Auswirkungen nuklearer Explosionen

Ein 23-Kilotonnen-Turmgeschoss namens BADGER, abgefeuert am 18. April 1953 auf dem Nevada Test Site als Teil der Atomtestreihe Operation Upshot-Knothole.

Atomwaffen
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EIN Nukleare Explosion entsteht durch die schnelle Freisetzung von Energie aus einer unkontrollierten Kernreaktion. Die treibende Reaktion kann sein Kernspaltung , Kernfusion oder eine mehrstufige Kaskadenkombination der beiden.

Atmosphärische Atomexplosionen werden mit 'Atompilzen' in Verbindung gebracht, obwohl Atompilze bei großen chemischen Explosionen auftreten können und es möglich ist, eine Atomexplosion ohne diese Wolken zu haben. Atmosphärische Nuklearexplosionen erzeugen große Mengen an Strahlung und radioaktiven Trümmern. 1963 unterzeichneten alle Nuklearstaaten und viele Nichtnuklearstaaten den Vertrag über ein begrenztes Testverbot, in dem sie sich verpflichteten, keine Atomwaffen in der Atmosphäre, unter Wasser oder im Weltraum zu testen. Der Vertrag erlaubt unterirdische Tests.

Bisherige Hauptanwendung war das Militär (d.h. Atomwaffen ). Es gibt jedoch noch andere potenzielle Anwendungen, die noch nicht erforscht sind oder als fast aufgegeben gelten. Sie beinhalten:

• Nuklearer Impulsantrieb, einschließlich der Verwendung einer nuklearen Explosion als Strategie zur Ablenkung von Asteroiden.
• Ein unsicherer Prototyp der Fusionskraft; siehe SCHRITT
• Friedliche nukleare Explosionen

Geschichte

Eine nukleare Explosion (nukleare Detonation) ist auf der Erde zweimal mit einem aufgetreten Nuklearwaffe während des Krieges (während des Zweiten Weltkriegs, der Atombombenangriffe auf Hiroshima und Nagasaki), etwa 2.000 Mal während der Tests von Atomwaffen und etwa 27 Mal in den USA und 156 Mal in der UdSSR bei einer Reihe friedlicher Atomexplosionen; siehe Operation Pflugschar; und nukleare Explosionen für die Volkswirtschaft

Meilenstein nukleare Explosionen

Die folgende Liste enthält Meilensteine ​​bei nuklearen Explosionen. Neben den Atombombenanschlägen auf Hiroshima und Nagasaki sind der erste Atomtest eines bestimmten Waffentyps für ein Land und ansonsten bemerkenswerte Tests (wie der größte Test aller Zeiten) enthalten. Alle Ausbeuten (Sprengkraft) sind in ihren geschätzten Energieäquivalenten in Kilotonnen TNT (siehe Megatonne) angegeben.

Datum	Name	Ertrag (kt)	Land	Bedeutung
16. Juli 1945	Dreieinigkeit	19	Hirsch	Erster Spaltwaffentest
6. August 1945	Kleiner Junge	fünfzehn	Hirsch	Bombardierung von Hiroshima, Japan
9. August 1945	Dicker Mann	einundzwanzig	Hirsch	Bombardierung von Nagasaki, Japan
29. August 1949	Joe 1	22	UdSSR	Erster Spaltwaffentest der UdSSR
3. Oktober 1952	Hurrikan	25	Vereinigtes Königreich	Erster Spaltwaffentest des Vereinigten Königreichs
1. November 1952	Ivy Mike	10.200	Hirsch	Erster 'inszenierter' thermonuklearer Waffentest (nicht einsetzbar)
12. August 1953	Joe 4	400	UdSSR	Erster Fusionswaffentest der UdSSR (nicht 'inszeniert', aber einsetzbar)
1. März 1954	Schloss Bravo	15.000	Hirsch	Erste einsetzbare 'inszenierte' thermonukleare Waffe; Fallout-Unfall
22. November 1955	RDS-37	1.600	UdSSR	Erster 'inszenierter' thermonuklearer Waffentest der UdSSR (einsatzbereit)
8. November 1957	Greifer X	1.800	Vereinigtes Königreich	Erster (erfolgreicher) „inszenierter“ thermonuklearer Waffentest durch Großbritannien
13. Februar 1960	Blaue Springmaus	60	Frankreich	Erster Spaltwaffentest Frankreichs
31. Oktober 1961	Zar Bombe	50.000	UdSSR	Größte jemals getestete thermonukleare Waffe
16. Oktober 1964	596	22	China	Erster Spaltwaffentest durch China
17. Juni 1967	Prüfung Nr. 6	3.300	China	Erster 'inszenierter' thermonuklearer Waffentest Chinas
24. August 1968	Kanopus	2.600	Frankreich	Erster 'inszenierter' thermonuklearer Test durch Frankreich
18. Mai 1974	Lächelnder Buddha	12	Indien	Erster Spaltungs-Kernsprengstofftest durch Indien
11. Mai 1998	Shakti I	43	Indien	Erster potenzieller Fusions-/Boosted-Waffentest durch Indien (genaue Erträge umstritten, zwischen 25 kt und 45 kt)
13. Mai 1998	Shakti II	12	Indien	Erster Spaltwaffentest durch Indien
28. Mai 1998	Chagai-I	~9	Pakistan	Erster Spaltwaffentest Pakistans
9. Oktober 2006	Hwadae-ri	<1	Nord Korea	Erstes von Nordkorea getestetes Spaltgerät

