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【科普&辟谣】核武威力真的有网上吹嘘的那么大吗?

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虽然去年楼主在本吧发过核武器科普贴,但最近看到本吧《核武威力真的有网上吹嘘的那么大吗?》帖中有些吧友仍然对核武器存在很大的认知偏差。只能说,目测去年科普效果很不理想。于是楼主决定再重发一遍科普贴,并作些许更新,希望能帮助吧友们更全面得了解核武器。@hhhvgtffh
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再放两张楼主最喜欢的镇楼图
1946年比基尼环礁Operation Crossroads(十字路口行动)的Baker核试验:
下图红圈内可能为被核试验巨浪掀起的BB-33—USS Arkansas怀俄明级阿肯色号战列舰

1953年内华达试验场Operation Upshot-Knothole(结果-节孔行动)的Badger核试验:
下图为核爆伊始的场景,这次核试验爆高1370米,当量2.3万吨


IP属地:浙江1楼2018-02-20 19:29回复
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    IP属地:江苏来自Android客户端2楼2018-02-20 19:36
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      —————【目录】—————
      【上篇】
      【误区1】:全面核战带来的辐射将彻底污染环境,废土时代即将来临
      【事实1】:废土世界从来都是不存在的,环境的确会受到污染,但并不是持久性的。
      【事实1】-1:核爆后放射性沾染的主要来源
      【事实1】-2:辐射落尘辐射剂量率在核爆后的迅速下降
      【事实1】-3:人防时间及致死剂量
      ————————————————————————————————
      【误区2】:辐射能穿透一切,没人能逃脱其致命的影响。
      【事实2】:射线是可以被削弱、屏蔽的,避难所与人防设施内是相对安全的。————————————————————————————————
      【误区3】:核弹爆炸形成的“火风暴”将耗尽城市上空的氧气,城市居民将在炙热中全部丧生
      【事实3】:火风暴的产生是有条件的,作用距离是有限的,幸存者在人防设施中是安全的————————————————————————————————
      【误区4】:广岛、长崎在遭受核打击后,所有地表建筑被毁,所有人在冲击波、大火与辐射中丧生。
      【事实4】:火风暴的产生是有条件的,作用距离是有限的,幸存者在人防设施中是安全的
      【误区4·拓展阅读】:广岛、长崎的简易家庭用防空设施
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      【误区5】:核战争后人类文明必然走向灭亡
      【事实5】: 现阶段核战争的核战争尚不足以摧毁人类文明
      【误区5·拓展阅读】:冷战末期核战后美苏损失情况及战后重建速度——参联会《“后核打击”研究》报告的图表及翻译
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      【误区6】:美苏核战将彻底摧毁双方所有的城市。
      【事实6】:核战双方优先打击的是各类军事设施,其次才是各大城市,而很多小城市并不在此列。
      【事实6】-1:并不是所有核武器都用于打击城市
      【事实6】-2:战争双方打击敌方军事力量的行为不会对城市人口产生直接威胁,但城市人口仍可能受到波及。
      【事实6】-3:对城市的核打击不等于对城市的完全摧毁
      【事实6】-4:对城市核打击主要面向中大型城市
      【事实6】-5:目前美帝已部署的核武器无力覆盖我国所有县级行政区划
      【误区6·拓展阅读】-1:全球核武器拥有数的变化情况
      【误区6·拓展阅读】-2:世界上各大国有多少枚核弹头————————————————————————————————
      【误区7】:核爆后的黑雨将造成严重的放射性沾染,废土时代即将来临
      【事实7】:核爆后的黑雨为冷凝雨,因雨水中含有大量碳颗粒而呈现出黑色,不会造成致命的放射性沾染————————————————————————————————
      【误区8】:核战将导致畸形儿的诞生,其影响可达数代人之久
      【事实8】:1945年至今并无证据表明核泄漏、核爆炸或核试验曾导致过畸形儿的诞生
      【误区8·拓展阅读】-1: 广岛、长崎核爆炸对居民长期健康状况的影响
      【误区8·拓展阅读】-2:从四份文献来看切尔诺贝利畸形儿的谣言
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      【误区9】:人类现有核武器足以毁灭人类数次
      【事实9】:人类现有核武器在一定条件下足以杀死数倍于全球人口的人类个体。
      【误区9·拓展阅读】:需要多少当量的核武器才能造成“小行星撞地球”级别的大灭绝?
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      【误区10-1】:核战争会破坏臭氧层,从此幸存者将不得不在更强烈的宇宙射线下艰难求生
      【事实10-1】:臭氧层的确可能受到一定程度的破坏,但其受损程度并不会严重影响人类活动
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      【误区10-2】:全面核战必然导致核冬天
      【事实10-2】:现实世界中全球核武器总当量并不足以引发毁灭世界的核冬天
      【误区10-2】补充内容
      【番外】
      1. 核武器基本概念及分类
      2. “ 三相弹”一词的误读与滥用
      3. 美俄核武器的发射程序
      4. 美帝现役核武库概览
      5. 苏修现役核武库概览
      6. 对核试验照片中白烟的解释
      7. 国内人防设施的一些图解
      8. 利用核武器人为诱发黄石火山喷发的可行性
      9. 十字路口行动图文视频介绍
      10. 虚假报道——哗众取宠的媒体
      【下篇】
      1.核武器杀伤原理
      2.核武器核电站放射性污染差异
      3.核武器基本防护
      4.核冬天理论简述
      5.全面核战的影响
      6.其他补充


