Explosión nuclear atmosférica : una explosión nuclear que ocurre en aire suficientemente denso por debajo de los 100 km, donde se forma una onda de choque , pero lo suficientemente alta como para que el destello no toque el suelo.
Altura de carga reducida en metros por tonelada de TNT en raíz cúbica (ejemplo entre paréntesis para una explosión de 1 megatón) [lit. 1] (págs. 146, 232, 247, 457, 454, 458, 522, 652, 751), [lit 2] (pág. 26) :
Alto más de 10 a 15 km, pero con mayor frecuencia se considera a altitudes de 40 a 100 km, cuando la onda de choque casi no se forma aire alto más de 10 m/t 1/3 cuando la forma del destello es casi esférica (más de 1 km ) aire bajo de 3,5 a 10 m / t 1/3 : la esfera de fuego en proceso de crecimiento podría alcanzar el suelo, pero justo antes de tocarla, una onda de choque reflejada en la superficie la lanza hacia arriba y toma una forma truncada (de 350 a 1000 m )Una explosión a gran altura en sus manifestaciones ocupa una posición intermedia entre el aire y el espacio. Al igual que con una explosión en el aire, se forma una onda de choque, pero tan insignificante que no puede servir como un factor dañino para los objetos terrestres. A una altitud de 60-80 km, no se destina más del 5% de la energía. Al igual que con un destello de luz cósmica, es transitorio, pero es mucho más brillante y más peligroso, hasta el 60-70% de la energía de explosión se gasta en radiación de luz. Un pulso electromagnético de parámetros peligrosos para la ingeniería de radio durante una explosión a gran altura puede extenderse a lo largo de cientos de kilómetros [lit. 3] (p. 157), [lit. 2] (p. 23, 54) .
La radiación de rayos X de una detonación nuclear a la altura de la mesosfera cubre un gran volumen de aire enrarecido de hasta varios kilómetros de diámetro. Calentado a ~ 10 mil K, el aire en una fracción del primer segundo resalta aproximadamente la mitad de la energía térmica a través de una onda de choque transparente de baja densidad, en el suelo parece un gran destello de luz en el cielo, causando quemaduras de la retina y córnea en los que miraban en dirección a la explosión y ceguera temporal en el resto de las víctimas, pero sin provocar quemaduras e incendios en la piel. Cuando el gran tamaño de la bola luminosa se combina con la velocidad de salida de la luz, una poderosa explosión a gran altura en la noche puede cegar a los seres vivos en toda el área de la línea de visión, es decir, en toda la región con un diámetro de hasta 1000 km o más.
Después de un destello desde distancias de hasta miles de kilómetros, se observa durante varios minutos una bola de fuego que crece rápidamente, se eleva y se desvanece gradualmente con un diámetro de hasta varias decenas de kilómetros, rodeada por una onda de choque roja que brilla débilmente. Además, a distancias de varios miles de kilómetros, pueden aparecer amaneceres artificiales en el cielo nocturno, un análogo de la aurora boreal , resplandor de aire a una altitud de 300-600 km bajo la acción de la radiación beta de la explosión. [lit. 4] (S. 55, 83, 87, 559) .
Una onda de choque en una atmósfera de baja densidad se propaga casi sin pérdida y arrastra grandes volúmenes de aire en movimiento. Por lo tanto, tal onda de choque, aunque no tiene suficiente energía, se propaga a largas distancias y contribuye a la entrada de aire mesosférico en la ionosfera y la interrupción de las comunicaciones de radio de onda corta [lit. 5] (p. 505) .
La carga explosiva envuelve el aire denso, sus partículas absorben y transforman la energía de la explosión. De hecho, no podemos ver la explosión de una carga, sino la rápida expansión y el resplandor de un volumen esférico de aire. El radio de propagación en el aire de la radiación de rayos X que emerge de la carga es de 0,2 m/t 1/3 (20 m por 1 Mt), después de lo cual el propio aire transfiere energía térmica por difusión radiativa . El radio máximo de una ola de calor es de 0,6 m/t 1/3 o 60 m para 1 Mt [lit. 1] (p. 196) . Además, la onda de choque se convierte en el límite de la esfera.
En la fase inicial del resplandor, hay una gran temperatura dentro de la bola, pero la temperatura del brillo observada desde el exterior es pequeña y se encuentra en el rango de 10-17 mil K [lit. 6] (p. 473, 474) , [lit. 1] (pág. 24) . Esto se debe a las peculiaridades de la transmisión de luz por aire ionizado calentado. El rango de luz de Rosseland (una especie de rango de visibilidad en plasma) en el aire a nivel del mar está a una temperatura de 10 mil ° C ~ 0,5 m, 20 mil ° C 1 cm 100 mil ° C 1 mm, 300 mil ° C 1 cm , 1 millón de °C es 1 m, y 3 millones son 10 m [lit. 7] (pág. 172) . La luz visible es emitida por la capa exterior de la bola, que acaba de empezar a calentarse, con una temperatura de unos 10 mil K, su espesor es pequeño y basta un recorrido de medio metro para que la luz se desprenda. La siguiente capa de 20-100 mil K absorbe tanto su propia radiación como la interna, restringiendo y estirando así su propagación en el tiempo.
El alcance de la luz aún disminuye con un aumento en la densidad de un medio calentado, y con una disminución en la densidad aumenta, acercándose al infinito en condiciones espaciales. Este efecto es responsable del brillo inusual del flash en dos pulsos, la larga duración del brillo y también de la formación de una onda de choque. Sin él, casi toda la energía de la explosión iría rápidamente al espacio en forma de radiación, sin tener tiempo de calentar adecuadamente el aire alrededor de los restos de la bomba y crear una fuerte onda de choque, lo que sucede con una explosión a gran altura. .
Por lo general, la bola de fuego de una explosión atómica de más de 1 kilotón brilla en dos pases, el primer pulso dura una fracción de segundo y el segundo pulso dura el resto del tiempo.
El primer impulso (la primera fase del desarrollo de la región luminosa) se debe al resplandor transitorio del frente de onda de choque. El primer pulso es corto y el diámetro de la bola en este momento aún es pequeño, por lo tanto, la salida de energía luminosa es pequeña: solo ~ 1–2% de la energía de radiación total, principalmente en forma de rayos UV y la luz más brillante . radiación que puede dañar la vista de una persona que mira accidentalmente en la dirección de la explosión sin quemaduras en la piel [lit. 4] (p. 49, 50, 313), [lit. 8] (p. 26) . Visualmente, el primer impulso se percibe como un destello de contornos indistintos que ha surgido brevemente y se apaga de inmediato, iluminando todo a su alrededor con una intensa luz blanco-violeta. Las tasas de crecimiento y los cambios de brillo son demasiado altos para que una persona los note y se registran con instrumentos y filmaciones especiales . Este efecto recuerda a un relámpago en términos de velocidad, y en términos físicos, el relámpago natural y la descarga de una chispa eléctrica artificial son los más parecidos , en los que se desarrollan temperaturas de varias decenas de miles de grados en el canal de ruptura, un color blanco azulado. se emite un resplandor , el aire se ioniza y aparece una onda de choque, que se percibe como un trueno desde la distancia [lit. 6] (p. 493-495) .
Un flash fotografiado a través de un filtro de oscurecimiento durante el primero y con la transición al segundo pulso puede tener formas extrañas. Esto es especialmente pronunciado con un poder de explosión pequeño y una gran masa de las capas exteriores de la carga. La curvatura de la onda de choque esférica se produce debido a la incursión desde el interior y la colisión de coágulos densos de la bomba evaporada con ella [lit. 9] (p. 23) . En explosiones de alta potencia, este efecto no es muy pronunciado, ya que la onda de choque inicialmente es llevada lejos por la radiación y los grumos de bombas apenas la siguen, la región de fuego sigue siendo una bola.
Si la carga explotó en una torre de celosía con cables de sujeción, aparece una luz de vapor en forma de cono y una onda de choque a lo largo de los cables de sujeción, que avanza a lo largo del cable vaporizado desde el frente principal ( Trucos de cuerda).
Si una carga poderosa tiene un cuerpo delgado en un lado y un cuerpo grueso en el otro, entonces durante el primer pulso, la onda de choque se expande esféricamente desde el lado del cuerpo delgado y una ampolla irregular se hincha desde el lado masivo (última foto ). En el futuro, la diferencia se suaviza.
El momento del inicio del máximo de temperatura del primer pulso depende de la potencia de carga (q) y de la densidad del aire a la altura de la explosión (ρ):
t 1max \u003d 0.001 q 1/3 (ρ / ρ¸) , sec (q en Mt) [lit. 9] (p. 44)donde: ρ¸ es la densidad del aire a nivel del mar.
Además de los procesos visibles dentro de la esfera, en este momento tienen lugar otros invisibles, aunque no importan en términos de factores dañinos. Después de dejar el centro de los productos de reacción y el aire, se forma una cavidad con presión reducida, rodeada por áreas exteriores esféricas compactadas. Esta cavidad succiona parte del vapor de la bomba y el aire de regreso al centro, donde convergen, se condensan, adquieren una presión mayor que en ese momento en la onda de choque y luego divergen nuevamente, creando una segunda onda de compresión de baja intensidad [lit. 10 ] (pág. 190) [ iluminado 1] (pág. 152) . El proceso es similar a la pulsación de la burbuja de una explosión submarina (ver el artículo Explosión nuclear submarina )
mínimo de temperatura. Después de que la temperatura cae por debajo de 5000 K, la onda de choque deja de emitir luz y se vuelve transparente. La temperatura de la pelota cae a un cierto mínimo y luego comienza a subir de nuevo. Esto se debe a la absorción de luz por la capa de aire ionizado saturada de óxidos de nitrógeno en la onda de choque. La profundidad del mínimo depende del espesor de esta capa y, en consecuencia, de la potencia de la explosión. A una potencia de 2 kt, la temperatura mínima es de 4800 K, a 20 kt de 3600 K, con explosiones de megatones se acerca a los 2000 K [lit. 6] (p. 485) . En explosiones de menos de 1 kilotón, no hay mínimo y la bola brilla en un pulso corto.
Tiempo mínimo de temperatura:
t min = 0.0025 q 1/2 , seg (q en kt) [lit. 4] (pág. 80) t min = 0.06 q 0.4 (ρ/ρ¸) , sec ±35% (q en Mt) [lit. 9] (p. 44)El radio de la bola en el momento del mínimo:
R min = 27,4 q 0,4 , m (q en kt) [lit. 4] (pág. 81)Como mínimo, la bola brilla mucho más débil que el Sol, como un fuego ordinario o una lámpara incandescente. Si usa un filtro demasiado oscuro al disparar, la bola puede desaparecer por completo de la vista. En este momento, a través de una onda de choque translúcida, se puede ver la estructura interna de la bola a varias decenas de metros de profundidad.
El segundo pulso (segunda fase) es menos caliente, dentro de los 10 mil grados, pero mucho más largo (cientos de miles de veces) y la esfera alcanza su diámetro máximo, por lo tanto este pulso es la principal fuente de radiación luminosa como factor dañino: 98 -99 % de la energía de radiación de la explosión, principalmente en el rango visible e IR del espectro. Se debe a la emisión del calor interno de la pelota después de la desaparición de la capa exterior de NO 2 que protege de la luz (ver la sección de ejemplos para más detalles). En ambas fases, la esfera brilla casi como un cuerpo completamente negro [lit. 4] (p. 50, 81), [lit. 1] (p. 26) , que se asemeja a la luz de las estrellas .
