Ero sivun ”Ydinaseiden polttovaikutukset” versioiden välillä

Wikipediasta
Siirry navigaatioon Siirry hakuun
[katsottu versio][katsottu versio]
Poistettu sisältö Lisätty sisältö
→‎Näkyvyyden vaikutus: Tekstiä, lähde
Lisäsin puuttuvan lähteen jonka puuttuminen aiheutti viittausvirheen. Siistin kaavoja, viilasin pilkkuja.
Rivi 2: Rivi 2:
'''Ydinaseiden polttovaikutukset''' ovat ydinräjähdyksen kuumuudesta johtuvia kuumuuden aiheuttamia tuhoja, vammautumisia ja kuolemia. Näillä on suuri merkitys varsinkin isoilla räjähdystehoilla.
'''Ydinaseiden polttovaikutukset''' ovat ydinräjähdyksen kuumuudesta johtuvia kuumuuden aiheuttamia tuhoja, vammautumisia ja kuolemia. Näillä on suuri merkitys varsinkin isoilla räjähdystehoilla.


Noin 35&nbsp;% räjähdyksen energiasta muuttuu lämpöenergiaksi.<ref name="Effects.of.nuclear.explosions.3">{{Verkkoviite | Osoite = https://fas.org/nuke/guide/usa/doctrine/dod/fm8-9/1ch3.htm | Nimeke = Effects of nuclear explosions | Julkaisu = Nato handbook on the medical aspects of nbc defensive operations AMedP-6(B) | Viitattu = 31.01.2018 }}</ref> Suuri määrä lämpösäteilyä imeytyy ihmisen ihoon ja palaviin aineisin lyhyessä ajassa. Varsinkin suurissa vetypommiräjähdyksissä pommin lämpösäteily polttaa ihmisiä, eläimiä, kasveja ja rakenteita laajalla alueella suhteessa paineaallon tuhovaikutuksiin. Hyvin lähellä räjähdystä ihmiset haihtuvat ilmaan tai palavat karrelle. Kauempana syttyy tulipaloja ja ihmisille tulee eriasteisia palovammoja. Polttovaikutus riippuu polttavan säteilyn kestosta ja voimakkuudesta sekä kohteena olevan materiaalin laadusta, eli syttyvyydestä ja kyvystä imeä säteilyä. Jos useimmat materiaalit syttyvät, syntyy tuhoisa [[tulimyrsky]], joka kestää tuntikausia ja voi imeä ihmisiä myrskytuulen voimalla tuliseen pätsiin.{{Lähde||24. joulukuuta 2015|vuosi=2015}}
Noin 35&nbsp;% räjähdyksen energiasta muuttuu lämpöenergiaksi.<ref name="BEFF"/>
Suuri määrä lämpösäteilyä imeytyy ihmisen ihoon ja palaviin aineisin lyhyessä ajassa.
Varsinkin suurissa vetypommiräjähdyksissä pommin lämpösäteily polttaa ihmisiä, eläimiä, kasveja ja rakenteita laajalla alueella suhteessa paineaallon tuhovaikutuksiin. Hyvin lähellä räjähdystä ihmiset haihtuvat ilmaan tai palavat karrelle.
Kauempana syttyy tulipaloja ja ihmisille tulee eriasteisia palovammoja.
Polttovaikutus riippuu polttavan säteilyn kestosta ja voimakkuudesta sekä kohteena olevan materiaalin laadusta, eli syttyvyydestä ja kyvystä imeä säteilyä. Jos useimmat materiaalit syttyvät, syntyy tuhoisa [[tulimyrsky]], joka kestää tuntikausia ja voi imeä ihmisiä myrskytuulen voimalla tuliseen pätsiin.{{Lähde||24. joulukuuta 2015|vuosi=2015}}