      IP属地:浙江3楼2018-02-20 19:36
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        IP属地:北京4楼2018-02-20 19:46
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          【写在前面】
          首先重申本人立场:反对【核战争】,同时也反对【夸大核战争影响的言论】
          本帖的主旨即帮助吧友们认清哪些是事实,哪些是谣言。
          楼主始终认为,倘若要反对某物(比如反对核战争),那么我们就应当在认清某物全貌之后进行反对,而非对一个仅存在于我们臆想中的事物提出批评。也就是说,倘若不能客观认知某物,那么在误解或是偏见基础之上的反对是没有意义的。
          楼主对核武器的兴趣始于卡尔·萨根的核冬天理论(楼主是科幻迷)。在那个时候,楼主开始像卡尔·萨根一样,反对核战争并且支持核裁军。而坚信“客观认知才是有效反对之基础”的楼主,也自此开始大量阅读核武器、核战争的相关文献。
          Nuclear War Survival Skills是所有相关文献中对楼主影响最大的一本书。Nuclear War Survival Skills来头不小,它是由橡树岭出版,由现代核武器奠基者Edward Teller(T-U构型Teller–Ulam design中的Teller就是这位大神)作序的核战争求生科普读物。该书1994年版的第一章中提到,对核战争不切实际的认知是民防知识科普的最大阻碍。如果大众高估或者低估核战争的影响,大众也会将人防知识的科普看作是对个人时间的浪费,会把zheng府的民防工程建设看作是对税款的挥霍。也就是说,如果民众普遍坚信“核战争=世界末日”,假如核战争真的爆发,那么这些高估了了核战影响的民众就会因为缺乏必要的民防知识而找不到最近的人防设施,就可能在关闭防爆门时手忙脚乱,甚至可能出现民防设施因民众私自改(比如为了便利拆除地下车库隔间的防爆门)而无法发挥作用的情况。毫无疑问,对核战争的非客观认知对民众的个人利益只有弊没有利。因此,不管是低估也好,高估也罢,都不是我们所应追求的。我们所应追求的是客观的认知。
          当然,可能有人会说,高估核战争影响有利遏制核战争的爆发。但楼主始终认为,核武器的使用、核武库的裁减向来与大众无关。古巴导弹危机后,民间核裁军呼声高涨,但美帝并没有因民间的反核浪潮而进行核裁军,相反,美帝核武库从1962年开始迅速膨胀。同样的,冷战期间的一系列军控条约、核裁军对话(比如ABM SALT等)也均无任何民间组织参与,这些美苏双方为核裁军作出的努力仅仅是双方在技术进步、国际环境变化之后作出的利益交换。再如本世纪最耀眼的核裁军条约——莫斯科条约,美帝国防部也仅仅是每年出个报告,向民众告知一下裁军情况,仍然没让民间机构参与裁军的决策和监督。毕竟,各国决策者对核战争的认知不会因为民间普遍相信“核战争=末日”或是“核战争=洒洒水”而改变。所以,楼主一直相信,“民众对核战争认知”所能影响的对象就只有我们普罗大众自己
          楼主生在90年代,冷战已经结束,核战争的阴云已经远去,zheng府不再重视对民防知识的科普,父母辈接受的基础人防教育到我们这一代则就彻底变为曾经的传说。而当zheng府不再充当科普者角色后,谣言就有了滋生的土壤,各种无良网媒等妖魔鬼怪就开始兴风作浪。所以,楼主希望通过本帖,能让军迷们对核武器有更加深入的了解,能让非军迷们能更加客观得认识核战争,更加积极得接受人防知识科普,我也希望持不同意见的朋友们也能看到核战争的A面和B面,不再仅仅局限于某一个视角。


