50公里高度以上核爆炸的辐射能传输,核辐射.pdf

公里高度以上核爆炸的辐射能传输摘要这篇理 论研 究考 查了大气层内很高高度上 ? ?! ∀ ? 公 里#或在外层空间 大于∀ ?公里高度#核武器爆炸预期的热 辐射从地 面效应观点来看,很高高度大气层爆炸开始是 一种强烈 的∃射线闪光这些无 形 的射线具有较小的穿透能力,并且立 即由爆点周 围的空 气分子形成的球面所包围随着火球扩张和它 的能量传给愈来愈多的空气质量,它最终冷却到%?,? ??/ !,‘:!!,、、,:一/,:/,!,二 二 长 普∃)? ?或, )/,卡1厘米“现在我们有了地面投影点的值,我们希望知道离地面投影点,%?廿’!,!”,一,,‘!了,?!’、!!!!=, ,、多远才降低到) ?卡1厘米“的能流相对缩减是地面投影点值的?/, % 或, %肠利 用图2一,中左≅∀ ?公里曲线,我 们看到在离地 面投影点)/?倍爆高处或)/?∃∀7 Α)% ? 公里处发生?/, %倍的降低因此爆后第一秒内接收) ?卡1 厘米“的圆周半径是)% ?公里运用中的有 关问题本文研究的? ?公里以上高大气层 的特性排除了大威力武器在超过∀ ?公里 以上 的外层空间爆炸时增大破坏半径 的可能性。

这个高度界限具有若干直接的意义一个是对于 ∀ ?公里以上 的爆炸,仅仅“朝向 地面”的∃射线 才有引起地面效应 的意义在这个研究中,“朝向地面”意指垂直方向的约( ?内的辐射来 自爆炸的初始、射线辐射是向各个方向传播的这些离开地面向上的二射线,没有重大 的障碍而进入外层空间外层 空间 以上的爆炸,朝下的大约( ?’锥体 内的射线将引起一个∀ ?公里到 − ?公里高度上的膨胀的火饼其结果,不到四分之 一介的爆炸能量用来加热空气,然后 空气再辐射能量到地面因此,在效应方面,稍低于 ∀ ?公里 的武器爆炸比稍高于 ∀ ?公里 的相 同武器爆炸要大四倍超过∀ ?公里 以后在高度上的进一步增加,热效率就进一步降低,但是降低的速率远小于在∀ #公里附近发生 的降低速率火球上 限高度的另 一个重要的有关 问题是在地面上看时存在 一个最大的范围,它与当量无关这个限制是地球曲率的结果,画于 图,(地面范围的最大半径 在此半径内 能“看见”给定爆高上爆炸的武器火球#由它 的极限地 面距离给定出在 ∀ ?公里,最大地面距离是)?? ?公里超过 ∀ ?公里 的爆高,最大可能的地面距离是)? ??公里加上火饼的半径它大约是Β一∀ ?公里#。

仅仅上边的事实给进攻者带来 了 问题,如果他希望传给地面的热量和地面 上接收有破坏作用的热量 例如在)到) ?秒内有?到) ?卡1厘米%,它足以使干燥物质,如纸类或落叶燃烧#的面积两者都为最大爆高愈高,核弹可以更远地看到,但是在影响圈内它送到单位面积上的能量愈小研究中注意的另一个事情是,爆炸的∃射线能量被空气分子吸收后向地面再辐射的持续时间随爆高增加而逐渐变长这种效应进一步降低了着火能力关于这一点,可以回忆一下太阳在波士顿的纬度上在七月分的整天交 出Χ卡1厘米,仅以熹卡1厘米%/秒的’刀、’曰一!一!”研 一”! 一一!产,1碑!一Δ、!!’一”‘!’ 一一⋯, ?’一‘一“’丫!速率交出那么多的能量,这个事实就是为什么那个能量不可能引起燃烧的原因这个研究注意到这些波长在垂直方向射线的大气传输系数 它到地面的距离最近#在0 ?肠和∀ ?肠之间,而在) )’低仰角时降低到, ?肠,在) )’以下 的仰角时将进一步降低因此在这篇研究报告中都用四分之一,即使其几何 值接近于. 4Ε即使不考虑 火球将下降到 ∀ ?公里上 的效应,并且还 不计 远距离上必 然 的逆平 方律损耗,高空核爆炸时极 限地 面距离上 的热效应必然是比较小的。

