Radius Ledakan Nuklir: Seberapa Jauh Jangkauan Bom Nuklir?

Tidak ada satu radius ledakan tunggal untuk senjata nuklir. Sebuah bom menggambar beberapa lingkaran sekaligus, dan setiap lingkaran menandai jenis bahaya yang berbeda: bola api, runtuhnya bangunan, luka bakar pada kulit yang terbuka, kaca jendela yang pecah. Ukurannya terutama bergantung pada daya ledak, dan ia tumbuh jauh lebih lambat daripada daya ledaknya. Senjata yang seribu kali lebih kuat daripada bom Hiroshima tidak menjangkau seribu kali lebih jauh. Jangkauannya hanya sekitar sepuluh kali lebih jauh.

Tabel di bawah menunjukkan lingkaran-lingkaran utama untuk senjata dari peluru artileri 20 ton hingga Tsar Bomba 50 megaton. Angkanya berasal dari model yang sama dengan yang dipakai simulator, untuk ledakan udara pada ketinggian yang menyebarkan kerusakan ledakan berat seluas mungkin.

Daya ledakContohBola apiKerusakan berat
20 psi
Rumah runtuh
5 psi
Luka bakar derajat 3Jendela pecah
1 psi
0,02 ktPeluru Davy Crockett13 m80 m190 m160 m590 m
15 ktHiroshima180 m0,7 km1,7 km2,0 km5,4 km
100 ktHulu ledak kapal selam W76390 m1,3 km3,2 km4,6 km10 km
300 ktHulu ledak modern tipikal600 m1,9 km4,7 km7,5 km14,5 km
800 ktHulu ledak Topol / Sarmat880 m2,6 km6,5 km11,4 km20 km
1,2 MtBom B831,0 km3,0 km7,4 km13,6 km23 km
10 MtIvy Mike2,4 km6,1 km15 km34 km47 km
50 MtTsar Bomba4,6 km10,4 km26 km60 km80 km
Zona kerusakan konsentris ledakan udara nuklir
Lingkaran-lingkaran untuk ledakan udara 300 kiloton, ukuran hulu ledak tipikal yang digelar saat ini.

Membaca lingkaran

Para insinyur menggambarkan kerusakan ledakan dengan tekanan lebih, yaitu lonjakan tekanan udara di atas normal, yang diukur dalam pon per inci persegi (psi). Pada 20 psi bangunan beton bertulang jebol dan hampir tak seorang pun di dalamnya selamat. Pada 5 psi rumah biasa rata dengan tanah, dan model korban Office of Technology Assessment AS menghitung sekitar separuh orang di zona ini tewas. Pada 1 psi bangunan tetap berdiri tetapi kacanya tidak, dan pecahan yang beterbangan melukai orang di area yang sangat luas.

Rumah uji yang hancur oleh ledakan nuklir di Nevada, 1953
Rumah uji kayu di Nevada, 1953, sebelum dan saat dihantam ledakan sekitar 5 psi. Seluruh rangkaian berlangsung kurang dari tiga detik. Foto: US Department of Energy

Lingkaran luka bakar berperilaku berbeda dari lingkaran ledakan. Panas merambat sebagai cahaya, lurus dan seketika, sehingga jangkauannya bergantung pada kejernihan udara dan ada tidaknya penghalang. Pada hari cerah, radius luka bakar derajat tiga senjata besar menjangkau jauh melewati zona runtuhnya rumah. Kabut, hujan, atau satu bukit saja dapat memangkasnya tajam; karena itulah simulator dapat menggambar bayangan medan.

Radiasi awal memiliki jangkauan terpendek dari semuanya pada senjata besar. Pada ledakan 300 kiloton, dosis mematikan sekitar 500 rem menjangkau kira-kira 2 km, jauh di dalam lingkaran kehancuran total. Senjata kecil adalah pengecualian: pada apa pun di bawah beberapa kiloton, lingkaran radiasi lebih lebar daripada lingkaran ledakan berat.

Mengapa sepuluh kali daya ledak hanya sekitar dua kali jarak

Ledakan menyebarkan energinya melalui suatu volume udara, dan volume tumbuh dengan pangkat tiga jarak. Maka jarak tempat tekanan lebih tertentu terjadi tumbuh sebagai akar pangkat tiga daya ledak. Kalikan daya ledak dengan 8 dan lingkaran ledakan menjadi dua kali lipat. Kalikan dengan 1.000 dan lingkarannya tumbuh sepuluh kali lipat. Panas mengikuti kurva yang sedikit lebih curam, karena bola api yang lebih besar juga bersinar lebih lama.

Grafik radius ledakan dan luka bakar terhadap daya ledak senjata
Radius lingkaran 5 psi dan luka bakar derajat tiga untuk daya ledak 1 kiloton hingga 50 megaton. Sumbu daya ledak berskala logaritmik.

Inilah alasan arsenal modern meninggalkan bom raksasa. Sepuluh hulu ledak 100 kiloton yang disebar di atas sebuah kota menghancurkan area yang jauh lebih luas daripada satu senjata 1 megaton, meskipun daya ledak totalnya sama.

Lingkaran ledakan senjata 15 kiloton dan 800 kiloton di atas New York
Titik yang sama di Lower Manhattan: 15 kt seukuran Hiroshima di kiri, hulu ledak 800 kt di kanan. Skala petanya identik. Peta: NukeSimulator, © OpenStreetMap contributors

Ledakan udara atau ledakan permukaan

Ketinggian mengubah gambarannya. Senjata yang diledakkan tinggi di atas sasaran, sekitar 2 km untuk hulu ledak 300 kiloton, membuat gelombang kejut memantul dari tanah dan saling memperkuat. Lingkaran 5 psi-nya menjadi sekitar satu setengah kali lebih lebar daripada senjata yang sama yang meledak di permukaan. Ledakan permukaan menghabiskan sebagian energinya untuk menggali kawah, hempasannya menjangkau lebih pendek, dan sebagai gantinya ia melontarkan debu yang menjadi jatuhan radioaktif. Sasaran militer yang diperkeras seperti silo rudal diserang dengan ledakan permukaan; kota, dalam perencanaan perang, dengan ledakan udara.

Bagaimana ketinggian ledakan mengubah radius ledakan
Senjata 300 kt: lingkaran 5 psi menjangkau sekitar 3 km untuk ledakan permukaan dan 4,7 km untuk ledakan udara pada ketinggian terbaik.

Yang luput dari angka-angka

Lingkaran di peta adalah rata-rata untuk tanah datar dan terbuka. Kota sungguhan punya bukit yang melindungi seluruh distrik dan gedung tinggi yang sekaligus menghalangi dan menyalurkan hempasan. Kebakaran yang dipicu denyut panas dapat menyatu menjadi badai api, seperti yang terjadi di Hiroshima, dan menyebarkan kerusakan melewati lingkaran. Tidak satu pun lingkaran memperhitungkan lumpuhnya rumah sakit, jalan, dan listrik yang menyusul. Gunakanlah sebagai gambaran skala. Untuk melihatnya di atas jalan Anda sendiri, buka simulator, pilih kota dan senjata, lalu tekan Ledakkan.