Con una explosión de cualquier poder, la bola de fuego cambia de color con una caída de temperatura de azul a blanco brillante, luego amarillo dorado, naranja, rojo cereza [lit. 11] (p. 86) ; este proceso es similar al movimiento de una estrella que se enfría de un tipo espectral a otro. La acción en el área circundante en el segundo pulso se asemeja al brillo del Sol [lit. 4] (p. 319) , como si se acercara rápidamente a la Tierra, aumentando simultáneamente su temperatura en 1.5-2 veces, y luego, moviéndose lentamente lejos y en expansión, salió. La diferencia de poder está en la velocidad de este proceso. Con explosiones de baja potencia, la región calentada tiene tiempo de apagarse en segundos, sin haber tenido tiempo de alejarse nadando del lugar de la detonación. Durante las explosiones de súper alta potencia, la bola se convirtió durante mucho tiempo en una nube arremolinada, se eleva rápidamente y se acerca al límite de la troposfera, pero continúa quemando la radiación en tonos amarillos claros y soleados, y el final del brillo ocurre solo después de unos pocos minutos en medio de la estratosfera.
El radio de la bola en el momento de la separación de la onda de choque:
R neg. \u003d 33.6 q 0.4 , m (q en kt) [lit. 4] (p. 81)En el momento del segundo máximo, se libera el 20% de la energía luminosa. Su tiempo se determina de la siguiente manera:
t 2max \ u003d 0.032 q 1/2 , seg (q en ct) [lit. 4] (S. 81) . A una potencia de 1 Mt y superior, este tiempo puede ser ligeramente inferior al calculado. t 2max ≈ 0.9 q 0.42 (ρ/ρ¸) 0.42 , seg ±20% (q en Mt) [lit. 9] (p. 44)El tiempo del final de la radiación de luz como factor dañino (duración efectiva del resplandor):
t = 10 t 2max , seg; en ese momento, se libera el 80% de la energía de radiación [lit. 4] (pág. 355) .El radio máximo de una bola de fuego antes de convertirse en una nube depende de muchos factores y no se puede predecir con precisión, sus valores aproximados son los siguientes:
Rmáx . ≈ 2 R neg. = 67,2 q 0,4 , m (q en kt) [lit. 4] (pág. 82) Rmáx . ≈ 70 q 0.4 , m (q en kt) [lit. 12] (pág. 68)| La composición de la energía de radiación de la bola de fuego y su comparación con la luz de las estrellas [lit. 11] (p. 86), [lit. 13] (p. 139) | ||||
| La temperatura | Relación de energía radiante a energía solar [#1] | Rayos ultravioleta | luz visible | rayos infrarrojos |
|---|---|---|---|---|
| 50.000 K ( R136a1 estrella ) | 5600 | casi el 100% | menos que 1% | menos que 1% |
| 40.000 K ( Naos ) | 2300 | ~95% | 5 % | menos que 1% |
| 30.000 K ( Alnitak ) | 730 | ~70% | treinta % | menos que 1% |
| 20.000 K ( Bellatrix ) | 143 | |||
| 10.000 K ( Sirio ) | 9 | 48% | 38% | catorce % |
| 9000 K ( Vega ) | 5.9 | 40% | 40% | veinte % |
| 8000 K ( Altair ) | 3.7 | 32% | 43% | 25% |
| 7000 K ( estrella polar ) | 2.2 | |||
| 6000 K ( Chi¹ de Orión ) | 1.16 | 13 % | 45% | 42% |
| 5778 K ( dom ) | una | |||
| 5273 K ( Capella ) | 0.7 | 7% | 41% | 52% |
| 4000 K ( Aldebarán ) | 0.23 | 2% | 28% | 70% |
| 3000 K ( Próxima Centauri ) | 0.07 | |||
| 2000K ( Antares ) | 0.014 | — | 2% | 98% |
| 1500 K ( enana marrón ) | 0.005 | — | menos que 1% | S t. 99% |
notas
| ||||
Las primeras líneas de esta tabla (20-50 mil grados) se refieren únicamente al primer impulso. La fracción de radiación en los rayos visibles a tales temperaturas es pequeña, pero la energía total radiada es tan alta que la luz del primer pulso sigue siendo mucho más brillante que el sol. Las dos últimas líneas (1500 y 2000 K) se refieren al segundo pulso. Las temperaturas restantes se observan en ambos pulsos y en el intervalo entre ellos.
Onda de choque de aireEl radio del lugar de formación de una onda de choque en el aire se puede encontrar mediante la siguiente fórmula empírica, adecuada para explosiones de 1 kt a 40 Mt y alturas de hasta 30 km [lit. 9] (p. 23) :
R = 47 q 0.324 (ρ/ρ¸) −1/2 ±10%, m (q en Mt)Con una explosión de 1 Mt al nivel del mar, este radio es de ~47 m, a mayor altura la onda de choque aparece más y más tarde (a una altura de 2 km a una distancia de 52 m, 13 km 100 m, 22 km 200 m , etc.), y en el espacio no aparece en absoluto.
La onda de choque resultante de una explosión de aire inicialmente se propaga libremente en todas las direcciones, pero cuando llega al suelo, exhibe varias características:
Para que este último efecto se manifieste plenamente, la explosión debe realizarse a cierta altura, aproximadamente igual a dos radios de la esfera de fuego. Para una explosión de 1 kilotón, esto es 225 m, 20 kt 540-600 m, 1 Mt 2000-2250 m [lit. 4] (p. 91, 113, 114, 620) [lit. 14] (p. 26 ) . A tal altura, la onda de choque del arco de fuerza destructiva diverge a las distancias máximas posibles y se logra un área más grande de daño por radiación de luz y radiación penetrante en comparación con una explosión en tierra debido a la falta de oscurecimiento del destello por las nubes. de polvo y protección por edificios y terreno. Tal explosión aérea, en términos de la acción de una onda de choque a largas distancias, se asemeja a una explosión terrestre con una potencia de casi el doble. Pero en el epicentro, la presión de la onda de choque reflejada se limita a alrededor de 0,3-0,5 MPa, lo que no es suficiente para destruir objetivos militares especialmente fuertes.
En base a esto, una explosión nuclear aérea tiene un propósito de combate estratégico y limitado:
Un hongo nuclear de una explosión aérea alta (más de 10–20 m/t 1/3 o más de 1–2 km para 1 Mt) tiene una característica: una columna de polvo (tallo de hongo) puede no aparecer en absoluto, y si crece , no entra en contacto con la nube (sombrero). El polvo de la superficie, moviéndose en una columna en la corriente de aire, no llega a la nube y no se mezcla con productos radiactivos [lit. 1] (p. 454) . En las etapas posteriores del desarrollo del hongo, se puede crear la apariencia de una fusión de la columna con la nube, pero esta impresión se explica con mayor frecuencia por la aparición de un cono del condensado de vapor de agua.
Una explosión nuclear a gran altura casi no causa contaminación radiactiva. La fuente de infección son los productos de explosión atomizados (vapores de bomba) y los isótopos de los componentes del aire, y todos ellos permanecen en la nube que sale del lugar de la explosión. Los isótopos no tienen donde asentarse, no pueden caer rápidamente a la superficie y se transportan lejos y sobre un área grande. Y si se trata de una explosión de aire de súper alta potencia (1 Mt o más), entonces hasta el 99% de los radionucleidos formados son llevados por una nube a la estratosfera [lit. 15] (p. 6) y no pronto caer al suelo. Por ejemplo, después de las típicas explosiones aéreas sobre Hiroshima y Nagasaki , no hubo un solo caso de enfermedad por radiación por contaminación radiactiva del área, todas las víctimas recibieron dosis de radiación penetrante únicamente en el área de la explosión [lit. 4] (pág. 44, 592) .
Explosión de Hardtack Teak con una capacidad de 3,8 megatones de TNT a una altitud de 76,8 kilómetros según [lit. 4] (p. 55, 56, 502)
| La acción de una explosión nuclear a gran altura con una capacidad de 3,8 Mt a una altitud de 76,8 km | ||||||
| Tiempo | diámetro de la bola de fuego _ |
Diámetro de la esfera
de impacto |
Efecto | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1430 m | Formación de una onda de choque en el aire [lit. 9] (p. 23) | |||||
| 0.3 seg | 17,6 kilometros | En los primeros momentos, la intensidad de la luz del flash es especialmente grande. En monos y conejos experimentales, se observaron quemaduras en los ojos (quemaduras en la retina y la córnea) a una distancia de hasta 555 km [lit. 4] (pág. 559) . | ||||
| 1-2 segundos | Aparece un brillo desde la parte inferior del destello, causado por el bombardeo de partículas de aire por electrones. Este resplandor toma la forma de un amanecer radiante, se rompe en gavillas y comienza a estirarse hacia el polo norte geomagnético (efecto aurora). | |||||
| 3,5 s | 29 kilometros | El brillo del flash está muy debilitado, los efectos de la explosión se pueden observar con los ojos desprotegidos. | ||||
| 10-15 s. | La esfera de choque cambia de color de blanco a azul y se vuelve transparente: en su interior se puede ver una nube de explosión luminosa (bola de fuego), que se eleva con una velocidad inicial de 1,6 km/s. | |||||
| 1 minuto. | La bola de fuego se encuentra a una altitud de 145 km, sigue ascendiendo a una velocidad de 1 km/s y se expande a una velocidad de aprox. 300 m/s El amanecer se ha ido mucho más allá del horizonte y se observa a una distancia de más de 3200 km. | |||||
| 2-3 min. | Una onda de choque con una presión de 0,00068 MPa salió a la superficie [1] : es posible una ligera destrucción del acristalamiento [lit. 16] . La esfera de choque se vuelve roja con energía decreciente. Su brillo se debe a la excitación del aire ionizado enrarecido por el calentamiento de la onda de choque. En la parte inferior de la esfera, donde la atmósfera es densa, no hay resplandor. | |||||
| 6 minutos | 960 kilometros | La onda de choque en el aire enrarecido, debido a las bajas pérdidas de calor y una gran variedad de moléculas, viaja mucho más rápido que en el aire denso, por lo que la esfera de choque toma una forma alargada y en este momento tiene dimensiones mucho mayores en comparación con una explosión de la misma potencia en la atmósfera superficial (ver párrafo siguiente). Las últimas tres fotos fueron tomadas desde una distancia de 1250 km. | ||||
| Los productos de la explosión alcanzan una altura máxima de varios cientos de kilómetros y comienzan a caer. | ||||||
| S t. 1 hora | Una hora después del inicio de la caída a una altura de aprox. 135 km, los productos de la explosión se ralentizan debido al aumento de la densidad del aire circundante, se dispersan en un área grande (en distancias de hasta varios miles de km), crean ionización en la capa D y causan interferencias de radio. | |||||
| Tiempo | diámetro de la bola de fuego _ |
Diámetro de la esfera
de impacto |
notas | |||
| notas | ||||||
La tabla se compiló sobre la base del artículo de G. L. Broad "Revisión de los efectos de las armas nucleares" [lit. 7] (traducción al ruso [lit. 9] ), monografías "Física de una explosión nuclear" [lit. 1] [lit. 17] [lit. 18] , "Acción de armas nucleares" [lit. 4] [lit. 12] , el libro de texto "Defensa Civil" [lit. 14] y tablas de parámetros de ondas de choque en fuentes [lit. 6 ] (p. 183), [lit. 19] (p. 191), [lit. 20] (p. 16), [lit. 21] (p. 398), [lit. 22] (p. 72, 73), [lit. 3] (p. 156), [lit. 23] .