芬把的仰角头减中心第她的地平线图4一(由地球曲率造成的核爆炸热效应的地面距离限制本研究假定一个)? ?肠的透明大气层云,雾霆,灰尘,湿气等等的存在将进 一步降低? ?公里到∀ ?公 里大气层 或∀ ?公里 以上外层 空间的爆 炸效应,特别是在远 距离上这篇沦文的下 一步 研究就是研究存在这因素的影响这个 研究中另 一个“忽略的”考虑是阴影在小仰角时,甚至小的物体的阴影也是非常长,因此物体后面 的那部分 表面受到保护研究还假定范 围内的全部平 面“倾斜”而垂直 于来 到 的射线,实际上这是 不真实的但是在给定的目标范 围内存在着大量 的最佳指 向平 面,而 它们将成为起火点本研究中讨论 的有关问题似乎排除了为了热效应复盖面积最 大而使用下十年内可能大小 ) ??到) ? ? ?兆吨#的轨道式武器由于大气阻力和其它 因素,任何大 的目标必须在高于?? ?公 里 的轨道上,以便具有超过几天 的寿命并且保证对武器的合理 的控制爆高愈高,能 量直接损失于空 间就愈大,而在∀ ?公 里高度上的火饼效应 的持续时间也愈长当然,在稳定的高轨道中储存的武器能由制动火箭技术降低到较低的高度,但是这时武器在 它 的爆高上复盖 的面积将相 应地 收缩。