„Einsetzbar“ bezieht sich darauf, ob das getestete Gerät hypothetisch im tatsächlichen Kampf eingesetzt werden könnte (im Gegensatz zu einem Proof-of-Concept-Gerät). 'Staging' bezieht sich darauf, ob es sich um eine 'echte' Wasserstoffbombe der sogenannten Teller-Ulam-Konfiguration oder einfach um eine Form einer verstärkten Spaltwaffe handelte. Eine vollständigere Liste der Atomtestreihen finden Sie unter Liste der Atomtests . Einige genaue Ertragsschätzungen, wie die der Zar Bombe und die Tests von Indien und Pakistan im Jahr 1998 sind unter Fachleuten etwas umstritten.

Auswirkungen einer nuklearen Explosion

Die von einer Atomwaffe freigesetzte Energie lässt sich in vier Hauptkategorien einteilen:

• Explosion – 40–60 % der Gesamtenergie
• Wärmestrahlung – 30–50 % der Gesamtenergie
• Ionisierende Strahlung – 5 % der Gesamtenergie
• Reststrahlung (nuklearer Fallout) – 5–10 % der Gesamtenergie

Ein amerikanischer Atomtest.

Die oben genannten Werte variieren jedoch je nach Konstruktion der Waffe und der Umgebung, in der sie gezündet wird. Die Wechselwirkung der Röntgenstrahlen und Trümmer mit der Umgebung bestimmt, wie viel Energie als Explosion und wie viel als Licht erzeugt wird. Im Allgemeinen gilt: Je dichter das Medium um die Bombe herum ist, desto mehr wird es absorbieren und desto stärker wird die Schockwelle sein. Die Wärmestrahlung nimmt mit zunehmender Entfernung am langsamsten ab, daher wird dieser Effekt umso wichtiger, je größer die Waffe ist. Ionisierende Strahlung wird von der Luft stark absorbiert und ist daher nur für kleinere Waffen gefährlich. Explosionsschaden fällt schneller ab als thermische Strahlung, aber langsamer als ionisierende Strahlung.

Die vorherrschenden Auswirkungen einer Atomwaffe (Explosion und Wärmestrahlung) sind die gleichen physikalischen Schadensmechanismen wie herkömmliche Sprengstoffe, aber die von einem Atomsprengstoff erzeugte Energie ist millionenfach höher pro Gramm und die erreichten Temperaturen liegen im zweistelligen Millionenbereich Grad.

Die Energie eines nuklearen Sprengstoffs wird zunächst in Form von Gammastrahlen freigesetzt und Neutronen . Wenn es ein umgebendes Material wie Luft, Gestein oder Wasser gibt, interagiert diese Strahlung mit dem Material und erwärmt es schnell auf eine Gleichgewichtstemperatur in etwa einer Mikrosekunde. Das heiße Material gibt Wärmestrahlung ab, meist weiche Röntgenstrahlen, die 75 % der Energie der Explosion ausmachen. Außerdem bewirkt die Erwärmung und Verdampfung des umgebenden Materials, dass es sich schnell ausdehnt, und die kinetische Energie dieser Ausdehnung macht fast die gesamte verbleibende Energie aus.

