據南華早報2020年12月26日報導,來自中國的一項新研究顯示,美國軍方數十年來一直使用的用來指導建造防空掩體的核爆炸方程式,計算結果並不總是準確的。
該方程式估計了核武器爆炸後對地面的影響,然而來自中國科學家的計算機模擬發現,如果爆炸發生在附近,可能使地下結構變得脆弱,這個核爆炸方程式結果可能並不可靠。
由北京理工大學榮吉利教授領導的研究小組在周一發表在《中國兵工學報》上的研究中表示:爆炸越大,距離或深度越小,誤差越大。該項研究是與中國最大的洲際彈道飛彈開發商中國運載火箭技術研究院的研究人員合作進行的。
北京方面已承諾不會在先發制人的打擊中使用核武器,但並未排除在報復中使用核武器的可能性,這將要求發射場和指揮部在任何攻擊發生的最初破壞衝擊下倖存下來。榮教授和他的同事用最新的數學模型在計算機上模擬了一枚小型核彈的爆炸,該核彈相當於500噸 TNT 炸藥。雖然大多數時間段計算結果與美國軍方的方程式非常吻合,然而在靠近震中的地區模擬顯示卻大大偏離了方程式。
當他們將方程的式估計值與美國軍方自己進行的一項實驗的真實數據進行比較時,也發生了同樣的事情。研究人員稱,研究結果表明,核爆炸產生的土壤和巖石變形超過預期,可能導致地下設施的結構破壞。
該研究說,隨著武器技術的發展和對核爆炸效應認識的加深,爆炸產生的地面衝擊效應引起了廣泛關注,它被認為是對地下結構物的最大威脅。中國在1996年停止了核武器試驗,但科研人員在超級計算機和模擬核爆炸的研究設施上繼續努力開發新的武器或對策。
過去發生的事故也為研究人員提供了有價值的數據,包括2015年在天津港的化學倉庫發生的爆炸。還有一篇研究稱,天津港爆炸產生的衝擊波與戰術核武器產生的衝擊波相似。科學家們利用爆炸後收集到的信息來改進他們對核戰爭地面衝擊效應的估計。
榮教授的研究小組說,這個公式並不完美,因為它是基於20世紀60年代早期的實驗數據得出的。在那些早期的實驗中,埋在爆炸現場附近的運動探測器可能會被拋到地面上,而忽略了地下發生的變形的真實程度。
根據該研究小組的模擬,地面將吸收大量核爆炸的破壞力,像地震一樣向下和向外傳播能量。但是爆炸還會在空中產生衝擊波,其傳播速度比地震還要快,地震也可能衝擊地面,破壞地下結構。
因此一個軍用或民用掩體將遇到兩次爆炸波,離炸彈越近,空氣衝擊波的影響就越大。對於距離較遠的結構,地震會造成較大的破壞。雖然這項新的研究強調了空氣中衝擊波以前鮮為人知的作用,但地震風險也不容忽視。根據先前的一項研究,上世紀60年代末在內華達州沙漠進行的一次核試驗在距離試驗地點6公裡多的地方造成了一米寬的地下破裂。
中國擁有的核彈頭儲備比俄羅斯或美國都要小得多,但相信中國的核彈研究通過模擬試驗正在迅速趕上。華盛頓對北京的核武器計劃表示不滿,並敦促中國與美國和俄羅斯一起進行三方談判,籤署一項新的核裁軍國際條約。北京方面拒絕了這一舉動,稱美中兩國在核彈頭上的差距巨大,對中國發展和擴大合理威懾能力的努力施加限制是不公平的。