ett tryck på 0,49 MPa, där hastigheten på luftflödet bakom fronten är större än ljudhastigheten i den [lit. 4] (s. 107) : ett överljudsflöde sveper bort från ytan alla föremål som på något sätt är upphöjda. Vid en fronttemperatur på 100 000 K är den effektiva (observerade) temperaturen 67 000 K, och temperaturen i uppvärmningszonen före vågen är 25 000 K [lit. 6] (s. 415, 472) . I ögonblicket på 1,4 ms kommer en intern stöt med ett tryck på ~400 MPa att äga rum här. | |
| 0,7 ms | 67 m | [lit. 4] (s. 35) . Den observerade ljushetstemperaturen närmar sig chockvågens temperatur. Ljusområdet inuti sfären reduceras till centimeter [lit. 21] (s. 454) och växer sedan igen, eftersom med expansionen och minskningen av energi minskar tätheten och koncentrationen av joner som absorberar fotoner; sfärens isoterm fortsätter inte så mycket genom utbyte av strålning som genom sin enhetliga expansion. | ||||
| 1 ms 80 000 K |
90 m | 90 000 K 10 −5 m |
1400 MPa 5400 MPa 8,95ρ¸ |
35400 m/s 31400 m/s |
Tiden för maximum för den första ljuspulsen [tänd 9] (sid. 44) . När temperaturen på stötvågsfronten är under 90 000 K, stoppar joniseringsvärmevågen (20 000 K) stark avskärmning av fronten, den observerade temperaturen är ~80 tusen K [lit. 6] (s. 467, 472) . Från och med detta ögonblick är ljusstyrketemperaturen nära temperaturen i stötvågen och minskar med den. Belysningen av jordytan vid dessa ögonblick på ett avstånd av 30 km kan vara 100 gånger större än solen [lit. 6] (s. 475) [# 15] . Efter den flyktiga första impulsen uppstår omedelbart en långvarig andra impuls, som av en person uppfattas som en växande eldsfär, men mer om det nedan. | |
| 400 000 K 150 MPa 0,3ρ¸ 0,02 m |
1,4 ms 60 000 K |
110 m | 60 000 K 10 −5 m |
700 MPa 2900 MPa 9,2ρ¸ |
25500m/s 1,5s 22750m
/ s 2,4s |
Vid en fronttemperatur på 65 000 K värms det yttre joniseringsskiktet som är mindre än 1 mm tjockt upp till 9000 K [lit. 6] (s. 466, 671) . En inre stöt med ett tryck på ~400 MPa ligger vid ~70 m (?). En liknande chockvåg i epicentret av RDS-1- explosionen med en kraft på 22 kt på ett torn på en höjd av 30–33 m [# 15] genererade en seismisk förskjutning som förstörde imitationen av tunnelbanetunnlar med olika typer av stöd på 10 och 20 m djup (30 m?) omkom djur i dessa tunnlar på 10, 20 och 30 m djup [lit. 30] (s. 389, 654, 655) . En oansenlig plattformad fördjupning ca 100 m i diameter dök upp på den smälta ytan, och i mitten en tratt ~10 m i diameter, 1-2 m djup lit. [ Liknande förhållanden var i epicentrum av Trinity-explosionen på 21 kt på ett 30 m torn: en krater med en diameter på 80 m och 2 m djup bildades, och smält armerad betongstöd som stack upp ur marken blev kvar från tornet med laddningen ( se fig.). |
| ? ms 40 000 K |
40 000 K |
413 MPa 1850 MPa 10ρ¸ |
19340 m/s 1,5 s 17410 m/s 2,4 s |
Förutsättningarna för epicentrum av Redwing Mohawk 360 kt explosion på ett 90 m torn [# 15] : en tratt 2,5 m djup och 400 m i diameter fanns kvar på korallytan. sfären höjer temperaturen till 100 tusen ° C och kyler sedan: 0,01 s 70 tusen ° C, 0,1 s 23 000 ° C, 0,3 s 10 000 ° C, 1 s 5500 ° C [lit. 9 ] (s. 34) . | ||
| 3,3 ms 30 000 K |
135 m | 30 000 K 10 −4 m |
275 MPa 1350 MPa 10,7ρ¸ |
15880 m/s 1,5 s 14400 m/s 2,4 s |
Den maximala höjden för en luftexplosion är 1 Mt för bildandet av en märkbar tratt [ lit. 4] (s. 43) . Den inre chocken, som har passerat hela den isotermiska sfären, kommer ikapp och smälter samman med den yttre, ökar dess densitet och bildar den så kallade. en stark chock är en enda front av chockvågen. | |
| 0,004 s 20 000 K |
20 000 K | 165 MPa 840 MPa 11,2ρ¸ |
12170 m/s 1,5 s 11080 m/s 2,4 s |
En luftpartikel från denna plats värms upp plötsligt till 20 000 °C, efter 0,02 s kyls den ner med en sänkning av vågtemperaturen till 15 000 °C, men när en redan eftersläpande isotermisk våg närmar sig. sfären återupphettas till 25 000 °C (0,04 s) och kyls: 0,1 s 20 000 °C, 0,25 s 10 000 °C, 0,6 s 10 000 °C [lit. 9] (C ,34) . | ||
| 0,006 s 16 000 K Achernar |
153 m | 16 000 K 10 −3 m |
130 MPa 700 MPa 11,7ρ¸ |
10780 m/s 1,5 s 9860 m/s 2,4 s |
Fronten på stötvågen är krökt av stötar från insidan av täta proppar av bombånga: stora blåsor och ljusa fläckar bildas på bollens släta och glänsande yta (sfären verkar koka). | |
| 200 000 K 50 MPa 0,06ρ˛ 0,1 m |
0,007 s 13 000 K |
190 m | 13 000 K 10 −3 m |
100 MPa 1466 MPa 570 MPa 12,2ρ¸ |
9500 m/s 1,45 s 8700 m/s 2,4 s |
I en isoterm sfär med en diameter på ~150 m är strålningsområdet ~0,1–0,5 m [lit. 6] (s. 241) , på sfärens gräns i storleksordningen millimeter [lit. 6] ( s. 474, 480) . |
| 0,009 s 11 000 K |
215 m | 11 000 K 0,01 m |
70 MPa 980 MPa 380 MPa 11,8ρ¸ |
8000 m/s 1,43 s 7320 m/s 2,4 s |