          IP属地:浙江5楼2018-02-20 19:55
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            【上篇·有关核武器的十大误区】
            说明:由于误区1到误区3与下篇第一部分高度重合,觉得误区1-3解释不够到位的吧友可以等楼主发下篇第一部分后结合起来一起看
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            【误区1】:全面核战带来的辐射将彻底污染环境,废土时代即将来临
            【事实1】:废土世界从来都是不存在的,环境的确会受到污染,但并不是持久性的。
            【事实1】-1:核爆后放射性沾染的主要来源
            首先明确一点,核爆炸后放射性沾染的最主要来源于辐射落尘(Fallout,即放射性尘埃)。而辐射落尘的主要来源于核武器的触地爆炸(Ground Burst/ Surface Burst)。换言之,如果核弹采取空爆(Air Burst),由于爆炸高度很高,核爆火球(Fire Ball)不会触及地表,那么就不会产生辐射落尘,就不会对被打击地产生严重的放射性沾染。举个简单例子,广岛长崎就没有产生辐射落尘,两地45年被打击后没有出现严重的放射性沾染。
            所以与空爆相反的是, 触地爆炸(下文简称“地爆”)时核心的火球(Fire Ball)会触及地表,火球的超高温会将地表物质粉尘化,在地表开出火山口一般的大坑,而坑内原本的地表物质则会随着升腾的蘑菇云被抛入大气层。同事,在这一过程中,这些地表物质会与核爆后放射性物质颗粒相结合,于是就形成了放射性尘埃。这就是辐射落尘的由来。
            这些放射性尘埃的质量大小不一,质量最大者甚至会在核爆后几分钟内便沉降到地表,当然一般而言,核爆后大规模放射性尘埃的沉降一般会持续数小时。但值得注意的是,许多肉眼不可见的小颗粒会持续停留在六公里处的高空长达几周甚至几年,只有降水才能加速其沉降的过程。不过,这些微小颗粒的广泛扩散以及放射性衰变将使它们的威胁大大降低
            信息补充:
            空爆多用于打击社会财富(人口众多的城市或其他主要工业区)
            地爆多用于打击军事力量(坚固的军事设施或其他重要的国有资产,如核弹发射井、水电站大坝等


