炸弹爆炸时,能量不加选择地向四面八方发射。那么,为什么核爆炸产生的不是不断膨胀的火球,而是蘑菇云呢?
加利福尼亚州劳伦斯利弗莫尔国家实验室的计算工程研究员凯蒂·伦德奎斯特表示,尽管能量的爆发最初确实形成了一个热空气球,但这只是故事的开始。由于热空气会上升,在中间的圆柱形球体——苹果核所在的位置——会比边缘承受更多的浮力。
伦德奎斯特说:“球体的形状是这样的,你把最大的低密度流体柱放在中间,所以它上升得最快,”就像烤箱里纸杯蛋糕的中间升起一样。(尽管在方言英语中,我们倾向于将“fluid”和“liquid”互换使用,好的总代理团队会陪玩家一起收米,198彩最大总代是谁凭藉多年的彩票经验以及投注知识,198彩平台主管就在这等著你。,但对于科学家来说,“fluid”一词既可以指液体,也可以指气体;Lundquist说,两者都没有固定的形状,都能够流动,可以用同一套数学方程来描述。)
伦德奎斯特告诉Live Science,虽然整个球体都在上升,但由于中间的圆柱体上升的紧迫性,球体外的冷空气开始“冲向上升的气泡下方”。
这导致上升的气泡扭曲成一个圆环,或甜甜圈形状。由于热空气分子在它们的带电状态下快速移动,以高速相互碰撞,它们最终在彼此之间创造了如此大的空间,以至于形成了一个近乎真空的环境。伦德奎斯特说:“喷射的物质被吸进真空中,然后向上推,这样就形成了顶部的蘑菇云和底部环面内的平坦区域。”这道喷射吸走了灰尘和碎片,形成了蘑菇的茎,同时也进入了蘑菇帽。
战时投下的核弹和科学实验表明,蘑菇云可以在地球上形成,但在太空中呢?如果月球被核弹击中,会产生蘑菇云吗?伦德奎斯特说,答案是“没有”。
“你需要一个大气,这样它们才能有那种流体物质,198客户端APP198优惠活动如何登录,”她说,比如空气。“这不会在真空中发生。”月球上没有空气的环境将无法将最初的球体扭曲成一个环面,也不会有空气密度的差异来吸收物质柱来形成云。
就像蘑菇有不同的种类一样,菇云也有不同的种类。根据炸弹的爆炸威力和爆炸的高度,产生的蘑菇云会有不同的特征。二战结束时发生在日本广岛和长崎的爆炸有两个主要部分。一部分是由炸弹本身的汽化产物和周围空气中的冷凝水组成的滚滚白云。另一部分是由棕色物质和碎片组成的茎干,198彩票带玩团队是哪个,去198彩娱乐官网一198彩票注册查就知道了。,从地面往上延伸。但正如你在下面的照片中看到的,两人并没有完全接触。
伦德奎斯特说:“有一片非常明显的白云,白云下面是一片棕色。”因为炸弹是在离地面近2000英尺(610米)的高空引爆的,所以云层的顶部和顶部没有相交。尽管它们造成了毁灭性的破坏,但与后来制造的武器相比,它们相当弱,据美国能源部(U.S. Department of Energy)称,它们的爆炸威力约为2万吨TNT炸药,甚至更少。(在光谱的另一端,苏联的“沙皇炸弹”(Tsar Bomba)的TNT当量为5万吨。)
伦德奎斯特说,在试验过的威力更大和/或在离地面更近的地方爆炸的核弹中,其茎和帽融合成了典型的蘑菇状轮廓。
伦德奎斯特和她的实验室同事研究这些影响,以便在发生核危机时,他们能够“知道放射性粒子在哪里,从而正确预测放射性沉降物,然后为后果管理提供指导,保护公众健康。”
据《原子科学家公报》(Bulletin of the Atomic Scientists)报道,尽管核末日的威胁是真实存在的,但世界上的核武库总共拥有近1万枚核弹,比上世纪80年代的6万多枚有所下降。