En liknande luftchockvåg RDS-1 på ett avstånd av 60 m (52 m från epicentrum) [# 15] förstörde toppen av axlarna som ledde till de simulerade tunnelbanetunnlarna under epicentret (se ovan). Varje huvud var en kraftfull kasematt av armerad betong på grunden av ett stort stödområde för att hålla huvudet från att pressas in i pipan; ovanpå täckt med en liten jordvall. Fragment av huvuden föll ner i stammarna, de senare krossades sedan av en seismisk våg [lit. 30] (s. 654) . | |
| 0,01 s 10 000 K |
230 m | 10 000 K 0,3 m |
57 MPa 300 MPa 11,4ρ¸ |
7166 m/s 1,41 s 6537 m/s 2,4 s |
En luftpartikel som förs bort av en våg från denna plats värms plötsligt upp till 10 000 °C, efter 0,05 s svalnar den till 7 500 °C, i ögonblicket 0,15 s värms den upp till 9 000 °C och svalnar på samma sätt som föregående ettor [lit. 9] (C .34) . | |
| 0,015 s 9500 K |
240 m | 9500 K 0,4 m |
50 MPa 644 MPa 250 MPa 11ρ¸ |
6700 m/s 1,4 s 6140 m/s 2,4 s |
I framtiden kommer gränsen för den isotermiska sfären inte att hålla jämna steg med luften som flyr ut med stötvågen, och återuppvärmning av partiklarna observeras inte längre. | |
| 0,02 s 7500 K |
275 m | 7500 K 0,1 m |
30 MPa 343 MPa 130 MPa 9,7ρ¸ |
5200 m/s 1,35 s 4700 m/s 2,4 s |
Under verkan av den första ljuspulsen avdunstar icke-massiva föremål flera tiotal till hundra meter innan brandgränsen kommer. sfärer (" Reptrick ", se fig.). | |
| 100 000 K 10 MPa 0,02ρ¸ 0,5 m |
0,028 s 5800 K sön |
320 m | 5800K 1m |
21 MPa 220 MPa 85 MPa 9,2ρ¸ |
4400 m/s 1,3 s 3900 m/s 2,4 s |
Oregelbundenheter på sfärens yta jämnas ut. Banlängden för ljuskvanta i en stötvåg vid 6-8 tusen K är 0,1-1 m [lit. 6] (sid. 480) , i isotermer. sfär med en diameter på ~200 m tiotals cm [lit. 21] (s. 450) . |
| 0,03 s 5000 K |
330 m | 5000K 1m |
17 MPa 180 MPa 66 MPa 8,91ρ˛ |
3928 m/s 1,27 s 3487 m/s 2,4 s |
Banlängden för synligt ljus i stötvågen vid 5000 K växer till ca 1 m, eldklotet upphör att stråla som en absolut svart kropp och luften som komprimeras av vågen glöder inte längre, sfären fortsätter att avge ljus från restuppvärmning, och stötvågen finns inte längre i plasman. Men vid temperaturer under 5000 K, från atmosfäriskt kväve och syre, under kompression och uppvärmning, bildas NO 2 -molekyler som kommer i förgrunden vid emission, absorption av ljus och avskärmning av intern strålning; den totala optiska tjockleken av dioxidskiktet ökar och den yttre strålningen minskar successivt [lit. 6] (s. 476, 480, 482, 484) . | |
| ~0,03—0,2 s | 5 000–1 000 K | En intressant punkt: chockvågen förlorar plötsligt sin visuella opacitet och genom den genomskinliga chocksfären mättad med kväveoxid, som genom mörkt glas, är det inre av eldklotet delvis synligt: | ||||
| 0,04 s | 370 m | 4000 K |
10 MPa 94 MPa 33 MPa 7,7ρ¸ |
3030 m/s 1,25 s 2634 m/s 2,43 s |
man kan se moln av bombånga, ljusa rester av täta proppar som har brutit sig till en kaka och så att säga fastnat på ytan av den expanderande stötsfären och djupare upphettade och ogenomskinliga lager; i allmänhet liknar eldklotet vid den här tiden fyrverkerier . | |
| 0,06 s | 420 m | 3000K 2m |
7,56 MPa 65 MPa 23 MPa 7,05ρ¸ |
2500 m/s 1,23 s 2300 m/s 2,43 s |
Ljusets fria väg i en stötvåg vid 3000 K är cirka 2 m [lit. 6] (s. 480), [lit. 21] (s. 449) . Förstöringsradien av dammar gjorda av jord eller sten i en gjutning [lit. 18] (S. 68-69) . | |
| 85 000 K 3 MPa 0,015ρ¸ 1-2 m |
0,06–0,08 s 2600 K |
435 m 1⋅10 6 Gy |
2600 K | 6,1 MPa 17 MPa 6,67ρ¸ |
2400 m/s 1,2 s 2041 m/s 2,46 s |
Temperaturminimum för strålningen från eldklotet, slutet av den första fasen av glöden, 1-2 % av ljusstrålningens energi frigjordes [lit. 9] (s. 44), [lit. 4] (sid . 80, 81), [lit 6] (s. 484) . Vid denna tidpunkt är eldbollens ljusstyrka mycket mindre än solens effektiva temperatur . Isotermisk sfärdiameter ~320 m. |
| 2300 K | 5 MPa 40 MPa 13 MPa 6,4ρ¸ |
2200 m/s 1,1 s 1850 m/s 2,47 s |
En fast punkt i luften värms upp till 30 000 °C inom 1,5 s och faller till 7 000 °C, ~5 s håller sig vid ~6 500 °C och sjunkande temperatur på 10-20 s när eldklotet går upp [# 17] . | |||
| 50 000 K 0,015ρ¸ |
0,08–0,1 s | 530 m | 2000 K | 4,28 MPa 10 MPa 6,1ρ¸ |
2020 m/s 1,05 s 1690 m/s 2,48 s |
Stötvågen rör sig bort från eldbollens gräns, dess tillväxthastighet minskar märkbart [lit. 4] (s. 80, 81) . Nya NO 2 -molekyler dyker inte längre upp i fronten, kvävedioxidskiktet går från vågen till elden. boll och upphör att skydda strålningen [lit. 6] (s. 484) . |
| 50 000 K -1 800 K |
0,1 s—1 min. | under 2000 K |
När transparensen ökar och ljusets längd i plasman ökar, ökar glödens intensitet och detaljerna i den blossande sfären blir så att säga osynliga. Den skenbara temperaturen stiger igen, den andra fasen av glöden börjar, mindre intensiv, men 600 gånger längre. Processen för frigöring av strålning liknar slutet på eran av rekombination och ljusets födelse i universum flera hundra tusen år efter Big Bang . | |||
