Радиус поражения ядерного взрыва: как далеко бьёт бомба

Единого радиуса поражения у ядерного оружия нет. Взрыв рисует сразу несколько кругов, и каждый означает свой вид ущерба: огненный шар, обрушение зданий, ожоги открытой кожи, выбитые стёкла. Их размер зависит в основном от мощности, но растёт гораздо медленнее неё. Заряд в тысячу раз мощнее хиросимской бомбы бьёт не в тысячу раз дальше, а примерно в десять.

В таблице собраны основные радиусы для зарядов от 20-тонного артиллерийского снаряда до 50-мегатонной Царь-бомбы. Цифры получены по той же модели, что использует симулятор, для воздушного взрыва на высоте, при которой тяжёлые разрушения захватывают наибольшую площадь.

Как читать круги

Разрушения от ударной волны инженеры описывают через избыточное давление, то есть превышение над обычным атмосферным, в фунтах на квадратный дюйм (psi). При 20 psi рушатся даже железобетонные здания, и внутри почти никто не выживает. При 5 psi обычные дома сносит, а модель потерь Управления технологических оценок Конгресса США считает погибшими примерно половину людей в этой зоне. При 1 psi здания стоят, но стёкла вылетают, и осколки ранят людей на огромной площади.

Зона ожогов устроена иначе, чем зоны ударной волны. Тепло распространяется как свет: по прямой и мгновенно, поэтому его дальность зависит от прозрачности воздуха и от того, есть ли на пути препятствие. В ясный день ожоги третьей степени от крупного заряда достают далеко за пределы зоны обрушения домов. Дымка, дождь или единственный холм могут резко сократить этот радиус, и поэтому симулятор умеет рисовать тени рельефа.

Проникающая радиация у мощных зарядов бьёт ближе всех. При взрыве 300 кт смертельная доза около 500 бэр набирается примерно в 2 км от эпицентра, глубоко внутри круга полного разрушения. Малые заряды здесь исключение: у всего, что слабее нескольких килотонн, радиационный круг шире круга тяжёлых разрушений.

Почему в десять раз больше мощности даёт лишь вдвое большее расстояние

Взрыв распределяет энергию по объёму воздуха, а объём растёт как куб расстояния. Поэтому расстояние, на котором достигается заданное давление, растёт как кубический корень из мощности. Увеличьте мощность в 8 раз, и радиусы удвоятся. Увеличьте в тысячу раз, и они вырастут в десять. Световое излучение растёт чуть быстрее, потому что большой огненный шар и светит дольше.

Именно поэтому ядерные арсеналы отказались от гигантских бомб. Десять боеголовок по 100 кт, разведённых над городом, разрушают гораздо большую площадь, чем один заряд в 1 Мт, хотя суммарная мощность у них одинаковая.

Воздушный или наземный взрыв

Высота подрыва меняет картину. Если заряд взрывается высоко над целью, для 300 кт примерно в 2 км над землёй, ударная волна отражается от поверхности и усиливает сама себя. Круг 5 psi получается примерно в полтора раза шире, чем при взрыве того же заряда на земле. Наземный взрыв тратит часть энергии на воронку, его ударная волна бьёт не так далеко, зато он поднимает пыль, которая становится радиоактивными осадками. По защищённым военным целям вроде шахт ракет планируют наземные взрывы, по городам воздушные.

Чего цифры не учитывают

Круг на карте — это среднее для ровной открытой местности. В настоящих городах есть холмы, заслоняющие целые районы, и высотки, которые одновременно задерживают ударную волну и направляют её вдоль улиц. Пожары от светового импульса могут слиться в огненный шторм, как в Хиросиме, и распространить разрушения за пределы кругов. Ни один круг не учитывает выхода из строя больниц, дорог и электросетей, который последует за взрывом. Используйте их как ощущение масштаба. Чтобы увидеть их над своей улицей, откройте симулятор, выберите город и заряд и нажмите «Взорвать».