Kaboomly / Atombomben-Radius
Atombomben-Radius
Eine Kernexplosion hat nicht einen Radius, sondern mehrere: einen für jede Wirkung und jede Schadensstufe. Diese Seite erklärt, was die Ringe bedeuten und wie sie mit der Größe der Waffe wachsen.
Alle Entfernungen werden beim Erstellen der Seite mit demselben Modell berechnet, das in der Kaboomly-Simulation oben läuft. Es sind grobe Schätzungen zu Bildungszwecken nach Glasstone und Dolan,The Effects of Nuclear Weapons (1977).
Was „Radius“ bei der Druckwelle heißt
Etwa die Hälfte der Energie einer typischen Kernexplosion in der unteren Atmosphäre geht laut Glasstone und Dolan in die Druckwelle: eine Schale verdichteter Luft, die sich schneller als der Schall ausbreitet. Schäden entstehen durch den plötzlichen Druckanstieg (Spitzenüberdruck) und die starken Winde danach. Die Simulation zeichnet drei Überdruck-Ringe:
- 20 psi (ca. 1,4 bar): massive Betonbauten werden schwer beschädigt.
- 5 psi (ca. 0,34 bar): die meisten Wohnhäuser stürzen ein oder werden schwer beschädigt.
- 1 psi (ca. 0,07 bar): Fenster bersten, Glassplitter werden zur Gefahr; leichte Gebäudeschäden.
Die anderen Radien
Feuerball
Die leuchtende Kugel aus extrem heißem Gas, die in der ersten Sekunde entsteht. Ihr Radius wächst etwa mit der 0,4-ten Potenz der Sprengkraft (Glasstone und Dolan §2.127). Bei einer Bodenexplosion berührt sie den Boden.
Verbrennungen 3. Grades
Der Hitzeblitz breitet sich mit Lichtgeschwindigkeit aus und kann ungeschützte Haut weit jenseits der schwersten Druckschäden verbrennen. Gezeigt wird die Entfernung mit 50 % Wahrscheinlichkeit für Verbrennungen dritten Grades, bei 19 km (12 Meilen) Sichtweite.
500 rem Anfangsstrahlung
Neutronen und Gammastrahlen aus der ersten Minute. Der Ring markiert, wo eine ungeschützte Person 500 rem erhalten würde. Diese Strahlung wird von der Luft schnell geschluckt, ihr Radius wächst daher kaum.
Radius nach Sprengkraft
Die Tabellen nennen jeden Radius für die sieben Waffen der Simulation, einmal als Luftexplosion in der festen Beispielhöhe und einmal als Bodenexplosion. Gemessen wird entlang des Bodens ab dem Nullpunkt.
| Waffe | Feuerball | 20 psi | 5 psi | 1 psi | Verbrennungen 3. Grades | 500 rem |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Little Boy15 kt | 0,16 km0,10 mi | 0,42 km0,26 mi | 1,6 km0,98 mi | 4,5 km2,8 mi | 2,2 km1,3 mi | 1,3 km0,84 mi |
| Fat Man21 kt | 0,18 km0,11 mi | 0,47 km0,29 mi | 1,8 km1,1 mi | 5,0 km3,1 mi | 2,5 km1,5 mi | 1,4 km0,87 mi |
| W76100 kt | 0,35 km0,21 mi | 0,79 km0,49 mi | 3,0 km1,8 mi | 8,4 km5,2 mi | 4,7 km2,9 mi | 1,6 km1,0 mi |
| W88*475 kt | 0,65 km0,40 mi | 1,3 km0,83 mi | 5,0 km3,1 mi | 14 km8,8 mi | 8,3 km5,2 mi | 1,6 km0,99 mi |
| B83*1,2 Mt | 0,93 km0,58 mi | 1,8 km1,1 mi | 6,8 km4,2 mi | 19 km12 mi | 11 km7,1 mi | 1,4 km0,89 mi |
| Castle Bravo*15 Mt | 2,6 km1,6 mi | 4,2 km2,6 mi | 16 km9,8 mi | 45 km28 mi | 24 km15 mi | keineram Boden |
| Zar-Bombe (Tsar Bomba)*50 Mt | 4,2 km2,6 mi | 6,3 km3,9 mi | 24 km15 mi | 67 km42 mi | 34 km21 mi | keineram Boden |
| Waffe | Feuerball | 20 psi | 5 psi | 1 psi | Verbrennungen 3. Grades | 500 rem |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Little Boy15 kt | 0,21 km0,13 mi | 0,55 km0,34 mi | 1,1 km0,71 mi | 3,5 km2,2 mi | 1,6 km1,0 mi | 1,4 km0,86 mi |
| Fat Man21 kt | 0,24 km0,15 mi | 0,61 km0,38 mi | 1,3 km0,80 mi | 3,9 km2,4 mi | 1,9 km1,2 mi | 1,5 km0,90 mi |
| W76100 kt | 0,46 km0,28 mi | 1,0 km0,64 mi | 2,2 km1,3 mi | 6,6 km4,1 mi | 3,5 km2,2 mi | 1,9 km1,2 mi |
| W88475 kt | 0,85 km0,53 mi | 1,7 km1,1 mi | 3,6 km2,3 mi | 11 km6,9 mi | 6,5 km4,0 mi | 2,4 km1,5 mi |
| B831,2 Mt | 1,2 km0,77 mi | 2,4 km1,5 mi | 4,9 km3,1 mi | 15 km9,4 mi | 9,2 km5,7 mi | 2,8 km1,8 mi |
| Castle Bravo*15 Mt | 3,4 km2,1 mi | 5,5 km3,4 mi | 11 km7,1 mi | 35 km22 mi | 22 km14 mi | 4,9 km3,0 mi |
| Zar-Bombe (Tsar Bomba)*50 Mt | 5,5 km3,4 mi | 8,2 km5,1 mi | 17 km11 mi | 53 km33 mi | 34 km21 mi | 6,0 km3,7 mi |
* Mindestens ein Wert dieser Zeile liegt außerhalb der Quelldiagramme (etwa Sprengkräfte über 10 Megatonnen) und ist extrapoliert. „Keiner am Boden“ heißt, dass die 500-rem-Dosis aus dieser Höhe den Boden nicht erreicht. Werte gerundet.