Wenn eine nukleare Detonation in der Luft nahe dem Meeresspiegel auftritt, werden die meisten weichen Röntgenstrahlen in der primären Wärmestrahlung innerhalb von wenigen Metern absorbiert. Ein Teil der Energie wird in die zurückgestrahlt ultraviolett , sichtbares Licht und Infrarotspektrum, aber die meiste Energie erwärmt ein kugelförmiges Luftvolumen. Dies bildet einen Feuerball und die damit verbundenen Effekte.

In großen Höhen, wo die Luftdichte gering ist, legen die weichen Röntgenstrahlen in einem Burst lange Strecken zurück, bevor sie absorbiert werden. Die Energie wird so verdünnt, dass die Druckwelle halb so stark oder weniger stark sein kann. Der Rest der Energie wird als stärkerer thermischer Impuls dissipiert.

1945 gab es einige erste Spekulationen unter den Wissenschaftlern, die die ersten Atomwaffen entwickelten, dass es eine Möglichkeit geben könnte, die zu zünden Erdatmosphäre mit einer ausreichend großen nuklearen Explosion. Dabei würde es sich um eine Kernreaktion zweier Stickstoffatome handeln, die ein Kohlenstoff- und ein Sauerstoffatom unter Freisetzung von Energie bilden. Diese Energie würde den verbleibenden Stickstoff ausreichend erhitzen, um die Reaktion am Laufen zu halten, bis alle Stickstoffatome verbraucht sind. Dies erwies sich jedoch schnell als unwahrscheinlich genug, um als unmöglich angesehen zu werden. Trotzdem hält sich die Vorstellung seit vielen Jahren als Gerücht.

Direkte Auswirkungen

Explosionsschaden

Der Überdruck reicht von 1 bis 50 psi eines 1 Kilotonnen TNT-Luftstoßes als Funktion der Explosionshöhe. Die dünne schwarze Kurve zeigt die optimale Burst-Höhe für einen gegebenen Bodenbereich an.

Die hohen Temperaturen und Drücke bewirken, dass sich Gas in einer dünnen, dichten Hülle, die als „hydrodynamische Front“ bezeichnet wird, radial nach außen bewegt. Die Vorderseite wirkt wie ein Kolben, der gegen das umgebende Medium drückt und es komprimiert, um eine kugelförmig expandierende Stoßwelle zu erzeugen. Diese Schockwelle befindet sich zunächst innerhalb der Oberfläche des sich entwickelnden Feuerballs, der durch die Röntgenstrahlen in einem Luftvolumen erzeugt wird. Innerhalb von Sekundenbruchteilen verdeckt die dichte Stoßfront jedoch den Feuerball und erzeugt den charakteristischen doppelten Lichtimpuls, der von einer nuklearen Detonation ausgeht. Bei Luftstößen auf oder nahe Meereshöhe gehen zwischen 50 und 60 % der Explosionsenergie in die Druckwelle ein, abhängig von der Größe und dem Ertrag-zu-Gewicht-Verhältnis der Bombe. In der Regel ist die Explosionsfraktion bei geringer Sprengkraft und/oder hoher Bombenmasse höher. Darüber hinaus nimmt sie in großen Höhen ab, da weniger Luftmasse vorhanden ist, um Strahlungsenergie zu absorbieren und in Explosion umzuwandeln. Dieser Effekt ist am wichtigsten für Höhen über 30 km, was <1 Prozent der Luftdichte auf Meereshöhe entspricht.

Ein Großteil der Zerstörung, die durch eine nukleare Explosion verursacht wird, ist auf Explosionseffekte zurückzuführen. Die meisten Gebäude, mit Ausnahme von verstärkten oder explosionssicheren Strukturen, erleiden mäßige bis schwere Schäden, wenn sie einem Überdruck von nur 35,5 Kilopascal (kPa) (5,15 Pfund Kraft pro Quadratzoll oder 0,35 atm) ausgesetzt werden.

