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小男孩、胖子和巨神——輻射中出現(xiàn)的核武器原型(其一)

2019-08-22 07:47 作者:容克87G  | 我要投稿

“要是你不明白核武器是什么,那就往最糟糕里想吧,核武器準(zhǔn)比那還糟?!薄胖鹫呋貞涗?/strong>


鋼鐵兄弟會(huì)在當(dāng)前最強(qiáng)大的武器:自由金剛(詳見(jiàn)姍姍來(lái)遲的二五仔——自由金剛簡(jiǎn)介)會(huì)攜帶一定數(shù)量的戰(zhàn)術(shù)核彈頭進(jìn)入戰(zhàn)場(chǎng)。在這臺(tái)機(jī)器人的服役期間,它所攜帶的核彈頭型號(hào)發(fā)生過(guò)變更,在華盛頓特區(qū)廢土活動(dòng)時(shí),自由金剛所攜帶的彈頭從形制上十分接近美國(guó)在實(shí)戰(zhàn)中應(yīng)用的第一顆原子彈“小男孩”。

“小男孩”是1945年8月6日,由第509轟炸混合大隊(duì)指揮官保羅·提貝茲駕駛的波音B-29超級(jí)空中堡壘轟炸機(jī)“艾諾拉·蓋伊”在廣島投放的原子彈的代號(hào)。這是人類(lèi)首次將核武器投入實(shí)戰(zhàn),但并不是最后一次。在廣島發(fā)生的核爆炸是繼三位一體核實(shí)驗(yàn)后人類(lèi)歷史上的第二次人造核爆,本次投放的炸彈使用鈾元素作為反應(yīng)材料,在爆炸時(shí)產(chǎn)生了1.5萬(wàn)噸級(jí)TNT當(dāng)量的能量(約合63TJ),對(duì)廣島市造成了極大的破壞。

在第二次世界大戰(zhàn)期間,在曼哈頓項(xiàng)目下屬的洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室里,海軍上校威廉·帕森斯領(lǐng)導(dǎo)的軍械部門(mén)中的海軍少校弗蘭西斯·伯里奇領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出了這枚炸彈。在轟炸廣島的任務(wù)中,帕森斯上校也以武器專(zhuān)家的身份隨行。小男孩在設(shè)計(jì)時(shí)參考的對(duì)象“瘦子”并不是一種非常成功的核武器,但其槍式結(jié)構(gòu)已經(jīng)被證明可行,通過(guò)將一塊鈾制圓環(huán)以電擊發(fā)硝化棉火藥的方式像子彈一樣朝另一塊鈾柱發(fā)射過(guò)去,在兩塊質(zhì)量加起來(lái)超過(guò)臨界質(zhì)量的鈾塊相互解除的那個(gè)瞬間就足以誘發(fā)鈾-235毀滅性的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。這個(gè)爆炸裝置里裝載了64公斤的濃縮鈾,但實(shí)際上只有不到一公斤發(fā)生了鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。整個(gè)爆炸裝置的零部件由三家不同的工廠分別生產(chǎn),這樣就可以保證生產(chǎn)部門(mén)里沒(méi)人能夠知曉整個(gè)裝置的全部細(xì)節(jié)。

在大戰(zhàn)結(jié)束之后,由于其相對(duì)低下的效率,小男孩型的原子彈被認(rèn)為無(wú)需在核武庫(kù)中被保留,為此它的計(jì)劃和圖標(biāo)被大量地銷(xiāo)毀以免泄露其內(nèi)容,但在1946年中葉時(shí),由于漢福德地區(qū)的反應(yīng)堆遭受了嚴(yán)重的維格納效應(yīng)之故,小男孩型原子彈還是繼續(xù)在桑迪亞基地生產(chǎn)了可以組裝六枚原子彈的零部件。除此之外海軍軍械局也在147年生產(chǎn)了25套小男孩型原子彈的組件以供應(yīng)洛克希德P2V海王星艦載機(jī)使用。直到1951年1月末這批原子彈才全部退出了現(xiàn)役。

