核彈在你旁邊爆炸會怎樣?科學家模擬系統讓你感受

2020-11-25 網易科技

如果有人在100拉德（輻射劑量單位）/小時的區域外站4個小時，他們就會受到400拉德的輻射影響，這足以使50%的人死於急性輻射綜合症。

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想像下，當一枚15萬噸級當量的核彈在距離你最近的城市發生爆炸時，結果會怎樣？你知道這座城市、周邊地區以及其居民會受到怎樣的影響嗎？如果你想像不出「很多人會死」的場景，無需感到愧疚。史蒂文斯理工學院歷史學家亞歷克斯·惠勒斯坦（Alex Wellerstein）表示：「在我們當前生活的世界中，雖然核武器問題經常成為報紙上的頭條新聞，但大多數人仍然對核武器爆炸造成的後果不甚了解。」

為了幫助世界了解核武器爆炸的後果，惠勒斯坦開發出一款名為「Nukemap」的交互式瀏覽器應用。他寫道：「有些人認為核彈爆炸會立即摧毀世界上的所有東西，其他人則認為它們與傳統炸彈沒什麼區別，而實際上其影響介於兩者之間。」為了展示這種影響，Nukemap允許你建造虛擬核彈，並把它投到地球上的任何地方。該軟體使用了解密的方程式以及有關核武器及其效果的模型，包括火球大小、爆炸半徑、輻射區等，然後將結果呈現在谷歌地圖上。

Nukemap上預先設定的選項可以讓你選擇歷史或最近的核彈爆炸事件，包括最近朝鮮核試驗和Tsar Bomba，後者是有史以來被引爆的威力最大核裝置。Nukemap甚至根據武器投放的位置、高度等數據，估算出其造成的傷亡情況。惠勒斯坦首個版本的Nukemap是2012年2月份推出的，但他不久前將其升級為2.5版本。到目前為止，用戶已經在Nukemap中製造了超過1.24億次核爆炸。

Nukemap 2.5的新功能讓你可以根據當地的天氣情況，看到放射性沉降物雲團會在哪裡漂移。放射性塵降物指的是被核爆炸吸入的塵土和碎片，其輻射水平十分危險，它們可被推入大氣層中，並在很遠的地方灑落。升級後的工具還可以導出你創造的場景，將它們加載到Google Earth這樣的地圖軟體中，並以3D的方式進行探索。惠勒斯坦在他的網站上寫道:「我希望人們能理解核武器對他們所熟悉的地方造成的影響，以及不同當量的核武器會造成哪些不同的影響。」

我們決定測試下Nukemap 2.5，模擬朝鮮於9月3日進行的地下核試驗。有些專家認為，朝鮮的實驗目標可能是熱核炸彈，爆炸威力相當於15萬噸TNT炸藥被引爆。這是朝鮮迄今為止進行的威力最大的核爆炸，其強度是1945年廣島原子彈的10倍，後者當時造成約15萬人傷亡。我們的目標是舊金山，因為根據惠勒斯坦開發的配套工具Missilemap計算，這座城市位於朝鮮最新、最先進洲際彈道飛彈Hwasong-14的射程之內。

在默認情況下，Nukemap假設當量達到15萬噸級的核彈頭在城市上空1600米處爆炸。空中引爆可以發揮核彈的最大破壞力，因為這能讓爆炸的能量擴散出去。如果核彈在地面上引爆，土壤會吸收更多的能量。爆炸的主要效果在四個彩色區域中展示出來：

1）火球區(直徑900米)：在離爆炸地點最近的地方，灼熱的火焰會燒毀大多數建築物、物體和人；

2）輻射區(直徑2000米)：核彈爆炸後散發的伽馬射線和其他輻射在這個區域內非常強烈，50%以上的人會在「幾個小時到幾周內」死亡；

3）空氣爆炸區(直徑7500米)：大多數住宅建築都會崩塌，人類耳膜也會破裂，死傷者無數；

4）熱輻射區(直徑10500米)：這個區域被熾熱的紫外線照射，在爆炸範圍內的任何人都會被灼傷。皮膚三度燒傷者非常普遍，而且通常覺察不到痛苦，因為他們的疼痛神經也遭到破壞。這些影響會導致嚴重的疤痕或功能喪失，有的還可能需要截肢。

點擊「放射性沉降物」選項不會產生任何明顯爆炸效果。Nukemap底部有一段說明:「你選擇的爆炸高度太高，無法產生顯著的局部沉降物。」當我們將高度轉換為表面爆炸時，出現了一種截然不同的景象：熱空氣和空氣爆炸區縮小了，但火球區翻了一倍，輻射區幾乎增加了兩倍。我們還啟用了基於本地天氣的放射性沉降物設置。為了看到其對人類的影響，我們也選擇了「傷亡」選項

幸運的是，在這種假設情況下，當地的風向是西南方向移動的，將大部分放射性塵埃吹向太平洋。如果有人在100拉德（輻射劑量單位）/小時的區域外站4個小時，他們就會受到400拉德的輻射影響，這足以使50%的人死於急性輻射綜合症。然而，根據Nukemap的傷亡估計，這一爆炸仍將導致13萬人死亡，並在接下來的24小時內造成28萬人受傷。Nukemap指出，這還不包括放射性沉降物的影響。

我們迫切希望嘗試其他功能，但這似乎需要做些額外工作。例如，與瀏覽器的計算結果相比較，放射性沉降帶出現在完全不同的區域——幾乎覆蓋舊金山南部，而不是西南偏西方向。但它在3D中觀看核爆火球區時仍然非常有用，因為它與一個主要城市有關，可以看到其幾乎吞噬了整個街區。

惠勒斯坦和史蒂文斯理工學院的其他人正在研究一個相關項目，名為重塑公民防禦（Reinventing Civil Defence）。這一努力的目標是「開發關於核風險的新溝通策略，這些風險有可能引起公眾的共鳴。」該項目獲得了50萬美元的資助，預計將於2019年首次亮相。

本文來源：網易科學人 責任編輯：郭浩_NT5629

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