Der Windstoß kann mehrere hundert km/h überschreiten. Die Reichweite für Blast-Effekte steigt mit der Sprengkraft der Waffe und hängt auch von der Explosionshöhe ab. Im Gegensatz zu dem, was man von der Geometrie erwarten könnte, ist die Explosionsreichweite für Oberflächen- oder Niedrighöhenexplosionen nicht maximal, sondern nimmt mit der Höhe bis zu einer 'optimalen Explosionshöhe' zu und nimmt dann für größere Höhen schnell ab. Dies ist auf das nichtlineare Verhalten von Stoßwellen zurückzuführen. Trifft die Druckwelle auf den Boden, wird sie reflektiert. Unterhalb eines bestimmten Reflexionswinkels verschmelzen die reflektierte Welle und die direkte Welle zu einer verstärkten Horizontalwelle, dem sogenannten Mach-Stiel (benannt nach Ernst Mach). Für jeden Zielüberdruck gibt es eine bestimmte optimale Explosionshöhe, bei der die Explosionsreichweite maximiert wird. Bei einem typischen Luftstoß, bei dem die Explosionsreichweite auf 5 bis 20 psi (35 bis 140 kPa) maximiert ist, werden diese oben angegebenen Werte für Überdruck und Windgeschwindigkeit in einer Reichweite von 0,7 km für 1 Kilotonne (kt) TNT-Ausbeute vorherrschen ; 3,2 km für 100 Knoten; und 15,0 km für 10 Megatonnen (Mt) TNT.

Zwei unterschiedliche, simultane Phänomene sind mit der Druckwelle in der Luft verbunden:

• Statischer Überdruck , d. h. der starke Druckanstieg, der durch die Stoßwelle ausgeübt wird. Der Überdruck an einem bestimmten Punkt ist direkt proportional zur Dichte der Luft in der Welle.
• Dynamische Drücke , d.h. Widerstand, der von den Druckwinden ausgeübt wird, die erforderlich sind, um die Druckwelle zu bilden. Diese Winde schieben, taumeln und zerreißen Gegenstände.

Die meisten Sachschäden, die durch einen nuklearen Luftstoß verursacht werden, werden durch eine Kombination aus dem hohen statischen Überdruck und den Explosionswinden verursacht. Die lange Kompression der Druckwelle schwächt Strukturen, die dann von den Druckwinden auseinandergerissen werden. Die Kompressions-, Vakuum- und Zugphasen können zusammen mehrere Sekunden oder länger dauern und Kräfte ausüben, die um ein Vielfaches größer sind als die stärksten Hurrikan .

Die Stoßwellen wirken auf den menschlichen Körper und verursachen Druckwellen durch das Gewebe. Diese Wellen schädigen meist Verbindungen zwischen Geweben unterschiedlicher Dichte (Knochen und Muskeln) oder die Grenzfläche zwischen Gewebe und Luft. Besonders geschädigt sind Lunge und Bauchraum, die Luft enthalten. Der Schaden verursacht schwere Blutungen oder Luftembolien, die beide schnell tödlich sein können. Der schätzungsweise lungenschädigende Überdruck beträgt etwa 70 kPa. Einige Trommelfelle würden wahrscheinlich bei etwa 22 kPa (0,2 atm) reißen und die Hälfte würde zwischen 90 und 130 kPa (0,9 bis 1,2 atm) reißen.

Explosionswinde : Die Widerstandsenergien der Druckwinde sind proportional zu den Kubikzahlen ihrer Geschwindigkeiten multipliziert mit der Dauer. Diese Winde können mehrere hundert Kilometer pro Stunde erreichen.

Thermische Strahlung

Beim Atombombenangriff auf Hiroshima wurden durch den Blitzbrand der Wärmestrahlung der Bombe „Schatten“ in die Wände gebrannt.