“小男孩”這個(gè)名字,連同其余兩枚在二戰(zhàn)中設(shè)計(jì)生產(chǎn)的原子彈的名字——“胖子”“瘦子”——一樣,都是由羅伯特·賽博爾命名的,羅伯特·賽博爾本人則是洛斯阿拉莫斯實(shí)驗(yàn)室主管羅伯特·奧本海默,曼哈頓計(jì)劃參與者之一的學(xué)生。根據(jù)賽博爾的回憶,他是根據(jù)設(shè)計(jì)的原子彈的外形分別給它們起的名字:“瘦子”(這個(gè)名字源自于達(dá)希爾·哈米特所著的系列偵探小說(shuō))如其所名,外形偏細(xì)長(zhǎng);而“胖子”(名字源自于悉尼·格林斯特里特出演的電影“馬耳他之鷹”中的角色“卡斯帕·古特曼”)則正好相反,它的外形又圓又肥;至于“小男孩”則以小以利薩·庫(kù)克在同一部電影中飾演的角色命名。



小男孩開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)史:

由于U-235可以發(fā)生核裂變的性質(zhì),它理所當(dāng)然地被當(dāng)成了首種開(kāi)發(fā)出來(lái)的核炸彈的核裝藥使用。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,該項(xiàng)目基本上絕大多數(shù)的精力都集中在為武器提供足夠多的濃縮鈾上,蓋因鈾-235這種物質(zhì)在天然狀態(tài)下僅占到鈾元素總量的約0.7%。為此美國(guó)軍方不僅需要開(kāi)采鈾礦,而且還需要把它們之中有用的同位素分離出來(lái)并且濃縮到武器級(jí)別的程度才行。絕大多數(shù)原子彈項(xiàng)目所需的鈾礦都來(lái)自位于剛果共和國(guó)境內(nèi)的新科洛布維瀝青鈾礦,而美國(guó)其時(shí)并沒(méi)有在那里的礦場(chǎng),幸而高加丹加礦業(yè)聯(lián)盟的CEO埃德加·森吉爾本人對(duì)鈾礦可能應(yīng)用于武器這一點(diǎn)并不是一無(wú)所知,在1939年時(shí)就已經(jīng)有1000噸的鈾礦石被運(yùn)抵了紐約的倉(cāng)庫(kù),而在1942年到1944年間更是陸續(xù)有30000噸的鈾礦被售賣(mài)給美國(guó)軍方(埃德加本人則由于為曼哈頓項(xiàng)目提供鈾礦而成為首個(gè)被美國(guó)政府授予忠勤勛章的非美國(guó)公民)。 除此之外,至少部分被阿爾索斯特遣隊(duì)于1944年至1945年間回收的1200噸鈾礦和鈾氧化物也被用于該炸彈的生產(chǎn)工作。濃縮鈾的生產(chǎn)工作則在位于田納西州橡樹(shù)嶺的Y-12電磁同位素分離設(shè)施處進(jìn)行,并在1944年3月時(shí)進(jìn)入全力生產(chǎn)階段。隨后首批高濃縮鈾與1944年6月被送遞洛斯阿拉莫斯實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

這顆新的炸彈是在“瘦子”的基礎(chǔ)上發(fā)展的結(jié)果,它是一顆長(zhǎng)17英尺(5.2米)的槍式裂變武器,和“胖子”一樣,槍式設(shè)計(jì)原本也是為钚裝藥準(zhǔn)備的,但把钚換成濃縮鈾同樣可以起爆。在1944年7月的時(shí)候,槍式原子彈的進(jìn)一步設(shè)計(jì)工作已經(jīng)被放棄了,而洛斯阿拉莫斯項(xiàng)目也已經(jīng)重新把工作重點(diǎn)放在了內(nèi)爆式钚彈的研究上。至于槍式原子彈的武器化則交給了海軍上校威廉·帕森斯領(lǐng)導(dǎo)的軍械部門(mén)負(fù)責(zé),由海軍少校弗蘭西斯·伯里奇領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)將其進(jìn)一步地完善。與內(nèi)爆式钚彈相比,使用鈾裝藥的槍式原子彈的設(shè)計(jì)可以說(shuō)是相當(dāng)?shù)睾?jiǎn)單甚至可以說(shuō)是簡(jiǎn)陋。原本它的設(shè)計(jì)是作為萬(wàn)一钚彈開(kāi)發(fā)不順利的保底措施被保留了下來(lái),但現(xiàn)在由于在設(shè)計(jì)中不再要求兼容钚裝藥的緣故,槍式原子彈的結(jié)構(gòu)就無(wú)需再做的像瘦子那般細(xì)長(zhǎng),這就大大地縮短了彈體的長(zhǎng)度,從而使其得以放入B-29轟炸機(jī)的彈倉(cāng)。

