第1个回答 2024-07-06
当一颗百万吨级核武器在空中爆炸时，其释放的能量主要转化为以下形式的杀伤力：冲击波约占50%，光辐射约占35%，贯穿核辐射约占5%，放射性沾染约占10%。不同当量的核弹空爆时，对地面暴露人员的杀伤半径如下（单位：公里）：
1千吨级：
- 核冲击波：0.18
- 光辐射：0.16
- 贯穿核辐射：0.71
1万吨级：
- 核冲击波：0.45
- 光辐射：0.57
- 贯穿核辐射：1.00
十万吨级：
- 核冲击波：1.15
- 光辐射：1.87
- 贯穿核辐射：1.48
百万吨级：
- 核冲击波：2.87
- 光辐射：5.60
- 贯穿核辐射：1.98
对于百万吨级核弹，冲击波对地下设施的破坏半径为4.8公里。可见，小当量核弹的贯穿核辐射杀伤力最大，而大当量核弹的光辐射最厉害。上述不同杀伤作用同时作用于人体，因此核弹的综合性杀伤半径要比上表所列大一些。
不同状态的人员在核弹爆炸后的杀伤半径如下（单位：公里）：
- 1千吨级：0.85
- 1万吨级：1.5
- 十万吨级：3.1
- 百万吨级：6.3
- 千万吨级：12
核弹的威力与杀伤半径并非正比增长。从上表可以看出，核弹威力增长的规律大致是每增加一个数量级（10的幂次），杀伤半径才增加一倍。也就是说，1000万吨的巨型核弹的杀伤半径只是10万吨级核弹的4倍，杀伤面积也不过是它的16倍。
一颗百万吨级核弹在地面爆炸时，冲击波对地下设施的破坏半径为4.8公里。在城市中，百万吨级核弹空爆后，坚固建筑后的人员在4公里外不会送命，而地铁内人员只要在800米到900米外就能躲过一劫。
百万吨级的核武器空爆发生在超大级的现代化大都市会呈现何种情景：最初几秒的强烈光辐射和贯穿核辐射会让6.3公里内与炸点直视范围内的暴露人群立即死亡，五光十色的镜面玻璃墙围的反射作用会让躲藏在大楼背面的人们在光辐射下暴露无遗，无数建筑在高温下开始起火燃烧；接踵而至的冲击波将所有玻璃幕墙化为无数的玻璃霰弹横扫大街小巷，满载汽油的上百万辆汽车带着烈焰飞到数个街区外传播火种。
核爆炸引发的火灾以及摩天大楼倒塌，它造成的伤亡可能会超过核爆本身。除此之外还有核武器的第四种杀伤效应——放射性沾染，在一切结束之后，它还要纠缠数年，其杀伤范围在很大程度上取决于风力风向等气象因素，更取决于事后消洗作业和医疗救护工作的效率。
当然大城市不光是放大核弹的二次效应，它也不是没有好处：地铁里的人群的生存概率很高，钢筋水泥的森林对遮挡光辐射和减弱冲击波作用不小，稍微厚实点的砖墙或几十厘米厚的土层便能挡住致命的贯穿核辐射，迷宫般的建筑让救护人员消洗放射性沾染争取了时间。
在爆炸当量为100万吨级或更大威力的核爆炸中，核尘埃将升入同温层，抵达29公里的高空。核爆炸产生的尘埃究竟能上升多高取决于核弹的大小。
一颗当量为100万吨级的核弹爆炸，能炸出一个直径为数百码的坑，抛出的碎石达几百万吨，其中1万至3万吨极小的核尘埃微粒将上升到同温层。
1963年部分禁止核试验条约签订之前所进行的大气层氢弹试验。这些试验表明，当量为100万吨级的核弹在地爆时所产生的蘑菇云中含有1～6吨尘埃。同时，它还显示出核尘埃典型粒度是十分之几微米（1微米为1／1000毫米）。
