原子弹的威力我们没有见识过,但是日本人可是亲自品尝过的,原子弹是一种核裂变武器,能通过爆炸作用产生大规模的杀伤力,1945年日本投降前夕,美国先后在广岛和长崎投下了小男孩和胖子两颗原子弹,两颗原子弹导致了日本大约30万人当场以及日后因为各种后遗症而死亡。
原子弹的威力不用我多说了,小男孩和胖子,弹重一个为4.1吨一个为4.5吨,都算不上很大,但是它们的爆炸威力,一个相当于1.5万吨TNT当量,而一个相当于2万吨TNT当量,爆炸之时,半径1千米之内的人全部死亡,包括花岗岩岩石都能被直接烤化,而半径3千米之内的建筑物,全部被摧毁。经历了两次核弹打击的日本,不得已只能投降,事后日本在统计核弹的爆炸威力之时,曾这样说到:这两颗原子弹造成的伤亡相当于1500架B-29轰炸机所带来的伤亡。
原子弹结构原理
自然界的很多矿物燃烧时候所释放的能量,实际上是来自于碳、氢、氧等的化合反应,而一般的烈性炸药TNT(三硝基甲苯)爆炸时释放的能量,则是来自于化合物的分解,这些释放能量的方式,其本质上都是通过化学反应释放能量,而化学反应之所以释放能量是因为化学键断裂的时候化学键本身所释放的能量,实际上原子是没有变化的,之时各个原子之间的组合状态发生了变化。
上图:原子弹需要用到常规炸药点燃
但核武器产生能量的方式就不一样了,核裂变是物理反应,物理反应则意味着原子的状态要发生改变。一般的核裂变采用的是铀-235作为原料,通过中子轰击铀-235原子核的方式使其裂变成为相对原子量更小的原子,比如说一个中子轰击铀-235之后可能会产生一个钡(Br)、一个氪(Kr),以及三个中子,当然也有可能产生别的相对原子量小的几个原子。在中子打开原子核的时候,原子核需要吸收能量,但是在各个核子重新结合成原子的时候,却要释放能量。
当吸收的能量小于释放的能量,这个时候就表现为释放能量,在大原子核裂变为小原子核的时候,会发生质量亏损,也就是说重新形成的原子和中子的质量要小于反应前物质的总质量的,这就是核反应中的质量亏损。而根据爱因斯坦的质能方程E=mc²,我们知道哪怕是很小的质量亏损也会造成很大的一个能量释放,这就是原子弹的原理。
而原子弹的威力到底有多么恐怖呢?就这么比较一下吧:例如,1千克铀-235全部裂变之后能够产生的能量相当于1千克TNT爆炸所产生能量的2000万倍!也就是说啊,在长崎投下的那颗胖子原子弹,其实际用到的核燃料,其实只有1千克而已,而胖子的实际装弹量,大概在60-70千克,所以说,真正能够被利用的铀-235,其实连5%也没有。
原子弹如何致死
核武器爆炸,不仅释放巨大的能量,而且反应的过程也是非常迅速,核武器在爆炸之时,在爆炸周围能够形成非常高的温度,将周围的空气迅速加热并且压缩,形成威力巨大的冲击波。而在地面和空中爆炸,则会形成巨大的火球,发出很严重的光辐射,强烈的光辐射如果直接直视的话瞬间眼睛就可以瞎掉。而原子弹的威力远不止此,爆炸可以产生核电磁脉冲,爆炸之初的核辐射也很严重,而爆炸之后的长期核辐射,会让更多的人患上癌症,令更多的人死亡,爆炸之后,许多幸存者饱受辐射后遗症的折磨,包括癌症、白血病和皮肤灼伤。
上图:原子弹扫过之后,人只留下在地面的影子
广岛和长崎今天为何能住人
其实广岛和长崎的原子弹,没有今天我们所说的那么可怕,就拿它的TNT当量就可以看出来了,一个1.4万吨一个2万吨,在今天看来不过是小型核弹罢了,要知道美国的战斧式导弹常规的载核弹量是5万吨当量,与之相比,两颗原子弹前辈的确不算威力太大了,毕竟人类历史上曾经有过5000万吨当量的氢弹爆炸(前苏联干的好事,让整个亚欧大陆板块偏移了3mm),不过要是说为什么今天那里可以住人的话,原因之一就是这两颗原子弹威力并不大,装弹量也不多,原因之二则是因为它们并非在地面爆炸。
下图:今天的长崎
两颗原子弹的装弹量,其实都只有几十千克,而我在前面也已经说过了,真正能裂变的铀-235,都只有几百克多的胖子那个刚好1千克罢了,这么点物质核裂变,不足以造成太长久的伤害,而另一个方面,则是因为爆炸之时两颗原子弹并没有在地面爆炸,而都是在距离地面约600米的高空爆炸的,这么做的原因其实本义上是想多炸死几个日本人,但是与此同时在空气爆炸的话有害核辐射物质都随着大气逐渐流动起来了,飘到了世界各地,这么多年过去了,还留在广岛和长崎附近的核辐射,剂量应该很小很小了,完全不足以置人于死地。
下图:切尔诺贝利禁区的野猪
至于说原子弹爆炸之后100年之内不允许住人的,完全是唬人的,要知道前苏联的切尔诺贝利核电站爆炸的时候,威力相当于广岛原子弹的400倍,而且爆炸还是在地面进行的,热辐射物质很难消散,但是仅仅30多年过去了,科学家们发现今天的切尔诺贝利,已经有一些野生动物在生存了,而且还生存得不错,也没有见到明显的变异之类的,所以说啊,广岛和长崎这个威力比切尔诺贝利核电站爆炸小几百倍的爆炸,已经过去了七十多年的时间了,早就没有了致死核辐射了。
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