Se supone que hasta 2 kilómetros es la distancia desde el centro de la explosión aérea, ejemplos de impacto en la superficie terrestre, diversos objetos y seres vivos sugieren una altura de decenas a cientos de metros. Y luego, la distancia desde el epicentro de la explosión a la altura más "favorable" de aproximadamente 2 km para megatones de potencia [lit. 14] (p. 26) [lit. 4] (p. 90-92, 114) .
El tiempo en la segunda columna, en las primeras etapas (hasta 0,1-0,2 ms), es el momento de llegada del límite de la esfera de fuego y, más tarde, el frente de la onda de choque del aire y, en consecuencia, el sonido del explosión. Hasta este punto, para un observador distante, la imagen del brote y el crecimiento del hongo nuclear se desarrolla en silencio. La llegada de una onda de choque a una distancia segura se percibe como un cañonazo cercano y un posterior estruendo de varios segundos de duración, así como un perceptible "acogimiento" de los oídos, como en un avión durante el descenso [lit. 24] ( pág. 474) [lit. 8] (pág. 65) .
En términos generales, una explosión en el aire a baja altura (por debajo de 350 m para 1 Mt) se basa en tierra, pero aquí consideraremos ejemplos del impacto de tales explosiones en la superficie de la tierra y los objetos, ya que la tabla correspondiente para una explosión en tierra (ver en el artículo Explosión nuclear ) mostrará básicamente los efectos de una explosión cuando una bomba cae al suelo y se dispara un dispositivo explosivo de contacto.
| La acción de una explosión nuclear aérea con una potencia de 1 Mt en TNT equivalente | ||||||
| Condiciones en la esfera: temperatura presión densidad trayectoria de la luz [# 1] |
Tiempo [#2] Intensidad y color del flash [#3] |
Distancia [ # 4] Radiación [#5] Pulso de luz [#6] |
CONDICIONES EN LA ONDA DE CHOQUE | Notas [#7] | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
Temperatura [#8] Viaje ligero [ #9] |
Presión frontal [#10] Reflexión de cabeza [#11] Densidad [#12] |
Edge Speed Time⊕ [#13] Head Speed Time⇒ [#14] | ||||
| Está oscuro dentro de la bomba :) 288 K |
color del cuerpo de la bomba |
La bomba (ojiva) se acerca a una altura dada. El altímetro da una señal al sistema de detonación. | ||||
| 0 | 0 metros | El comienzo formal de la cuenta regresiva es al comienzo del proceso de reacciones termonucleares (después de ~10 −4 segundos desde el lanzamiento del sistema y después de ~1.5 μs desde el momento en que explota el gatillo), cuando la cantidad principal de energía comienza a fluir. acumularse en el espacio de la bomba. | ||||
| 1 billón K 10 8 —n⋅10 7 MPa |
10 −9 — 10 −6 s |
0 metros | Hasta el 80 % o más de la energía de la sustancia que reacciona se transforma y se libera en forma de rayos X suaves invisibles y radiación UV parcialmente dura con energías de hasta 80-100 keV (alrededor de mil millones de K) [lit. 1] (p. 24) , estas radiaciones, a su vez, en el aire se convierten en energía térmica y luminosa (transferencia de energía radiante [lit. 25] (p. 36) ). la radiación de rayos X forma una onda térmica que calienta la bomba, sale al exterior y comienza a calentar el aire circundante [lit. 1] (p. 25) ; al comienzo de la liberación de calor, la bomba aún no ha comenzado a expandirse (la tasa de liberación de radiación es 1000 veces mayor que la tasa de expansión de la sustancia), y las reacciones continúan ocurriendo en ella. | |||
| ~n⋅10 7 K hasta 10 8 MPa ~50 m |
~0.7⋅10 −7 s Color de la esfera |
0 metros | En el momento en que la onda térmica de una explosión termonuclear abandona la bomba, rápidamente alcanza y absorbe la onda de la explosión de la primera etapa. Además, la densidad de la materia en este punto del espacio durante 0,01 s cae al 1 % de la densidad del aire circundante, y después de ~5 s. con el colapso de la esfera y la intrusión de aire desde el epicentro se eleva a la normalidad; la temperatura cae a 10 000 °C en 1 a 1,5 segundos con la expansión, disminuye a ~4 a 5000 °C durante ~5 segundos con la liberación de radiación de luz y luego disminuye a medida que la región calentada se mueve hacia arriba; después de 0,075 ms, la presión cae a 1000 MPa, al cabo de 0,2 ms vuelve a subir a ~10 000 MPa, y después de 2 a 3 segundos cae al 80 % de la presión atmosférica y luego se estabiliza durante varios minutos mientras el hongo sube (vea abajo). | |||
| 2 metros | vapor de bomba ~10 7 MPa en el momento de 0,001 ms |
La bomba desaparece inmediatamente de la vista, y en su lugar aparece una esfera luminosa brillante de aire caliente (una bola de fuego), que enmascara la propagación de la carga. La tasa de crecimiento de la esfera en los primeros metros es cercana a la velocidad de la luz [lit. 1] (p. 25) . | ||||
| 7.5⋅10 6 K 1ρ¸ 30 m |
0.9⋅10 −7 s ~⋅10 4 K |
7,5 metros | hasta 3⋅10 8 m/s | En el intervalo de 10 −8 a ~0,001 s, tiene lugar el crecimiento radiativo isotérmico de la esfera y la fase inicial de su resplandor. La expansión de la esfera visible a ~10 m se debe al resplandor del aire ionizado bajo los rayos X desde las profundidades de la bomba. | ||
| 6⋅10 6 K 1ρ¸ |
1.1⋅10 −7 s ~⋅10 4 K |
10 metros | salto interno 10 4 -10 5 MPa ~4ρ¸ en el momento 0.01-0.034 ms |
2,5⋅10 8 m/s | Las reacciones han terminado, la sustancia bomba se está expandiendo. El suministro de energía de la carga se detiene y el esferoide luminoso se expande aún más a través de la difusión radiativa del propio aire caliente. La energía de los cuantos de radiación que abandonan la carga termonuclear es tal que su recorrido libre antes de ser capturados por las partículas de aire es de 10 mo más y es inicialmente comparable al tamaño de la bola; los fotones corren rápidamente alrededor de toda la esfera, promediando su temperatura, y se alejan de ella a la velocidad de la luz durante varios metros, ionizando más y más capas de aire, por lo tanto, la misma temperatura y la misma tasa de crecimiento cercana a la luz. Además, de captura en captura, los fotones pierden energía y la longitud de su camino se reduce, el crecimiento de la esfera se ralentiza. | |
| 5⋅10 6 K 1ρ¸ 20 m |
1.2⋅10 −7 s ~⋅10 4 K |
12 metros | 2,2⋅10 8 m/s | Los productos de reacción y los restos de la estructura de carga, un par de bombas, aún no han tenido tiempo de alejarse del centro de la explosión (dentro de medio metro) y moverse a una velocidad de varios miles de km / s, y en en comparación con la velocidad inicial casi de la luz del frente de la ola de calor, casi se detienen. A esta distancia, el vapor estará en el momento de 0,034 ms, su presión depende del diseño y la masa de la carga. El impacto de vapor de una carga relativamente ligera moderna de 1 Mt tiene un efecto destructivo en la superficie de la tierra solo hasta distancias de ~10 m [lit. 1] (p. 196) | ||
| 4⋅10 6 K 1ρ¸ |
1.4⋅10 −7 s ~⋅10 4 K |
16 metros | 1,9⋅10 8 m/s | Los vapores de bombas en forma de garrotes, grumos densos y chorros de plasma, como un pistón, comprimen el aire frente a ellos y forman una onda de choque dentro de la esfera, un choque interno (~ 1 m del centro), que difiere del onda de choque habitual en propiedades no adiabáticas , casi isotérmicas y a las mismas presiones en varias veces mayor densidad: el aire comprimido abruptamente irradia inmediatamente la mayor parte de la energía en una bola transparente a la radiación. | ||
| 3⋅10 6 K 1ρ˛ 10 m |
1.7⋅10 −7 s ~⋅10 4 K |
21 metros | salto interno sobre 10 GPa en el momento de 0,08 ms |
1.7⋅10 8 m/s | El volumen calentado de aire comenzó a expandirse en todas direcciones desde el centro de la explosión. En las primeras dos o tres decenas de metros, los objetos circundantes, antes de atacarlos, los límites de la bola de fuego con una velocidad cercana a la luz prácticamente no tienen tiempo para calentarse (la luz no llegó), y una vez dentro del esfera bajo el flujo de radiación, sufren una evaporación explosiva. Durante una explosión a una altura de hasta 30 m, una capa de suelo de hasta 10–20 cm de espesor y varias decenas de metros de diámetro se calienta con una onda térmica (radiación de rayos X) de hasta 10 millones de K y es completamente ionizado [lit. 1] (pág. 29) . En el futuro, esta capa inicia una expansión explosiva (más rápida que los productos de una explosión convencional) y produce un embudo con expulsión de suelo (ver clasificación anterior según la altura de la explosión). | |
| 2⋅10 6 K 1ρ˛ 10 millones MPa 2—10 m |
0,001 ms ~⋅10 4 K |
34 metros | 13000 MPa 0,6 MPa 1ρ¸ |
2⋅10 6 m/s 1000 m/s |
Nube de vapor de bomba: radio 2 m, temperatura 4 millones K, presión 10 7 MPa, velocidad 1000 km/s. Área de aire caliente: radio 34 m, temperatura 2⋅10 6 K, presión 13 000 MPa (en el mismo borde 0 MPa), velocidad del aire desde el centro 1 km/s (no confundir con la velocidad de expansión de la esfera) [lit. 26] (C .120) . Un salto interno hasta 400 GPa en un radio de 2 a 5 m A medida que la esfera crece y la temperatura desciende, la energía y la densidad del flujo de fotones disminuyen, y su alcance (del orden de un metro) ya no es suficiente para velocidades cercanas a la luz de la expansión del frente de fuego. 30 m: la altura máxima de la explosión es de 1 Mt, a la que se arroja tierra del embudo a la esfera de fuego, por encima de él, el embudo se forma solo a partir de la hendidura del suelo [lit. 1] (p. 146) . | |
| 100 GPa 1ρ¸ |
~0,01 ms ~⋅10 4 K |
37 metros | 10 mil MPa | Una ola de calor en aire quieto se ralentiza [lit. 1] (p. 151). El aire caliente en expansión dentro de la esfera choca con el aire estacionario cerca de su límite y, a partir de 36-37 m, aparece una onda de aumento de densidad: la futura onda de choque del aire externo ; antes de eso, no tuvo tiempo de aparecer debido al avance de la participación de más y más nuevas masas de aire en la esfera térmica. Sobretensión interna en un radio de ~10 m con una presión de hasta 100 000 MPa [lit. 1] (pág. 152) . | ||