| 0,15 s | 580 m ~1⋅10 5 Gy |
1450 K | 2,75 MPa 5,8 MPa 5,4ρ¸ |
1630 m/s 1 s 1330 m/s 2,5 s |
Med ankomsten av vågfronten, en abrupt ökning av temperaturen till 1200 °C, sedan uppvärmning till 15 000 °C i 1 s och minskande till 5000 °C, håller i ~5 s och minskar T på 10–20 s [# 17] . | |
| 0,2 s | 1150K 246dB |
2 MPa 3,7 MPa 5ρ¸ |
1400 m/s 0,9 s 1100 m/s 2,55 s |
Minsta stötvågstryck är 2 MPa för utstötning av jord [lit. 32] (s. 88) . | ||
| 0,25 s | 630 m 4⋅10 4 Gy |
1000 K | 1,5 MPa ~2,3 MPa 4,6ρ¸ |
1200 m/s 0,9 s 900 m/s 2,6 s |
Här kommer det efter 0,25 s att finnas en gräns för tillväxten av isotermer. sfärer. Fast punktuppvärmning: hoppa till 1300°C, efter 0,7s till 4000°C, 1-4s ~3000°C, 7s 2000°C, 10s 1000°C, 20s 25°C [#17] . | |
| 0,4 s | 800 m 20 000 Gr |
787 K | 1 MPa 5,53 MPa 1,5 MPa 3,94ρ¸ |
1040 m/s 0,87 s 772 m/s 2,7 s |
Uppvärmning upp till 3000 °C [# 17] . Vid epicentrum, med en reflekterad våg på 5 MPa, draghållfastheten hos tunnelbanans underjordiska strukturer. Förutsättningar för epicentrum av Teapot Bee 8 kt explosion på en 152 m mast [# 15] , när en smält, vriden stubbe lämnades från masten. | |
| 920 m | Maximal explosionshöjd (919 m +/-30%) vid vilken det kommer att finnas lokalt nedfall [lit. 4] (s. 82) | |||||
| 30 000 K ~1%ρ¸ 3 m |
0,51 s | 1000—1100 m 10 000 Gy ~20 000 kJ/m² |
650 K | 0,7 MPa 3,5 MPa 0,86 MPa 3,5ρ¸ |
888 m/s 0,82 s 630 m/s 2,8 s |
Här efter flera sek. det kommer att finnas en gräns för eldbollens tillväxt [lit. 4] (s. 81, 82) [lit. 26] (s. 111), [lit. 33] (s. 107), [lit. 12] (sid. 107) . En isoterm sfär med en radie på ~600 m börjar kollapsa med värmeförlusten. Uppvärmning till 800-850 °C i 5 s [# 17] . Motsvarigheten till epicentrum för explosionen av tsarbomben 58 Mt på en höjd av 4 km [# 15] , men trycket från stötvågen nära ytan var något mindre på grund av den minskade luftdensiteten vid en sådan explosionshöjd. |
| 17 000 K 0,2 MPa 0,01ρ¸ 10 m |
0,7 s | 1150 m ~5000 Gy |
552 K | 0,5 MPa 2,2 MPa 0,5 MPa 3,1ρ¸ |
772 m/s 0,85 s 518 m/s 2,85 s |
Gränsen för utbredningen av en stark stötvåg: med en minskning av fronttrycket under 0,49 MPa blir trycket på hastighetshuvudet lägre än trycket på fronten och då kallas stötvågen "svag" [lit. 4] (s. 107) vågens passage [lit. 33] (s. 89) . När temperaturen i eldklotet sjunker under 20 000 K kombineras bombångans ämnen med syre och bildar oxider [lit. 34] (s. 32) . |
| 0,75 s | 1200 m | 552 K | 0,45 MPa 1,9 MPa 0,42 MPa 3ρ¸ |
740 m/s 1,12 s 486 m/s 3,6 s |
Med en explosionshöjd på 1200 m under sommarförhållanden, före stötvågens ankomst, uppvärmning av ytluft med en tjocklek på 10 till 1,5 m vid epicentrum till 900 °C, 650 °C vid 1 km, ~400 °C vid 2 km; 3 km 200°C; 4 km ~100 °C [lit. 17] (s. 154). | |
| 0,81 s | 1250 m | 453 K | 0,4 MPa 1,64 MPa 0,36 MPa 2,82ρ¸ |
707 m/s 0,9 s 453 m/s 2,87 s |
När fronttrycket är under 0,35-0,4 MPa blir tryckhastigheten lägre än ljudets hastighet i vågen, motståndet mot strömning runt mötande föremål minskar [lit. 20] (s. 35) och, därefter, tryckkraften av hastigheten minskar trycket. Fullständig förstörelse av jordkabelledningar, vattenledningar, gasledningar, avlopp, brunnar (reflekterande våg 1,5 MPa) [lit. 20] (s. 11), [lit. 16] . | |
| 0,9 s 8-10 tusen K Sirius |
1300 m | 417 K | 0,35 MPa 1,36 MPa 0,28 MPa 2,7ρ¸ |
672 m/s 0,92 s 417 m/s 2,9 s |
Den maximala ljusstyrkan för den andra fasen av sfärens glöd, dess radie vid denna tidpunkt är 875 m; vid detta ögonblick gav hon upp ~20 % av all ljusenergi [lit. 9] (s. 44), [lit. 4] (s. 81, 351, 355) . Med tillväxten av längden på ljusbanan exponeras allt djupare lager av den uppvärmda sfären, som en masse lyfter fram deras återstående energi ut i rymden; det vill säga utstrålningen kommer inifrån och ut samtidigt. Motsvarar epicentret av RDS-37- explosionen 1,6 Mt på en höjd av 1550 m [# 15] , underjordiska skyddsrum på djup av 10 till 50 m fungerade bra i epicentret, djuren förblev intakta i dem [4] . | |
| 15 000 K 0,115 MPa |
1,13 s | 1400 m | 455 K | 0,3 MPa 1,12 MPa 0,22 MPa 2,5ρ¸ |
635 m/s 0,96 s 378 m/s 2,9 s |
Efter det andra maximumet växer sfären lite mer, men dess ljushetstemperatur börjar en oåterkallelig minskning: bollen, som passerar in i kupolen och sedan in i molnet, ändrar färg inom ~1 minut när temperaturen sjunker, som visas i andra kolumnen. |
| 1500 m | 445 K | 0,28 MPa 1,05 MPa 0,2 MPa 2,4ρ¸ |
625 m/s 1 s 370 m/s 3 s |
Trycket i sfären reduceras till atmosfärstryck . I denna radie värms en punkt i luften till 200 °C [# 17] . | ||
| 12 000 K 0,015ρ¸ 20 m |
1,4 s | 1600 m 500 Gr |
433 K | 0,26 MPa 0,96 MPa 0,17 MPa 2,3ρ¸ |
605 m/s 1,1 s 350 m/s 2,8 s |
På ett avstånd av 1,6 km från centrum av en luftexplosion på 1 Mt kommer en person i ett skyddsrum av betong med en taktjocklek på 73 cm att få en dödlig strålskada ; |