在1945年2月時(shí),該型原子彈的設(shè)計(jì)工作已經(jīng)完成,并且朝三個(gè)不同的廠家下達(dá)了不同零件的生產(chǎn)合同書(shū)。這樣做是為了確保沒(méi)有一家工廠能夠擁有完整的原子彈設(shè)計(jì)圖紙,因而機(jī)密就不容易泄露。槍式原子彈的“槍筒”和“槍膛”由位于華盛頓特區(qū)的海軍火炮廠生產(chǎn);“槍筒”的接頭和其它一些零部件由位于密歇根州Center Line的海軍軍械廠生產(chǎn);尾翼整流罩以及掛架由位于密歇根州底特律的專(zhuān)家工具與模具公司制造;至于剩下的一部分零件,比如引信和鈾環(huán)之類(lèi)的,則由洛斯阿拉莫斯設(shè)施自行制造。到1945年5月的時(shí)候,整顆原子彈除去核裝藥的部分就都已經(jīng)準(zhǔn)備就緒了。鈾環(huán)和鈾柱則分別在隨后的6月15日和24日完成。核裝藥和半組裝完畢(即內(nèi)無(wú)核裝藥)的原子彈在7月16日被裝載到重巡洋艦“印第安納波利斯”號(hào)上運(yùn)送出港,并于同月26日運(yùn)達(dá),30日時(shí),作戰(zhàn)目標(biāo)指示下達(dá),8月6日,廣島受到原子彈的轟炸。在此前雖然也對(duì)槍型原子彈的各個(gè)部件做過(guò)測(cè)試,但是像這樣投入實(shí)戰(zhàn)的檢驗(yàn)還是頭一回。在這之前唯一的一次人工核爆炸是1945年7月16日進(jìn)行的三位一體核試驗(yàn),它采用的是內(nèi)爆構(gòu)型的钚彈。至于為何不拿“小男孩”來(lái)試驗(yàn),理由也很簡(jiǎn)單:首先,鈾-235的產(chǎn)量和钚相比實(shí)在是有些少(后者可以在漢福德區(qū)的反應(yīng)堆中生產(chǎn)),這就意味著不夠兩枚的量;其次,該型武器的設(shè)計(jì)十分簡(jiǎn)單,不同于需要精確協(xié)調(diào)炸藥起爆的內(nèi)爆型原子彈,槍型的設(shè)計(jì)幾乎沒(méi)有起爆失敗的可能。

當(dāng)然,意外爆炸的風(fēng)險(xiǎn)還是存在的,雖然“小男孩”擁有基本的保險(xiǎn)裝置,但是因?yàn)榕鲎不蚱渌饬?dǎo)致的鈾柱和鈾環(huán)相撞的可能性還是被拿出來(lái)討論了一番。不過(guò)最終測(cè)試的結(jié)果表明,要讓鈾環(huán)松動(dòng),起碼得有500倍于其自重的外力施加于上才有可能,這就在一定程度上保證了其安全性,不過(guò)仍有人擔(dān)心碰撞和火災(zāi)有可能導(dǎo)致其爆炸。此外,若是浸泡在水中的話,鈾彈雖然不至于被引爆,但是會(huì)帶來(lái)大面積的放射性沾染,因此飛行員被建議在盡可能在陸地上迫降而不是海上。