| S t. 1 millón K 17 GPa 1ρ¸ 1 m |
0,034 ms
~ ⋅10 4K |
40-43 metros | 700.000 K 0,5 m |
2,5-5 mil MPa 200 MPa ~1,3ρ¸ |
5⋅10 5 m/s 16 000 m/s |
El choque interno y los vapores de la bomba se encuentran en una capa de 8 a 12 m del lugar de la explosión, el pico de presión es de hasta 17 000 MPa a una distancia de 10,5 m, la densidad es ~4 ρ 0 , la velocidad es ~100 km/s [lit. 7] (pág. 159 ), . La materia de vapor de la bomba comienza a retrasarse con respecto a la oleada interna a medida que más y más aire se pone en movimiento. Los racimos densos y los chorros siguen moviéndose con un salto. Las condiciones son las mismas que en el epicentro de la explosión RDS-6s (400 kt a una altura de 30 m) [# 15] , durante el cual se formó un embudo con un diámetro de unos 40 m, una profundidad de 8 m con un lago de orilla torcida y con muchas crestas de olas alrededor (todavía se puede ver ahora [2 ] ). Es cierto que un fuerte impacto en la superficie en este caso fue proporcionado en gran parte por la sustancia evaporada de la torre de acero que pesaba ~25 toneladas [lit. 27] (p. 36) . A 15 m del epicentro o 5-6 m de la base de la torre con la carga, había un búnker de hormigón armado con paredes de 2 m de espesor (casamata Blizhny "BK-2") para colocar equipos científicos, cubierto desde arriba con un montículo en forma de montículo de tierra de 8 m de espesor [lit. 28] (S. 559), [lit. 29] [3] (¿destruido?). |
| 900000 K 0,9ρ¸ 0,8 m |
0,075 ms
~ ⋅10 4K |
? metro | 3000 MPa 1,5 ρ¸ |
La mayor parte de los vapores de la bomba, habiendo perdido presión y reflejados por el choque interno, se detiene y regresa al centro, donde en ese momento la presión cayó por debajo de ~1000 MPa [lit. 1] (p. 152) . | ||
| 10000 MPa | 0,087 ms
~ ⋅10 4K |
hasta 50m | 4000 MPa 6,2—7ρ¸ |
Se forma una onda de choque externa: cerca del límite de la esfera aparece un pico suavizado pero de rápido crecimiento del aumento de la presión; el pico de presión del choque interno ~10.000 MPa, ubicado en un radio de 25 m, por el contrario, se aplana y se compara con el externo [lit. 1] (p. 152) . 50 m - la altura máxima de explosión de 1 Mt, a la que se forma un embudo deprimido en el suelo sin expulsión de tierra (?) [lit. 1] (p. 232) , a tal altura, dentro de un radio de 100- A 150 m del epicentro, el suelo es calentado por la radiación gamma y de neutrones a una profundidad de ~0,5 m y luego comienza la expansión térmica y la expansión [# 16] [lit. 1] (p. 211, 213) . El cuerpo humano a tales distancias sería destruido por una sola radiación penetrante. | ||
| hasta 0,1 ms ~⋅10 4 K |
~50 metros | ~ 0,5-1 millón K 0,1 m |
3-5 mil MPa 6000 MPa 6,2-7ρ¸ |
S t. 100 km/s 40 km/s |
Tiempo y radio de formación de una onda de choque externa o un choque externo [lit. 1] (pág. 152), [lit. 9] (pág. 23) . Hasta esta distancia, durante una explosión sobre el suelo, el choque interno y la evaporación explosiva de la superficie terrestre tienen un efecto más fuerte sobre los objetos protegidos que el flujo de aire perturbado. Transición de ~0.1–0.2 ms de radiativa a expansión de choque, el frente de choque en este momento es una onda de choque en el plasma: una onda térmica se adelanta, calentando e ionizando el aire (el límite de una esfera isotérmica), y luego es superado por un aumento brusco de la presión, la temperatura y la densidad. El ancho del frente de onda de choque desde el comienzo del calentamiento térmico hasta el final de la fase de compresión disminuye rápidamente: a 750 000 K ~ 2 m, y a 500 000 K sólo 40 cm Ahora, incluso hasta un nivel de 300 000 K, el onda se llama supercrítica: en ella, la energía de radiación es mayor que la energía del movimiento de partículas y sus parámetros no obedecen las leyes de las ondas de choque ordinarias [lit. 6] (p. 398-420) . | |
| 285–300 mil K 10–3–10–4 m
_ |
? MPa ~10000 MPa ~7ρ¸ |
80-90 km/s St. 50 km/s |
La temperatura crítica en el frente de onda de choque, a la cual la presión y la densidad de radiación son aproximadamente iguales a la presión y la densidad de la sustancia; la zona de calentamiento delante del frente tiene la misma temperatura que el frente. Además, el flujo de materia (energía de la onda de choque) prevalecerá cada vez más sobre el flujo de radiación, una onda de choque subcrítica en el plasma; el choque externo se separa del frente de radiación - el fenómeno de la separación hidrodinámica [lit. 6] (p. 415) [lit. 7] (p. 76, 79) . La densidad de la materia en la esfera disminuye, como si fuera expulsada por la radiación atrapada de la esfera isotérmica hacia la onda de choque, aumentando su densidad y ancho. | |||
| 0.2ms por debajo de 50000K |
50-55 metros | 160 000 K 3⋅10 −5 m |
3000 MPa ~10000 MPa 7ρ¸ |
70 km/s 50 km/s |
El crecimiento de la esfera luminosa ya no puede continuar debido a la transferencia de energía por radiación [lit. 1] (p. 151) , hay una transición de la expansión radiativa a la de impacto, en la que se produce la expansión visible y el resplandor de la bola de fuego . debido a la compresión del aire en la onda de choque, y la emisión de isotermas. las esferas finalmente están bloqueadas. La onda de choque ioniza cada vez menos el aire frente a ella, y debido a la salida de la capa de ionización que absorbe la luz delante del frente, la temperatura observada de la bola aumenta rápidamente, la primera fase de brillo o el primer pulso de luz dura ~0,1 s [iluminación 1] (pág. 25 ), [iluminación 4] (Pág. 79) . Los vapores de la bomba, que convergen en el centro, crean una presión de ~10,000 MPa a una presión promedio en la esfera de 2-3 mil MPa [lit. 1] (p. 152) , luego se dispersarán nuevamente y se distribuirán en el esfera isotérmica. | |
| 0,36 ms en adelante | 58-65 metros | 130.000K | 2500 MPa 9000 MPa 7,5ρ¸ |
S t. 50 km/s ~ 45 km/s |
A partir de este momento, la naturaleza de la onda de choque deja de depender de las condiciones iniciales de una explosión nuclear y se aproxima a la típica de una fuerte explosión en el aire [lit. 1] (p. 152) , es decir, otros parámetros de onda se pudo observar durante la explosión de una gran masa de explosivos convencionales . La onda de choque finalmente formada tiene una temperatura cercana a los ~100 mil K [lit. 9] (p. 21, 22) , la máxima presión posible de su frente es de 2500 MPa [lit. 18] (p. 33) . | |
| 0,5 ms 67.000 K |
65 metros | 100 000 K 10 −5 m |
1600 MPa 6300 MPa 8,9ρ¸ |
38420 m/s 34090 m/s |
Al mismo tiempo, esta es la llamada onda de choque fuerte hasta una presión de 0,49 MPa, en la que la velocidad del flujo de aire detrás del frente es mayor que la velocidad del sonido en él [lit. 4] (p. 107) : un flujo supersónico barre de la superficie todos los objetos que están de alguna manera elevados. A una temperatura frontal de 100 000 K, la temperatura efectiva (observada) es de 67 000 K, y la temperatura de la zona de calentamiento antes de la ola es de 25 000 K [lit. 6] (págs. 415, 472) . En el momento de 1,4 ms, aquí se producirá un choque interno con una presión de ~400 MPa. | |
| 0,7 ms | 67 metros | [lit. 4] (pág. 35) . La temperatura de brillo observada se aproxima a la temperatura de la onda de choque. El alcance de la luz dentro de la esfera se reduce a centímetros [lit. 21] (p. 454) y luego vuelve a crecer, porque con la expansión y disminución de energía, disminuye la densidad y concentración de iones que absorben fotones; la isoterma de la esfera continúa no tanto por el intercambio de radiación como por su expansión uniforme. | ||||
| 1 ms 80.000 K |
90 metros | 90 000 K 10 −5 m |
1400 MPa 5400 MPa 8,95ρ¸ |
35400 m/s 31400 m/s |
El tiempo del máximo del primer pulso de luz [lit. 9] (p. 44) . Cuando la temperatura del frente de la onda de choque está por debajo de 90 000 K, la onda de calentamiento por ionización (20 000 K) detiene la fuerte proyección del frente, la temperatura observada es ~80 000 K [lit. 6] (págs. 467, 472) . A partir de este momento, la temperatura de brillo se aproxima a la temperatura de la onda de choque y decrece con ella. La iluminación de la superficie terrestre en estos momentos a una distancia de 30 km puede ser 100 veces mayor que la del sol [lit. 6] (p. 475) [# 15] . Después del primer impulso fugaz, surge inmediatamente un segundo impulso de larga duración, que la persona percibe como una esfera de fuego en crecimiento, pero más sobre eso a continuación. | |
| 400 000 K 150 MPa 0,3ρ¸ 0,02 m |
1,4 ms 60.000 K |
110 metros | 60.000 K 10 −5 m |
700 MPa 2900 MPa 9,2ρ¸ |
25500 m/s 1,5 s 22750 m/s 2,4
s |
A una temperatura frontal de 65 000 K, la capa de ionización exterior de menos de 1 mm de espesor se calienta a 9 000 K [lit. 6] (págs. 466, 671) . Un choque interno con una presión de ~400 MPa se ubica a ~70 m (?). Una onda de choque similar en el epicentro de la explosión de RDS-1 con una potencia de 22 kt en una torre a una altura de 30 a 33 m [# 15] generó un movimiento sísmico que destruyó la imitación de túneles de metro con varios tipos de apoyo . a profundidades de 10 y 20 m (¿30 m?), los animales en estos túneles a profundidades de 10, 20 y 30 m perecieron [lit. 30] (p. 389, 654, 655) .En la superficie fundida apareció una depresión discreta en forma de placa de unos 100 m de diámetro, y en el mismo centro un embudo de ~10 m de diámetro, 1-2 m de profundidad lit. [ Condiciones similares se dieron en el epicentro de la explosión Trinity de 21 kt en una torre de 30 m: se formó un cráter de 80 m de diámetro y 2 m de profundidad, y de la torre quedaron soportes de hormigón armado fundido que sobresalían del suelo con la carga ( ver figura). |