| 0,1 MPa | 1,6 s | 1750 m 70 Gr |
405K 200dB |
0,2 MPa 0,666 MPa 0,11 MPa 2,1ρ¸ |
555 m/s 1,2 s 287 m/s 2,8 s |
Stötvågsförhållandena är nära de i området kring epicentrum av explosionen i Nagasaki (~21 kt på en höjd av ~500 m) [# 15] . Motsvarande område av epicentrum för explosionen i Hiroshima (13-18 kt på en höjd av 580-600 m) [# 15] för 1 Mt kommer att vara på en höjd av 2250 m; vid ett tryck i fronten på 0,1 MPa är trycket för den reflekterade vågen vid epicentrum ~0,3 MPa [lit. 35] (s. 28) [lit. 19] (s. 191) . Om det fanns ett epicentrum här skulle en reflekterad våg på 0,7 MPa förstöra fristående skyddsrum designade för 0,35 MPa (nära typ A-II eller klass 2 0,3 MPa) [lit. 36] [lit. 14] (C. 114 ) ) . |
| 1,8 s 7000 K |
1900 m | 370K 199dB |
0,18 MPa 0,57 MPa 0,09 MPa 2ρ¸ |
537 m/s 1,3 s 268 m/s 2,7 s |
Den eldiga sfären når en nästan maximal diameter på 1,9 km och hänger i 3 sekunder en kilometer från ytan och fortsätter att expandera mer uppåt och åt sidorna. Trycket inuti blir under 1 atm . | |
| (~5000 K) 1–0,85 atm |
2 s | 2000 m 50 Gy ~15 000 kJ/m² |
0,16 MPa 0,49 MPa 0,07 MPa 1,9ρ¸ |
519 m/s 1,7 s 247 m/s 3,2 s |
epicentrum . Under sommarförhållanden, före stötvågens ankomst, är uppvärmningen av ytluft 9–12 m tjock vid epicentrum upp till 2100 °C, inom en radie av 1 km 1000 °C, 2 km st. 300 °C [lit. 1] (s. 180) . Under vinterförhållandena nedan är luftuppvärmningen mycket mindre, men istället bildas de bästa förutsättningarna för reflektion och utbredning av stötvågen. | |
| Förhållanden i molnet [#1] |
Tid Ljusstyrka och färg på molnet |
Radie ljuspuls | VILLKOR Temp Ljud [#18] |
IMPAKT Trycktäthet |
WAVE Speed Time→ |
Från detta ögonblick mäts avståndet längs jordens yta från punkten för explosionens epicentrum på en höjd av 2 km. |
| 2 s | 0 m 50 Gy ~15 000 kJ/m² |
198-207dB | 0,16⇒0,49 MPa | Inom en radie av 0 till 2000 m - reflekteras en zon med regelbunden reflektion [lit. 14] (s. 25) eller en närzon [lit. 37] (s. 29) , i vilken vågen faller vertikalt, och tryck nära ytan närmar sig reflektionstrycket. Destruktion av skyddsrum konstruerade för 200 kPa (typ A-III eller klass 3) (0,5 MPa) [lit. 36] [lit. 16] . Blixtform av strålningssjuka (50 Gy och uppåt) [lit. 16] , 100 % dödlighet inom 6-9 dagar endast från strålning [lit. 38] (s. 69) . Den elektromagnetiska pulsen har en elektrisk fältstyrka på 13 kV/m [lit. 14] (s. 39) . | ||
| 700 m | 197-206dB | 0,14⇒0,4 MPa | När vågen inte anländer vinkelrätt, verkar två nedslag på höga markstrukturer: den första från ovan är fronten av den infallande vågen (0,14 MPa), efter några hundradelar av en sekund är den andra vågen som reflekteras från marken (upp till 0,4 MPa), går i vinkel upp [lit. 4] (sid. 10, 144) . Underjordiska strukturer kommer att påverkas av en reflektionsträff. Destruktion av remsfundament till bostadshus 0,4 MPa [lit. 19] (s. 11) (för att inte tala om deras markdel). Svag förstörelse av fristående skyddsrum, konstruerad för 0,35 MPa [lit. 14] (s. 114), [lit. 16] . | |||
| 1000 m | 196-205dB | 0,12⇒0,35 MPa | Sannolikheten för att en person dör på grund av den primära verkan av en stötvåg är cirka 50 % [# 19] (0,314-0,38 MPa) [lit. 4] (s. 541) (0.32 MPa) [lit. 10] (s . . 307) , praktiskt taget trumhinnor av alla revs sönder (0,28-0,31 MPa) [lit. 4] (s. 541) . | |||
| 3 s | 1500 m | 194-204dB | 0,1⇒0,3 MPa | 0,3 MPa är designtrycket för stötvågen för design av strukturer och skyddsanordningar för underjordiska strukturer av djupa underjordiska underjordiska linjer [lit. 39] . Fullständig förstörelse av broar av metall och armerad betong med en spännvidd på 30–50 m 0,2–0,3 MPa [lit. 16] , [lit. 20] (s. 27) , fullständig förstörelse av skyddsrum i källare i flervåningsbyggnader ( 0,17–0,3 MPa) [lit. 35] (s. 12), [lit. 19] (s. 11) , kraftig och fullständig förstörelse av järnvägsspår (0,2-0,5 MPa), svag förstörelse av avlopp och vattenförsörjning brunnar, kabel underjordiska ledningar (0,2-0,4 MPa) [lit. 20] (s. 27), [lit. 16] . | ||
| 2000 m | 191-200dB | 0,08⇒0,2 MPa | Fullständig förstörelse [# 20] av betong, armerad betong monolitiska (låghus) och jordbävningsbeständiga byggnader (0,2 MPa) [lit. 35] (s. 26), [lit. 16] . Tryck 0,12 MPa och över - all stadsutveckling smälter samman i fasta blockeringar 3-4 m höga [lit. 20] (s. 276), [lit. 2] (s. 60) . Fullständig förstörelse av inbyggda skyddsrum konstruerade för 50 kPa (0,125 MPa). En person får måttligt barotrauma i lungorna (0,15-0,2 MPa) [lit. 10] (s. 206) . | |||
| 4,6 s 5-6 tusen till solen |
2100 m 20 Gr |
365K 195dB |
0,11 MPa 0,34 MPa 0,04 MPa 2,1ρ¸ |
470 m/s 1,75 s 180 m/s 3 s |
