如果在海洋最深处引爆一颗核弹,海面上会发生什么?( 三 )


如果在海洋最深处引爆一颗核弹,海面上会发生什么?

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▲注意上式中:“Radius”为半径;“53megatons”为5300万吨;“Mariana Trench pressure”是指大约11000米深处马里亚纳海沟的水压;“1 ATM”为1个标准大气压;
根据上述评估结果:当“沙皇炸弹”在11000米深的马里亚纳海沟底部爆炸后 。形成的“气泡”膨胀半径只有区区580米 。就算按直径算整个“气泡”的直径也就大约1100米多点 。上面还有大约10公里深的海水压着 。根本翻不起半点浪花 。当核爆形成的“炽热蒸汽球形空腔”膨胀向上膨胀大约580米后 。会使气泡上部的海水“凸起”(但是幅度非常小) 。随后气泡上的高压海水会迅速迫使气泡收缩 。核爆产生得能量会再次让气泡膨胀到极限而再次被海水压缩 。经过3、4次膨胀、收缩后将会耗尽核爆的能量而使气泡破碎 。随后破碎气泡上方10000米高度的海水 。回流填补直径1000米气泡破碎的空腔 。不会在海面上产生一丝的影响 。更别谈什么海啸了 。
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水下核爆的试验
当然 。我们上文所述只是理论上如此 。但是根据美军“十字路口”水下核试验的结果 。其“气泡形成和溃散”的过程与上文理论模型基本一致 。只不过是因为核爆距离水面相当近 。气泡空腔冲出了海面而已 。
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▲美军“十字路口”水下核爆
1946年 。南太平洋马绍尔群岛比基尼环礁附近 。美军进行了浅海核爆试验:将一颗2.3万吨当量的“Baker”核弹装在沉箱中 。利用钢缆和LSM-60两栖登陆舰将其吊放入水面下27米深处并引爆 。引爆的瞬间 。海水立即被照亮并且在海平面下形成一个高温汽化空腔 。随机气泡突破海面并使海水形成一个白色巨大的水帽 。水帽在1秒种之内蹿升到1600米高的空中 。水帽下是一根中空水柱(如上图) 。爆炸后约10秒 。白色水帽开始下落并且逐渐崩溃 。约200万吨海水砸向海面形成巨大的波浪和水汽 。根据检测仪器拍摄的照片显示 。传递出来的第一排海浪高达29米 。前后共有大约20个浪峰以90公里/小时的速度向外扩展 。但是当扩展到大约5公里外时 。海浪已经衰减到4.5米高 。此后迅速恢复平静 。
由此可知 。虽然十字路口水下核爆的当量只有2.3万吨 。但是爆心距离海面只有27米深 。所以造成了比较大的海浪 。但是万米深处的海水压力 。对于核爆的影响将成几何级数增长 。现有的核武器在那里引爆对于海面来说不会有太大的影响(当然 。爆心附近处的高温和辐射对于生物的杀伤还是很严重的 。但也很难传递到海面上) 。
其他观点:
在地球的海洋中 。最深的地方是马里亚纳大海沟 。深度达到了11000米左右 。大概是形成于距今6000万年前 。而核弹是人类目前所掌握的最具杀伤力的武器 。那么如果我们把一颗核弹放到马里亚纳大海沟的底部引爆 。那在海面上会掀起巨大的海啸吗?
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要了解这个问题 。我们首先要从核武器说起 。核弹的原理主要是核裂变(链式反应)和核聚变 。说白了就是原子核层面的反应 。要么一个大一点的核裂成几个比较小的原子核 。要么小的原子核聚合成一个大一点的原子核 。
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在反应前后 。会发生质量的损失 。这部分质量会以能量的形式释放出来 。我们可以用爱因斯坦的质能方程E=mc^2计算这部分释放的能量 。其中E是能量 。m是损失质量 。c是光速(3*10^8m/s) 。也就是说释放出来的能量等于损失的质量乘以9*10^16 。这也解释了为什么核弹可以释放出如此巨大的原因 。
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一般来说 。核弹的试爆都是在无人区 。比如:戈壁上之类的 。在深海直接试爆核弹的情况在历史上还没有过 。不过 。也曾有人在海面以下几十米以内的范围试爆过原子弹 。这就是美国的十字路口行动 。那具体是咋回事呢?
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在第二次世界大战 。美国最先研制出了原子弹 。后来 。他们还在继续研发原子弹 。一旦涉及到研发原子弹 。就需要考虑在哪里对原子弹进行试爆 。1946年 。美国就准备在太平洋上的马绍尔群岛的比基尼环礁进行原子弹试爆的实验 。这个实验被称为:十字路口行动 。

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