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核武器究竟有多厲害?

2009-04-29 00:00:00
科學大眾(中學) 2009年6期

《恐怖壯觀的蘑菇云》一文刊發后,無錫的陳老師打電話詢問筆者,核武器爆心溫度究竟有多高,是數千度還是數百萬度?也許是筆者當時在文章中說明不夠詳細,因此才讓讀者產生了誤解。借著陳老師的發問,我們就一起來仔細探討,核武器的殺傷力究竟有多大。

1945年8月6日,美國B-29“超級空中堡壘”轟炸機在日本廣島上空投下了枚綽號“小男孩”的原子彈。需要說明的是,用于實戰的原子彈并不是掉在地上才爆炸。為了增強殺傷效果,這顆原子彈是被設定在空中爆炸的。原子彈從9 600米高空被扔下來,在距離地面600米高度上爆炸。

“小男孩”肚子里裝有50千克鈾235,起爆時釋放的能量相當于2萬噸TNT炸藥爆炸的威力。如此巨大的能量,從一個白色亮點瞬間變成巨大的火球,火球中心的溫度超過1000萬度。原子彈爆心正下方投影點附近區域內,溫度立即上升到3000-4000度,連房屋的瓦片都紛紛“起泡”,木制房屋則立即被“烤”得燃燒起來!據事后調查,原子彈釋放的大量熱量讓距離投影點1千米內的人,全部受到了5度的嚴重燒傷,裸露表皮幾乎全部碳化,其中90%的人沒能活過7天。距離投影點3.5千米內的木制房屋都因光輻射自燃,讓內部居民遭受了二次燒傷。

原子彈爆炸時,爆炸影響區域內的氣壓急劇升高,引起了恐怖的沖擊波和氣浪。爆炸中心區域的風速驚人,比12級臺風還高10倍,達每秒440米,超過了聲音傳播的速度-高速氣流和沖擊波一起向外擴散,將大部分建筑夷為平地。被沖擊波摧毀的建筑物碎片,會像彈片一樣高速飛出,殺傷附近的人員。在強烈的沖擊波作用下,據說有些暴露的人的眼球和內臟甚至直接從身體里飛了出去!

原子彈爆炸產生的蘑菇云內部含有大量的放射性塵埃,蘑菇云竄到上萬米的高空,和云中的水汽混合,產生黑色的降雨落到地面。這種恐怖“黑雨”流到河流,污染了河流,如果不慎飲用了這樣的水,就會受到嚴重輻射,嚴重者幾天內就會死亡。核爆炸產生的大量放射線是無形的殺手。遭受了大劑量放射線傷害,一般不會立即有所感覺,但急性放射病會慢慢地產生作用,患者會惡心、嘔吐、食欲不振、腹瀉、發熱、頭發脫落、皮下出血,或者患上白血病。嚴重的會在幾日到一個月內死亡。據統計,僅在1945年8到12月,“小男孩”就奪去了近12萬人的生命。

原子彈是裂變核武器,而氫彈則是聚變核武器。核聚變不像核裂變,它的要求很高,需要溫度在1400萬度以上才可能實現。怎樣才能把聚變材料加熱到這樣的溫度呢?人們想到了原子彈,原子彈爆炸時不就能達到這個溫度么?有了這個想法,人們把原子彈作為氫彈的起爆裝置。換句話說,氫彈里面本身就含有一顆原子彈,氫彈爆炸前,先引爆原子彈,利用裂變產生的高溫引起輕核聚變反應,釋放出更多的能量。1952年美國試驗第一顆氫彈時,爆炸產生的巨大能量在地面炸出了一個深50米,直徑6千米的大坑,爆炸的威力相當于1000萬噸TNT炸藥,是廣島原子彈的500倍!

再來說說中子彈。中子彈是一種設計難度很大的核武器,實際上是一種特殊的小型氫彈。它在爆炸時能產生大量高能中子,這些中子能穿透30厘米厚的鋼板,可以毫不費力地穿過坦克、掩體和磚墻等,殺傷里面的人,卻不會毀壞其設施。即使是一枚1000噸TNT當量的中子彈在200米高空爆炸,也能讓半徑200米內的任何生命死亡。但中子彈對周圍的建筑和裝備破壞較小,因此,算是一種比較先進的核武器。

核武器是人類發明的,但它也能消滅人類自己。如果世界上真的發生核戰爭,頻繁的核爆炸在瞬間殺死千百萬人的同時,還會產生大量恐怖的核煙云,這濃濃的核煙云將會把地球嚴嚴實實地包裹起來,讓太陽光照不到地面,地表溫度會驟降到零下幾十度。沒有陽光,植物無法生長,動物也沒有食物,在核爆中殘余的人類自然也無法生存,這就是恐怖的“核冬天”。為了人類自己,我們需要抵制、限制和禁止核武器的使用。

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