Vid en explosionshöjd av 2 km, med start från en radie av 2000 m - en oregelbunden reflektionszon [lit. 14] (s. 25) : stötvågen faller i en vinkel på 45 °, den reflekterade vågens front kommer ikapp med den infallande vågen och en bågchockvåg bildas nära ytan som löper parallellt med markeffekten eller Mach-vågen [lit. 4] (s. 112) [lit. 2] (s. 30) . Det reflektionstryck som anges i den 5:e raden realiseras nu när Mach-vågen träffar en vinkelrät oförstörbar vägg. Stötvågen som reflekteras från epicentret når den eldiga sfären som har börjat stiga. | |
| (7500 K) 0,02ρ˛ ~100 m |
5 s | 2230 m ~10 Gy |
353K 194dB |
0,1 MPa 0,275 MPa 0,03 MPa 1,63ρ¸ |
460 m/s 2 s 174 m/s 2,9 s |
Farlig personskada [# 19] av en stötvåg (0,1 MPa eller mer) [lit. 16] [lit. 19] (s. 12) . Lungruptur av chock [lit. 4] (s. 540) och ljudvåg [lit. 40] , 50 % sannolikhet för trumhinnaruptur (0,1 MPa) [lit. 10] (s. 206) . Extremt allvarlig akut strålsjuka , på grund av en kombination av skador, 100 % dödlighet inom 1-2 veckor [lit. 38] (s. 67-69), [lit. 41] [lit. 16] . Vissa människor inne i byggnader med ett stötvågstryck på 0,1-0,14 MPa kan överleva (observationer i Hiroshima) [lit. 4] (s. 612) [# 21] . Säker vistelse i en tank [lit. 2] , i en befäst källare med ett golv av armerad armerad betong [lit. 19] [lit. 42] (s. 238) och i de flesta skyddsrum G. O. Destruktion av lastbilar [lit. 16] . 0,1 MPa - designtryck av stötvågen för design av strukturer och skyddsanordningar av underjordiska strukturer av grunda tunnelbanelinjer [lit. 39] . |
| (4000 K) 0,9-0,8 atm |
2550 m 3 Gy |
347K 193dB |
0,09 MPa 0,025 MPa |
450 m/s 2,15 s 160 m/s 2,95 s |
Den reflekterade vågen rullar över det eldiga området: bollen tillplattas, krossas underifrån och accelererar uppgången, med den centrala och mer uppvärmda delen stiger snabbare, och de marginella och kalla delarna långsammare; den tomma isotermiska håligheten i sfären kollapsar övervägande uppåt och bildar ett snabbt uppåtgående flöde ovanför epicentret - svampens framtida ben. Fullständig förstörelse [# 20] av armerade betongbyggnader med en stor glasyta på 0,09-0,1 MPa [lit. 16] . På avstånd över 2,5 km (tryck <0,1 MPa) i kraftigt regn och dimma kan trycket från stötvågen sjunka med 15–30 %; snöfall har nästan ingen effekt på vågen [lit. 1] (s. 183) . | |
| 2800 m 1 Gy 8000kJ/m² |
341K 192dB |
0,08 MPa 0,21 MPa 0,02 MPa |
439 m/s 2,2 s 146 m/s 3,15 s |
Under fredliga förhållanden och snabb behandling har personer som fått en dos på 1-1,6 Gy [lit.[lit. 16]ofarlig strålskada [lit. 41] (s. 52) , och när det gäller mängden skador (plus skador, brännskador, blockeringar) i området över 0,08 MPa, dör 98% [lit. 43] . Tryck mindre än 0,1 MPa - tätorter med tät bebyggelse förvandlas till fasta blockeringar [lit. 20] (s. 28) . Fullständig destruktion [# 20] av trä- och jord-PRU , designad för 30 kPa (0,08 MPa). Genomsnittlig förstörelse [# 22] av jordbävningsbeständiga byggnader (0,08-0,12) MPa [lit. 16] . Fartyget (ångbåten) får allvarliga skador och förlorar rörlighet (0,08-0,1 MPa) [lit. 14] (s. 114) [lit. 4] (s. 256) , men förblir flytande. | ||
| 2900 m | 335K 191dB |
0,07 MPa 0,18 MPa 0,015 MPa 1,46ρ¸ |
430 m/s 2,33 s 160 m/s 3,2 s |
Sfären gick in i en eldig kupol, i vilken, efter det tomma hålrummets sammanbrott, de heta gaserna lindas i en torusformad virvel, som kvarstår till slutet av svampens uppgång; heta explosionsprodukter är lokaliserade i den övre delen av kupolen [lit. 17] . Arean 0,07 MPa är radien för zonen med kraftig damm efter explosionen (den breda basen av skaftet på "svampen") [lit. 26] (s. 117) . Kollaps av skorstenar med armerade betongväggar 20 cm tjocka (0,07 MPa) [lit. 44] (s. 136, 137) . Fullständig förstörelse [# 20] av källare utan strukturell förstärkning (0,075 MPa), svag förstörelse av inbyggda skyddsrum avsedda för 0,05 MPa (0,075 MPa) [lit. 16] . | ||
| 3200 m | 329K 190dB |
0,06 MPa 0,15 MPa 0,01 MPa 1,4ρ¸ |
416 m/s 2,5 s 115 m/s 3,3 s |
Kupolen, som förvandlas till ett moln, som en bubbla flyter upp och drar en kolonn av rök och damm från jordens yta: en karakteristisk explosiv svamp börjar växa . Kolonnen av dammig luft (svampens stam) når inte molnet och hela uppgången följer den separat, dammet från marken blandas inte med reaktionsprodukterna. Vindhastigheten nära ytan till epicentrum är ~100 km/h. Allvarliga skador [# 23] av en person med stötvåg (0,06-1 MPa) [lit. 19] (s. 12), [lit. 16] . Fullständig förstörelse av vattentorn (0,06-0,07 MPa) [lit. 20] (s. 27), [lit. 16] . | ||
| 3600 m ~0,05 Gy |
323K 188dB |
0,05 MPa 0,12 MPa 0,008 MPa 1,33ρ¸ |
404 m/s 2,65 s 99,2 m/s 3,5 s |