“小男孩”長(zhǎng)120英寸(300厘米),直徑28英寸(71厘米)重約9700磅(4400千克)。該型原子彈的設(shè)計(jì)是利用一根“槍管”通過(guò)爆炸物(四包無(wú)煙火藥)的推動(dòng)力將一塊中空的亞臨界質(zhì)量鈾環(huán)猛地推向一根鈾柱,從而使得其結(jié)合到一起獲得自發(fā)開(kāi)始裂變反應(yīng)的臨界質(zhì)量。整顆炸彈內(nèi)含64公斤(141磅)濃縮鈾,其中絕大多數(shù)為89%濃度,但少數(shù)鈾-235的濃度僅有50%,因此平均下來(lái)鈾-235的百分比為80%。在這64kg鈾之中,真正發(fā)生了裂變反應(yīng)的僅有1公斤,而發(fā)生質(zhì)能轉(zhuǎn)換的質(zhì)量?jī)H僅只有0.6克(0.021盎司),而就是這0.6克質(zhì)量湮滅釋放出的熱能、動(dòng)能和輻射使得這顆炸彈具備了可怖的殺傷力。

小男孩結(jié)構(gòu)圖

“小男孩”的引信被設(shè)計(jì)成確保炸彈在最具破壞力的高度引爆的形式(計(jì)算的結(jié)果表明理想的起爆高度應(yīng)當(dāng)在580米即1900英尺左右),為保證其正確引爆,該引信裝置設(shè)計(jì)有三重聯(lián)鎖系統(tǒng):

一個(gè)延時(shí)至少十五秒的定時(shí)器,保證其在預(yù)定下落時(shí)間的四分之一之后才能被引爆,這樣做是為了確保載機(jī)本身的安全。在炸彈被投下的時(shí)候,與飛機(jī)相連的電氣插頭炸彈自重下脫出,從而激活定時(shí)器,此時(shí)定時(shí)器依靠?jī)?nèi)置24V電池開(kāi)始工作。在15秒過(guò)后,雷達(dá)高度計(jì)激活,但起爆控制權(quán)在此階段被轉(zhuǎn)交給氣壓高度計(jì)組件。

由于不同地區(qū)甚至同一地區(qū)在不同時(shí)間的氣壓都可能出現(xiàn)較大差異的緣故,氣壓高度計(jì)本身并不足以精確地測(cè)定所需的起爆高度,但仍然設(shè)置氣壓高度計(jì)的原因是為了防止雷達(dá)高度計(jì)在接近起爆高度之前意外觸發(fā)炸彈。它通過(guò)一個(gè)被薄金屬膜封閉的真空腔體來(lái)完成對(duì)氣壓的測(cè)量(類(lèi)似于舊式的墻掛式氣壓計(jì)),在氣壓發(fā)生變化的時(shí)候,金屬薄膜的形變也會(huì)發(fā)生變化,在炸彈抵達(dá)一個(gè)大致高度(據(jù)傳為2000米即6600英尺左右)的時(shí)候,金屬膜的形變會(huì)導(dǎo)致其相互接觸導(dǎo)通雷達(dá)高度計(jì)的工作電路,從而把起爆控制權(quán)轉(zhuǎn)交給雷達(dá)高度計(jì)即最后階段。

至少兩組雷達(dá)高度計(jì)被搭載在炸彈上以保證能夠可靠地檢測(cè)最終高度,這種裝置由美國(guó)陸軍航空兵的APS-13機(jī)尾告警雷達(dá)(綽號(hào)“阿奇”)改造而成,原本被用作提醒飛行員后方飛行器接近。在高度計(jì)的測(cè)量結(jié)果達(dá)到預(yù)定讀數(shù)之后,炸彈的點(diǎn)火開(kāi)關(guān)閉合,觸發(fā)3根設(shè)置在彈尾處的BuOrd MK15 Mod1海軍艦炮底火,進(jìn)而引燃四包各自重兩磅包裹在絲綢藥包中的WM條狀發(fā)射藥,將鈾環(huán)推向槍管的另一端,最終以300米/秒(980英尺/秒)的速度撞擊鈾柱。在撞擊發(fā)生約10毫秒后,鏈?zhǔn)椒磻?yīng)開(kāi)始,在小于1微秒的時(shí)間里釋放出巨量的能量。



