نطاق الدمار النووي: إلى أي مدى تصل القنبلة؟

ليس للسلاح النووي نصف قطر انفجار واحد. فالقنبلة ترسم عدة دوائر في آن واحد، وكل دائرة تحدد نوعاً مختلفاً من الأذى: كرة النار، وانهيار المباني، وحروق الجلد المكشوف، وتحطم النوافذ. ويتوقف حجمها في المقام الأول على القوة التفجيرية، لكنه ينمو أبطأ بكثير من نمو القوة. فسلاح أقوى من قنبلة هيروشيما بألف مرة لا يصل إلى مسافة أبعد بألف مرة، بل إلى نحو عشرة أضعاف المسافة.

يبيّن الجدول أدناه الحلقات الرئيسية لأسلحة تتراوح بين قذيفة مدفعية بقوة 20 طناً والقنبلة القيصرية بقوة 50 ميغاطناً. والأرقام من النموذج نفسه الذي يستخدمه المحاكي، لانفجار جوي على الارتفاع الذي ينشر أضرار العصف الشديد على أوسع مساحة ممكنة.

القوةمثالكرة النارأضرار شديدة
20 psi
انهيار المنازل
5 psi
حروق من الدرجة الثالثةتحطم النوافذ
1 psi
0.02 كيلوطنقذيفة ديفي كروكيت13 م80 م190 م160 م590 م
15 كيلوطناًهيروشيما180 م0.7 كم1.7 كم2.0 كم5.4 كم
100 كيلوطنرأس W76 للغواصات390 م1.3 كم3.2 كم4.6 كم10 كم
300 كيلوطنرأس حربي حديث نموذجي600 م1.9 كم4.7 كم7.5 كم14.5 كم
800 كيلوطنرأس توبول / سارمات880 م2.6 كم6.5 كم11.4 كم20 كم
1.2 ميغاطنقنبلة B831.0 كم3.0 كم7.4 كم13.6 كم23 كم
10 ميغاطناتآيفي مايك2.4 كم6.1 كم15 كم34 كم47 كم
50 ميغاطناًالقنبلة القيصرية4.6 كم10.4 كم26 كم60 كم80 كم
مناطق الأضرار المتحدة المركز لانفجار نووي جوي
حلقات انفجار جوي بقوة 300 كيلوطن، وهو حجم الرأس الحربي النموذجي المنشور اليوم.

قراءة الحلقات

يصف المهندسون أضرار العصف بالضغط الزائد، أي القفزة في ضغط الهواء فوق المعتاد، مقيسة بالرطل على البوصة المربعة (psi). عند 20 psi تنهار مباني الخرسانة المسلحة ولا يكاد ينجو أحد في داخلها. وعند 5 psi تُسوّى المنازل العادية بالأرض، ويحتسب نموذج الخسائر لمكتب تقييم التكنولوجيا الأمريكي نحو نصف سكان هذه المنطقة في عداد القتلى. وعند 1 psi تبقى المباني قائمة لكن الزجاج لا يبقى، وتصيب الشظايا المتطايرة الناس على مساحة هائلة.

منزل تجريبي دمّره انفجار نووي في نيفادا، 1953
منزل خشبي تجريبي في نيفادا عام 1953، قبل عصف بنحو 5 psi وفي أثنائه. استغرق التسلسل كله أقل من ثلاث ثوانٍ. الصورة: US Department of Energy

تسلك حلقة الحروق سلوكاً مختلفاً عن حلقات العصف. فالحرارة تنتقل ضوءاً، في خطوط مستقيمة وفي الحال، ولذلك يتوقف مداها على صفاء الهواء وعلى وجود ما يعترض طريقها. وفي يوم صافٍ يمتد نصف قطر حروق الدرجة الثالثة لسلاح كبير إلى ما هو أبعد بكثير من منطقة انهيار المنازل. أما الضباب أو المطر أو تلّ واحد فقد يقلّصه بحدة، ولهذا يستطيع المحاكي رسم ظلال التضاريس.