Wie der Radius mit der Sprengkraft wächst
Eine B83 (1,2 Mt) hat etwa 80-mal so viel Sprengkraft wie Little Boy (15 kt). Als Luftexplosion ist ihr 5-psi-Radius aber nur 4,3-mal so groß, nicht 80-mal. Das passt zur Kubikwurzel-Skalierung: Die Kubikwurzel von 80 ist etwa 4,3. Für den doppelten Radius braucht es also rund die achtfache Sprengkraft.
Luftexplosion oder Bodenexplosion
Beispiel W76 (100 kt): Als Luftexplosion reicht der 5-psi-Ring 3,0 km weit, als Bodenexplosion 2,2 km. Beim 20-psi-Ring ist es umgekehrt: 0,79 km in der Luft, 1,0 km am Boden. Eine Druckwelle von oben wird vom Boden reflektiert und verstärkt sich, dadurch verteilt sich mäßiger Überdruck auf eine größere Fläche. Eine Bodenexplosion erzeugt dafür starken lokalen Fallout.
Was die Radien nicht berücksichtigen
Die Ringe gehen von flachem, offenem Gelände und klarer Luft aus. Hügel und dichte Bebauung schirmen ab, Dunst, Regen oder Schnee verändern die Hitzewirkung. Echte Wirkungen enden nicht an einer Linie, sondern nehmen allmählich ab. Die Zahlen zeigen Größenordnungen, keine Vorhersage.
Auf der Karte ausprobieren
Scrolle nach oben, wähle eine Stadt, die du kennst, etwa Berlin, Hamburg, München oder Wien, und vergleiche Luft- und Bodenexplosion bei gleicher Sprengkraft.
Häufige Fragen
Wie groß ist der Radius einer Atombombe?
Es gibt nicht den einen Radius. Jede Wirkung reicht unterschiedlich weit, abhängig von der Sprengkraft und davon, ob die Bombe in der Luft oder am Boden explodiert. Die Druckwelle wird meist in Überdruck-Ringen beschrieben: 20 psi für schwere Schäden an massiven Gebäuden, 5 psi für den Einsturz der meisten Wohnhäuser und 1 psi für zerbrochene Fenster. Die Tabellen auf dieser Seite nennen alle Werte für sieben historische Sprengkräfte.
Was bedeutet psi bei einer Atomexplosion?
Psi steht für „pounds per square inch“. In Druckwellen-Diagrammen ist der Spitzenüberdruck gemeint: wie weit der Luftdruck in der Druckwelle über den normalen Luftdruck (etwa 14,7 psi oder 1 bar auf Meereshöhe) steigt. 1 psi entspricht rund 0,069 bar.
Hat eine doppelt so starke Bombe den doppelten Radius?
Nein. Druckwellen-Radien wachsen ungefähr mit der Kubikwurzel der Sprengkraft. Eine Bombe mit achtfacher Sprengkraft reicht nur etwa doppelt so weit. Der Ring für Verbrennungen wächst bei kleinen und mittleren Sprengkräften schneller, der Strahlungsring nur wenig.
Warum fehlt der 500-rem-Ring bei den größten Bomben?
In der Simulation explodiert eine Luftexplosion in einer festen, mit der Sprengkraft skalierten Höhe. Bei den größten Sprengkräften liegt diese mehrere Kilometer hoch, und die Anfangsstrahlung am Boden bleibt unter 500 rem. Druckwelle und Hitze erreichen den Boden trotzdem auf sehr großer Fläche.
Wie genau sind diese Radien?
Es sind idealisierte Schätzungen für flaches Gelände, Standardatmosphäre und klares Wetter. Das Druckwellenmodell stimmt in den meisten geprüften Fällen auf etwa 10 bis 15 Prozent mit Glasstone und Dolan (1977) überein. Gelände, Bebauung und Wetter würden das Ergebnis verändern.