如果核動力太空梭爆炸了,那麼會發生什麼?

2020-12-05 手機鳳凰網

問：如果一架飛往火星的核動力太空梭在太空中爆炸了，會對地球產生哪些影響？在離地球多遠的位置爆炸後的核輻射才不會影響到地球？

答：有趣的問題！這主要取決於爆炸時太空飛行器的位置以及爆炸強度。接下來，我將從不同的角度來回答這個問題。在每種情況下，我都需要做一些假設來簡化問題。

首先，我猜我們在這裡討論的是真正的核裂變反應堆，因為像深空探測器上的放射性同位素發生器是不能提供足夠的能量將太空飛行器發射到火星的，而核聚變反應堆技術還不成熟。

如果太空飛行器墜毀，但是反應堆沒有爆炸（也許是太空飛行器的其他部位故障導致它落回地面），那麼就可能沒有危險。美國國家航空航天局已經製造了許多具有放射源的探測器，在極少數的情況下，這些放射性物質都能安全地落回地球。

如果是由於反應堆發生熔解並導致墜毀的事故，如果反應堆的安全殼破裂了，那麼放射性物質將會被傾倒到大氣中，其後果可能與車諾比事故不相上下。不過，我猜太空飛行器上的反應堆應該沒那麼大，放射性輻射會更廣泛地擴散，所以它也可能沒有那麼大的災難性。

如果反應堆像原子彈一樣在大氣中爆炸，那麼我們可以從60年代開始就進行的高空炸彈實驗中窺見一斑。試驗證明，原子爆炸可以通過電磁脈衝（EMP）對地面電子設備造成損害，它還會將帶電粒子釋放到地球的磁場中，帶電粒子被地球的磁場捕獲從而對衛星造成損傷。在某些時候，爆炸產生的閃光對眼睛也不利。我不太了解放射性碎片到達地表後的細節，但這篇文章中有詳細的解釋。

如果反應堆是在太空中爆炸的，那對地球的影響則是微不足道的。反應堆爆炸主要會產生X射線和伽馬射線，它們會被大氣層吸收。太陽輻射中就包含了X射線，而來自宇宙的伽馬射線也每時每刻都在輻射大氣層，所以我認為，雖然爆炸產生的這兩種射線強度會比正常情況下更大，但影響也有限。

核能某種情況下來說是危險的，但它仍在被考慮的範圍之中，因為它能在不需要巨大的太陽能電池板的情況下提供大量、高效、清潔的能量，它甚至能在太陽能無法使用的外部太陽能系統中工作，現代技術在確保核能安全方面已經做了大量工作，但仍有許多人反對核能項目。

相關知識

高空核爆炸

高空核爆炸是核武器試驗的結果。1958至1962年間，美國和蘇聯在高海拔地區進行過幾次這樣的試驗。

電磁脈衝（EMP）的產生

產生強電磁脈衝（EMP）需要幾個條件。在最初的十分之一納秒中，十分之一的核反應堆原料產生的能量為1到3兆電子伏特（能量單位）的強大伽馬射線。伽馬射線穿透大氣，與空氣分子碰撞，釋放能量，產生大量的正電子和反衝電子（也稱為康普頓電子），撞擊產生的百萬電子伏特能量的康普頓電子沿著地球磁場線做加速和螺旋運動，由此形成的瞬態電場和電流在15至250兆赫的射頻範圍內產生電磁輻射。

這種高海拔電磁脈衝發生在地球表面以上30至50公裡（18至31英裡）之間。EMP作為反衛星武器的潛力巨大，在薩摩亞的阿皮亞天文臺觀測到的電磁脈衝比太陽風暴造成的任何電磁脈衝都強四倍，而1962年7月的海星主要測試，損壞了檀香山和紐西蘭（大約1300公裡遠）的電子設備，熔化了瓦胡島（夏威夷）上300盞街燈，引發了大約100個防盜警報，並導致了考艾島上的微波發射事故，切斷了與其他夏威夷島嶼之間穩固的電話系統。這種核武器在太空中產生的各種康普頓輻射的有效衛星殺傷半徑被確定為大約80公裡。為此，進行了進一步的測試，並在國防部的437計劃中加以體現。

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