轟炸廣島:

由于擔(dān)心炸彈在可能的起飛事故里出現(xiàn)殉爆的可能性,帕森斯上校以武器專(zhuān)家的身份親自登上“恩諾拉·蓋伊”號(hào)轟炸機(jī),準(zhǔn)備在飛機(jī)順利起飛后再將發(fā)射藥包裝填進(jìn)原子彈槍式結(jié)構(gòu)的后膛。在飛機(jī)抵達(dá)目標(biāo)之前,帕森斯和他的助手,莫里斯·R·吉布森少尉鉆過(guò)機(jī)體左舷狹小的通道進(jìn)入了彈倉(cāng),吉普森少尉負(fù)責(zé)用手電照明,而帕森斯上校則小心翼翼地拆開(kāi)了激發(fā)底火用的導(dǎo)線,卸下了后膛閂,把發(fā)射藥包裝進(jìn)去之后再原樣復(fù)原。在最后一步里,吉普森少尉將連接內(nèi)部電源和電擊發(fā)裝置的安全開(kāi)關(guān)從“綠色”撥到了“紅色”,整顆炸彈于是便處于待發(fā)狀態(tài)了。

1945年6月約8:15(JST)時(shí),在投下約44.4秒之后,小男孩于海拔600±15米(1968±50英尺)高度起爆。這顆原子彈的威力比投放在長(zhǎng)崎的“胖子”較為遜色,但它在廣島制造的傷亡人數(shù)卻超出了長(zhǎng)崎,這是由于廣島地勢(shì)平坦而“胖子”在長(zhǎng)崎的爆心位處山谷的緣故。據(jù)1945年發(fā)表的公開(kāi)數(shù)據(jù),有66000人直接死于廣島核爆炸,另有69000人不同程度受傷。在直接因爆炸而死亡的人中有包括了位于廣島的第二總軍司令部以及第五十九軍的第五師團(tuán)在內(nèi)的20000名日本陸軍。

“小男孩”爆炸時(shí)產(chǎn)生的蘑菇云

盡管傷亡數(shù)字得到了統(tǒng)計(jì),但是對(duì)武器的威力本身進(jìn)行精確評(píng)估還是存在著困難,因?yàn)榇饲皼](méi)有同型號(hào)的武器進(jìn)行過(guò)測(cè)試,根據(jù)美國(guó)總統(tǒng)杜魯門(mén)公布的結(jié)果,這次核爆炸的當(dāng)量相當(dāng)于2萬(wàn)噸當(dāng)量(84TJ)。這個(gè)結(jié)果是由帕森斯本人目測(cè)估計(jì)后得到的,帕森斯認(rèn)為這是比三位一體核試驗(yàn)(1.8萬(wàn)噸當(dāng)量,75TJ)還要強(qiáng)大的核爆炸,所以杜魯門(mén)在演講的時(shí)候就干脆向上取了個(gè)整。但是進(jìn)一步關(guān)于小男孩爆圝炸當(dāng)量的討論并沒(méi)有進(jìn)行下去,因?yàn)楸3忠欢ǖ纳衩馗懈佑兄谠龃笕請(qǐng)J本人對(duì)遭受原子彈轟炸的恐懼。事實(shí)上,曼哈頓計(jì)劃在戰(zhàn)后派出的實(shí)地調(diào)查小組的分析結(jié)果表明,“小男孩”的爆炸當(dāng)量約在1.3萬(wàn)到1.4萬(wàn)噸之間,在1953年的時(shí)候弗雷德里克·萊茵斯通過(guò)計(jì)算把這個(gè)數(shù)字確定在1.3萬(wàn)噸,此后這個(gè)數(shù)字就一直作為官方發(fā)表的數(shù)據(jù)保留至今。



一號(hào)工程:

在1962年,洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們建立了一個(gè)被稱(chēng)為“一號(hào)工程”的模擬“小男孩”模型以試圖解答一些懸而未決的問(wèn)題,但并不是完全地獲得了成功。在1982年,洛斯阿拉莫斯依照原圖紙?jiān)O(shè)計(jì)重造了一枚“小男孩”用于測(cè)試,不過(guò)限制了它的濃縮鈾濃度以免真的發(fā)生核爆。這枚不會(huì)爆炸的原子彈被放置在一個(gè)液壓平臺(tái)上,用于評(píng)估其中子放射性。在該試驗(yàn)和“偉大藝人”號(hào)B-29轟炸機(jī)帶回的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上,他們判斷這枚原子彈的當(dāng)量為1.66±0.03萬(wàn)噸,而在綜合考量了各種估測(cè)方法之后,這一數(shù)字被進(jìn)一步鎖定在1.5萬(wàn)噸±20%。

每0.45千克(一磅)的鈾發(fā)生裂變都會(huì)產(chǎn)生8千噸當(dāng)量級(jí)別的爆炸,為此實(shí)際上整顆小男孩炸彈的64千克(141磅)裝藥中只有0.91千克(兩磅)的濃縮鈾發(fā)生了裂變,僅占總比例的1.5%。



核爆炸造成的后果:

在1945年4月,廣島被預(yù)定成為原子彈轟炸的目標(biāo),一部分原因是這樣可以觀察原子彈對(duì)一個(gè)完整的城市到底可以造成多大的影響。具體造成的破壞可以事后再慢慢考察,但是小男孩在爆炸時(shí)產(chǎn)生的當(dāng)量就只能在現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)了,為了得到數(shù)據(jù),與搭載原子彈飛行的飛機(jī)一同行動(dòng)的其它機(jī)組將把測(cè)量?jī)x器吊在降落傘下方隨炸彈一同投放。這批儀器在被摧毀之前將通過(guò)無(wú)線電將測(cè)的的數(shù)據(jù)直接傳送回基地。

在比對(duì)了這次原子彈爆炸當(dāng)量和實(shí)際造成的破壞之后,美軍方建立起了被稱(chēng)為“5PSI”的致命等級(jí)劃分體系。一般假定在經(jīng)受等同或超過(guò)5PSI壓強(qiáng)的情況下無(wú)人幸存,在廣島這個(gè)絕對(duì)死亡直徑為3.5千米(2.2英里)。

原子彈爆炸造成的傷害主要可以分為三個(gè)方面:沖擊波,火災(zāi)和輻射:


爆炸沖擊波:

原子彈爆炸產(chǎn)生的沖擊波源自被爆炸產(chǎn)生的X-射線急劇加熱的空氣(即觀測(cè)時(shí)看到的“火球”),這道沖擊波會(huì)均勻地向四周擴(kuò)散,在最開(kāi)始其傳播速度甚至大于音速,類(lèi)似于打雷時(shí)先看到閃光再聽(tīng)見(jiàn)雷聲。關(guān)于市區(qū)原子彈爆炸造成的損害評(píng)估數(shù)據(jù)主要來(lái)源于廣島,因?yàn)樵陂L(zhǎng)崎投下的“胖子”炸點(diǎn)距市中心尚有3.2公里(2英里)之遙,且長(zhǎng)崎的丘陵地帶會(huì)妨礙沖擊波的傳播。

1953年在內(nèi)華達(dá)試驗(yàn)場(chǎng)建造的測(cè)試房屋,在經(jīng)受超過(guò)5PSI的壓強(qiáng)之后瞬間崩潰

在廣島,幾乎所有距離炸點(diǎn)中心小于1.6公里(1英里)的物體均被完全地摧毀了,只剩下約50棟以抗震標(biāo)準(zhǔn)建造的鋼筋混凝土建筑物勉強(qiáng)保持了外形完整,而建筑物的門(mén)窗及內(nèi)容物也一樣被沖擊波扯碎拋飛。遭受?chē)?yán)重?fù)p害區(qū)域的范圍還要稍微大一點(diǎn),5PSI的覆蓋半徑達(dá)到了1.8公里(1.1英里)范圍。