== Polttovaikutus ==
== Polttovaikutus ==


1 megatonnin räjähdys polttaa suojaamattoman ihon karrelle 12 km päässä, aiheuttaa rakkoja noin 14,5 km päässä ja voi polttaa ihon vielä 18 km päässä räjähdyksestä<ref>{{Verkkoviite|osoite=http://nuclearweaponarchive.org/Nwfaq/Nfaq5.html|nimeke=Effects of Nuclear Explosions|julkaisu=nuclearweaponarchive.org|viitattu=2017-09-05}}</ref>. Tulipaloja syttyy varmasti 9,3 km päässä maanpintakeksipisteestä, Mahdollisesti palaa ainakin 12 km päässä<ref name="nuclear_darkness_firestorm">[http://www.nucleardarkness.org/nuclear/nuclearexplosionsimulator/ See the immense area destroyed by a nuclear firestorm]</ref>. Käytännössä paineaalto sytyttää tulipaloja kauempanakin. Mitan pahat tulipalot syntyvät, riippuu rakennuskannasta ja kasvillisuudesta. Pahimmassa tapauksessa syntyy suuri palo, tulimyrsky joka saatata imeä ihmisiä palavaan pätsiin. [[Tulimyrsky]] vaatii palavaa ainetta ainakin noin 8 paunaa neliöjalkaa kohden. Tuulen on oltava alle 3,5 m/s. Hiroshimassa tulimyrsky tuhosi noin 11,5 km2 <ref>[http://www.atomicarchive.com/Effects/effects11.shtml Firestorms] AtomicArchive</ref>. Metsäpalo saattaa kuivissa oloissa levitä ainakin 10 km päähän<ref name="nuclear_treat">[https://training.fema.gov/emiweb/downloads/is3unit4.pdf Nuclear Threat]</ref>.
1 megatonnin räjähdys polttaa suojaamattoman ihon karrelle 12 km päässä, aiheuttaa rakkoja noin 14,5 km päässä ja voi polttaa ihon vielä 18 km päässä räjähdyksestä.<ref>{{Verkkoviite|osoite=http://nuclearweaponarchive.org/Nwfaq/Nfaq5.html|nimeke=Effects of Nuclear Explosions|julkaisu=nuclearweaponarchive.org|viitattu=2017-09-05}}</ref> Tulipaloja syttyy varmasti 9,3 km päässä maanpintakeksipisteestä, Mahdollisesti palaa ainakin 12 km päässä.<ref name="nuclear_darkness_firestorm">[http://www.nucleardarkness.org/nuclear/nuclearexplosionsimulator/ See the immense area destroyed by a nuclear firestorm]</ref> Käytännössä paineaalto sytyttää tulipaloja kauempanakin. Mitan pahat tulipalot syntyvät, riippuu rakennuskannasta ja kasvillisuudesta. Pahimmassa tapauksessa syntyy suuri palo, tulimyrsky joka saatata imeä ihmisiä palavaan pätsiin.{{Lähde|31.01.2018}} [[Tulimyrsky]] vaatii palavaa ainetta ainakin noin 8 paunaa neliöjalkaa kohden. Tuulen on oltava alle 3,5 m/s. Hiroshimassa tulimyrsky tuhosi noin 11,5 km2<ref>[http://www.atomicarchive.com/Effects/effects11.shtml Firestorms] AtomicArchive</ref> Metsäpalo saattaa kuivissa oloissa levitä ainakin 10 km päähän.<ref name="nuclear_treat">[https://training.fema.gov/emiweb/downloads/is3unit4.pdf Nuclear Threat]</ref> Hiroshimassa 45 cal/cm2 aiheutti 1800 C lämpötilan, mikä sulatti kattotiiliä.<ref>[http://www.alternatewars.com/BBOW/ABC_Weapons/Nuke_Effects_Calculator.htm]</ref> 5-6 cal/cm hiillytti puisia pylväitä, jotka eivät vielä syttyneet.
Hiroshimassa 45 cal/cm2 aiheutti 1800 C lämpötilan, mikä sulatti kattotiiliä<ref>[http://www.alternatewars.com/BBOW/ABC_Weapons/Nuke_Effects_Calculator.htm]</ref>. 5-6 cal/cm hiillytti puisia pylväitä, jotka eivät vielä syttyneet.


=== Räjähdystehon aiheuttamat palovammat ===
=== Räjähdystehon aiheuttamat palovammat ===




Kun räjähdysteho kasvaa, kasvaa myös palovamman syntymisen vaatima lämpösäteily.
Kun räjähdysteho kasvaa, kasvaa myös palovamman syntymisen vaatima lämpösäteily. Räjähdysteho ilmoitettu kt tai mt. Palovamman vaatima lämpösäteily ilmoitettu yksikössä kaloria neliösenttiä kohti. Suluissa etäisyys räjähykspaikasta.
Räjähdysteho ilmoitettu kt tai mt. Palovamman vaatima lämpösäteily ilmoitettu yksikössä kaloria neliösenttiä kohti. Suluissa etäisyys räjähykspaikasta.


