Каковы были эффекты ЭМИ, если они были, атомной бомбардировки Хиросимы и Нагасаки?

Насколько мне известно, электромагнитный импульс (ЭМИ) генерируется любой атомной бомбой. ЭМИ может разрушить электронику многих устройств, включая освещение, электродвигатели, радиоприемники, телефоны и т. д.

Так почему же мы ничего не читали об этом в Хиросиме и Нагасаки? Каков был диапазон отключенной электроники? Через какое время была восстановлена ​​радио- или телеграфная связь? Были ли вещи ремонтопригодными или сколько времени ушло на их замену?

Или что-то не так в моих предположениях?

После удара по Хиросиме японские власти потеряли всякую связь с городом. В первые часы они понятия не имели, что происходит, и им пришлось отправить разведывательный самолет, чтобы выяснить это.
@user4419802 user4419802 Я помню, как читал это в Википедии, но там не было сказано, была ли эта потеря связи из-за взрыва бомбы или из-за эффекта ЭМИ.
@ user4419802 Это совсем не так. Через несколько минут после взрыва операторы в бункере под штабом военного округа Тюгоку уведомили по телефону штабы Западного военного округа и военного округа Сикоку. Военно -морской округ Куре сообщил об уничтожении Хиросимы в Имперский генеральный штаб примерно в 8:30, менее чем через 20 минут после бомбардировки.
Не следует забывать, что последствия бомбардировок в то время были малопонятны и разрушения документировались гораздо менее эффективно, чем в экспериментальной установке. В разгар войны пожар, уничтоживший целый город и убивший тысячи людей, никого не волновало, если какое-то электрическое устройство неисправно. Исследования после войны могли бы оценить большую часть ущерба, но любой ЭМИ имел бы незначительное воздействие и привлек бы мало внимания по сравнению, например, с последствиями радиационного поражения для здоровья.
@Greg Я могу согласиться с вашим первым предложением, но не с остальным. Если бы все или большинство окружающих радиостанций/телеграфов немедленно вышли из строя после попадания бомбы, они бы сложили 2 и 2 вместе, и им было бы все равно, именно потому, что это было «в разгаре» войны, и им нужно было звать на помощь. . Это было бы особенно верно в отношении Хиросимы, потому что они не сдались сразу после этого. Но очевидно, что ЭМИ бомб не были достаточно сильными, чтобы повредить радиоприемники или что-либо еще на окраинах Хиросимы или Нагасаки.

Ответы (3)

«Маленький мальчик» взорвался примерно в 580 метрах над Хиросимой , а «Толстяк» — примерно в 500 метрах над Нагасаки . Хотя все ядерные взрывы генерируют электромагнитные импульсы того или иного рода, на этих малых высотах их сила быстро уменьшается с расстоянием, что дает им довольно ограниченную область действия.

Эффекты ЭМИ от надводного или маловысотного ядерного взрыва будут распространяться примерно так же далеко, как и другие эффекты оружия.

- Кродди Э., Дж. Виртц и Дж. А. Ларсен. Оружие массового поражения . Технология и история. 2005.

На самом деле, большая часть электроники, которая была бы затронута ядерными ЭМИ на малых высотах, была бы уничтожена самим взрывом. Таким образом, вы мало слышали об ЭМИ в Хиросиме и Нагасаки , потому что это было в значительной степени несущественно по сравнению с жарой и взрывом.

Действительно разрушительный ядерный ЭМИ исходит от ядерных детонаций в стратосфере в результате эффекта Комптона . Вот почему использование ЭМИ в качестве оружия обычно приводит к детонации на расстоянии более 20 км.

Не говоря уже о том, что воздействие ЭМИ на любую конкретную часть электроники примерно обратно пропорционально размеру электроники — чудовищные размеры электроники времен Второй мировой войны обеспечивали отличную защиту от воздействия ЭМИ — в то время как наша современная наноэлектроника сверхчувствительна к электромагнитным помехам. одинаковая величина пульса.
И, конечно же, Шокли и его коллеги даже не изобрели транзистор до 1947 года, через два года после Хиросимы и Нагасаки. Диоды использовались очень ограниченно, и в 1945 году они были размером с ластик для карандашей.
Реальность такова, что вы не хотите взрывать ядерную бомбу на расстоянии 20 км, потому что вы создадите радиоактивные осадки на огромной территории, по сути, невообразимым образом облажавшись.
@Нельсон Да и нет. Детонация на большой высоте означает гораздо меньше радиоактивных осадков, но на более широкой территории . Ядерный взрыв производит некоторые радиоактивные осадки, продукты деления и нерасщепленный материал, но гораздо большую массу радиоактивных осадков представляет собой облученная пыль и обломки, поднятые в результате наземного взрыва. Однако чем выше высота, тем больше будут рассеиваться осадки. Так что да, 20-километровый взрыв в конечном итоге распространит радиоактивные осадки повсюду, но в количествах, намного меньших, чем взрыв на земле.