根据对一场核战争所产生的核烟尘数量的估算，TTAPS科学小组的专家们估计：一颗核弹在一个城市上空爆炸后，每百万吨的核爆炸可造成100平方英里以上的火区，而一般说来，烈火在农村蔓延的区域则要小一些。在城市火区，每平方英里的大火大约会产生200吨核烟尘，而农村的大火大约只产生70吨左右的烟尘。
五角大楼模拟印巴核战：模拟显示，巴基斯坦为阻止印军进攻，在巴控克什米尔首府引爆一枚10千吨级核弹，将杀死超过3400名平民和数千名印军。
假如巴基斯坦向印度边境城市阿姆里萨尔投射一枚10千吨级的核弹，会造成一个直径达1.68英里的爆炸区，会造成112280人在短时间内死亡，另外还有数万人受到致命的核辐射。
如果印度发动报复袭击，向巴第二大城市拉合尔投射12千吨级核弹，会造成直径1.75英里的爆炸区，致使122000人死亡，还会形成一条1英里宽、6.3英里长的非常危险的辐射尘埃区，该区的死亡率会达到90%左右。如果风力变大，还会有数百万平民受到致命的核辐射威胁。
二、如果这样一枚核弹落在北京二环之内（假设300m高度空爆），那么在房山、门头沟、密云会是什么情况（人员、建筑、地貌等）？在天津、保定、唐山又会是什么情况，在更远一点的秦皇岛和张家口呢？
几年前的《兵器知识》曾发表一篇核战争的文章，文中模拟对美国洛杉矶发动核攻击，三枚五十万吨级别的氢弹，炸点合适，可以彻底摧毁这座超级大城市。
北京市国土资源管理局新公布数据为16410.54平方千米，2004年年末，全市常住人口（在京居住半年以上人口）1492.7万人，全市户籍人口1162.9万人。目前城区面积为600多平方千米，而北京市城区规划面积1042平方千米。
北京市面积比大洛杉矶地区大一半，人口为洛杉矶市的四倍。因此可以预计，百万吨级的核武器空爆，半径在6.3公里的暴露人员死亡，核爆中心区域外的人员死亡率按核爆威力递减。核爆中心区域约近一百平方公里（占现有城区总面积的6—8分之一）建筑物和人员毁损、杀伤。人口的八分之一（一百多万人口）立即死亡或受到核辐射的致命杀伤，或是在日后的医院里痛苦的死亡。上千万人口受到核辐射的影响。
房山、门头沟、密云会是什么情况（人员、建筑、地貌等）？由于北京市周边山体对核武器杀伤的衰减作用，房山、门头沟、密云区域如不是被核武器直接命中，短期内受到的影响并不大。距核爆炸心半径25公里以外的地区，除事后受到放射性核沾染的作用外，其它的影响并不大。核冲击波在半径12公里以外即衰竭，房山、门头沟、密云地区会有震感，建筑物部分受损，并随之产生一定的人员伤亡。
在更远一点的秦皇岛和张家口呢？稍有震感，如风向指向上述两座城市，会受到相应的放射性核沾染。
三、如果换成是4百万吨级的核弹那又是什么情况?
核弹的威力与杀伤半径不是呈正比增长的。可从上表中发现核弹威力增长的规律，大致上每增加一个数量级（10的幂次），杀伤半径才增加一倍。也就是说，1000万吨的巨型核弹的杀伤半径只是10万吨级核弹的4倍，杀伤面积也不过是它的16倍。换成是4百万吨级的核弹，摧毁面积和杀伤人员的效应只比百万吨级的核弹增加50%左右。
附：1945年8月9日，人类的第三枚原子弹——‘胖子’在日本长崎市起爆产生的蘑菇云。（胖子”是一颗钚弹，长约3．6米，直径1．5米，重约4．9吨，梯恩梯（TNT）当量为2．2万吨，爆高503米。“胖子”采用复杂的“内爆法”引爆系统，由气压、定时、雷达和冲击4个不同引信组成。轰炸造成长崎市23万人口中的8.6万余人当日伤亡和失踪，城市60％的建筑物被毁。长崎市共14万人受原子弹伤害死亡或陆续死亡。）