الإشعاع الأولي هو الأقصر مدى على الإطلاق في الأسلحة الكبيرة. ففي انفجار بقوة 300 كيلوطن تمتد الجرعة القاتلة البالغة نحو 500 rem إلى نحو 2 كم، أي داخل دائرة الدمار الكامل بمسافة كبيرة. والأسلحة الصغيرة هي الاستثناء: فلكل ما دون بضعة كيلوطنات تكون حلقة الإشعاع أوسع من حلقة العصف الشديد.

لماذا عشرة أضعاف القوة تساوي نحو ضعف المسافة فقط؟

ينشر الانفجار طاقته في حجم من الهواء، والحجم ينمو مع مكعب المسافة. ولذلك تنمو المسافة التي يحدث عندها ضغط زائد معيّن مع الجذر التكعيبي للقوة. اضرب القوة في 8 فتتضاعف حلقات العصف. واضربها في 1,000 فتنمو عشرة أضعاف. وتتبع الحرارة منحنى أشد قليلاً لأن كرة النار الأكبر تسطع أيضاً مدة أطول.

مخطط لنصف قطر العصف والحروق مقابل قوة السلاح
نصف قطر حلقة 5 psi وحروق الدرجة الثالثة لقوى تتراوح بين 1 كيلوطن و50 ميغاطناً. محور القوة لوغاريتمي.

هذا هو السبب في تخلي الترسانات الحديثة عن القنابل العملاقة. فعشرة رؤوس حربية بقوة 100 كيلوطن لكل منها، موزعة على مدينة، تدمّر مساحة أكبر بكثير مما يدمّره سلاح واحد بقوة 1 ميغاطن، مع أن القوة الإجمالية واحدة.

حلقات العصف لسلاح بقوة 15 كيلوطناً وآخر بقوة 800 كيلوطن فوق نيويورك
النقطة نفسها في جنوب مانهاتن: 15 كيلوطناً بحجم هيروشيما على اليسار، ورأس حربي بقوة 800 كيلوطن على اليمين. مقياس الخريطة متطابق. الخريطة: NukeSimulator, © OpenStreetMap contributors

انفجار جوي أم أرضي

الارتفاع يغيّر الصورة. فالسلاح الذي يُفجَّر عالياً فوق الهدف، على ارتفاع نحو 2 كم لرأس حربي بقوة 300 كيلوطن، يتيح لموجة الصدمة أن تنعكس عن الأرض وتعزز نفسها. فتصبح حلقة 5 psi أوسع بنحو مرة ونصف مما تكون عليه للسلاح نفسه إذا انفجر على السطح. أما الانفجار الأرضي فينفق جزءاً من طاقته في حفر فوهة، ويصل عصفه إلى مسافة أقصر، وفي المقابل يرفع الغبار الذي يتحول إلى غبار ذري مشع. وتُهاجَم الأهداف العسكرية المحصّنة مثل صوامع الصواريخ بانفجارات أرضية؛ أما المدن، في التخطيط الحربي، فبانفجارات جوية.

كيف يغيّر ارتفاع التفجير نصف قطر العصف
سلاح بقوة 300 كيلوطن: تصل حلقة 5 psi إلى نحو 3 كم في الانفجار السطحي و4.7 كم في الانفجار الجوي على الارتفاع الأمثل.

ما الذي تغفله الأرقام

الحلقة على الخريطة متوسط فوق أرض مستوية مكشوفة. أما المدن الحقيقية ففيها تلال تحجب أحياء كاملة ومبانٍ شاهقة تصدّ العصف وتوجّهه في آن. وقد تندمج الحرائق التي تشعلها النبضة الحرارية في عاصفة نارية، كما حدث في هيروشيما، فتنشر الدمار إلى ما وراء الحلقات. ولا تحسب أي من الدوائر ما يتبع ذلك من انهيار المستشفيات والطرق والكهرباء. فاستخدمها لإدراك المقياس. ولتراها فوق شارعك افتح المحاكي، واختر مدينة وسلاحاً، واضغط «تفجير».