Icke-farlig stråldos [lit. 16] [lit. 19] . Människor och föremål lämnar "skuggor" på trottoaren [lit. 4] . Fullständig förstörelse [# 20] av administrativa flervåningsram (kontors) byggnader (0,05-0,06 MPa), skydd av den enklaste typen; stark [# 22] och fullständig förstörelse av massiva industriella strukturer 0,05-0,1 MPa [lit. 35] (s. 26), [lit. 19] (s. 11), [lit. 20] (s. 27), [ lit. 20] (s. 27), [ lit. 16] . Praktiskt taget all stadsutveckling förstördes med bildandet av lokala blockeringar (ett hus - ett blockering) [lit. 20] (s. 246) , enskilda fragment kastas upp till 1 km [5] . Fullständig förstörelse av bilar. Fullständig förstörelse av skogen (0,05 MPa och mer) [lit. 2] (s. 60) , området ser ut som att ingenting växte där [lit. 45] . I zonen med denna radie finns 75 % av skyddsrummen bevarade [lit. 14] (s. 44) . Förstörelsen liknar en jordbävning med magnitud 10 . | ||
| 4300 m | 316K 186dB |
0,04 MPa 0,09 MPa 0,0052 MPa 1,26ρ¸ |
392 m/s 2,8 s 82 m/s 3,65 s |
Genomsnittliga skador [# 24] av en person av en stötvåg (0,04-0,06 MPa) [lit. 16] , [lit. 19] (s. 12) . Fullständig förstörelse [# 20] av lager, icke-massiva industribyggnader 0,04-0,05 MPa; allvarlig förstörelse [# 25] av flervåningsbyggnader av armerad betong med stor glasyta 0,04-0,09 MPa och administrativa byggnader 0,04-0,05 MPa [lit. 16] . | ||
| 8—10 s | I slutet av den effektiva tiden för den andra fasen av glöden, släpptes ~80% av den totala energin av ljusstrålning [lit. 4] (s. 355) . De återstående 20 % visas säkert fram till slutet av den första minuten med en kontinuerlig minskning av intensiteten, och går gradvis vilse i molnets puffar. Ytterligare destruktiva effekter är förknippade med den utgående chockvågen och flammande bränder, och kärnsvampen från en atmosfärisk explosion blir, trots sitt storslagna och skrämmande utseende, praktiskt taget ofarlig, förutom faran att flyga genom den på ett flygplan [lit. 44] (sid. 242) . | |||||
| ~3500 K | 10 s ~ 3000 K |
4600 m 4000kJ/m² |
313K 185dB |
0,035 MPa 0,004 MPa 1,23ρ¸ |
386 m/s 3,15 s 73 m/s 3,8 s |
Den eldiga kupolen förvandlas till ett eldigt moln, som växer i volym när den stiger; lyfthastighet ~300 km/h. På ett avstånd av 5 km från epicentrum är höjden på Mach-vågfronten 200 m. Radien för början av trumhinnan skada av en stötvåg (0,035 MPa [lit. 4] (s. 541) , 0,034-0,045 MPa [lit. 10] (s. 206) ). I en tryckradie på 0,035-0,08 MPa dör 50 % av människorna, 40 % skadas, 10 % förblir oskadda [lit. 43] . I Hiroshima, inom en tryckradie på 0,035 MPa (1,6 km), dog upp till 90 % av människorna (studenterna) på gatan och försvann, och 74 % av dem som befann sig i olika skyddsrum överlevde. Bilen får stora bucklor, krossat glas och utslagna dörrar, men kan förbli i rörelse (0,035 MPa) [lit. 4] (s. 35, 92, 247, 612) . Förstörelse av skyddsrum av den enklaste typen (0,035-0,05 MPa) [lit. 19] (s. 11) . |
| ~5 s— 1 min. |
Vid en explosion i en fuktig atmosfär bakom stötvågens front, i området för sällsynthet och kylning, uppstår kondensmoln ( molnkammareffekt ) [lit. 4] (s. 52) i form av en expanderande kupol , ring , system av ringar , band eller helt enkelt moln som omger växande "svamp" och försvinner gradvis. Dessa formationer är senare än glödmaximumet och försvagar praktiskt taget inte den farliga ljuspulsen. Vid 10-15 sekunder kan de stänga explosionen helt och bilda en dimmig kupol, som på grund av den starka interna belysningen i sig blir som ett eldklot av mycket större skala än vad det faktiskt är. | |||||
| 5300 m 3000kJ/m² |
310K 184dB |
0,03 MPa 0,066 MPa 0,003 MPa 1,21ρ¸ |
380 m/s 3,3 s 63 m/s 3,9 s |
Radie av tredje-fjärde gradens brännskador i vinterkläder (2093 kJ/m² och över) [lit. 16] . Med en explosion på 0,5 Mt kastas en person som väger 80 kg av en stötvåg på 0,03 MPa stående: 18 m med en initial hastighet på 29 km/h, liggande: 1,3 m och 11 km/h [lit. 17] (sid. 229) . I fallet med ett huvudfall på ett fast hinder med en hastighet av 25 km/h och över, 100 % död, med en kropp med en hastighet av 23 km/h och över, dödlighetströskeln [lit. 10] (s . 287, 288) . Fullständig förstörelse [# 20] av flervåningshus i tegel 0,03–0,04 MPa, panelhus 0,03–0,06 MPa, allvarlig förstörelse [# 25] av lagerhus 0,03–0,05 MPa, medelstor förstörelse [# 22 ] ram MPa-0,03a-0,03a , svag förstörelse av skydd mot strålning av trä och jord konstruerade för 0,03 MPa (0,03-0,05 MPa) [lit. 19] (s. 11), [lit. 35] ( sid. 26), [lit. 20] (s. 27), [lit. 16] . Förstörelsen liknar en jordbävning på 8 magnitud . Säker i nästan vilken källare som helst [lit. 19] . | ||
| 15 s | 6400 m 2000kJ/m² |
307K 182dB |
0,025 MPa 0,0021 MPa 1,17ρ¸ |
374 m/s 3,5 s 54 m/s 4 s |
Mörka fläckar dyker upp på det eldiga molnet. Brännskador av andra-tredje graden i vinterkläder (1675-2093 kJ/m²) [lit. 18] (s. 238) , exklusive brännskador från lågorna från brinnande kläder och eldar runt omkring. Människor och föremål lämnar "skuggor" på den bubblade målade ytan (upp till 1675 kJ/m²) [lit. 4] (s. 335) . Svag förstörelse [# 26] av jordbävningsbeständiga byggnader 0,025-0,035 MPa [lit. 16] . De första kilometrarna kommer en person som överlevt efter explosionen att ha dålig förståelse för vad som händer runt omkring på grund av hörselnedsättning och hjärnskakning av stötvågen. | |