Насколько я понимаю, электромагнитный импульс, вызванный ядерным оружием, в основном связан с ионизирующим эффектом гамма-лучей, испускаемых ядерной реакцией. Однако для того, чтобы этот ионизирующий эффект вызвал нисходящий взрыв электронов, движущихся с релятивистской скоростью к земле (причина скачков напряжения на земле), ионизирующий эффект должен иметь место в проводящей среде.

Атмосфера является плохой проводящей средой ниже 10 км, поэтому любой ядерный взрыв ниже этой высоты вызывает только легкий шок. Маленький мальчик взорвался на высоте около 580 м над землей, а Толстяк — на высоте около 500 м над землей.

Помимо высоты, наиболее важным фактором, определяющим силу ЭМИ, является выход гамма-излучения, который составляет около 0,5% от общего выхода энергии детонации (по данным Wiki ). Общий выход Little Boy составил 16 килотонн в тротиловом эквиваленте. Как вы можете видеть на диаграмме ниже, детонация мощностью 0,08 килотонны вызывает умеренный удар напряжения даже на большой высоте.

График интенсивности удара током по мощности и высоте

Добавьте к этому тот факт, что электроника в 1945 году была основана на электронных лампах (транзисторы будут разработаны только в 1947 году), и можно с уверенностью предположить, что влияние ЭМИ было незначительным (особенно по сравнению с прямым тепловым эффектом детонации).

Спасибо, но у меня проблемы с интерпретацией графика. Кажется, что есть несколько этикеток для одного и того же цвета. Но правильно ли я понимаю, что выше всегда лучше? Даже до 1000 или 2000 км? Если это так, то это казалось бы идеальным, потому что чем выше взрыв, тем больше видимая площадь поверхности Земли и, следовательно, больше площадь, которую может повредить ЭМИ.
@ DrZ214 "Я правильно понимаю, что чем выше, тем лучше?" Под «лучше» вы подразумеваете «более разрушительно», верно? Что ж, график показывает, что ответ «это сложно». Тем не менее, общий принцип заключается в том, что более низкое значение более разрушительно для слабого гамма-выхода, а более высокое — более разрушительно для сильного гамма-выхода. Но есть много осложняющих факторов. Я не знаю ответа на вопрос о детонации на высоте 1000 км или более, но вам не следует экстраполировать. Что касается нескольких меток, то, как я вижу, красный — это 300 км, оранжевый — 200, фиолетовый — 60, а зеленый и синий — 100 с разными гипотезами.
@DrZ214 DrZ214 есть только 1 ярлык для каждого цвета, но вы должны внимательно следить за линиями. Что касается "выше всегда лучше". Нет, это не так. Помните, что на пути вниз также происходит затухание, и всплеск на большей высоте затронет большую площадь, поэтому плотность излучения на уровне земли уменьшится. Это означает, что существует оптимальная высота над уровнем моря, которую вы можете рассчитать на основе кривых как для общего выхода в процентах от выхода, так и для плотности излучения на уровне земли.
+1 к электронике вакуумных ламп, хотя они тоже не неуязвимы (полупроводниковые детекторные диоды использовались к 1945 году, и те, которые использовались тогда, были менее прочными по сравнению с современными типами. Конденсаторные диэлектрики могут быть легко повреждены мгновенным перенапряжением, но электронные схемы в то время часто использовали напряжение питания 90-400 Вольт и были построены из компонентов, которые могли выдерживать непрерывную работу при таких напряжениях.Электроды в вакууме не могут выдерживать бесконечно высокое напряжение, так как в конечном итоге ионы металла будут вытеснены из материала) . И большинство из них были спроектированы ремонтопригодными!

Существующие ответы хорошо объясняют, почему радиус действия ЭМИ был не таким большим, но есть еще один важный аспект, который мы должны учитывать: мы говорим о 1945 году.

ЭМИ в какой -то степени воздействуют на все электронное оборудование, но в первую очередь они влияют на чувствительную электронику, особенно на миниатюрную электронику, подобную той, что мы используем сегодня. Напряжения, вполне нормальные для лампы накаливания, большинства электродвигателей или аналогового телефона, полностью выведут из строя большую часть современного компьютерного оборудования. Однако в 1945 году этого компьютерного оборудования в основном не существовало. Если вы сбросите те же бомбы на современный город, вы, скорее всего, увидите гораздо больше разрушений, связанных с ЭМИ, потому что чувствительные вычислительные устройства сегодня распространены повсеместно, и большая часть нашей критической инфраструктуры зависит от их эксплуатация.

В яблочко. Сжечь ламповое оборудование с помощью ЭМИ практически невозможно.
На самом деле транзистор даже не был изобретен до 1947 года .
@DigitalTrauma Верно. Существовавшая тогда электроника была полностью ламповой.
Каковы были эффекты ЭМИ, если они были, атомной бомбардировки Хиросимы и Нагасаки?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v