Atomwaffen stoßen große Mengen davon aus elektromagnetische Strahlung als sichtbares, infrarotes und ultraviolettes Licht. Die Hauptgefahren sind Verbrennungen und Auge Verletzungen. An klaren Tagen können diese Verletzungen weit über die Explosionsreichweite hinaus auftreten. Das Licht ist so stark, dass es Brände auslösen kann, die sich schnell in den Trümmern ausbreiten, die eine Explosion hinterlassen hat. Die Reichweite der thermischen Effekte nimmt mit der Waffenleistung deutlich zu. Die Wärmestrahlung macht je nach Leistung des Geräts zwischen 35-45 % der bei der Explosion freigesetzten Energie aus.

Es gibt zwei Arten von Augenverletzungen durch die Wärmestrahlung einer Waffe:

Blitzblindheit wird durch den anfänglichen brillanten Lichtblitz verursacht, der durch die nukleare Detonation erzeugt wird. Auf der Netzhaut wird mehr Lichtenergie empfangen, als toleriert werden kann, aber weniger als für eine irreversible Verletzung erforderlich ist. Die Netzhaut ist besonders empfindlich für sichtbares und kurzwelliges Infrarotlicht, da dieser Teil des elektromagnetischen Spektrums von der Linse auf die Netzhaut fokussiert wird. Das Ergebnis ist ein Ausbleichen der Sehpigmente und vorübergehende Erblindung für bis zu 40 Minuten.

Bei diesem Opfer des Atombombenangriffs auf Hiroshima ist das Muster des Kimonos deutlich als Verbrennungen auf der Haut zu erkennen.

Eine Netzhautverbrennung, die zu einer dauerhaften Schädigung durch Narbenbildung führt, wird auch durch die Konzentration direkter thermischer Energie auf der Netzhaut durch die Linse verursacht. Es tritt nur auf, wenn sich der Feuerball tatsächlich im Sichtfeld der Person befindet, und wäre eine relativ ungewöhnliche Verletzung. Netzhautverbrennungen können jedoch in beträchtlicher Entfernung von der Explosion erlitten werden. Die scheinbare Größe des Feuerballs, eine Funktion von Ertrag und Reichweite, bestimmt den Grad und das Ausmaß der Netzhautvernarbung. Eine Narbe im zentralen Gesichtsfeld wäre schwächender. Im Allgemeinen ist nur eine begrenzte Gesichtsfeldstörung wahrscheinlich, die kaum wahrnehmbar ist.

Da sich die Wärmestrahlung in geraden Linien vom Feuerball ausbreitet (sofern sie nicht gestreut wird), erzeugt jedes undurchsichtige Objekt einen schützenden Schatten. Wenn Nebel oder Dunst das Licht streuen, werden Dinge aus allen Richtungen erhitzt und die Abschirmung wird weniger effektiv. Es würde auch zu einer massiven Ausbreitung von Strahlung kommen, die dem Wind ausgeliefert wäre.

Trifft Wärmestrahlung auf ein Objekt, wird ein Teil reflektiert, ein Teil durchgelassen und der Rest absorbiert. Der Anteil, der absorbiert wird, hängt von der Art und Farbe des Materials ab. Ein dünnes Material kann viel übertragen. Ein heller Gegenstand kann einen Großteil der einfallenden Strahlung reflektieren und so einer Beschädigung entgehen. Die absorbierte Wärmestrahlung erhöht die Temperatur der Oberfläche und führt zum Versengen, Verkohlen und Verbrennen von Holz, Papier, Stoffen usw. Wenn das Material ein schlechter Wärmeleiter ist, wird die Wärme auf die Oberfläche des Materials beschränkt.

Die tatsächliche Entzündung von Materialien hängt davon ab, wie lange der thermische Impuls andauert und von der Dicke und dem Feuchtigkeitsgehalt des Ziels. In der Nähe von Ground Zero, wo das Licht 125 J/cm² übersteigt, wird brennen, was brennen kann. Weiter entfernt entflammen nur die am leichtesten entzündbaren Materialien. Brandeffekte werden durch Sekundärbrände verstärkt, die durch die Druckwelleneffekte ausgelöst werden, z. B. durch umgekippte Öfen und Öfen.

In Hiroshima entwickelte sich innerhalb von 20 Minuten nach der Detonation ein gewaltiger Feuersturm und zerstörte viele weitere Gebäude und Häuser. Ein Feuersturm hat orkanartige Winde, die aus allen Himmelsrichtungen in Richtung des Zentrums des Feuers wehen. Es ist jedoch kein Phänomen, das nuklearen Explosionen eigen ist, da es häufig bei großen Waldbränden und nach Brandangriffen währenddessen beobachtet wurde Zweiter Weltkrieg .