Iho palaa karrelle 20-40 J/cm2 eli noin 5-10 cal/cm2 lämmöstä<ref name="Koivukoski_2003_66">Koivukoski 2003, s 66</ref>..
Iho palaa karrelle 20-40 J/cm2 eli noin 5-10 cal/cm2 lämmöstä.<ref name="Koivukoski_2003_66">Koivukoski 2003, s 66</ref>


Jos 50% ihosta palaa karrelle tai 100% palaa rakoille, ihminen kuolee. Jos pelkästään 50 % palaa rakoille, kuolee 50% todennäköisyydellä. Jos 10% palaa rakoille tai karrelle, 5%:n todennäköisyydellä kuolee.
Jos 50% ihosta palaa karrelle tai 100% palaa rakoille, ihminen kuolee. Jos pelkästään 50 % palaa rakoille, kuolee 50% todennäköisyydellä. Jos 10% palaa rakoille tai karrelle, 5%:n todennäköisyydellä kuolee.


Niinpä palovammat aiheuttavat varmoja kuolemia
Niinpä palovammat aiheuttavat varmoja kuolemia suojattomille 1 Mt ilmassa tapahtuvassa räjähdyksessä yli 17 km päässä maanpintakeskipisteestä.
suojattomille 1 Mt ilmassa tapahtuvassa räjähdyksessä yli 17 km päässä maanpintakeskipisteestä.


{| border="2" cellpadding="4" cellspacing="0" style="margin: 1em 1em 1em 0; background: #f9f9f9; border: 1px #aaa solid; border-collapse: collapse; font-size: 95%;"
{| border="2" cellpadding="4" cellspacing="0" style="margin: 1em 1em 1em 0; background: #f9f9f9; border: 1px #aaa solid; border-collapse: collapse; font-size: 95%;"
Rivi 63: Rivi 56:
Metsäpaloja syttyy säteellä <math>R=0,8643 \cdot Y^{0.40408}</math>pintaräjähdyksestä.
Metsäpaloja syttyy säteellä <math>R=0,8643 \cdot Y^{0.40408}</math>pintaräjähdyksestä.


Niinpä 1&nbsp;Mt räjähde sytyttää metsän palamaan pintaräjähdyksessä vielä 14,3&nbsp;km päässä. Mutta useimmat muut palavat aineet synnyttäjät laajan 1&nbsp;Mt pintaräjähdyksessä yleispalon 12,5&nbsp;km päässä, ja monia erillispaloja syttyy 25&nbsp;km päässä<ref name="Koivukoski_2003_59">Koivukoski 2003, s 59</ref>.
Niinpä 1&nbsp;Mt räjähde sytyttää metsän palamaan pintaräjähdyksessä vielä 14,3&nbsp;km päässä. Mutta useimmat muut palavat aineet synnyttäjät laajan 1&nbsp;Mt pintaräjähdyksessä yleispalon 12,5&nbsp;km päässä, ja monia erillispaloja syttyy 25&nbsp;km päässä.<ref name="Koivukoski_2003_59">Koivukoski 2003, s 59</ref>


== Riippuvuus räjähdystehosta ==
== Riippuvuus räjähdystehosta ==
Rivi 69: Rivi 62:
Polttovaikutus noudattaa räjähdystehon suhteen suunnilleen eksponenttia 2/5.
Polttovaikutus noudattaa räjähdystehon suhteen suunnilleen eksponenttia 2/5.


Maanpintaräjähdykselle on arvioitu seuraavia polttovaikutuksen yhtälöitä<ref>Koivukoski 2003, 59 ja laskelma</ref>
Maanpintaräjähdykselle on arvioitu seuraavia polttovaikutuksen yhtälöitä.<ref>Koivukoski 2003, 59 ja laskelma</ref>


Palovammat
Palovammat


*3. asteen palovammat, karrelle, <code>R_b3=0.65+Y^0.409</code>
*3. asteen palovammat, karrelle, <math>R_b3=0,65 + Y^{0,409}</math>


*2. asteen palovammat, rakkoja, <code>R_b2=0,746+Y^0.417</code>,
*2. asteen palovammat, rakkoja, <math>R_b2=0,746 + Y^{0,417}</math>


*1. asteen palovammat, ihon punotus, <code>R_b2=0,9597+Y^0.432</code>
*1. asteen palovammat, ihon punotus, <math>R_b2=0,9597 + Y^{0,432}</math>