            IP属地:浙江6楼2018-02-20 19:55
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              【事实1】-2:辐射落尘辐射剂量率在核爆后的迅速下降
              要理解“核辐射并不是持久的”这句话,就必须记住“核辐射随时间的推移而削弱”。放射性物质的辐射剂量率radiation dose rate在核爆初期的下降是相当迅速的,然后衰变速度逐渐放缓。(在界定人员是否可以安全出入被沾染区时往往用辐射剂量率来衡量)
              ①放射性物质剂量率的迅速下降是源于放射性物质的自然衰变,我们知道很多放射性物质的半衰期极短甚至不到一天,而核爆后半衰期短的放射性物质占了主体。因此,核爆两天后,某些放射性物质单位质量的辐射强度radiant intensity将下降至核爆伊始的1/100甚至1/1000。
              ②放射性物质剂量率的迅速下降也源于核爆之后放射性物质的快速扩散。拿铯137举例,将同质量的铯137平均散布在10平方公里与1000平方公里的范围内,显然,同一个人在单位时间内待在1000平方公里处所接受的剂量率远远小于10平方公里处。换言之,这块1000平方公里的土地,可能过5年就适宜耕作了,而10平方公里的土地可能过60年仍然不适宜种植作物。因此,我们不难理解,当放射性尘埃随着蘑菇云升腾之时,它们迅速向被打击区向风向区飘散,而其结果就是,放射性物质质量不变,但被散布到了更广阔的区域中,其对人构成的健康威胁也就随着“散布区域”这个分母的扩大而变小了。
              ③放射性物质剂量率的迅速下降还源于天气、流水等因素的自然沉降。当一场大雨过后,附着在建筑物上的放射性物质尘埃颗粒被冲刷到大街上继而或渗入土壤之下数米处中或流入下水道随河流奔腾远去。由此,这些放射物质颗粒远离人类活动范围的地方富集,再借由大自然的自净能力扩散到更遥远的地方。
              接下来我们从图表来认识放射性物质的辐射剂量率radiation dose rate。下面我将引用一张显示核爆后前两天辐射衰减速度的图表。R表示伦琴(roentgen),一般用来衡量X射线和γ射线的强度。。图表中非常清晰得展示了,核爆后第一小时辐射剂量为1000R/小时,7小时后,衰减至100R/小时,48小时后衰减至10R/小时。一般,在两周后,辐射剂量率就会下降到1R/小时。同时,气象因素也将显著影响辐射剂量率的变化,降水能冲刷植被、房屋上所附着的辐射落尘,继而加速辐射剂量率的衰减。这一图表也同时表明,辐射落尘颗粒越小、沉降速度越慢,其到达地表后的威胁度就越低,也从侧面反映了核武器空爆(Air Burst)很难形成有效的辐射落尘杀伤。(关于空爆地爆的具体概念会在【下篇】展开)


              IP属地:浙江7楼2018-02-20 19:56
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                火钳刘明


                来自Android客户端8楼2018-02-20 19:56
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                  【事实1】-3:人防时间及致死剂量
                  一般而言,核打击两天后,辐射剂量率下降到可外出寻求救援的程度(长时间户外逗留仍可致命),而核打击两周后,外界辐射剂量率则会下降到一个可接受的安全水平(不再致命),人防设施内避难的民众已经可以放心离开掩体,外出寻求救援。当然,“两周”这个时间概念并不一定不适用于重点打击区域的下风向地区,这些地区的民众可能需要在防空洞内待更长的时间(2-4周)。
                  辐射致死剂量对于不同人来说都是不同的,健康状况良好者甚至可能在接受了600R剂量后仍然幸存。450R是一个中间值,约有一半的人口会因接受450R的剂量而死。而对于缺乏抗生素、消洗条件的幸存者来说,这个中间值会下降到350R。但人类的躯体并不是不堪一击的。我们的自愈能力足以应付低剂量辐射,因此,倘若幸存者在核爆炸初期的两周内严格控制每日外出时间,仍有极大的可能熬到战争结束。这里强调一下,某次核打击的结束并不等于全面核战争的结束,幸存者所处的城市仍可能在数天数周甚至数月后迎来新一波的核打击。核战争是逐步升级的,除非交战双方签订停战协议,否则冲突两方幸存的大量核武器完全有能力发起多波次的核打击。同样的,全面核战的结束也并不一定等于战争的结束,交战双方将在战后继续对峙,幸存的军队仍会在焦土上继续作战。
                  对于大多数人来说,如果在核爆炸后前两周接受的辐射剂量不高于100R,那么在之后的两个月中,他所能承受的每日辐射剂量上限为6R。


                  IP属地:浙江10楼2018-02-20 20:05
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                    R(伦琴)与mSv(毫希弗)的基本换算是:1 R=10 mSv
                    可以在下表最后一列看到,4500 mSv(450R)是个中间值,接受剂量大于这个值的受灾人群中将有50%的可能性在深受急性放射病折磨后死去。