| 7500 m 1500kJ/m² |
303K 180dB |
0,02 MPa 0,042 MPa 0,0014 MPa 1,14ρ¸ |
367 m/s 3,7 s 44 m/s 4,2 s |
"Svampen" växte till 5 km (3 km över explosionens centrum), lyfthastigheten var 480 km/h [lit. 4] (s. 38) . Radie av första gradens brännskador i vinterkläder (1465-1675 kJ/m²) [lit. 18] (s. 238) . Lätta skador [# 27] av en person med stötvåg (0,02-0,04 MPa) [lit. 16] , [lit. 19] (s. 12) . Fullständig förstörelse [# 20] av trähus (0,02–0,03 MPa), allvarlig förstörelse [# 25] av tegelbyggnader i flera våningar (0,02–0,03 MPa), måttlig förstörelse [# 22] av tegellager (0, 02–0,03) MPa), armerad betong i flera våningar 0,02-0,04 MPa, panelhus (0,02-0,03 MPa); svag förstörelse [# 26] av administrativa rambyggnader (0,02-0,03 MPa), massiva industrikonstruktioner (0,02-0,04 MPa), källare utan förstärkningar av bärande strukturer [lit. 19] (s. 11), [ lit. 20 ] (s. 27) [lit. 35] (s. 26), [lit. 16] . Tändning av bilar [lit. 16] . Inom en radie av 7,5 km fälldes upp till 90 % av träden i skogsområdet, området är praktiskt taget oframkomligt [lit. 12] (s. 259) . Förstörelse liknar en jordbävning på 6 magnitud, en orkan med 12 magnitud . upp till 39 m/s. | ||
| 25 s | 10 000 m 800kJ/m² |
300K 178dB |
0,015 MPa 0,0008 MPa 1,1ρ¸ |
360 m/s 4 s 33 m/s 4,4 s |
Gränsen för området för många skador från fall och från flygande fragment och glasfragment (0,014 MPa och mer) [lit. 4] (s. 624) . Tredje-fjärde gradens brännskador i sommarkläder (över 630 kJ/m²) [lit. 16] , tredje gradens brännskador i halvsäsongskläder [lit. 18] (s. 238) . Inom en radie av 0,014-0,035 MPa dör 5 %, 45 % skadas, 50 % är oskadda [lit. 43] . Den genomsnittliga förstörelsen [# 22] av låga tegelhus är 0,015-0,025 MPa [lit. 16] [lit. 20] (s. 27) . Cirka 30 % av träden fälldes inom en radie av 9,5 km, skogsområdet passeras endast av fotgängare [lit. 12] (s. 259) . | |
| 12 300 m | 298 176 dB |
0,012 MPa 0,0005 MPa |
356 m/s 26 m/s |
Hela molnets massa roterar i en eldig ring. Om explosionen inträffade över havet, kommer svampmolnet att hänga i luften utan en dammpelare. En stötvåg på 0,012 MPa kan välta en släpvagn (hemvagn) [lit. 4] (s. 215) . Inom en radie av 12 km tappar skogsmassivet några träd och trasiga grenar, området passeras av fordon [lit. 4] (s. 171) . | ||
| 13 300 m 500kJ/m² |
Svampen kan utveckla en "kjol" av vattenånga kondensat i en ström av varm luft, som dras som en solfjäder av ett moln in i de kalla övre lagren av atmosfären. Därefter smälter denna ångkon samman med dammkolonnen och blir själva svampens stam. Radie av tredje gradens brännskador på öppen hud (500 kJ/m² och högre), andra gradens brännskador på sommaren och kläder under lågsäsong (420-630 kJ/m²) [lit. 18] (s. 238), [lit 16] . | |||||
| 14 300 m | 296K 174dB |
0,01 MPa 0,02 MPa 0,00034 MPa 1,07ρ¸ |
354 m/s 23 m/s |
"Svamp" växte upp till 7 km (5 km från centrum) [lit. 4] (s. 39) ; eldiga moln lyser allt svagare. Papper antänds, mörk presenning. En zon med kontinuerliga bränder, i områden med täta brännbara byggnader, en brandstorm, en tornado är möjliga (Hiroshima, " Operation Gomorrah "). Svag förstörelse [# 26] av panelbyggnader 0,01-0,02 MPa [lit. 16] . Invaliditet av flygplan och missiler 0,01-0,03 MPa. 100 % av fönsterrutorna var trasiga (0,01 MPa och mer) [lit. 32] (s. 195) . Förstörelsen liknar en jordbävning på 4-5 poäng , en storm på 9-11 poäng V = 21-28,5 m/s [lit. 16] . | ||
| ~15 000 m 375kJ/m² |
Radien för brännskador av andra-tredje graden av öppna delar av kroppen och under sommarkläder (375 kJ / m² och över), den första graden i halvsäsongskläder [lit. 18] (s. 238), [lit. 16] . Tryckzon 0,01 MPa - den yttre gränsen av lesionen längs stötvågen för en oskyddad person [lit. 14] (s. 44), | |||||
| 17 000 m | 172 dB | 0,008 MPa 0,00022 MPa 1,06ρ¸ |
351 m/s 19 m/s |
I en tryckradie på 0,007-0,014 MPa är 25 % av människorna skadade, 75 % är oskadda [lit. 43] . Den genomsnittliga förstörelsen [# 22] av trähus är 0,008-0,012 MPa. Svag förstörelse [# 26] av flervåningshus i tegel 0,008-0,010 MPa [lit. 16] , [lit. 20] (s. 27) . | ||
| 40 s | 20 000 m 250kJ/m² |
170 dB | 0,006 MPa 0,00012 MPa 1,042ρ¸ |
349 m/s 14 m/s |
Svampens tillväxthastighet är 400 km/h [lit. 4] (s. 93) . Radie av första gradens brännskador i sommarkläder (250 kJ/m² och högre). Svag förstörelse [# 26] av trähus 0,006-0,008 MPa [lit. 20] (s. 27,) [lit. 16] . | |
| 21 300 m 200 kJ/m² |
I slutet av minuten försvinner de sista lysande fläckarna på molnet [lit. 8] (s. 56) . Radie av första gradens brännskador på öppen hud (200 kJ/m² och högre) [lit. 16] - fel i strandkläder och möjlig död. Ett skrivet pappersark brinner ut, medan ett blankt ark förblir intakt (210 kJ/m²) [lit. 4] (s. 336, 554). | |||||
| ~1800 K | 1 minut. | 22 400 m 150 kJ/m² |