這樣大規(guī)模地結(jié)構(gòu)性破壞同時(shí)也為接下來(lái)的火災(zāi)埋下了伏筆。


火災(zāi):

原子彈在爆炸之初會(huì)首先產(chǎn)生足以致盲的光亮,隨之而來(lái)的是火球散發(fā)出的強(qiáng)勁的熱輻射,在廣島爆炸的原子彈產(chǎn)生了直徑570米(1200英尺)的火球以及6000℃(10830°F)的表面溫度,在地面上幾乎一切可燃依然的物體都在瞬間變得烈焰熊熊,一名距離爆心約260米(850英尺)的不知名死者僅僅在石質(zhì)臺(tái)階上留下了自己焦黑的投影,他/她在被蒸發(fā)之前吸收的一點(diǎn)點(diǎn)熱量讓他/她遮擋住的那部分石頭沒(méi)有像其它部分那樣被熱輻射完全地?zé)?。而被爆炸徹底摧毀的地區(qū),各種可燃物易燃物都從原本的城建設(shè)施中泄露了出來(lái),各式電路短路的火花也隨處可見(jiàn),這引發(fā)了更大的火災(zāi)并且在約爆后二十分鐘內(nèi)形成了災(zāi)難性的火焰風(fēng)暴,火焰風(fēng)暴高溫區(qū)的上升氣流又迫使周邊的空氣往中心回流,繼續(xù)支持它的肆虐。

廣島受損害分析圖,來(lái)自美軍戰(zhàn)略轟炸調(diào)研部門(mén)

在約3.2公里(兩英里)的直徑范圍內(nèi),與遭受重度沖擊波損害的區(qū)域相重疊地,在這些地方火災(zāi)成為了第二次災(zāi)難。被沖擊波扯碎的木材結(jié)構(gòu)和家具成為了大火最好的燃料,煤氣管道的破裂則更是雪上加霜,更不要說(shuō)各處道路都被一片斷壁殘?jiān)钃?,而即使幸存的消防員能夠穿過(guò)它們的阻隔,破裂的地下水管也沒(méi)辦法為他們提供一丁點(diǎn)可以救火的水源。在長(zhǎng)崎這個(gè)問(wèn)題相對(duì)要比廣島好一點(diǎn)點(diǎn),長(zhǎng)崎的火災(zāi)損害區(qū)域僅有廣島的四分之一,一則是由于長(zhǎng)崎的火災(zāi)并未發(fā)展成火焰風(fēng)暴,二則是當(dāng)時(shí)吹起的西南風(fēng)迫使火勢(shì)朝遠(yuǎn)離城市的地區(qū)發(fā)展。

如圖所示,原子彈爆炸引起的火勢(shì)完全不受原有的或后來(lái)設(shè)置的防火溝渠的阻擋,僅在它無(wú)法繼續(xù)獲得更多可燃性材料的情況下才停止腳步。

在這場(chǎng)火災(zāi)中準(zhǔn)確的傷亡人數(shù)是無(wú)法統(tǒng)計(jì)的,因?yàn)楹芏嗳嗽缫咽菬o(wú)存,就連證明他們?cè)?jīng)存在的當(dāng)?shù)貦n案都隨著火災(zāi)煙消云散,根據(jù)曼哈頓計(jì)劃對(duì)廣島核爆的評(píng)估,大約有60%的人死于核爆炸帶來(lái)的火災(zāi),但是其中很多還在死前就遭受了足以致死的核輻射劑量。因此原子彈的殺傷效果實(shí)際上會(huì)有很大一部分相互重疊。


核輻射:

爆炸地點(diǎn)產(chǎn)生的放射性塵埃來(lái)自被爆炸激起的地面塵土,它們被放射性物質(zhì)沾染,并且被爆炸送到了遠(yuǎn)超過(guò)沖擊波和火災(zāi)能夠覆蓋的范圍上。隨著蘑菇云的升騰,放射性沾染物甚至可以上升到平流層,并且分散到世界各地。不過(guò)放射性塵埃僅僅會(huì)來(lái)自于地面引爆,鑒于“小男孩”采用的是空爆形式,在廣島地區(qū)放射性沉降物并不算多。

