核武器杀伤力计算方法

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导读:核武器的杀伤破坏作用与其威力直接相关。描述核武器的威力经常使用两种参数: (1)核武器的威力 核武器的威力指爆炸时释放的总能量,通常用TNT当量(梯恩梯当量)度量。它表示产生同样能量所需的TNT炸药的重量;常用吨、千吨或百万吨TNT当量表示,有时简称“当量”,1吨TNT炸药爆炸释放的能量约为4183兆焦。外军现装备的核武器已形成不同威力的完整系列。特大当量核武器,如前苏联的SS一9型洲际战略导弹,单弹头当量为2500万吨;最小的核武器,如美国的w54特种核地雷,当量仅为10吨。

核武器的杀伤破坏作用与其威力直接相关。描述核武器的威力经常使用两种参数:


(1)核武器的威力

核武器的威力指爆炸时释放的总能量,通常用TNT当量(梯恩梯当量)度量。它表示产生同样能量所需的TNT炸药的重量;常用吨、千吨或百万吨TNT当量表示,有时简称“当量”,1吨TNT炸药爆炸释放的能量约为4183兆焦。外军现装备的核武器已形成不同威力的完整系列。特大当量核武器,如前苏联的SS一9型洲际战略导弹,单弹头当量为2500万吨;最小的核武器,如美国的w54特种核地雷,当量仅为10吨。


(2)核武器的比威力

核武器的比威力是其威力与弹重的比值,单位是吨TNT当量/千克或简称吨/千克。比威力是核武器研制水平的标志,该值越高,研制水平也越高。


1945年美国投在日本的两枚原子弹比威力值为0.3~4.5吨/千克。美国俄亥俄级核潜艇上的三叉戟2型D5潜射导弹的W88型核弹头,当量为475万吨,比威力达2.35千吨/千克。


目前,美国的核武器已具有“当量可调性”,即同一枚核弹,其威力可根据需要在一定范围内变动。例如美军的B-61核航弹,其当量可进行4种调节,范围为0.5~34.5万吨,可根据战术需要直接在载机上灵活调节。


核弹杀伤力计算公式:

有效杀伤距离 = C * 爆炸当量^(1/3)................ (C为比例常数,^(1/3)为求立方根)


一般取比例常数为1.493885


当量为10万吨时,

有效杀伤半径 = 1.493885 * 10^(1/3) = 3.22千米

有效杀伤面积 = pi * 3.22 * 3.22 = 33平方千米


当量为100万吨时,

有效杀伤半径 = 1.493885 * 100^(1/3) = 6.93千米

有效杀伤面积 = pi * 6.93 * 6.93 = 150平方千米


当量为1000万吨时,

有效杀伤半径 = 1.493885 * 1000^(1/3) = 14.93千米

有效杀伤面积 = pi * 14.93 * 14.93 = 700平方千米


当量为1万万吨时,

有效杀伤半径 = 1.493885 * 10000^(1/3) = 32.18千米

有效杀伤面积 = pi * 32.18 * 32.18 = 3257平方千米



核武器的杀伤破坏方式有五种:光辐射、冲击波、早期核辐射、电磁脉冲及放射性沾染。前四种方式作用时间很短,一般在几十秒钟以内,放射性沾染时间较长,可持续几天、几十天时间。


光辐射也叫热辐射,它是在核爆炸时释放出的比太阳光还要强烈,且可以每秒30万公里的速度进行直线传播的一种杀伤方式。当量为1000吨的核爆炸,发光时间为0.69秒;当量为1000万吨时,发光时间为12.6秒。l枚当量为之万吨的原子就会受到比阳光强13倍的光照射,其范围可达2800米。在光辐射的作围下,可使人致伤、致盲,某些物体会引起燃烧。


冲击波是核爆炸后产生的一种巨大气流和超压。一枚3万吨的原子弹爆炸后,在距爆心投影点800米处,冲击波的运动速度可达200米/秒,而强台风风速只不过40~50米/秒,因此可迅速摧毁建筑物、电网等矗立设施。此外,还可产生巨大超压,杀伤人员、摧毁硬目标。当量为2万吨的核爆炸,


在距爆心投影点65U米以内,超压值大于1公斤/厘米2。可把位于该区域内的所有建筑物及人员彻底摧毁。其毁伤范围可达2000米以外。


早期核辐射实际上就是在核爆炸最初几十秒钟放出的中子流和γ射线。1枚当量为2万吨的原子弹爆炸后,对距爆心投影区1100米以内的人员可造成


极重度杀伤,如果是1000吨级中子弹,在这个范围内的人员几周内会致死,在200米以内的人员则当即全部致死。


电磁脉冲是一种能够有效破坏敌电子装备的杀伤破坏方式,它的电场强度在几公里范围内可达1万至10万伏,且能在0.01~0.03微秒的瞬间上升到最大强度,而且可以覆盖从3~30千周的极低频到30~300千周的极高频之间的所有频谱。它不仅能使电子装备的元器件严重受损,还能击穿绝缘,烧毁电路,冲销计算机内存,使全部无线电指挥、控制和通信设备失灵。1颗100万吨当量的原子弹爆炸可殃及30公里,1000万吨时可达115公里,5000万吨时可达190公里。放射性沾染是蘑菇状烟云飘散后所降落的烟尘,它对人体可造成体内体外照射或皮肤的伤,以致死亡。1954年2月28日,美国在比基尼岛试验的1500万吨氢弹,爆后6小时,沾染区仍长达257公里,宽64公里。


氢弹对核燃料和运输条件要求严格。氘和氚在常温常压下是气态,体积大而且不易存放,因此要用低温或超高压使其液化或固化。

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