那麼如果我們把一顆核彈放到馬里亞納大海溝的底部引爆,那在海面上會掀起巨大的海嘯嗎?
一般來説,核彈的試爆都是在無人區,比如:戈壁上之類的。在深海直接試爆核彈的情況在歷史上還沒有過。
不過,也曾有人在海面以下幾十米以內的範圍試爆過原子彈,這就是美國的十字路口行動。那具體是咋回事呢?
在第二次世界大戰,美國最先研製出了原子彈。
後來,他們還在繼續研發原子彈,一旦涉及到研發原子彈,就需要考慮在哪裏對原子彈進行試爆。1946年,美國就準備在太平洋上的馬紹爾羣島的比基尼環礁進行原子彈試爆的實驗。
這個實驗被稱為:十字路口行動。主要來聊一聊水下試爆的實驗,這個實驗的代號為:Bake。實驗的目的是為了研究原子彈對於海面艦隊的打擊能力。
因此,研究人員在安排了巡洋艦、戰艦、潛艇以及石油駁船等船隻,它們被安排在距離引爆點不同遠近的位置。研究人員把這枚原子彈安排在了水下27米的位置,並且引爆了這顆原子彈。
原子彈被引爆後,釋放出了巨大的能量,把海牀炸出了一個巨大的坑,同時巨大的能量霧化了海水,200萬噸的海水和海沙直接被巨大的能量推向了半空中,形成了一個巨大的水牆,這個水牆的直徑達到600米,高度達到了1800米。
隨後,由於重力作用,這些海水和海沙下落回到海面上,形成了一道高度達到270米的巨大瀑布,下落的海水激起了巨大的海浪,巨大的海浪傳播到300米開外的位置後,竟然還有29米高;
這些巨浪傳到了5600米開外的海岸邊時,甚至還有4.6米。
當時被佈置在引爆點附近的船隻全部被摧毀,尤其是直接佈置在引爆點上方的登陸艦連影兒都沒有找到,研究人員認為它在爆炸的一瞬間,被原子彈釋放的巨大能量給氣化。其餘的船隻幾乎都被擊沉,只有一艘距離最遠(距離引爆點1600米)的巡洋艦逃過一劫,但是當研究人員打算把它拖到其他地方進行維修時,在運送過程中,這艘巡洋艦也沉了。由此可見,原子彈的威力是相當的可怕。
十字路口行動中在海底引爆的核彈當量是2100噸TNT,屬於當量比較小的核彈。
如果還是用這個當量的原子彈在馬里亞納大海溝引爆,那麼在海面上幾乎是看不到什麼變化的。
因為馬里亞納大海溝實在是太深的,不僅如此,馬里亞納大海溝的壓強十分巨大,達到了1100個地球大氣呀,這些都會極大限制核彈爆炸的威力。在人類歷史上威力最大的核彈是沙皇氫彈,當量達到了5000萬噸TNT,威力相當於投擲在廣島“小男孩”原子彈的3864倍。這看起來似乎會引發巨大的海嘯,但實際上並不會,這還是因為馬里亞納大海溝太深了,壓強太大了。
當核彈在海水中爆炸時,熱輻射蒸發海水產生的水蒸氣和衝擊波會迅速形成一個“熾熱蒸汽球形空腔”,此時如果爆點距離海面比較近,空腔會向上膨脹突破海面形成“中空水柱”,海面下的空腔會將海水中的雜質、砂石等吸入並通過中空通道噴射到天空中。
隨後,突破海面的“熾熱蒸汽球形空腔”(巨型氣泡)在空氣中繼續上升,因為其巨大的體量和攜帶的海水(重力、壓力作用),會在內部形成斷層而破碎,砸回海面形成巨大的海浪。這一過程,基本闡述了核彈在水下引爆引起海浪的過程,但是需要注意需要距離海面足夠近。當“沙皇炸彈”在11000米深的馬裏亞納海溝底部爆炸後,形成的“氣泡”膨脹半徑只有區區580米,就算按直徑算整個“氣泡”的直徑也就大約1100米多點,上面還有大約10公里深的海水壓着,根本翻不起半點浪花。當核爆形成的“熾熱蒸汽球形空腔”膨脹向上膨脹大約580米後,會使氣泡上部的海水“凸起”(但是幅度非常小),隨後氣泡上的高壓海水會迅速迫使氣泡收縮,核爆產生得能量會再次讓氣泡膨脹到極限而再次被海水壓縮,經過3、4次膨脹、收縮後將會耗盡核爆的能量而使氣泡破碎,隨後破碎氣泡上方10000米高度的海水,迴流填補直徑1000米氣泡破碎的空腔,不會在海面上產生一絲的影響,更別談什麼海嘯了。
由於核彈爆炸的時候,會釋放出非常巨大的能量,所以會將大量的水瞬間氣化,所以將會造成一個巨大的衝擊波。
但是由於水的密度比較大,而且又在重力的作用下,這些衝擊波只有很少的一部分會橫向傳遞,大部分都是會縱向傳遞,而且基本上都是向上傳遞。而這些巨大的衝擊波,海水就成為了它們的障礙物,所以它們的向上傳遞,也是要經過大量的海水,但是由於海水的比熱容比較大,這樣海水也可以吸收很多的能量,而且氣化的海水很快也會由於能量傳遞出去,轉而也成為了液態,所以這些衝擊波在海水中的傳遞,這個衰減程度是非常快的。
只有在核彈的威力足夠大的時候,它才有足夠的能量支撐起就是衝擊波衝到海面上,這樣周圍也會捲起非常巨大的海浪。但如果核彈的威力不夠大,又或者海底的深度非常深,這樣衝擊波在海底傳遞的時間就會更長,從而就有可能會被海水大量地將海水的衝擊波吸走。
所以海面上會不會引起極大的海浪,這還是需要有核彈的威力,以及引爆它所處在的海底深度所決定的。
綜上所述,在海底的深處進行核彈引爆,最主要還是取決於火大的威力,和處在海底的深度,同時在海底也有一些地方處在地震帶,所以這三種因素都有可能會成為影響在海面是否有巨大動靜的因素。