Indirekte Auswirkungen

Elektromagnetischer Puls

Gammastrahlen von einer nuklearen Explosion erzeugen hohe Energie Elektronen durch Compton-Streuung. Diese Elektronen werden im Erdmagnetfeld in Höhen zwischen zwanzig und vierzig Kilometern eingefangen, wo sie in Resonanz treten. Der oszillierende elektrische Strom erzeugt einen kohärenten elektromagnetischen Impuls (EMP), der etwa eine Millisekunde dauert. Sekundäreffekte können länger als eine Sekunde andauern.

Der Impuls ist stark genug, um lange Metallgegenstände (z. B. Kabel) dazu zu bringen, als Antennen zu fungieren und hohe Spannungen zu erzeugen, wenn der Impuls vorbeigeht. Diese Spannungen und die damit verbundenen hohen Ströme können ungeschirmte Elektronik und sogar viele Drähte zerstören. Es sind keine biologischen Wirkungen von EMP bekannt. Die ionisierte Luft stört auch den Funkverkehr, der normalerweise von der Ionosphäre abprallen würde.

Man kann Elektronik abschirmen, indem man sie vollständig in leitfähiges Netz oder jede andere Form eines Faraday-Käfigs einwickelt. Natürlich können Funkgeräte nicht abgeschirmt betrieben werden, weil Rundfunkwellen sie nicht erreichen können.

Die nuklearen Geräte mit der größten Ausbeute sind für diese Verwendung ausgelegt. Ein Luftstoß in der richtigen Höhe könnte kontinentweite Auswirkungen haben.

Ionisierende Strahlung

Etwa 5% der Energie, die bei einem nuklearen Luftstoß freigesetzt wird, liegt in Form ionisierender Strahlung vor: Neutronen, Gammastrahlen, Alphateilchen und Elektronen sich mit unglaublichen Geschwindigkeiten bewegen, aber mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten, die noch weit von der Lichtgeschwindigkeit entfernt sein können (Alphateilchen). Die Neutronen stammen fast ausschließlich aus der Fission und Fusionsreaktionen, während die anfängliche Gammastrahlung sowohl die aus diesen Reaktionen als auch aus dem Zerfall kurzlebiger Spaltprodukte stammende umfasst.

Die Intensität der anfänglichen nuklearen Strahlung nimmt mit zunehmender Entfernung vom Explosionspunkt schnell ab, da sich die Strahlung auf ihrem Weg von der Explosion über eine größere Fläche ausbreitet. Es wird auch durch atmosphärische Absorption und Streuung reduziert.

Der Charakter der an einem bestimmten Ort empfangenen Strahlung variiert auch mit der Entfernung von der Explosion. In der Nähe des Explosionspunkts ist die Neutronenintensität größer als die Gammaintensität, aber mit zunehmender Entfernung nimmt das Neutronen-Gamma-Verhältnis ab. Letztendlich wird der Neutronenanteil der Anfangsstrahlung gegenüber dem Gammaanteil vernachlässigbar. Die Reichweite für signifikante Niveaus der anfänglichen Strahlung nimmt mit der Waffenausbeute nicht merklich zu, und als Ergebnis wird die anfängliche Strahlung mit zunehmender Ausbeute weniger gefährlich. Bei größeren Waffen über fünfzig kt (200 TJ) sind Explosions- und Wärmeeffekte so viel wichtiger, dass sofortige Strahlungseffekte ignoriert werden können.

Die Neutronenstrahlung dient dazu, die umgebende Materie umzuwandeln, wodurch sie oft radioaktiv wird. Wenn es dem von der Bombe selbst freigesetzten Staub aus radioaktivem Material hinzugefügt wird, wird eine große Menge radioaktiven Materials in die Umwelt freigesetzt. Diese Form der radioaktiven Kontamination ist als nuklearer Fallout bekannt und stellt für eine große Atomwaffe das Hauptrisiko dar, ionisierender Strahlung ausgesetzt zu werden.