Tulipalot
Tulipalot


*Yleispalo <code>R_f3=0.68+Y^0.409</code>
*Yleispalo <math>R_f3=0,68 + Y^{0,409}</math>
*Erillispalo <code>R_f2=0.854+Y^0.397</code>
*Erillispalo <math>R_f2=0,854 + Y^{0,397}</math>
*Metsäpalo <code>R_f1=0.864+Y^0.404</code>
*Metsäpalo <math>R_f1=0,864 + Y^{0,404}</math>


Yhtälöissä Y räjähdysteho kt, tulos etäisyys km räjähdyspisteestä
Yhtälöissä Y räjähdysteho kt, tulos etäisyys km räjähdyspisteestä


=== Säteilyn polttovaikutus ===
=== Säteilyn polttovaikutus ===



Eri aineiden syttymiskynnykset riippuvat räjähdystehosta.
Eri aineiden syttymiskynnykset riippuvat räjähdystehosta.
Rivi 94: Rivi 86:


Herkästi syttyvien kuivan lahon puun ja pudonneiden lehtien syttymiskynnys riippuu lämpötilasta näin
Herkästi syttyvien kuivan lahon puun ja pudonneiden lehtien syttymiskynnys riippuu lämpötilasta näin
<code>J=10.914+Y^0.120</code>
<math>J=10,914 + Y^{0,120}</math>
Hienon heinän syttymislämpö riippuu räjähdystehosta näin
Hienon heinän syttymislämpö riippuu räjähdystehosta näin


<code>J=13.2160+Y^0.1255</code>
<math>J=13,2160 + Y^{0,1255}</math>


missä J on lämpöenergia J/cm2 (EI cal), Y räjähdysenergia kilotonneja.<ref name="Koivukoski_2003_64">Koivukoski 2003, 64 ja laskelma</ref>
missä J on lämpöenergia J/cm2 (EI cal), Y räjähdysenergia kilotonneja.<ref name="Koivukoski_2003_64">Koivukoski 2003, 64 ja laskelma</ref>
Rivi 105: Rivi 97:
Telttakankaan syttymislämpö näin
Telttakankaan syttymislämpö näin


<code>J=28.34+Y^0.154</code>
<math>J=28,34 + Y^{0,154}</math>


Kuusen neulasten syttymislämpö näin
Kuusen neulasten syttymislämpö näin


<code>J=25.62+Y^0.134</code>
<math>J=25,62 + Y^{0,134}</math>






Rivi 117: Rivi 107:
8 J/cm2 lämpöetäisyys suoraan räjähdyspisteestä noudattaa suunnilleen kaavaa, noin 0,6 km tarkkuudella
8 J/cm2 lämpöetäisyys suoraan räjähdyspisteestä noudattaa suunnilleen kaavaa, noin 0,6 km tarkkuudella


<code>R_8=1,1+Y^0.4584</code><ref>Koivukoski 2003, 65 ja laskelma</ref>
<math>R_8=1,1 + Y^{0,4584}</math><ref>Koivukoski 2003, 65 ja laskelma</ref>


20 J/cm2 lämpöetäisyys suoraan räjähdyspisteestä noudattaa suunnilleen kaavaa, noin 0,6 km tarkkuudella
20 J/cm2 lämpöetäisyys suoraan räjähdyspisteestä noudattaa suunnilleen kaavaa, noin 0,6 km tarkkuudella


