假如人體距離核彈爆心1千米,能看到爆炸的閃光嗎?也許不能!

2020-10-18 星辰大海種花家

其實原子彈當量並不能無限加大,因此本例中的原子彈不妨修正為氫彈,比如核彈當量很少會超過五十萬噸,但氫彈就沒有限制了,比如毛子就曾經製造過1億噸當量的沙皇氫彈,只是考慮到影響範圍太大,才刪減當量到5000萬噸,但最終測定當量大約為5800萬噸,我們就以毛子試爆過的氫彈為例,來說明下到底能看到閃光不?

原子彈為什麼無限加大當量

剛提到了原子彈不能無限加大當量,其實這是由原子彈的結構所決定的,因為原子彈的裝藥一般為U235和鈽239,它們都有各自的臨界質量,因此單塊鈾或者鈽裝藥超過臨界質量時就會發生超臨界事故,大家應該都聽說過日本東海村的超臨界事故,那可不是鬧著玩的。所以在起爆以前,核裝藥都會分成多塊,等引爆時再貼合在一起。

這樣的過程會有幾個結果,比如起爆-裝藥合併-裂變這個過程非常迅速,導致裝藥根本就來不及完全裂變,比如廣島原子彈只有大約1千克U235產生了裂變,產生了大量一克的質量虧損,其當量約2萬噸,這種結構不能讓核裝藥無限增加,因為這個起爆模型會非常複雜,而且利用率也會降低,極其浪費。因此原子彈的當量很少會超過幾十萬噸。

光速測定的簡單歷史。

我們必須來做一些鋪墊,比如光速,我們現在都知道光速大約30萬千米/秒,但曾經可愛的伽利略試圖用相距1.5千米的兩個燈籠的開關來測定光速,很明顯這人的反應速度遠遠趕不上光速,而且也沒有精確的計時工具,因此作罷。

1676年丹麥天文學家羅默發現木星衛星被遮擋時,在地球背離和迎向運動時存在時間差測定光速約為21.5萬千米,這已經算比較準確了。

1849年法國物理學家斐佐用齒輪法測出光速為31.5萬千米/秒。

1887年麥可遜莫雷實驗光速不隨參考系而改變

現代使用穩頻雷射器測量光速為299792.4581±0.0019千米/秒。

接下來我們算算光速摧毀人體速度快還是視神經反應速度快。

氫彈核爆當量,距離,和人體面積之間的關係

按沙皇炸彈爆炸當量5800萬噸計算,它總共釋放的能量約為:2.42672×10^17J,這是一個非常恐怖的能量,我們以此為依據展開個簡單計算,先來假設一些條件,比如:

距離爆心:1千米

人體迎風面積:0.4-0.5平方米

人體重按100千克計算

氫彈爆炸時光輻射約佔35%

那麼根據球體面積分配計算,人體在這個距離上獲得的輻射總能量為:3379464230.6J

那麼將身體汽化的時間大約需要:0.066875S(按100千克水的汽化熱計算)

人體視神經反應速度,能否趕在人體結構破壞前看到閃光

對於中等亮度的光刺激,視覺暫留時間約為0.05至0.2秒,當然這是視覺暫留,肉眼視物反應時間明顯會小於0.05S嗎?但到底是多少呢,我們按神經傳導速度來做個簡單的評估:

神經纖維的傳導速度與纖維的直徑直接關,神經纖維直徑越大傳導速度也越快。一般哺乳動物神經幹內有A、B、C三類纖維A類纖維是有髓鞘軀體傳出(運動)與傳入(感覺)纖維,直徑為1-22微米,傳導速度為5-120米/秒。
B類纖維是有髓鞘的內臟神經節前纖維,直徑小於3微米,傳導速度為3-15米/秒。
C類纖維是無髓鞘傳入纖維與無髓鞘交感神經節後纖維,直徑0.3-1.3微米,傳導速度為0.6-2.3米/秒。

視神經平均纖維數為1008048±160975根,纖維平均直徑為0.99±0.04μm,按神經傳導速度來看,它的傳導速度為下限,大約5-10米/秒,從眼球到大腦我們按0.1M計算,那麼傳導速度需要0.1-0.2S,其實這個速度和視覺暫留速度並無直接關係,

另外還需要大腦反應時間,因此我們認為這個反應時間很可能是在0.1-0.2S之間。而5800萬噸的沙皇氫彈在1千米外以光輻射摧毀人體的方式只需要0.06S,理論上來看人體在這個位置上看不到閃光,因為從看到視神經反應到大腦看到閃光大約需要0.1-0.2S,但在這個時間之內,人體已經被摧毀,也就是說視神經信號還在半路的時候,大腦已經不存在了!

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