| ? ms 40 000 K |
40 000K |
413 MPa 1850 MPa 10ρ¸ |
19340 m/s 1,5 s 17410 m/s 2,4 s |
Condiciones para el epicentro de la explosión de 360 kt de Redwing Mohawk en una torre de 90 m [# 15] : un embudo de 2,5 m de profundidad y 400 m de diámetro permaneció en la superficie del coral 0,002 con la aproximación de la isoterma caliente todavía no muy lejos. esfera eleva la temperatura a 100 mil °C, y luego se enfría: 0,01 s 70 mil °C, 0,1 s 23 000 °C, 0,3 s 10 000 °C, 1 s 5500 °C [lit. 9] (p. 34) . | ||
| 3,3 ms 30.000 K |
135 metros | 30.000 K 10 −4 m |
275 MPa 1350 MPa 10,7ρ¸ |
15880 m/s 1,5 s 14400 m/s 2,4 s |
La altura máxima de una explosión aérea es de 1 Mt para la formación de un embudo perceptible [lit. 4] (p. 43) . El choque interno, habiendo pasado toda la esfera isotérmica, alcanza y se fusiona con el externo, aumentando su densidad y formando el llamado. un choque fuerte es un solo frente de la onda de choque. | |
| 0,004 s 20.000 K |
20 000K | 165 MPa 840 MPa 11,2ρ¸ |
12170 m/s 1,5 s 11080 m/s 2,4 s |
Una partícula de aire de este lugar se calienta abruptamente a 20 000 °C, después de 0,02 s se enfría con una caída en la temperatura de la onda a 15 000 °C, pero con la aproximación de una onda isotérmica ya retrasada. la esfera se recalienta a 25 000 °C (0,04 s) y se enfría: 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 metros | 16 000 K 10 −3 m |
130 MPa 700 MPa 11,7ρ¸ |
10780 m/s 1,5 s 9860 m/s 2,4 s |
El frente de la onda de choque está curvado por impactos desde el interior de densos coágulos de vapor de bomba: se forman grandes ampollas y puntos brillantes en la superficie lisa y brillante de la bola (la esfera parece estar hirviendo). | |
| 200.000 K 50 MPa 0,06ρ˛ 0,1 m |
0,007 s 13.000 K |
190 metros | 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 |
En una esfera isotérmica con un diámetro de ~150 m, el rango de radiación es de ~0,1 a 0,5 m [lit. 6] (p. 241) , en el límite de la esfera del orden de milímetros [lit. 6] ( pág. 474, 480) . |
| 0,009 s 11.000 K |
215 metros | 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 |
Una onda de choque de aire similar RDS-1 a una distancia de 60 m (52 m del epicentro) [# 15] destruyó la parte superior de los pozos que conducen a los túneles de metro simulados debajo del epicentro (ver arriba). Cada cabeza era una poderosa casamata de hormigón armado sobre la base de una gran área de apoyo para evitar que la cabeza fuera presionada contra el cañón; cubierta en la parte superior con un pequeño terraplén de tierra. Fragmentos de las cabezas cayeron en los troncos, estos últimos fueron aplastados por una onda sísmica [lit. 30] (p. 654) . | |
| 0,01 s 10.000 K |
230 metros | 10.000 K 0,3 m |
57 MPa 300 MPa 11,4ρ¸ |
7166 m/s 1,41 s 6537 m/s 2,4 s |
Una partícula de aire arrastrada por una ola de este lugar se calienta bruscamente a 10 000 °C, luego de 0.05 s se enfría a 7500 °C, en el momento de 0.15 s se calienta a 9000 °C, y se enfría de manera similar a la anterior unos [lit. 9] (C .34) . | |
| 0.015 s 9500 K |
240 metros | 9500 K 0,4 m |
50 MPa 644 MPa 250 MPa 11ρ¸ |
6700 m/s 1,4 s 6140 m/s 2,4 s |
En el futuro, el límite de la esfera isotérmica no sigue el ritmo del aire que escapa con la onda de choque y ya no se observa el recalentamiento de las partículas. | |
| 0,02 s 7500 K |
275 metros | 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 |
Bajo la acción del primer pulso de luz, los objetos no masivos se evaporan varias decenas a cien metros antes de la llegada del límite del fuego. esferas (" Trucos de cuerda ", ver fig.). | |
| 100 000 K 10 MPa 0,02ρ¸ 0,5 m |
0.028 s 5800 K Sol |
320 metros | 5800K 1m |
21 MPa 220 MPa 85 MPa 9,2ρ¸ |
4400 m/s 1,3 s 3900 m/s 2,4 s |
Las irregularidades en la superficie de la esfera se suavizan. La longitud del camino de los cuantos de luz en una onda de choque a 6-8 mil K es de 0,1-1 m [lit. 6] (pág. 480) , en isotermas. esfera con un diámetro de ~200 m decenas de cm [lit. 21] (p. 450) . |
| 0,03 s 5000 K |
330 metros | 5000K 1m |
17 MPa 180 MPa 66 MPa 8,91ρ˛ |
3928 m/s 1,27 s 3487 m/s 2,4 s |
La longitud del camino de la luz visible en la onda de choque a 5000 K crece hasta aproximadamente 1 m, la bola de fuego deja de irradiar como un cuerpo absolutamente negro y el aire comprimido por la onda ya no brilla, la esfera continúa emitiendo luz por el calor residual, y la onda de choque ya no está en el plasma. Pero a temperaturas inferiores a 5000 K, a partir del nitrógeno y el oxígeno atmosféricos, durante la compresión y el calentamiento, se forman moléculas de NO 2 , que pasan a primer plano en la emisión, absorción de luz y apantallamiento de la radiación interna; el espesor óptico total de la capa de dióxido aumenta y la radiación externa disminuye progresivamente [lit. 6] (págs. 476, 480, 482, 484) . | |
| ~0,03—0,2 s | 5000-1000K | Un punto interesante: la onda de choque pierde repentinamente su opacidad visual y a través de la esfera de choque translúcida saturada de óxido nítrico, como a través de un vidrio oscurecido, se ve parcialmente el interior de la bola de fuego: | ||||
| 0,04 s | 370 metros | 4000K |
10 MPa 94 MPa 33 MPa 7,7ρ¸ |
3030 m/s 1,25 s 2634 m/s 2,43 s |
uno puede ver nubes de vapor de bomba, restos brillantes de coágulos densos que se han roto en una torta y, por así decirlo, se han adherido a la superficie de la esfera de choque en expansión, y capas opacas y calentadas más profundas; en general, la bola de fuego en este momento es similar a los fuegos artificiales . | |
| 0,06 s | 420 metros | 3000K 2m |
7,56 MPa 65 MPa 23 MPa 7,05ρ¸ |
2500 m/s 1,23 s 2300 m/s 2,43 s |
El camino libre de la luz en una onda de choque a 3000 K es de unos 2 m [lit. 6] (pág. 480), [lit. 21] (pág. 449) . El radio de destrucción de presas hechas de tierra o piedra en un molde [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 |
2600K | 6,1 MPa 17 MPa 6,67ρ¸ |
2400 m/s 1,2 s 2041 m/s 2,46 s |
La temperatura mínima de la radiación de la bola de fuego, el final de la 1ra fase del resplandor, 1-2% de la energía de la radiación de luz fue liberada [lit. 9] (p. 44), [lit. 4] (p . 80, 81), [lit. 6] (pág. 484) . En este punto, la luminosidad de la bola de fuego es mucho menor que la temperatura efectiva del Sol . Diámetro de la esfera isotérmica ~320 m. |
| 2300K | 5 MPa 40 MPa 13 MPa 6,4ρ¸ |
2200 m/s 1,1 s 1850 m/s 2,47 s |
Un punto fijo en el aire experimenta un calentamiento de hasta 30 000 °C en 1,5 s y cae a 7000 °C, ~5 s se mantiene en ~6,500 °C y disminuye la temperatura en 10-20 s a medida que la bola de fuego sube [# 17] . | |||
| 50 000 K 0,015ρ¸ |
0,08–0,1 s | 530 metros | 2000K | 4,28 MPa 10 MPa 6,1ρ¸ |
2020 m/s 1,05 s 1690 m/s 2,48 s |
La onda de choque se aleja del límite de la bola de fuego, su tasa de crecimiento disminuye notablemente [lit. 4] (p. 80, 81) . Las nuevas moléculas de NO 2 ya no aparecen en el frente, la capa de dióxido de nitrógeno pasa de la ola al fuego. bola y deja de proteger la radiación [lit. 6] (p. 484) . |
| 50 000 K -1800 K |
0,1 s—1 min. | por debajo de 2000 K |
A medida que aumenta la transparencia y aumenta la longitud del camino de la luz en el plasma, aumenta la intensidad del brillo y los detalles de la esfera que se enciende, por así decirlo, se vuelven invisibles. La temperatura aparente vuelve a subir, comienza la 2ª fase del resplandor, menos intensa, pero 600 veces más larga. El proceso de liberación de radiación se asemeja al final de la era de la recombinación y al nacimiento de la luz en el Universo varios cientos de miles de años después del Big Bang . | |||
| 0,15 s | 580 m ~1⋅10 5 Gy |
1450K | 2,75 MPa 5,8 MPa 5,4ρ¸ |
1630 m/s 1 s 1330 m/s 2,5 s |
Con la llegada del frente de onda, un aumento abrupto de la temperatura a 1200 °C, luego se calienta a 15 000 °C durante 1 s y disminuye a 5000 °C, se mantiene durante ~5 s y disminuye T en 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 |
La presión mínima de la onda de choque es de 2 MPa para la expulsión del suelo [lit. 32] (p. 88) . | ||
| 0,25 s | 630 m 4⋅10 4 Gy |
1000K | 1,5 MPa ~2,3 MPa 4,6ρ¸ |
1200 m/s 0,9 s 900 m/s 2,6 s |
Aquí, después de 0,25 s, habrá un límite para el crecimiento de las isotermas. esferas Calentamiento de punto fijo: salto a 1300 °C, después de 0,7 s a 4000 °C, 1-4 s ~ 3000 °C, 7 s 2000 °C, 10 s 1000 °C, 20 s 25 °C [#17] . | |
| 0,4 s | 800 m 20 000 Gr |
787K | 1 MPa 5,53 MPa 1,5 MPa 3,94ρ¸ |
1040 m/s 0,87 s 772 m/s 2,7 s |
Calentamiento hasta 3000 °C [# 17] . En el epicentro, con una onda reflejada de 5 MPa, la resistencia a la tracción de las estructuras subterráneas del metro. Condiciones para el epicentro de la explosión de 8 kt de Teapot Bee en un mástil de 152 m [# 15] , cuando quedó un tocón derretido y retorcido del mástil. | |
| 920 metros | Altura máxima de explosión (919 m +/-30 %) a la que habrá lluvia radiactiva local [lit. 4] (pág. 82) | |||||
| 30 000 K ~1%ρ¸ 3 m |
0,51 s | 1000—1100 m 10 000 Gy ~20 000 kJ/m² |
650K | 0,7 MPa 3,5 MPa 0,86 MPa 3,5ρ¸ |
888 m/s 0,82 s 630 m/s 2,8 s |
Aquí después de varios segundo. habrá un límite para el crecimiento de la bola de fuego [lit. 4] (p. 81, 82) [lit. 26] (p. 111), [lit. 33] (p. 107), [lit. 12] (pág. 107) . Una esfera isotérmica con un radio de ~600 m comienza a colapsar con la pérdida de calor. Calentamiento hasta 800-850 °C durante 5 s [# 17] . El equivalente del epicentro de la explosión de la bomba Tsar 58 Mt a una altitud de 4 km [# 15] , pero la presión de la onda de choque cerca de la superficie fue algo menor debido a la reducción de la densidad del aire a tal altura de explosión. |
| 17.000 K 0,2 MPa 0,01ρ¸ 10 m |
0,7 s | 1150 m ~ 5000 Gy |
552K | 0,5 MPa 2,2 MPa 0,5 MPa 3,1ρ¸ |
772 m/s 0,85 s 518 m/s 2,85 s |