为 了从轨道高度上爆炸而向地 面传递充分 的热,如 同某些武器发展 观察家推测 的那样,以便“烧坏若千个西方国家”,所需要的弹头必须比这 十年中大概可行的弹头要大得多为了发射这些超重弹头,并把它放到稳定的轨道上,需要复杂的火箭装置,其大小和费用比得上巨大 的有人驾驶的月球探险飞船)引言对核武器起火能力的研究揭示 出大当量 超过)兆 吨#武器在高空 超过? ?公里#爆炸时的能量脉冲在当前的估算中存在很大 差异为了分析这些差异,重新研究了这个问题这个文献研 究 了从接近)护’∋温度的脉冲点源处传递能量有关的基本物理定律,假定的温度是在参考文献 .# 中核武器 的特征温度 ?公里高度以下爆炸时关于能量转换成冲击波和热辐射的形式的情况大部分是众所周知的,并且已公布过‘”超过 , ?公里,冲击波效应很快地减小,以至到超过? ?公里高度时完全成为 不重要的了,那里 只是热辐射才是能量转换的主要机制在这个文献中我们仅考虑? ?公 里 以上的高度上理论性地研究辐射能转换过程,而 免除冲击波效应这个高度范围的试验数据较少,仅从 以“麻栗树”Φ Γ Η ∋# 0 0 公里 # 和以“香橙”产口之百 . . ./5 5 5口气气口口门门] ] ])) /) ) ).⊥ ⊥ ⊥尸气气曰曰ΨΨ . . .] ] ]口口.# # #Ψ// / /门门口口)/已_/[ [ [ . . .Μ Μ Μ口口口口Μ. . .川. . ... . .口口口口田田)/))) ) ).. . .口口口口巴巴田田回回.. . .口口口口] ] ]田田口口Μ Μ Μ口口口口Σ Σ Σ))川川 口口口口口口皿皿.. . .[[ [ [口口口口 田田_))5[ [ [ [[ [ [Ζ Ζ Ζ口口口口 ] ] ]翻翻卜卜Ζ Ζ Ζ Ζ Ζ Ζ] ] ]田田 口口口口口口口 口口5川川 绷绷绷绷绷绷 蜘蜘蜘蜘蜘土土 幽幽幽幽幽幽卫卫 且且二二入入目/ / / / / 上上上上上上上上上皿皿Ψ Ψ Ψ Ψ Ψ Ψ Ψ Ψ Ψ Ψ Ψ Ψ Ψ Ψ Ψ Ψ Ψ Ψ Ψ Ψ Ψ Ψ Ψ Ψ Ψ Ψ Ψ Ψ Ψ Ψ Ψ Ψ Ψ Ψ Ψ Ψ Ψ Ψ Ψ竺竺竺竺竺竺竺竺竺竺 三三月月目目目目用用目目目目目目目 团团麟麟麟用用目目目目 用用 月月月目目区区用用用用 目目目目目目目 目目泪胜[ [ [ 一一一一曰曰日日田田曲曲润一州州曰曰日日田田姗姗姗日日日日Ι Ι Ι田田 洲洲洲日日日日围围田田日日日曰曰日日日日朴片片 . . . . .「 二二口口))) ) )Μ )) ) )Μ Μ Μ口口口口印印)) ) ) )门门口口门门] ] ]))) ) )[ [ [门门? ? ?] ] ]团团口口. . .门门口口口口)/川[ [ [ 口口口口「「田田__ _ _ _ _口口口口 即即))) ) ) ) )口口口口「「 印印#】】】日日「「 ] ] ] ] ] ]口口口口口口口 口口.川川 里里里里里里 塑塑塑塑塑工工塑塑塑塑塑塑里里 以以以二二二二上上 谨谨∗ ∗ ∗鉴鉴鉴鉴鉴埋埋 三三三三目目目目用用卿卿巨巨目目目目团团麟麟麟目目目目目目 即即解解解目目目目用用团团 目目我我目目目目 目目毋毋5 5 5 5 5亡二二巴巴「盆Φ Φ Φ/竹[ [ [/[ [ [「二_ _ _亡亡「】 二二弓匕/口口Μ Μ ΜΨ二二亡亡Ψ Ψ Ψ/Φ Φ Φ/ /一一. . .「二二口口「 Ψ # # #口口亡亡/[ [ [ Ψ, ,口口口口/目/侧引引 . . .竺, ,口口已已.5 ) ) ) )) . . . /( ( (口口仁仁皿皿川侧[ [ [ .[ [ [口口口口〔〔口口瓜瓜Μ Μ Μ口口口口田田团团〔〔/[ [ [旧旧口口Σ Σ Σ一))#[ [ [一一 飞感崛沙夕2 户2摆之会礴季澎粉2 22旧 ,它是辐射体中每立方厘米的能量辐射率,从方程 .一+#乘上辐射面积并且除以体积就可得得它,因此己ι反4Η、击/,.#/>/>7. .ε?ς,ε?ςΙ/Γ/μΘδΘΨ7; ;,Ηπ 27ΨΠ 寸⊥7?Τ7 ΘΥΥ⊥Θ⊥Θ?;27ΥΗ⊥ΨΥΨ7]%%‘#? ?“;7% %? ? #?“,ΗΜ召认℃书 ΨΙ一?∀一, +ΗΞλ Ξ2;) −?∀#/〔0〕∋⊥γ Θ.,Ξ/ε?ςϕε⊥.Θδ,Φεπ .Θ 27ΥΙ7ς⊥Χ、;⊥7?Υ,叮]>⊥λ.,Φ Θ]谬ΨεΨΞ.ΘΗ⊥.·,Η 3 二?ΙΘ 27Ψ‘ΧΒΙΘα7Ψ;,Ι ΙΡ5 )−? 0#/〔2〕>ε,、=))),7 7φ7Υ 犯叩Βδ2⊥仍,μεΘ]⊥..ε?,ϑΘσ37Ψφ一− +?#/〔吵〕认了Θ⊥2 2∗ΘΨ,Κ/η/ ε?ςα/ηΘ ι,=/一〕α ⊥; /5蛋阶)·.⊥;⊥,>Θ吕,ΞΨΘ ,))Θ⊥.;“7Υ;ΒΘΩ.Ξ7Ψ ‘,2ΨΘ?Θ/ 7ΓΥΥ⊥7⊥Θ?Θδ7ΥΗ⊥Ψ)%?〔Ζ ,〕〔)(〕Ξ? ςΘΨΓ.ΘΘ;拍?ϕ7]π εΨ ς] Θ?;,ϕΞ../7Υ;Β ΘΗ]/αΒδ2/47 ι/,4 ΘΨ/),Ν7./0,ϑ7/.,Π/+−=ε?/)−+%#/με22Θδ,>/?/ν/ε?ςΓ/>/?/ϕΞΨΒ叩,Γ.Θ Θ;Ψ 7?⊥Θε?ςΜ7?⊥Θ.刃 。

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