<code>R_20=0,7+Y^0.4656</code>
<math>R_20=0,7 + Y^{0,4656}</math>


40 J/cm2 lämpöetäisyys noudattaa karkeasti kaavaa
40 J/cm2 lämpöetäisyys noudattaa karkeasti kaavaa


<code>R_85=0,5+Y^0.4702</code>
<math>R_85=0,5 + Y^{0,4702}</math>


85 J/cm2 lämpöetäisyys noudattaa karkeasti kaavaa
85 J/cm2 lämpöetäisyys noudattaa karkeasti kaavaa


<code>R_85=0,36+Y^0.4727</code>
<math>R_85=0,36 + Y^{0,4727}</math>


105 J/cm2 lämpöetäisyys noudattaa karkeasti kaavaa
105 J/cm2 lämpöetäisyys noudattaa karkeasti kaavaa


<code>R_105=0,32+Y^0.4732</code>
<math>R_105=0,32 + Y^{0,4732}</math>


== Näkyvyyden vaikutus ==
== Näkyvyyden vaikutus ==


Suurkaupungeissa on ilmassa pölyä ja muuta saastetta. Tämä vähentää näkyvyyttä. Niinpä suurkaupungin esikaupunkialueella on näkyvyys 30-40 km ja kaupungin keskustassa 10-20 km. Niinpä
Suurkaupungeissa on ilmassa pölyä ja muuta saastetta. Tämä vähentää näkyvyyttä. Niinpä suurkaupungin esikaupunkialueella on näkyvyys 30-40 km ja kaupungin keskustassa 10-20 km. Niinpä esikaupunkialueella tulee kertoa ilmaräjähdyksen tietyn lämpömäärän vastaanottava säde kertoimella 0,9 ja kaupungin keskustassa kertoimella 0,75.<ref>Koivukoski 2003, s 64</ref> Niinpä sininen puuvillainen työpukokangas syttyy megatonnin pommilla 113 J/cm2 lämpömäärällä.<ref>Koivukoski 2003, s 64</ref> Tämä on hyvällä näkyvyydellä suunnilleen etäisyydellä 8,4 km.<ref>Koivukoski 2003, s 65</ref> Mutta esikaupunkialueella puuvillainen työpukukangas syttyy on 7,6 km etäisyydellä itse räjähdyspisteestä ja kaupungin keskustassa 6,3 km.
esikaupunkialueella tulee kertoa ilmaräjähdyksen tietyn lämpömäärän vastaanottava säde kertoimella 0,9 ja kaupungin keskustassa kertoimella 0,75.<ref>Koivukoski 2003, s 64</ref>
Niinpä sininen puuvillainen työpukokangas syttyy megatonnin pommilla 113 J/cm2 lämpömäärällä<ref>Koivukoski 2003, s 64</ref>. Tämä
on hyvällä näkyvyydellä suunnilleen etäisyydellä 8,4 km<ref>Koivukoski 2003, s 65</ref>. Mutta esikaupunkialueella puuvillainen työpukukangas syttyy on 7,6 km etäisyydellä itse räjähdyspisteestä ja kaupungin keskustassa 6,3 km.


500 kilotonnin räjähdys 1,77 km korkeudessa<ref>[https://www.quora.com/How-lethal-are-Pakistans-nuclear-weapons-How-much-area-would-be-immediately-destroyed-in-a-single-attack-How-should-one-chalk-out-a-rough-evacuation-plan-if-some-day-there-is-a-strong-chance-of-a-nuclear-attack How lethal are Pakistan's nuclear weapons? How much area would be immediately destroyed in a single attack? How should one chalk out a rough evacuation plan if some day there is a strong chance of a nuclear attack.] Geoff Olynyk, Ph.D., Applied Plasma Physics and Fusion Energy, MIT, 2013</ref>
500 kilotonnin räjähdys 1,77 km korkeudessa<ref>[https://www.quora.com/How-lethal-are-Pakistans-nuclear-weapons-How-much-area-would-be-immediately-destroyed-in-a-single-attack-How-should-one-chalk-out-a-rough-evacuation-plan-if-some-day-there-is-a-strong-chance-of-a-nuclear-attack How lethal are Pakistan's nuclear weapons? How much area would be immediately destroyed in a single attack? How should one chalk out a rough evacuation plan if some day there is a strong chance of a nuclear attack.] Geoff Olynyk, Ph.D., Applied Plasma Physics and Fusion Energy, MIT, 2013</ref>
Rivi 168: Rivi 155:


==Kuumuuden aiheuttamia vaikutuksia==
==Kuumuuden aiheuttamia vaikutuksia==



*n. 35 cal/cm2 puu syttyy yleensä<ref name="nukemap">[https://nuclearsecrecy.com/nukemap/# Nukemap] Alex Wellerstein, Nukemap, 2017</ref>
*n. 35 cal/cm2 puu syttyy yleensä<ref name="nukemap">[https://nuclearsecrecy.com/nukemap/# Nukemap] Alex Wellerstein, Nukemap, 2017</ref>
Rivi 175: Rivi 161:
*15 cal/cm2 laajat palot todennäköisiä
*15 cal/cm2 laajat palot todennäköisiä
*10 paperin syttymisen ''yläraja'', laajat palot mahdollisia
*10 paperin syttymisen ''yläraja'', laajat palot mahdollisia
*9,4 cal/cm2 III asteen palovammat 50%:n varmuudella, jos räjähdysteho 550 kt<ref name="Bell_Dallas_2007">[https://www.researchgate.net/publication/6477387_Vulnerability_of_populations_and_the_urban_health_care_systems_to_nuclear_weapon_attack_-_Examples_from_four_American_cities Vulnerability of populations and the urban health care systems to nuclear weapon attack - Examples from four American cities] Bell, Dallas, DOI: 10.1186/1476-072X-6-5</ref>, iho palaa mustalle karrelle, paperin syttymisen ''yläraja''
*9,4 cal/cm2 III asteen palovammat 50%:n varmuudella, jos räjähdysteho 550 kt,<ref name="Bell_Dallas_2007">[https://www.researchgate.net/publication/6477387_Vulnerability_of_populations_and_the_urban_health_care_systems_to_nuclear_weapon_attack_-_Examples_from_four_American_cities Vulnerability of populations and the urban health care systems to nuclear weapon attack - Examples from four American cities] Bell, Dallas, DOI: 10.1186/1476-072X-6-5</ref> iho palaa mustalle karrelle, paperin syttymisen ''yläraja''
*8-9 cal/cm2cm ruoho syttyy
*8-9 cal/cm2cm ruoho syttyy
*6,2 cal/cm2 550kt, 50% varmuudella II asteen palovammat, puiden lehdet syttyvät, käytännöss laajoja tulipaloja
*6,2 cal/cm2 550kt, 50% varmuudella II asteen palovammat, puiden lehdet syttyvät, käytännöss laajoja tulipaloja
Rivi 190: Rivi 176:


=== Viitteet ===
=== Viitteet ===
{{Viitteet}}
{{Viitteet|Sarakkeet}}


[[Luokka: Ydinaseiden vaikutukset]]
[[Luokka: Ydinaseiden vaikutukset]]

Versio 31. tammikuuta 2018 kello 07.44

Ydinaseiden polttovaikutukset ovat ydinräjähdyksen kuumuudesta johtuvia kuumuuden aiheuttamia tuhoja, vammautumisia ja kuolemia. Näillä on suuri merkitys varsinkin isoilla räjähdystehoilla.

Noin 35 % räjähdyksen energiasta muuttuu lämpöenergiaksi.[1] Suuri määrä lämpösäteilyä imeytyy ihmisen ihoon ja palaviin aineisin lyhyessä ajassa. Varsinkin suurissa vetypommiräjähdyksissä pommin lämpösäteily polttaa ihmisiä, eläimiä, kasveja ja rakenteita laajalla alueella suhteessa paineaallon tuhovaikutuksiin. Hyvin lähellä räjähdystä ihmiset haihtuvat ilmaan tai palavat karrelle. Kauempana syttyy tulipaloja ja ihmisille tulee eriasteisia palovammoja. Polttovaikutus riippuu polttavan säteilyn kestosta ja voimakkuudesta sekä kohteena olevan materiaalin laadusta, eli syttyvyydestä ja kyvystä imeä säteilyä. Jos useimmat materiaalit syttyvät, syntyy tuhoisa tulimyrsky, joka kestää tuntikausia ja voi imeä ihmisiä myrskytuulen voimalla tuliseen pätsiin. lähde?

Polttovaikutus

1 megatonnin räjähdys polttaa suojaamattoman ihon karrelle 12 km päässä, aiheuttaa rakkoja noin 14,5 km päässä ja voi polttaa ihon vielä 18 km päässä räjähdyksestä.[2] Tulipaloja syttyy varmasti 9,3 km päässä maanpintakeksipisteestä, Mahdollisesti palaa ainakin 12 km päässä.[3] Käytännössä paineaalto sytyttää tulipaloja kauempanakin. Mitan pahat tulipalot syntyvät, riippuu rakennuskannasta ja kasvillisuudesta. Pahimmassa tapauksessa syntyy suuri palo, tulimyrsky joka saatata imeä ihmisiä palavaan pätsiin.lähde? Tulimyrsky vaatii palavaa ainetta ainakin noin 8 paunaa neliöjalkaa kohden. Tuulen on oltava alle 3,5 m/s. Hiroshimassa tulimyrsky tuhosi noin 11,5 km2[4] Metsäpalo saattaa kuivissa oloissa levitä ainakin 10 km päähän.[5] Hiroshimassa 45 cal/cm2 aiheutti 1800 C lämpötilan, mikä sulatti kattotiiliä.[6] 5-6 cal/cm hiillytti puisia pylväitä, jotka eivät vielä syttyneet.