Erdbeben

Die Druckwelle einer unterirdischen Explosion breitet sich durch den Boden aus und verursacht eine kleinere Explosion Erdbeben . Die Theorie besagt, dass eine nukleare Explosion einen Fehlerbruch auslösen und ein großes Beben in Entfernungen von einigen zehn Kilometern vom Schusspunkt verursachen könnte.

Zusammenfassung der Wirkungen

Die folgende Tabelle fasst die wichtigsten Auswirkungen nuklearer Explosionen unter bestimmten Bedingungen zusammen.

Auswirkungen	Explosionskraft / Höhe des Platzens
	1kT / 200m	20 kT / 540 m	1 MT / 2,0 km	20 MT / 5,4 km
Explosion – effektive Bodenreichweite GR /km
Stadtgebiete fast vollständig eingeebnet (20 PSI)	0,2	0,6	2.4	6.4
Zerstörung der meisten zivilen Gebäude (5 PSI)	0,6	1.7	6.2	17
Moderater Schaden an Zivilgebäuden (1 PSI)	1.7	4.7	17	47
Wärmestrahlung – effektive Bodenreichweite GR /km
Feuersbrunst	0,5	2.0	10	30
Verbrennungen dritten Grades	0,6	2.5	12	38
Verbrennungen zweiten Grades	0,8	3.2	fünfzehn	44
Verbrennungen ersten Grades	1.1	4.2	19	53
Auswirkungen sofortiger nuklearer Strahlung – effektive Schrägreichweite 1 SR /km
Tödlich zwei Gesamtdosis (Neutronen und Gammastrahlen)	0,8	1.4	23	4.7
Gesamtdosis für das akute Strahlensyndrom zwei	1.2	1.8	2.9	5.4

¹ ) Für die direkten Strahlungseffekte wird hier die Slant-Reichweite anstelle der Bodenreichweite angezeigt, da einige Effekte für einige Burst-Höhen nicht einmal am Bodennullpunkt gegeben sind. Wenn der Effekt am Ground Zero auftritt, kann die Ground Range einfach aus Slant Range und Burst Height abgeleitet werden ( Satz des Pythagoras ).

^zwei ) „Akutes Strahlensyndrom“ entspricht hier einer Gesamtdosis von einem Grau, „tödlich“ zehn Grauen. Beachten Sie, dass dies nur eine grobe Schätzung ist, da biologische Bedingungen hier vernachlässigt werden.

Andere Phänomene

Wenn der Feuerball durch ruhende Luft aufsteigt, nimmt er das Strömungsmuster eines Wirbelrings mit glühendem Material im Wirbelkern an, wie auf bestimmten Fotos zu sehen ist. Bei der Explosion von Atombomben kommt es manchmal zu Blitzentladungen. Unabhängig von der Explosion selbst sind auf Fotos von Atomexplosionen oft Rauchfahnen zu sehen. Diese werden aus Raketen gebildet, die Rauch abgeben, die vor der Detonation abgefeuert werden. Anhand der Rauchfahnen wird die Position der Stoßwelle unsichtbar in den Millisekunden nach der Detonation durch Lichtbrechung bestimmt, die beim Vorbeilaufen der Stoßwelle eine optische Unterbrechung der Rauchfahnen bewirkt. EIN zischen tritt auf, wenn die nukleare Kettenreaktion nicht lange genug aufrechterhalten wird, um eine Explosion zu verursachen. Dies kann beispielsweise passieren, wenn die Ausbeute des eingesetzten Spaltmaterials zu gering ist, der Kompressionssprengstoff um Spaltmaterial aussetzt oder der Neutroneninitiator ausfällt.

Überlebensfähigkeit

Dies hängt stark von Faktoren wie der Nähe zur Explosion und der Richtung des Windes ab, der Fallout trägt.

Es gab auch Kontroversen darüber, ob Kakerlaken eine nukleare Explosion überleben würden. Die Antwort ist, dass sie ein hohes Maß an Überlebensfähigkeit haben, da sie strahlungsresistent sind und sich über längere Zeiträume in den Untergrund eingraben können und Fallout vermeiden. Kakerlaken würden jedoch sofort durch die anfängliche Explosion verbrannt.