                    参考文献:U.S. Department of Defense, 1964, The Effects of Nuclear Weapons


                    IP属地:浙江11楼2018-02-20 21:26
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                      【误区2】:辐射能穿透一切,没人能逃脱其致命的影响。
                      【事实2】:射线是可以被削弱、屏蔽的,避难所与人防设施内是相对安全的。
                      部分γ射线的确能穿透哪怕最顶尖避难所的屏蔽防护层,威胁避难者的健康。然而,大家都听过“离开剂量谈毒性是耍流氓”这句话,受照剂量不高的情况并不等于生命受到威胁。所以也不难理解,这些顶尖防御工事内幸存者每日所接受的辐射剂量,甚至低于和平年代普通人一天所接受的辐射剂量(我们每天都在被射线穿透,但剂量太小所以没有影响我们的健康)。
                      核战掩体或优秀的人防设施都采用了足够厚的泥土、混凝土、铅板甚至贫铀来增强其防护力。γ射线穿透力虽强,但足够厚的混凝土也能将漏网的射线控制在一个安全值内。下图显示了不同数量的夯土填充层对γ射线的削弱效果。图中每一层夯土填充层的厚度都为225px,是夯土的减半厚度。(减半厚度指某种材料吸收一半射线所需要的最小厚度,换言之,伽马射线穿透225px的夯土后能量减半)。下图每一层夯土填充层的实际厚度为9厘米。另外,混凝土的减半厚度仅为6厘米。
                      当然,人防设施并不是通过夯土填充层来防御的,γ射线在穿透专用屏蔽材料时也不是直线行进,会因散射等因素而被进一步削弱。因此,下图仅为居住于非城市环境的居民提供了“乡村地下室避难所”的参考,仅帮助吧友理解屏蔽γ射线的原理。

                      参考文献:U.S. Department of Defense, 1964, The Effects of Nuclear Weapons


                      IP属地:浙江13楼2018-02-20 21:50
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                        IP属地:福建来自Android客户端14楼2018-02-21 12:32
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                          IP属地:浙江来自Android客户端15楼2018-02-21 18:35
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                            【误区3】:核弹爆炸形成的“火风暴”将耗尽城市上空的氧气,城市居民将在炙热中全部丧生
                            【事实3】:火风暴的产生是有条件的,作用距离是有限的,幸存者在人防设施中是安全的
                            晴朗的天气下,热辐射会在冲击波的帮助下形成火风暴(Fire Strom),点燃爆心周围的易燃物(比如窗帘、壁纸、报纸、干草),其作用距离可达数公里。例如:距离100万吨级核弹爆心15公里外人们,若未及时躲入室内,其暴露在外的皮肤可能会受到二度烧伤。此外,不同的气象条件也是影响热辐射作用距离的重要因素。潮湿的空气会吸收很大一部分热量,进而降低火风暴的毁伤能力。
                            很多人误以为,城市会在核爆的高温中灰飞烟灭渣都不剩。事实上,首先只有在地爆的情况下,爆心附近数才会有如此景象,而更广阔的城市区域受到的主要威胁则来自冲击波和热辐射。而火风暴只会在建筑密度极高的区域发生,而大部分地下人防设施则基本不会被大规模火灾波及。而如果按照常理,空爆打击城市,那么原爆点(Ground Zero)附近的建筑则会因极高的冲击波超压而被严重损毁,甚至整栋楼彻底坍塌。但由于空爆时,核爆火球不会触及地表,因此原爆点附近建筑并不会被高温“蒸发”
                            原爆点(Ground Zero):爆心在地面的投影点,即从核弹空中爆炸的位置画一条垂直于地面的直线,该线与地表的交界点即为原爆点。
                            下图为空爆(Air Burst)示意图。
                            【误区1】中已经提到,辐射落尘不是空爆的主要杀伤方式,冲击波、热辐射才是其致命所在,而冲击波又是核打击最重要的毁伤方式,没有之一。
                            参考文献:U.S. Department of Defense, 1964, The Effects of Nuclear Weapons


                            IP属地:浙江16楼2018-02-21 20:51
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                              怎么又是你?


                              IP属地:浙江来自Android客户端17楼2018-02-21 22:46
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