El límite de propagación de una onda de choque fuerte: con una disminución de la presión frontal por debajo de 0,49 MPa, la presión del cabezal de velocidad se vuelve más baja que la presión del frente y entonces la onda de choque se denomina "débil" [lit. 4] (p. 107) el paso de la ola [lit. 33] (p. 89) . Cuando la temperatura en la bola de fuego cae por debajo de los 20 000 K, las sustancias del vapor de la bomba se combinan con el oxígeno y forman óxidos [lit. 34] (pág. 32) . |
| 0,75 s | 1200m | 552K | 0,45 MPa 1,9 MPa 0,42 MPa 3ρ¸ |
740 m/s 1,12 s 486 m/s 3,6 s |
Con una altura de explosión de 1200 m en condiciones de verano, antes de la llegada de la onda de choque, calentamiento del aire superficial con un espesor de 10 a 1,5 m en el epicentro a 900 °C, 650 °C a 1 km, ~400 °C a 2 km; 3 km 200 °C; 4 km ~100 °C [lit. 17] (pág. 154). | |
| 0,81 s | 1250 metros | 453K | 0,4 MPa 1,64 MPa 0,36 MPa 2,82ρ¸ |
707 m/s 0,9 s 453 m/s 2,87 s |
Cuando la presión frontal está por debajo de 0,35-0,4 MPa, la velocidad de la presión se vuelve más baja que la velocidad del sonido en la onda, la resistencia a fluir alrededor de los objetos que se aproximan disminuye [lit. 20] (p. 35) y, posteriormente, la fuerza de empuje de la presión de velocidad disminuye. Destrucción completa de líneas de cable subterráneas, tuberías de agua, gasoductos, alcantarillado, pozos de registro (onda reflectante 1,5 MPa) [lit. 20] (p. 11), [lit. 16] . | |
| 0.9 s 8-10 mil K Sirio |
1300m | 417K | 0,35 MPa 1,36 MPa 0,28 MPa 2,7ρ¸ |
672 m/s 0,92 s 417 m/s 2,9 s |
El brillo máximo de la segunda fase del resplandor de la esfera, su radio en este momento es de 875 m; en este momento ella entregó ~20% de toda la energía luminosa [lit. 9] (p. 44), [lit. 4] (p. 81, 351, 355) . Con el crecimiento de la longitud del camino de la luz, se exponen capas cada vez más profundas de la esfera calentada, destacando en masa su energía restante en el espacio; es decir, el resplandor viene de dentro y de fuera al mismo tiempo. Equivalente al epicentro de la explosión RDS-37 1,6 Mt a una altitud de 1550 m [# 15] , los refugios subterráneos a profundidades de 10 a 50 m funcionaron bien en el epicentro, los animales permanecieron intactos en ellos [4] . | |
| 15.000 K 0,115 MPa |
1,13 s | 1400m | 455K | 0,3 MPa 1,12 MPa 0,22 MPa 2,5ρ¸ |
635 m/s 0,96 s 378 m/s 2,9 s |
Después del segundo máximo, la esfera crece un poco más, pero su temperatura de brillo comienza una disminución irreversible: la bola, al pasar al domo y luego a la nube, cambia de color dentro de ~1 minuto a medida que la temperatura desciende, como se muestra en la figura. segunda columna |
| 1500m | 445K | 0,28 MPa 1,05 MPa 0,2 MPa 2,4ρ¸ |
625 m/s 1 s 370 m/s 3 s |
La presión en la esfera se reduce a la presión atmosférica . En este radio, calentar un punto en el aire a 200 °C [# 17] . | ||
| 12 000 K 0,015ρ¸ 20 m |
1,4 s | 1600 m 500 gr |
433K | 0,26 MPa 0,96 MPa 0,17 MPa 2,3ρ¸ |
605 m/s 1,1 s 350 m/s 2,8 s |
A una distancia de 1,6 km del centro de una explosión aérea de 1 Mt, una persona en un refugio de hormigón con un espesor de techo de 73 cm recibirá una lesión por radiación mortal ; |
| 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 |
Las condiciones de la onda de choque son similares a las del área del epicentro de la explosión en Nagasaki (~21 kt a una altura de ~500 m) [# 15] . El área equivalente del epicentro de la explosión en Hiroshima (13-18 kt a una altitud de 580-600 m) [# 15] para 1 Mt estará a una altitud de 2250 m; a una presión en el frente de 0,1 MPa, la presión de la onda reflejada en el epicentro es ~0,3 MPa [lit. 35] (pág. 28) [lit. 19] (pág. 191) . Si hubiera un epicentro aquí, una onda reflejada de 0,7 MPa destruiría los refugios independientes diseñados para 0,35 MPa (cerca del tipo A-II o clase 2 0,3 MPa) [lit. 36] [lit. 14] (C. 114 ) . |
| 1,8 s 7000 K |
1900 metros | 370K 199dB |
0,18 MPa 0,57 MPa 0,09 MPa 2ρ¸ |
537 m/s 1,3 s 268 m/s 2,7 s |
La esfera de fuego alcanza un diámetro casi máximo de 1,9 km y cuelga durante 3 segundos a un kilómetro de la superficie, y continúa expandiéndose más hacia arriba y hacia los lados. La presión en el interior se vuelve por debajo de 1 atm . | |
| (~5000 K) 1–0,85 atm |
2 segundos | 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 |
epicentro _ En condiciones de verano, antes de la llegada de la onda de choque, el calentamiento del aire superficial de 9 a 12 m de espesor en el epicentro es de hasta 2100 °C, en un radio de 1 km 1000 °C, 2 km st. 300 °C [iluminado 1] (pág. 180) . En las condiciones invernales consideradas a continuación, el calentamiento del aire es mucho menor, pero en cambio, se forman las mejores condiciones para la reflexión y propagación de la onda de choque. | |
| Condiciones en la nube [#1] |
Tiempo Brillo y color de la nube |
Radio pulso de luz | CONDICIONES Sonido Temporal [#18] |
IMPACTO Presión Densidad |
WAVE Velocidad Tiempo→ |
A partir de este momento, la distancia se mide a lo largo de la superficie de la tierra desde el punto del epicentro de la explosión a una altura de 2 km. |
| 2 segundos | 0 m 50 Gy ~15 000 kJ/m² |
198-207dB | 0,16⇒0,49MPa | Dentro de un radio de 0 a 2000 m - una zona de reflexión regular [lit. 14] (p. 25) o una zona cercana [lit. 37] (p. 29) , en la que la onda cae verticalmente, se refleja y la la presión cerca de la superficie se aproxima a la presión de reflexión. Destrucción de refugios diseñados para 200 kPa (tipo A-III o clase 3) (0,5 MPa) [lit. 36] [lit. 16] . Forma de relámpago de la enfermedad por radiación (50 Gy y más) [lit. 16] , 100% de letalidad dentro de 6-9 días solo por radiación [lit. 38] (p. 69) . El pulso electromagnético tiene una intensidad de campo eléctrico de 13 kV/m [lit. 14] (p. 39) . | ||
| 700 metros | 197-206dB | 0.14⇒0.4MPa | Cuando la onda no llega perpendicularmente, entonces dos impactos actúan sobre las estructuras elevadas del suelo: el primero desde arriba es el frente de la onda incidente (0,14 MPa), después de unas centésimas de segundo, el segundo es la onda reflejada desde el suelo (hasta 0,4 MPa), yendo en ángulo hacia arriba [lit. 4] (p. 10, 144) . Las estructuras subterráneas se verán afectadas por un golpe de reflexión. Destrucción de cimientos de franjas de edificios residenciales 0,4 MPa [lit. 19] (p. 11) (sin mencionar su parte del suelo). Débil destrucción de refugios independientes, diseñados para 0,35 MPa [lit. 14] (p. 114), [lit. 16] . | |||
| 1000 metros | 196-205dB | 0,12⇒0,35 MPa | La probabilidad de muerte de una persona por la acción primaria de una onda de choque es de alrededor del 50% [# 19] (0.314-0.38 MPa) [lit. 4] (p. 541) (0.32 MPa) [lit. 10] (p . 307) , prácticamente se desgarraron los tímpanos de todos (0.28-0.31 MPa) [lit. 4] (p. 541) . | |||
| 3 segundos | 1500m | 194-204dB | 0.1⇒0.3MPa | 0,3 MPa es la presión de diseño de la onda de choque para el diseño de estructuras y dispositivos de protección de estructuras subterráneas de líneas subterráneas subterráneas profundas [lit. 39] . Destrucción completa de puentes metálicos y de hormigón armado con una luz de 30–50 m 0,2–0,3 MPa [lit. 16] , [lit. 20] (pág. 27) , destrucción completa de refugios en los sótanos de edificios de varios pisos ( 0.17–0 .3 MPa) [lit. 35] (p. 12), [lit. 19] (p. 11) , destrucción fuerte y completa de vías férreas (0.2-0.5 MPa), destrucción débil de alcantarillado y suministro de agua bocas de acceso, líneas subterráneas de cable (0,2-0,4 MPa) [lit. 20] (p. 27), [lit. 16] . | ||
| 2000 metros | 191-200dB | 0.08⇒0.2MPa | Destrucción completa [# 20] de edificios de hormigón, hormigón armado monolítico (de poca altura) y sismorresistentes (0,2 MPa) [lit. 35] (p. 26), [lit. 16] . Presión de 0,12 MPa y superior: todo el desarrollo urbano se funde en bloques sólidos de 3-4 m de altura [lit. 20] (p. 276), [lit. 2] (p. 60) . Destrucción completa de los refugios empotrados diseñados para 50 kPa (0,125 MPa). Una persona recibe un barotrauma moderado de los pulmones (0.15-0.2 MPa) [lit. 10] (p. 206) . | |||
| 4.6 s 5-6 mil al Sol |
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 |
A una altura de explosión de 2 km, a partir de un radio de 2000 m - una zona de reflexión irregular [lit. 14] (p. 25) : la onda de choque cae en un ángulo de 45 °, el frente de la onda reflejada alcanza con la onda incidente y se forma una onda de choque de proa cerca de la superficie, corriendo paralela a la onda de efecto suelo u onda Mach [lit. 4] (p. 112) [lit. 2] (p. 30) . La presión de reflexión indicada en la quinta línea ahora se realiza cuando la onda Mach golpea una pared indestructible perpendicular. La onda de choque reflejada desde el epicentro alcanza la esfera de fuego que ha comenzado a elevarse. | |
| (7500 K) 0,02ρ˛ ~100 m |
5 segundos | 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 |
Lesión peligrosa [# 19] de una persona por una onda de choque (0,1 MPa o más) [lit. 16] [lit. 19] (pág. 12) . Rotura de pulmones por choque [lit. 4] (pág. 540) y onda sonora [lit. 40] , 50% de probabilidad de ruptura del tímpano (0,1 MPa) [lit. 10] (pág. 206) . Enfermedad por radiación aguda extremadamente grave , debido a una combinación de lesiones, 100% de mortalidad en 1-2 semanas [lit. 38] (p. 67-69), [lit. 41] [lit. 16] . Algunas personas dentro de edificios con una presión de onda de choque de 0.1-0.14 MPa pueden sobrevivir (observaciones en Hiroshima) [lit. 4] (p. 612) [# 21] . Estancia segura en un tanque [lit. 2] , en un sótano fortificado con piso de hormigón armado reforzado [lit. 19] [lit. 42] (p. 238) y en la mayoría de los refugios G. O. Destrucción de camiones [lit. 16] . 0,1 MPa: presión de diseño de la onda de choque para el diseño de estructuras y dispositivos de protección de estructuras subterráneas de líneas de metro poco profundas [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 |