Räjähdystehon aiheuttamat palovammat

Kun räjähdysteho kasvaa, kasvaa myös palovamman syntymisen vaatima lämpösäteily. Räjähdysteho ilmoitettu kt tai mt. Palovamman vaatima lämpösäteily ilmoitettu yksikössä kaloria neliösenttiä kohti. Suluissa etäisyys räjähykspaikasta.

Iho palaa karrelle 20-40 J/cm2 eli noin 5-10 cal/cm2 lämmöstä.[7]

Jos 50% ihosta palaa karrelle tai 100% palaa rakoille, ihminen kuolee. Jos pelkästään 50 % palaa rakoille, kuolee 50% todennäköisyydellä. Jos 10% palaa rakoille tai karrelle, 5%:n todennäköisyydellä kuolee.

Niinpä palovammat aiheuttavat varmoja kuolemia suojattomille 1 Mt ilmassa tapahtuvassa räjähdyksessä yli 17 km päässä maanpintakeskipisteestä.

Palovamman laji[8][9] 20 kt 550 kt 1 Mt 20 Mt
ei palovammoja 1,8 cal/cm2 [10]
1. (punotus) 2.5 cal/cm2 (4.3 km) 3.1 cal/cm2 (50%, 17.3 km)[10] 3.2 cal/cm2 <(18 km) 5 cal/cm2 (52 km)
2. (rakkoja) 5 cal/cm2 (3.2 km) 6.2 cal/cm2 (50%, 12,7 km)[10] 6 cal/cm2 (14.4 km) 8.5 cal/cm2 (45 km)
3. (karrelle) 8 cal/cm2 (2.7 km) 11 cal/cm2 (100%, 9.7 km)[10] 10 cal/cm2 (12 km) 12 cal/cm2 (39 km)

Tulipalot

Metsäpaloja syttyy säteellä pintaräjähdyksestä.

Niinpä 1 Mt räjähde sytyttää metsän palamaan pintaräjähdyksessä vielä 14,3 km päässä. Mutta useimmat muut palavat aineet synnyttäjät laajan 1 Mt pintaräjähdyksessä yleispalon 12,5 km päässä, ja monia erillispaloja syttyy 25 km päässä.[11]

Riippuvuus räjähdystehosta

Polttovaikutus noudattaa räjähdystehon suhteen suunnilleen eksponenttia 2/5.

Maanpintaräjähdykselle on arvioitu seuraavia polttovaikutuksen yhtälöitä.[12]

Palovammat

  • 3. asteen palovammat, karrelle,
  • 2. asteen palovammat, rakkoja,
  • 1. asteen palovammat, ihon punotus,

Tulipalot

  • Yleispalo
  • Erillispalo
  • Metsäpalo

Yhtälöissä Y räjähdysteho kt, tulos etäisyys km räjähdyspisteestä

Säteilyn polttovaikutus

Eri aineiden syttymiskynnykset riippuvat räjähdystehosta. Jos räjähteen voima on suurempi, aineiden syttymine vaatii isompaa tehoa.

Herkästi syttyvien kuivan lahon puun ja pudonneiden lehtien syttymiskynnys riippuu lämpötilasta näin Hienon heinän syttymislämpö riippuu räjähdystehosta näin

missä J on lämpöenergia J/cm2 (EI cal), Y räjähdysenergia kilotonneja.[13]

Muista, että 1 cal=4,2 J

Telttakankaan syttymislämpö näin

Kuusen neulasten syttymislämpö näin


8 J/cm2 lämpöetäisyys suoraan räjähdyspisteestä noudattaa suunnilleen kaavaa, noin 0,6 km tarkkuudella

[14]

