核爆炸是灾难性的事件,没有安全区。靠近爆心的人类立即面临蒸发,而辐射的扩散即使在远处也会带来危险的威胁。爆炸产生的爆炸波是另一个危险,其空速能够将人掀翻并造成严重伤害。尼科西亚大学的研究人员模拟了安装在洲际弹道导弹的原子弹爆炸及其产生的爆炸波,以评估其对在室内避难的人的影响。研究结果发表在AIP出版社的《流体物理学》上。

核武器是高度破坏性的装置,通过核反应释放大量的能量。它们可以造成广泛的破坏,并有可能造成大量的人员伤亡,使它们成为现存最强大的武器之一。核武器的使用是有争议的,其扩散仍然是一个主要的国际安全问题。

在中度破坏区,爆炸波足以使一些建筑物倒塌,并使在户外的人受伤。然而,更坚固的建筑物,如混凝土结构,可以保持站立。

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一个典型的大都市上空引爆750千吨核弹头后10秒的模拟空气爆炸和产生的爆炸波的三维图;地面上的冲击泡半径为4.6公里。资料来源:I. Kokkinakis和D. Drikakis,塞浦路斯尼科西亚大学

研究小组使用先进的计算机建模来研究核爆炸波如何加速通过一个常设结构。他们的模拟结构以房间、窗户、门洞和走廊为特色,并允许他们计算爆炸波之后的空气速度,并确定最佳和最差的躲避位置。

"在我们的研究之前,承受爆炸波的混凝土加固建筑内的人所面临的危险还不清楚,"作者Dimitris Drikakis说。"我们的研究表明,爆炸产生的高速气流仍然是相当大的危险,仍然可以导致严重的伤害甚至死亡。"

根据他们的结果,仅仅身处坚固的建筑物中并不足以避免风险。狭小的空间会增加空气速度,而爆炸波的参与会使空气从墙上反射出来,并在角落里弯曲。在最坏的情况下,这可以产生相当于人的体重18倍的力量。

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爆炸波进入窗口后前10秒内达到的最大空气速度的等值线;超压为5psi。资料来源:I. Kokkinakis和D. Drikakis,塞浦路斯尼科西亚大学

"要避免的最危险的室内关键位置是窗户、走廊和门,"作者Ioannis Kokkinakis说。"人们应该远离这些位置,并立即进行避难。即使在面对爆炸的前厅,如果位于面对爆炸的墙角,人们也可以免受高空速的影响"。

作者强调,从爆炸到爆炸波到来的时间只有几秒钟,所以迅速撤离到安全的地方是至关重要的。

"此外,还会有辐射水平的提高,不安全的建筑物,受损的电力和天然气管道,以及火灾,"德里卡基斯说。"人们应该关注上述所有情况,并立即寻求紧急援助。"

虽然作者希望他们的建议永远不需要被遵循,但他们相信,了解核爆炸的影响可以帮助防止伤害和指导救援工作。

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标签: 军事

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