然而,隨著火球而來(lái)的中子流和γ射線依舊有著恐怖的殺傷力,其殺傷半徑為1.3公里(0.8英里),覆蓋了約一般的火災(zāi)肆虐區(qū)域。據(jù)估計(jì)有約30%的人在被火災(zāi)燒死之前就接受了致死劑量的輻射照射,但是還沒(méi)來(lái)得及因急性輻射病而死就死于火災(zāi)。有6000人活過(guò)了沖擊波和火災(zāi)帶來(lái)的災(zāi)難,但隨后還是死于輻射病。在所有的幸存者里,有30%的人雖然從輻射傷害中幸存,但終身都要承擔(dān)癌癥發(fā)病率上升以及后代畸形的風(fēng)險(xiǎn)。后者的持續(xù)性影響直至今日仍被關(guān)注。



戰(zhàn)后:

在戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束之后,效率低下的“小男孩”型原子彈被認(rèn)為沒(méi)有必要繼續(xù)保留,為此其計(jì)劃與圖紙被大量銷(xiāo)毀,然而在1946年中時(shí),由于漢福德反應(yīng)堆遭受了嚴(yán)重的維格納效應(yīng),美軍的钚彈出現(xiàn)了暫時(shí)性地供應(yīng)不足,為了彌補(bǔ)這段時(shí)間內(nèi)的核武庫(kù)空缺,“小男孩”被當(dāng)成是最后的保底手段臨時(shí)保留下來(lái)直至美軍解決了這個(gè)問(wèn)題為止。此期間內(nèi)雖然還存在“小男孩”型原子彈的備件和零件圖,但是并沒(méi)有新的該型原子彈被組裝出來(lái)。

在桑迪亞基,三名軍官:阿爾伯特·伯特利上尉,理查德·梅耶上尉和波比·格里芬上尉試圖重新制造小男孩,他們?cè)诠濉·魯斯,一名在天寧島上參加過(guò)阿爾伯塔工程,現(xiàn)桑迪亞洛斯阿拉莫斯實(shí)驗(yàn)室Z部門(mén)Z-11小組帶頭人的“小男孩”專(zhuān)家的監(jiān)督下進(jìn)行了該項(xiàng)工作,并且最終完成了六個(gè)沒(méi)有裝藥的“小男孩”原子彈裝配,不過(guò)由于在1947年初維格納效應(yīng)引起的問(wèn)題得到了解決,該項(xiàng)工作沒(méi)有繼續(xù)下去,三名軍官也被調(diào)離。

此外,海軍軍械局也制造了總共25枚該型原子彈以供洛克希德P2V“海王星”艦載機(jī)使用(可以從中途島級(jí)航母上起飛但無(wú)法降落)。這批原子彈的零部件在位于愛(ài)達(dá)荷、博卡特洛、路易斯維爾和肯塔基的海軍軍械廠生產(chǎn)。其時(shí)的濃縮鈾材料足夠武裝十枚炸彈,但是引爆裝置僅夠六枚之用。到1951年時(shí)所有“小男孩”型原子彈均退出現(xiàn)役。

在1986年時(shí),能源部門(mén)把史密斯協(xié)會(huì)展覽的那枚“小男孩”內(nèi)部零件全部拆除,以防止該展品被盜后裝入核裝藥引爆。這個(gè)展品于1993年被歸還給他們。除此之外總共還有三枚這樣的展品在美國(guó)境內(nèi)展出,另有一枚展示于倫敦的帝國(guó)戰(zhàn)爭(zhēng)博物館。

帝國(guó)戰(zhàn)爭(zhēng)博物館內(nèi)展出的“小男孩”實(shí)物


文章內(nèi)容源自維基百科詞條“Little boy”:

https://en.wikipedia.org/wiki/Little%20Boy


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小男孩、胖子和巨神——輻射中出現(xiàn)的核武器原型(其一)的評(píng)論 (共 條)

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