La onda reflejada rueda sobre el área ardiente: la bola se aplana, se aplasta desde abajo y acelera el ascenso, con la parte central y más caliente subiendo más rápido, y las partes marginales y frías más lentamente; la cavidad isotérmica vacía en la esfera colapsa predominantemente hacia arriba, formando un rápido flujo ascendente sobre el epicentro, la futura rama del hongo. Destrucción completa [# 20] de edificios de hormigón armado con una gran superficie acristalada de 0,09-0,1 MPa [lit. 16] . A distancias superiores a 2,5 km (presión <0,1 MPa) con lluvia intensa y niebla, la presión de la onda de choque puede caer entre un 15% y un 30%; la nevada casi no tiene efecto sobre la ola [lit. 1] (p. 183) . | |
| 2800 m 1 Gy 8000 kJ/m² |
341K 192dB |
0,08 MPa 0,21 MPa 0,02 MPa |
439 m/s 2,2 s 146 m/s 3,15 s |
En condiciones pacíficas y tratamiento oportuno, las personas que recibieron una dosis de 1-1,6 Gy [lit.[lit. 16]tienen lesiones por radiación no peligrosas [lit. 41] (p. 52) , y en términos de la cantidad de daño (más lesiones, quemaduras, bloqueos) en el área por encima de 0,08 MPa, el 98% muere [lit. 43] . Presión inferior a 0,1 MPa: las áreas urbanas con edificios densos se convierten en bloqueos sólidos [lit. 20] (pág. 28) . Destrucción completa [# 20] de PRU de madera y tierra , diseñado para 30 kPa (0,08 MPa). Destrucción media [# 22] de edificaciones sismorresistentes (0.08-0.12) MPa [lit. 16] . El barco (barco de vapor) recibe daños severos y pierde movilidad (0.08-0.1 MPa) [lit. 14] (p. 114) [lit. 4] (p. 256) , pero permanece a flote. | ||
| 2900m | 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 |
La esfera pasó a una cúpula de fuego, en la que, tras el colapso de la cavidad vacía, los gases calientes se envuelven en un vórtice en forma de toro, que persiste hasta el final de la subida del hongo; Los productos calientes de la explosión se localizan en la parte superior de la cúpula [lit. 17] . El área de 0,07 MPa es el radio de la zona de polvo pesado después de la explosión (la base ancha del tallo del "hongo") [lit. 26] (p. 117) . Colapso de chimeneas con paredes de hormigón armado de 20 cm de espesor (0,07 MPa) [lit. 44] (p. 136, 137) . Destrucción completa [# 20] de sótanos sin refuerzo estructural (0,075 MPa), destrucción débil de refugios empotrados diseñados para 0,05 MPa (0,075 MPa) [lit. 16] . | ||
| 3200m | 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 |
La cúpula, convirtiéndose en una nube, como una burbuja flota hacia arriba, arrastrando una columna de humo y polvo de la superficie de la tierra: comienza a crecer un característico hongo explosivo . La columna de aire polvoriento (el tallo del hongo) no llega a la nube y toda la subida la sigue por separado, el polvo del suelo no se mezcla con los productos de la reacción. La velocidad del viento cerca de la superficie hasta el epicentro es de ~100 km/h. Lesiones graves [# 23] de una persona con una onda de choque (0.06-1 MPa) [lit. 19] (p. 12), [lit. 16] . Destrucción completa de torres de agua (0.06-0.07 MPa) [lit. 20] (p. 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 |
Dosis no peligrosa de radiación [lit. 16] [lit. 19] . Las personas y los objetos dejan "sombras" en el pavimento [lit. 4] . Destrucción completa [# 20] de edificios administrativos de varios pisos (oficinas) (0.05-0.06 MPa), refugios del tipo más simple; fuerte [# 22] y destrucción completa de estructuras industriales masivas 0.05-0.1 MPa [lit. 35] (p. 26), [lit. 19] (p. 11), [lit. 20] (p. 27), [ lit. 20] (pág. 27), [ lit. 16] . Prácticamente todo el desarrollo urbano fue destruido con la formación de bloqueos locales (una casa - un bloqueo) [lit. 20] (p. 246) , fragmentos individuales son arrojados hasta 1 km [5] . Destrucción completa de coches. Destrucción completa del bosque (0.05 MPa y más) [lit. 2] (p. 60) , el área parece que nada creció allí [lit. 45] . En la zona de este radio se conserva el 75% de los albergues [lit. 14] (p. 44) . La destrucción es similar a un terremoto de magnitud 10 . | ||
| 4300m | 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 |
Lesiones promedio [# 24] de una persona por una onda de choque (0.04-0.06 MPa) [lit. 16] , [lit. 19] (p. 12) . Destrucción completa [# 20] de almacenes, naves industriales no masivas 0,04-0,05 MPa; destrucción severa [# 25] de edificios de hormigón armado de varias plantas con una gran superficie acristalada 0,04-0,09 MPa y edificios administrativos 0,04-0,05 MPa [lit. 16] . | ||
| 8—10 s | Al final del tiempo efectivo de la segunda fase del resplandor, se liberó ~80% de la energía total de la radiación de luz [lit. 4] (p. 355) . El 20% restante se muestra de forma segura hasta el final del primer minuto con una disminución continua de la intensidad, perdiéndose poco a poco en las bocanadas de la nube. Otros efectos destructivos están asociados con la onda de choque saliente y las llamaradas de fuego, y el hongo nuclear de una explosión atmosférica, a pesar de su apariencia grandiosa y aterradora, se vuelve prácticamente inofensivo, excepto por el peligro de volar a través de él en un avión [lit. 44] (pág. 242) . | |||||
| ~3500K | 10 s ~3000K |
4600m 4000kJ /m² |
313K 185dB |
0,035 MPa 0,004 MPa 1,23ρ¸ |
386 m/s 3,15 s 73 m/s 3,8 s |
La cúpula de fuego se convierte en una nube de fuego, aumentando de volumen a medida que se eleva; velocidad de elevación ~300 km/h. A una distancia de 5 km del epicentro, la altura del frente de onda de Mach es de 200 m El radio de inicio del daño del tímpano por una onda de choque (0.035 MPa [lit. 4] (p. 541) , 0.034-0.045 MPa [lit. 10] (pág. 206) ). En un radio de presión de 0,035-0,08 MPa, el 50 % de las personas muere, el 40 % sufre lesiones y el 10 % permanece ileso [lit. 43] . En Hiroshima, dentro de un radio de presión de 0,035 MPa (1,6 km), hasta el 90% de las personas (estudiantes) en la calle murieron y desaparecieron, y sobrevivió el 74% de los que estaban en varios refugios. El automóvil sufre grandes abolladuras, vidrios rotos y puertas rotas, pero puede permanecer en movimiento (0.035 MPa) [lit. 4] (p. 35, 92, 247, 612) . Destrucción de refugios del tipo más simple (0.035-0.05 MPa) [lit. 19] (p. 11) . |
| ~5 s— 1 min. |
En caso de explosión en una atmósfera húmeda detrás del frente de la onda de choque, en la zona de rarefacción y enfriamiento, aparecen nubes de condensación ( efecto cámara de niebla ) [lit. 4] (p. 52) en forma de una cúpula en expansión , un anillo , un sistema de anillos , bandas o simplemente nubes que rodean un "hongo" que crece y desaparece gradualmente. Estas formaciones son posteriores al máximo de resplandor y prácticamente no debilitan el peligroso pulso de luz. A los 10-15 segundos, pueden cerrar por completo la explosión y formar una cúpula de niebla que, debido a la brillante iluminación interna, se convierte en sí misma como una bola de fuego de una escala mucho mayor de lo que realmente es. | |||||
| 5300m 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 |
Radio de quemaduras de tercer a cuarto grado en ropa de invierno (2093 kJ/m² y más) [lit. 16] . Con una explosión de 0,5 Mt, una persona de 80 kg es lanzada por una onda de choque de 0,03 MPa de pie: 18 m con una velocidad inicial de 29 km/h, tumbada: 1,3 m y 11 km/h [lit. 17] (pág. 229) . En caso de caída de la cabeza sobre un obstáculo sólido a una velocidad igual o superior a 25 km/h, 100 % de muerte, con un cuerpo a una velocidad igual o superior a 23 km/h, el umbral de letalidad [lit. 10] (p. . 287, 288) . Destrucción completa [# 20] de casas de ladrillo de varios pisos 0,03–0,04 MPa, casas de paneles 0,03–0,06 MPa, destrucción severa [# 25] de almacenes 0,03–0,05 MPa, destrucción media [# 22] edificios administrativos de estructura 0,03-0,04 MPa , destrucción débil de refugios antirradiación de madera y tierra diseñados para 0,03 MPa (0,03-0,05 MPa) [lit. 19] (p. 11), [lit. 35] ( P. 26), [lit. 20] (pág. 27), [lit. 16] . La destrucción es similar a un terremoto de magnitud 8 . Seguro en casi cualquier sótano [lit. 19] . | ||
| 15 segundos | 6400m 2000kJ/m² |
307K 182dB |
0,025 MPa 0,0021 MPa 1,17ρ¸ |
374 m/s 3,5 s 54 m/s 4 s |
Aparecen manchas oscuras en la nube de fuego. Quemaduras de segundo a tercer grado en ropa de invierno (1675-2093 kJ/m²) [lit. 18] (p. 238) , excluyendo quemaduras por llamas de ropa quemada y fuegos alrededor. Las personas y los objetos dejan "sombras" en la superficie pintada con burbujas (hasta 1675 kJ/m²) [lit. 4] (p. 335) . Destrucción débil [# 26] de edificios resistentes a terremotos 0.025-0.035 MPa [lit. 16] . En los primeros kilómetros, una persona que sobrevivió después de la explosión tendrá una mala comprensión de lo que sucede a su alrededor debido a la pérdida de audición y la conmoción cerebral por la onda de choque. | |
| 7500m² 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 |
El "hongo" creció a 5 km (3 km por encima del centro de la explosión), la velocidad de elevación fue de 480 km/h [lit. 4] (p. 38) . Radio de quemaduras de primer grado en ropa de invierno (1465-1675 kJ/m²) [lit. 18] (p. 238) . Lesiones leves [# 27] de una persona con una onda de choque (0.02-0.04 MPa) [lit. 16] , [lit. 19] (p. 12) . Destrucción completa [# 20] de casas de madera (0.02–0.03 MPa), destrucción severa [# 25] de edificios de ladrillo de varios pisos (0.02–0.03 MPa), destrucción moderada [# 22] de almacenes de ladrillo (0. 02-0.03 MPa), hormigón armado de varios pisos 0,02-0,04 MPa, casas de paneles (0,02-0,03 MPa); destrucción débil [# 26] de edificios administrativos (0.02-0.03 MPa), estructuras industriales masivas (0.02-0.04 MPa), sótanos sin refuerzos de estructuras portantes [lit. 19] (p. 11), [ lit. 20 ] (pág. 27) [lit. 35] (pág. 26), [lit. 16] . Encendido de automóviles [lit. 16] . En un radio de 7,5 km, hasta el 90% de los árboles fueron talados en el área forestal, el área es prácticamente intransitable [lit. 12] (p. 259) . La destrucción es similar a un terremoto de magnitud 6, un huracán de magnitud 12 . hasta 39 m/s. | ||
