原子彈爆炸後為什麼會生成蘑菇雲?

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原子彈爆炸後為什麼會生成蘑菇雲?

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原子彈爆炸後為什麼會生成蘑菇雲?

蘑菇雲形成過程示意圖

蘑菇雲又稱“蕈狀雲”,指的是由於爆炸而產生的強大的爆炸雲,形狀類似於蘑菇,上頭大,下面小,由此而得名。雲裡面可能有濃煙、火焰和雜物,現代一般特指原子彈或者氫彈等核武器爆炸後形成的雲狀氣團。

當核裝置被引爆時,將產生較大範圍的X射線、中子、α粒子等高能粒子,它們不僅可以摧毀四周一切建築、殺死區域內一切生物,更直接的作用是極迅速地加熱周圍空氣。據推算,原子彈爆炸時釋放的巨大能量,可以在爆炸中心區產生數千萬攝氏度的高溫與幾十億個大氣壓的壓力。

高溫高壓迅速影響周圍的空氣,大約在二萬分之一秒的時間內就能使周圍的空氣升溫膨脹,並快速上升。依靠那股上衝時的巨大能量,地面的石頭、碎片、粉塵等物質顆粒被推到高空形成了蘑菇莖。而熱氣團在上升過程中由於同周圍低溫的空氣接觸,溫度逐漸降到與周圍氣體的溫度一致,便向水平方向擴散,從而形成蘑菇頂。這樣,一個完整的蘑菇雲便形成了。

特別需要指出的是,並不是所有原子彈的爆炸都會產生蘑菇雲,也不是隻有核爆炸時才會有蘑菇雲,蘑菇雲是大當量炸藥(甚至是石油容器等)爆炸所特有的現象。由於核爆炸方式有空中、地面(水面)和地下(水下)等多種方式,至於能否形成蘑菇雲,能夠形成什麼形狀的蘑菇雲,與空中爆炸高度或水下爆炸深度密切相關。

原子彈爆炸後為什麼會生成蘑菇雲?

嶽江鋒:原中國國防科技資訊中心軍事刊物主編,畢業於解放軍國防科技大學,曾在軍中服役20餘年,現為某研究所高階工程師、專案總師,獲軍隊科技進步二等獎1項,三等獎3項,在多家網路媒體發表文章百餘篇,並建立了“謝武軍事”公眾號。

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圖 / 源自網路

出品 / 科普中國

作者 / 嶽江鋒

策劃 / 宋雅娟

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