Wirkungen einer Kernexplosion

Eine Kernexplosion wirkt auf alles in ihrer Umgebung über mehrere getrennte Mechanismen, die in den ersten Sekunden und Minuten nacheinander eintreffen. Genau diese Zonen zeichnet der Simulator als Ringe auf die Karte.

Feuerball der Kernexplosion Castle Bravo
Die 15-Megatonnen-Explosion Castle Bravo, 1954: die stärkste Waffe, die die Vereinigten Staaten je getestet haben.
Zeitlicher Ablauf der Wirkungen einer Kernexplosion
Die Wirkungen treffen nacheinander ein: Blitz, Hitzeimpuls, Druckwelle, dann radioaktiver Niederschlag.

Der Feuerball

Innerhalb einer Millionstelsekunde ballt sich die Energie der Waffe in einer Plasmakugel zusammen, heißer als das Innere der Sonne. Bei einer Explosion von 1 Megatonne wächst der Feuerball auf rund zwei Kilometer Durchmesser. Alles darin verdampft. Berührt der Feuerball den Boden, werden gewaltige Mengen Erde hochgerissen und verstrahlt; das macht eine Explosion „schmutzig“ und erzeugt lokalen Fallout.

Wärmestrahlung: der Blitz

Mehrere Sekunden lang strahlt der Feuerball einen intensiven Hitzeimpuls ab, der sich mit Lichtgeschwindigkeit ausbreitet. In der Nähe des Explosionsorts löst er Brände aus; weiter draußen verursacht er auf ungeschützter Haut Verbrennungen dritten, zweiten und ersten Grades. Bei einer Waffe der Megatonnenklasse treten schwere Verbrennungen noch viele Kilometer entfernt auf, weit jenseits der Zone, in der Gebäude einstürzen. Der Blitz ist außerdem hell genug, um Menschen, die zufällig in seine Richtung blicken, vorübergehend oder dauerhaft zu blenden.

Das von der Druckwelle eingeebnete Hiroshima
Hiroshima nach Druckwelle und Feuersturm: Quadratkilometer dem Erdboden gleichgemacht.

Die Druckwelle

Etwa die Hälfte der Energie geht in eine Stoßfront aus verdichteter Luft, gefolgt von Winden in Orkanstärke. Der Schaden wird in Überdruck gemessen: Bei 20 psi werden selbst Stahlbetonbauten eingeebnet; bei 5 psi stürzen gewöhnliche Wohnhäuser ein, und niemand bleibt unverletzt; bei 1 psi zersplittern Fensterscheiben, was für sich genommen schon gefährlich ist, denn der Blitz kommt zuerst und lockt die Menschen ans Fenster. Die Druckwelle braucht bis zu den äußeren Ringen mehrere Dutzend Sekunden; wer weiß, dass er nach einem Blitz in Deckung gehen muss, rettet damit tatsächlich sein Leben.

Nukleare Anfangsstrahlung

In der ersten Minute trifft ein intensiver Schauer aus Neutronen und Gammastrahlen ein. Eine Dosis über etwa 500 rem ist ohne Behandlung meist tödlich. Bei kleinen Waffen reicht dieser Radius über die Zone der Druckschäden hinaus; bei großen liegt er tief in Zonen, in denen ohnehin nichts überlebt.

Elektromagnetischer Impuls

Gammastrahlen, die mit der Atmosphäre wechselwirken, erzeugen einen starken elektromagnetischen Impuls. Eine Explosion in großer Höhe kann Elektronik und Stromnetze auf einer Fläche von kontinentalem Ausmaß lahmlegen, selbst dort, wo am Boden keine andere Wirkung zu spüren ist.

Radioaktiver Niederschlag

Eine Bodendetonation reißt Tausende Tonnen verstrahlter Trümmer in den Atompilz. Die schwereren Teilchen regnen innerhalb von Stunden in Windrichtung wieder herab und bilden eine Fahne, in der die angesammelte Dosis für Menschen im Freien tödlich sein kann. Die Dosisleistung sinkt schnell: Nach der „7:10-Regel“ verringert jede Versiebenfachung der Zeit die Dosisleistung auf ein Zehntel. Deshalb verbessert schon das Ausharren im Schutzraum in den ersten ein bis zwei Tagen die Überlebenschancen dramatisch. Eine Luftdetonation, deren Feuerball den Boden nie berührt, erzeugt fast keinen lokalen Fallout; vergleichen Sie beide Modi im Simulator.

Langzeitfolgen

Wer eine erhebliche Strahlenbelastung überlebt, trägt lebenslang ein erhöhtes Krebsrisiko, wie jahrzehntelange Studien an den Überlebenden von Hiroshima und Nagasaki belegen. Ein großer nuklearer Schlagabtausch würde zusätzlich genug Ruß in die Höhe tragen, um das Weltklima abzukühlen (das Szenario des „nuklearen Winters“) und damit die Landwirtschaft weltweit zu bedrohen. Die Methodik hinter jedem modellierten Effekt ist hier beschrieben.