| 25 segundos | 10 000 m 800 kJ/m² |
300K 178dB |
0,015 MPa 0,0008 MPa 1,1ρ¸ |
360 m/s 4 s 33 m/s 4,4 s |
El límite del área de numerosas lesiones por caídas y fragmentos de vidrio y fragmentos de vidrio (0.014 MPa y más) [lit. 4] (p. 624) . Quemaduras de tercer-cuarto grado en ropa de verano (más de 630 kJ/m²) [lit. 16] , quemaduras de tercer grado en ropa de entretiempo [lit. 18] (p. 238) . Dentro de un radio de 0,014-0,035 MPa, el 5 % muere, el 45 % resulta herido, el 50 % sale ileso [lit. 43] . La destrucción promedio [# 22] de las casas de ladrillo de baja altura es de 0.015-0.025 MPa [lit. 16] [lit. 20] (p. 27) . Alrededor del 30% de los árboles fueron talados en un radio de 9,5 km, el área forestal es transitada solo por peatones [lit. 12] (p. 259) . | |
| 12 300m | 298 176 dB |
0,012 MPa 0,0005 MPa |
356 m/s 26 m/s |
Toda la masa de la nube gira en un anillo de fuego. Si la explosión ocurrió sobre el mar, entonces la nube de hongo colgará en el aire sin una columna de polvo. Una onda de choque de 0,012 MPa puede volcar una casa rodante (casa rodante) [lit. 4] (pág. 215) . En un radio de 12 km, el macizo forestal pierde algunos árboles y ramas rotas, la zona es transitada por vehículos [lit. 4] (p. 171) . | ||
| 13 300m 500kJ/m² |
El hongo puede desarrollar una "falda" de vapor de agua condensado en una corriente de aire caliente, que es arrastrado como un abanico por una nube hacia las frías capas superiores de la atmósfera. Posteriormente, este cono de vapor se fusiona con la columna de polvo y se convierte en el tallo del hongo mismo. Radio de quemaduras de tercer grado en piel abierta (500 kJ/m² y más), quemaduras de segundo grado en ropa de verano y fuera de temporada (420-630 kJ/m²) [lit. 18] (p. 238), [lit. .16] . | |||||
| 14 300m | 296K 174dB |
0,01 MPa 0,02 MPa 0,00034 MPa 1,07ρ¸ |
354 m/s 23 m/s |
"Mushroom" creció hasta 7 km (5 km desde el centro) [lit. 4] (p. 39) ; nube de fuego brilla cada vez más débil. El papel se enciende, lona oscura. Una zona de incendios continuos, en áreas de edificios combustibles densos, es posible una tormenta de fuego, un tornado (Hiroshima, " Operación Gomorra "). Destrucción débil [# 26] de edificios de paneles 0.01-0.02 MPa [lit. 16] . Incapacitación de aeronaves y misiles 0,01-0,03 MPa. El 100 % de los cristales de las ventanas estaban rotos (0,01 MPa y más) [lit. 32] (pág. 195) . La destrucción es similar a un terremoto de 4-5 puntos , una tormenta de 9-11 puntos V = 21-28,5 m/s [lit. 16] . | ||
| ~15 000m 375kJ/m² |
El radio de quemaduras de segundo a tercer grado de partes abiertas del cuerpo y debajo de la ropa de verano (375 kJ / m² y más), el primer grado en ropa de entretiempo [lit. 18] (p. 238), [lit .16] . Zona de presión 0.01 MPa - el borde exterior de la lesión a lo largo de la onda de choque para una persona desprotegida [lit. 14] (p. 44), | |||||
| 17.000 m | 172dB | 0,008 MPa 0,00022 MPa 1,06ρ¸ |
351 m/s 19 m/s |
En un radio de presión de 0,007-0,014 MPa, el 25 % de las personas resultan heridas, el 75 % están ilesas [lit. 43] . La destrucción promedio [# 22] de las casas de madera es de 0.008-0.012 MPa. Destrucción débil [# 26] de edificios de ladrillo de varios pisos 0.008-0.010 MPa [lit. 16] , [lit. 20] (p. 27) . | ||
| 40s | 20 000m 250kJ/m² |
170dB | 0,006 MPa 0,00012 MPa 1,042ρ¸ |
349 m/s 14 m/s |
La tasa de crecimiento del hongo es de 400 km/h [lit. 4] (p. 93) . Radio de quemaduras de primer grado en ropa de verano (250 kJ/m² y superior). Destrucción débil [# 26] de casas de madera 0.006-0.008 MPa [lit. 20] (p. 27,) [lit. 16] . | |
| 21 300m 200kJ/m² |
Al final del minuto, los últimos puntos luminosos desaparecen de la nube [lit. 8] (p. 56) . Radio de quemaduras de primer grado en piel abierta (200 kJ/m² y más) [lit. 16] - falla en la ropa de playa y posible muerte. Una hoja de papel escrita se quema, mientras que una hoja en blanco permanece intacta (210 kJ/m²) [lit. 4] (p. 336, 554). | |||||
| ~1800K | 1 minuto. | 22 400m 150kJ/m² |
293K 168dB |
~0,005 MPa 9⋅10 −5 MPa 1,03ρ¸ |
347 m/s 12 m/s |
"Mushroom" se elevó a 7 km del centro de la explosión. Un minuto después, con la caída de la temperatura del gas por debajo de 1800 K, la nube finalmente deja de emitir luz [lit. 4] (p. 35), [lit. 6] (p. 477) , y ahora, en tiempo seco, puede tener un tinte rojizo, rojizo o marrón debido a los óxidos de nitrógeno que contiene [lit. 6] (p. 436), [lit. 8] (p. 64), [lit. 34] (p. 31 ) , que destacará entre otras nubes. Si la explosión tuvo lugar con mucha humedad, la nube será blanca o amarillenta. Destrucción del acristalamiento reforzado [lit. 16] . Arranque de árboles grandes (fuera de áreas forestales). Zona de fuegos individuales. |
| 1,5 minutos | 32 km 60 kJ/m² |
291K 160dB |
~0,002 MPa 1⋅10 −5 MPa |
343 m/s 5 m/s |
"Mushroom" trepó hasta 10 km, con una velocidad de ascenso de ~220 km/h [lit. 4] (pág. 38) . Por encima de la tropopausa , la nube se desarrolla principalmente en anchura [lit. 4] (p. 39) . El radio máximo de destrucción de equipos eléctricos sensibles desprotegidos por un pulso electromagnético [lit. 16] . Casi todo el vidrio ordinario y parte del vidrio reforzado de las ventanas se rompieron [lit. 16] [lit. 19] (p. 11) - puede ser fatalmente helado en invierno, además de la posibilidad de cortes por fragmentos voladores. Más cerca de este radio, una persona no escuchará el rugido de una explosión debido a la pérdida auditiva temporal debida a una onda de choque (0,002 MPa o más) [ lit. (p. 206)10] | |
| 2 minutos. | 40 kilómetros | 289K 154dB |
0,001 MPa 3⋅10 −6 MPa |
341 m/s 2,34 m/s |
La tasa de crecimiento del hongo es ~200 km/h, la velocidad del aire en la columna no es alta desde el suelo 460 km/h [lit. 4] (p. 94) , la columna no se mueve tanto desde el impulso inicial , sino del movimiento de los vientos hacia el epicentro y exprimiendo el aire hacia arriba (tipo de efecto acumulativo ). Rotura media de los convencionales y rotura débil de los acristalamientos armados [lit.16] . 1% de todos los vasos se rompieron o 2 vasos para 10 personas [lit. 32] (p. 195) . El sonido de una onda de choque de 150 dB corresponde al ruido durante el despegue de un cohete Saturn-5 o N-1 a una distancia de 100 m [lit. 40] . | |
| 2,5 minutos | 48 kilometros | 289K 143dB |
0,00028 MPa | Es posible romper vidrios en ventanas [lit. 4] (p. 128, 621) 0.02% del número total [lit. 32] (p. 196) . Sonido 140-150 dB - ruido al lado de un avión despegando, 140 dB - volumen máximo en un concierto de rock . | ||
| 4 minutos | 85 km 40 kJ/m² |
289K 130dB |
menos de 0.0001MPa | menos de 341 m/s |
Desde esta distancia, con buena visibilidad, la bola de fuego que creció y se mantuvo suspendida durante 2 o 3 segundos antes del inicio del ascenso parece un gran Sol blanco anormalmente brillante cerca del horizonte, y en el momento del primer máximo (0,001 s) el flash es 30 veces más brillante que la luminaria del mediodía [lit. 4] ( S. 34), [lit. 12] (p. 25) , puede causar quemaduras en la retina [lit. 16] , calor en la cara [lit. 8] (pág. 423) . La onda de choque que llegó después de 4 minutos, si su dirección coincide con la del viento, puede derribar a una persona, romper vidrios en ventanas y romper estructuras frágiles (como fue el caso durante la prueba RDS-37 [lit. 29] ). En el caso general, pierde su poder ensordecedor y destructivo y degenera en un sonido atronador que se escucha a cientos de kilómetros de distancia. "Mushroom" escaló más de 16 km, con una velocidad de ascenso de ~140 km/h [lit. 4] (pág. 38) . | |
| 8 minutos | 165 kilometros | 288K | — | 340 m/s | El destello no es visible más allá del horizonte, pero un fuerte resplandor y luego una nube de fuego son visibles. Un "hongo" crecido a tal distancia en el límite de la visibilidad , deja de ascender, su altura es de 18-24 km, de los cuales la nube tiene 9 km de altura y 20-30 km de diámetro [lit. 4] (p. 39, 94), [lit. 2] (p. 48), [lit. 19] (p. 23) , su parte ancha se “apoya” en la tropopausa [lit. 4] (p. 41) . El viento cede hacia el epicentro, la columna de polvo es de aprox. 10 km se detiene y comienza el decaimiento y la precipitación. | |
| 20 minutos. | 410 kilometros | 340 m/s | A esta distancia, solo se ve un destello en el cielo; el sonido de la explosión no se escucha, pero una onda de aire silenciosa pasará (como una ola en el océano), y se alejará por muchos miles de kilómetros [lit. 11] (p. 67) . Después de 20 minutos, la rotación toroidal en la nube se detiene [lit. 34] (p. 31) . El peso del vapor de agua arrojado a la estratosfera es de varias decenas de miles de toneladas [lit. 34] (pág. 31) . La columna asentada cubre el área de varios kilómetros de largo con polvo [6] . La nube en forma de hongo se observa durante aproximadamente una hora o más, hasta que los vientos la arrastran y la mezclan con la nubosidad habitual [lit. 4] (pág. 40) . | |||
| Condiciones en la esfera: temperatura presión densidad trayectoria de la luz [# 1] |
Tiempo [#2] Intensidad y color del flash [#3] |
Distancia [ # 4] Radiación [#5] Pulso de luz [#6] |
CONDICIONES Temperatura [#8] Viaje ligero [ #9] Sonido [#18] |
EN IMPACTO Presión frontal [#10] Reflexión de cabeza [#11] Densidad [#12] |
WAVE Front Velocity Time⊕ [#13] Head Velocity Time⇒ [#14] |
Notas [#7] |
notas
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