20 J/cm2 lämpöetäisyys suoraan räjähdyspisteestä noudattaa suunnilleen kaavaa, noin 0,6 km tarkkuudella

40 J/cm2 lämpöetäisyys noudattaa karkeasti kaavaa

85 J/cm2 lämpöetäisyys noudattaa karkeasti kaavaa

105 J/cm2 lämpöetäisyys noudattaa karkeasti kaavaa

Näkyvyyden vaikutus

Suurkaupungeissa on ilmassa pölyä ja muuta saastetta. Tämä vähentää näkyvyyttä. Niinpä suurkaupungin esikaupunkialueella on näkyvyys 30-40 km ja kaupungin keskustassa 10-20 km. Niinpä esikaupunkialueella tulee kertoa ilmaräjähdyksen tietyn lämpömäärän vastaanottava säde kertoimella 0,9 ja kaupungin keskustassa kertoimella 0,75.[15] Niinpä sininen puuvillainen työpukokangas syttyy megatonnin pommilla 113 J/cm2 lämpömäärällä.[16] Tämä on hyvällä näkyvyydellä suunnilleen etäisyydellä 8,4 km.[17] Mutta esikaupunkialueella puuvillainen työpukukangas syttyy on 7,6 km etäisyydellä itse räjähdyspisteestä ja kaupungin keskustassa 6,3 km.

500 kilotonnin räjähdys 1,77 km korkeudessa[18]

Palovammat 50%:n todennäköisyydellä

  • Etäisyys km
  • Palovammalaji, Kirkas, Ohutta utua, Utua
  • I 14 10,3 6,4
  • II 11,3 8,7 5,4
  • III 9,5 7,6 4,8
  • Näkyvyys 19,3 9,7 4

Tämän mukaan udussa 4 km näkyvyydellä 4,8 km päässä räjähdyspaikasta tulee III asteen palovamamt 4,8 km päässä räjähdyspaikasta.


Kuumuuden aiheuttamia vaikutuksia

  • n. 35 cal/cm2 puu syttyy yleensä[19]
  • 25 cal/cm2 laajat tulipalot varmoja
  • 21 cal/cm2 khakinvärinen puuvillavaate syttyy[20]
  • 15 cal/cm2 laajat palot todennäköisiä
  • 10 paperin syttymisen yläraja, laajat palot mahdollisia
  • 9,4 cal/cm2 III asteen palovammat 50%:n varmuudella, jos räjähdysteho 550 kt,[9] iho palaa mustalle karrelle, paperin syttymisen yläraja
  • 8-9 cal/cm2cm ruoho syttyy
  • 6,2 cal/cm2 550kt, 50% varmuudella II asteen palovammat, puiden lehdet syttyvät, käytännöss laajoja tulipaloja
  • 4 cal/cm paperin syttymisen alaraja
  • 3,1 cal/cm2 1150 kt:lla I asteen palovammat 50 %varmuudella , iho palaa punaiseksi
  • 2 cal/cm2 lämpösäteily ei aiheuta vammaa[19]

Katso myös

Lähteet

  • Janne Koivukoski, Olli Paakkola, Pekka Myllyniemi: Ydinaseet, vaikutukset ja suojautuminen. Suomen pelastusalan keskusjärjestö, 2003. ISBN 9789517971485.

Viitteet

  1. Effects of nuclear explosions Nato handbook on the medical aspects of nbc defensive operations AMedP-6(B). Viitattu 31.01.2018.
  2. Effects of Nuclear Explosions nuclearweaponarchive.org. Viitattu 5.9.2017.
  3. See the immense area destroyed by a nuclear firestorm
  4. Firestorms AtomicArchive
  5. Nuclear Threat
  6. [1]
  7. Koivukoski 2003, s 66
  8. Thermal Effects of Nuclear Explosions: Nuclear Files, Nuclear Peace Foundation, 1998-2017,
  9. a b Vulnerability of populations and the urban health care systems to nuclear weapon attack - Examples from four American cities Bell, Dallas, DOI: 10.1186/1476-072X-6-5
  10. a b c d Nukemap 550 kt, New York]
  11. Koivukoski 2003, s 59
  12. Koivukoski 2003, 59 ja laskelma
  13. Koivukoski 2003, 64 ja laskelma
  14. Koivukoski 2003, 65 ja laskelma
  15. Koivukoski 2003, s 64
  16. Koivukoski 2003, s 64
  17. Koivukoski 2003, s 65
  18. How lethal are Pakistan's nuclear weapons? How much area would be immediately destroyed in a single attack? How should one chalk out a rough evacuation plan if some day there is a strong chance of a nuclear attack. Geoff Olynyk, Ph.D., Applied Plasma Physics and Fusion Energy, MIT, 2013
  19. a b Nukemap Alex Wellerstein, Nukemap, 2017
  20. [2] Lecture Weapons effects, princeton edu