293K 168dB |
~0,005 MPa 9⋅10 −5 MPa 1,03ρ¸ |
347 m/s 12 m/s |
"Mushroom" steg till 7 km från centrum av explosionen. En minut senare, med fallet i gastemperaturen under 1800 K, slutar molnet äntligen att avge ljus [lit. 4] (s. 35), [lit. 6] (s. 477) , och nu, i torrt väder, den kan ha en rödaktig, rödaktig eller brun nyans på grund av kväveoxiderna som den innehåller [lit. 6] (s. 436), [lit. 8] (s. 64), [lit. 34] (s. 31 ) ) , som kommer att sticka ut bland andra moln. Om explosionen ägde rum vid hög luftfuktighet, kommer molnet att vara vitt eller gulaktigt. Förstörelse av förstärkt glas [lit. 16] . Rycka upp stora träd (utanför skogsområden). Zon med individuella bränder. |
| 1,5 min. | 32 km 60 kJ/m² |
291K 160dB |
~0,002 MPa 1⋅10 −5 MPa |
343 m/s 5 m/s |
"Svamp" klättrade upp till 10 km, klättringshastighet ~220 km/h [lit. 4] (s. 38) . Ovanför tropopausen utvecklas molnet huvudsakligen i bredd [lit. 4] (s. 39) . Den maximala förstöringsradien för oskyddad känslig elektrisk utrustning genom en elektromagnetisk puls [lit. 16] . Nästan allt ordinärt och en del av det armerade glaset i fönstren var krossat [lit. 16] [lit. 19] (s. 11) - det kan vara dödligt frostigt på vintern, plus möjligheten för skärsår av flygande fragment. Närmare än denna radie kommer en person inte att höra dånet av en explosion på grund av tillfällig hörselnedsättning från en stötvåg (0,002 MPa eller mer) [ lit. (s. 206)10] | |
| 2 minuter. | 40 km | 289K 154dB |
0,001 MPa 3⋅10 −6 MPa |
341 m/s 2,34 m/s |
Svampens tillväxthastighet är ~200 km/h, lufthastigheten i kolonnen är inte hög från marken 460 km/h [lit. 4] (s. 94) , kolonnen rör sig inte så mycket från den initiala impulsen , men från vindarnas rörelse till epicentret och pressa luften upp (typ av kumulativ effekt ). Medellång brott av konventionella och svaga brott av förstärkt glas [lit. 16] . 1 % av alla glasögon var trasiga eller 2 glas för 10 personer [lit. 32] (s. 195) . Ljudet från en stötvåg på 150 dB motsvarar bullret under start av en Saturn-5 eller N-1 raket på ett avstånd av 100 m [lit. 40] . | |
| 2,5 min. | 48 km | 289K 143dB |
0,00028 MPa | Det är möjligt att krossa glas i fönster [lit. 4] (s. 128, 621) 0,02 % av det totala antalet [lit. 32] (s. 196) . Ljud 140-150 dB - brus bredvid ett plan som lyfter, 140 dB - maxvolym vid en rockkonsert . | ||
| 4 min. | 85 km 40 kJ/m² |
289K 130dB |
mindre än 0,0001 MPa | mindre än 341 m/s |
Från detta avstånd, med god sikt, ser eldklotet som har vuxit och svävat i 2-3 sekunder innan stigningen börjar som en stor onaturligt klar vit sol nära horisonten, och vid tidpunkten för det första maximum (0,001 s) blixten är 30 gånger ljusare än middagslampan [lit. 4] ( S. 34), [lit. 12] (s. 25) , kan orsaka brännskador på näthinnan [lit. 16] , värmerush till ansiktet [lit. 8] (s. 423) . Stötvågen som anlände efter 4 minuter, om dess riktning sammanfaller med vinden, kan slå ner en person, krossa glas i fönster och bryta ömtåliga strukturer (som var fallet under RDS-37 [lit. 29] testet ). I det allmänna fallet förlorar den sin öronbedövande och destruktiva kraft och urartar till ett dånande ljud som hörs hundratals kilometer bort. "Svamp" klättrade över 16 km, klättringshastighet ~140 km/h [lit. 4] (s. 38) . | |
| 8 min. | 165 km | 288 K | — | 340 m/s | Blixten syns inte bortom horisonten, men ett starkt sken och sedan ett eldigt moln syns. En "svamp" som odlas på ett sådant avstånd vid siktgränsen , den slutar stiga, dess höjd är 18-24 km, varav molnet är 9 km högt och 20-30 km i diameter [lit. 4] (s. 39, 94), [lit. 2] (s. 48), [lit. 19] (s. 23) , dess breda del ”lutar sig” mot tropopausen [lit. 4] (s. 41) . Vinden avtar mot epicentrum, stoftpelaren är ca. 10 km stannar och börjar förruttnelse och nederbörd. | |
| 20 minuter. | 410 km | 340 m/s | På detta avstånd syns bara en glimt på himlen; ljudet av explosionen hörs inte, men en ljudlös luftvåg kommer att passera (som en våg i havet) och lämnar många tusen kilometer [lit. 11] (s. 67) . Efter 20 minuter upphör toroidrotationen i molnet [lit. 34] (s. 31) . Vikten av vattenånga som kastas in i stratosfären är ungefär flera tiotusentals ton [lit. 34] (s. 31) . Den sedimenterade kolonnen täcker området flera kilometer långt med damm [6] . Svampmolnet observeras i ungefär en timme eller mer, tills det blåses bort av vindarna och blandas med den vanliga grumligheten [lit. 4] (s. 40) . | |||
| Förhållanden i sfären: temperatur trycktäthet ljusväg [# 1] |
Tid [#2] Blixtintensitet och färg [#3] |
Avstånd [ # 4] Strålning [#5] Ljuspuls [#6] |
FÖRUTSÄTTNINGAR Temperatur [#8] Ljusvandring [ #9] Ljud [#18] |
IN IMPACT Front Pressure [#10] Huvudreflektion [#11] Densitet [#12] |
WAVE Front Velocity Time⊕ [#13] Head Velocity Time⇒ [#14] |
Anteckningar [#7] |
Anteckningar
| ||||||
