核弹在你旁边爆炸会怎样?科学家模拟系统让你感受

Daphane

来源:网易科学人

如果有人在100拉德（辐射剂量单位）/小时的区域外站4个小时，他们就会受到400拉德的辐射影响，这足以使50%的人死于急性辐射综合症。

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想象下，当一枚15万吨级当量的核弹在距离你最近的城市发生爆炸时，结果会怎样？你知道这座城市、周边地区以及其居民会受到怎样的影响吗？如果你想象不出“很多人会死”的场景，无需感到愧疚。史蒂文斯理工学院历史学家亚历克斯·惠勒斯坦（Alex Wellerstein）表示：“在我们当前生活的世界中，虽然核武器问题经常成为报纸上的头条新闻，但大多数人仍然对核武器爆炸造成的后果不甚了解。”

为了帮助世界了解核武器爆炸的后果，惠勒斯坦开发出一款名为“Nukemap”的交互式浏览器应用。他写道：“有些人认为核弹爆炸会立即摧毁世界上的所有东西，其他人则认为它们与传统炸弹没什么区别，而实际上其影响介于两者之间。”为了展示这种影响，Nukemap允许你建造虚拟核弹，并把它投到地球上的任何地方。该软件使用了解密的方程式以及有关核武器及其效果的模型，包括火球大小、爆炸半径、辐射区等，然后将结果呈现在谷歌地图上。

Nukemap上预先设定的选项可以让你选择历史或最近的核弹爆炸事件，包括最近朝鲜核试验和Tsar Bomba，后者是有史以来被引爆的威力最大核装置。Nukemap甚至根据武器投放的位置、高度等数据，估算出其造成的伤亡情况。惠勒斯坦首个版本的Nukemap是2012年2月份推出的，但他不久前将其升级为2.5版本。到目前为止，用户已经在Nukemap中制造了超过1.24亿次核爆炸。

Nukemap 2.5的新功能让你可以根据当地的天气情况，看到放射性沉降物云团会在哪里漂移。放射性尘降物指的是被核爆炸吸入的尘土和碎片，其辐射水平十分危险，它们可被推入大气层中，并在很远的地方洒落。升级后的工具还可以导出你创造的场景，将它们加载到Google Earth这样的地图软件中，并以3D的方式进行探索。惠勒斯坦在他的网站上写道:“我希望人们能理解核武器对他们所熟悉的地方造成的影响，以及不同当量的核武器会造成哪些不同的影响。”

我们决定测试下Nukemap 2.5，模拟朝鲜于9月3日进行的地下核试验。有些专家认为，朝鲜的实验目标可能是热核炸弹，爆炸威力相当于15万吨TNT炸药被引爆。这是朝鲜迄今为止进行的威力最大的核爆炸，其强度是1945年广岛原子弹的10倍，后者当时造成约15万人伤亡。我们的目标是旧金山，因为根据惠勒斯坦开发的配套工具Missilemap计算，这座城市位于朝鲜最新、最先进洲际弹道导弹Hwasong-14的射程之内。

在默认情况下，Nukemap假设当量达到15万吨级的核弹头在城市上空1600米处爆炸。空中引爆可以发挥核弹的最大破坏力，因为这能让爆炸的能量扩散出去。如果核弹在地面上引爆，土壤会吸收更多的能量。爆炸的主要效果在四个彩色区域中展示出来：

1）火球区(直径900米)：在离爆炸地点最近的地方，灼热的火焰会烧毁大多数建筑物、物体和人；

2）辐射区(直径2000米)：核弹爆炸后散发的伽马射线和其他辐射在这个区域内非常强烈，50%以上的人会在“几个小时到几周内”死亡；

3）空气爆炸区(直径7500米)：大多数住宅建筑都会崩塌，人类耳膜也会破裂，死伤者无数；

4）热辐射区(直径10500米)：这个区域被炽热的紫外线照射，在爆炸范围内的任何人都会被灼伤。皮肤三度烧伤者非常普遍，而且通常觉察不到痛苦，因为他们的疼痛神经也遭到破坏。这些影响会导致严重的疤痕或功能丧失，有的还可能需要截肢。

点击“放射性沉降物”选项不会产生任何明显爆炸效果。Nukemap底部有一段说明:“你选择的爆炸高度太高，无法产生显著的局部沉降物。”当我们将高度转换为表面爆炸时，出现了一种截然不同的景象：热空气和空气爆炸区缩小了，但火球区翻了一倍，辐射区几乎增加了两倍。我们还启用了基于本地天气的放射性沉降物设置。为了看到其对人类的影响，我们也选择了“伤亡”选项

幸运的是，在这种假设情况下，当地的风向是西南方向移动的，将大部分放射性尘埃吹向太平洋。如果有人在100拉德（辐射剂量单位）/小时的区域外站4个小时，他们就会受到400拉德的辐射影响，这足以使50%的人死于急性辐射综合症。然而，根据Nukemap的伤亡估计，这一爆炸仍将导致13万人死亡，并在接下来的24小时内造成28万人受伤。Nukemap指出，这还不包括放射性沉降物的影响。

我们迫切希望尝试其他功能，但这似乎需要做些额外工作。例如，与浏览器的计算结果相比较，放射性沉降带出现在完全不同的区域——几乎覆盖旧金山南部，而不是西南偏西方向。但它在3D中观看核爆火球区时仍然非常有用，因为它与一个主要城市有关，可以看到其几乎吞噬了整个街区。

惠勒斯坦和史蒂文斯理工学院的其他人正在研究一个相关项目，名为重塑公民防御（Reinventing Civil Defence）。这一努力的目标是“开发关于核风险的新沟通策略，这些风险有可能引起公众的共鸣。”该项目获得了50万美元的资助，预计将于2019年首次亮相。