¿Medir el tamaño de una nube nuclear con el pulgar es una indicación aproximada de si estás en la zona de radiación?

Las armas nucleares pueden matar a través de varios mecanismos.

Efectos de explosión

La mayor parte del daño proviene de la explosión explosiva. La onda de choque del aire se irradia hacia afuera, produciendo cambios repentinos en la presión del aire que pueden aplastar objetos y fuertes vientos que pueden derribar objetos. En general, los grandes edificios son destruidos por el cambio en la presión del aire, mientras que las personas y los objetos, como árboles y postes de electricidad, son destruidos por el viento.

Efectos de la radiación térmica

Aproximadamente el 35 por ciento de la energía de una explosión nuclear es un intenso estallido de radiación térmica, es decir, calor. Los efectos son similares al efecto de un destello de dos segundos de una enorme lámpara solar. Dado que la radiación térmica viaja aproximadamente a la velocidad de la luz, el destello de luz y calor precede a la onda expansiva por varios segundos, al igual que se ve un relámpago antes de que se escuche un trueno.

Efectos directos de la radiación nuclear

La radiación directa se produce en el momento de la explosión. Puede ser muy intenso, pero su alcance es limitado. Para las armas nucleares grandes, el alcance de la radiación directa intensa es menor que el alcance de los efectos letales de la explosión y la radiación térmica. Sin embargo, en el caso de armas más pequeñas, la radiación directa puede ser el efecto letal de mayor alcance.

Caer

La radiación radiactiva se recibe de partículas que se vuelven radiactivas por los efectos de la explosión y, posteriormente, se distribuyen a distancias variables del lugar de la explosión. Mientras que cualquier explosión nuclear en la atmósfera produce alguna lluvia radiactiva, la lluvia radiactiva es mucho mayor si el estallido está en la superficie, o al menos lo suficientemente bajo como para que la bola de fuego toque el suelo.

(Fuente Archivo atómico: Efectos básicos de las armas nucleares )

Todas las citas a continuación se tomaron de otras páginas del artículo anterior, a menos que se indique lo contrario.

¿Cuál es el 'tamaño' de la explosión nuclear que estamos comparando con el tamaño de un pulgar? Bueno, la nube de hongo puede volverse muy grande y continúa extendiéndose durante un período prolongado de tiempo, generalmente decenas de minutos:

La nube alcanza su altura máxima después de unos 10 minutos y luego se dice que está "estabilizada". Sin embargo, continúa creciendo lateralmente para producir la característica forma de hongo. La nube puede seguir siendo visible durante aproximadamente una hora.

Obviamente, hay poco beneficio en usar eso como comparación con su pulgar.

Una sugerencia más plausible podría ser la bola de fuego inicial:

Dentro de las siete décimas de un milisegundo desde la detonación, la bola de fuego de un arma de 1 megatón mide aproximadamente 440 pies de ancho, y esto aumenta a un valor máximo de aproximadamente 5700 pies en 10 segundos.

5700 pies es un poco más de una milla (5280 pies). La geometría simple sugiere entonces que su pulgar cubrirá completamente esto desde una distancia de alrededor de 30 millas.

Tomando los efectos de daño a su vez:

Efectos de explosión

Como guía general, las áreas de la ciudad están completamente destruidas por sobrepresiones de 5 psi, con daños graves que se extienden al menos hasta el contorno de 3 psi.

Los humanos son en realidad bastante resistentes al efecto directo de la sobrepresión. Se requieren presiones de más de 40 psi antes de que se noten efectos letales.

El peligro de sobrepresión proviene del derrumbe de edificios que generalmente no son tan resistentes. Las áreas urbanas contienen muchos objetos que pueden volar, y la destrucción de edificios genera muchos más.

Después de unos 40 segundos, cuando el frente Mach de un arma nuclear de 1 megatón esté a 10 millas de la zona cero, la sobrepresión habrá disminuido a aproximadamente 1 psi.

Entonces, para los efectos de explosión, tiene tiempo para cubrirse con algún tipo de cobertura para mitigar los efectos del derrumbe de edificios y escombros, pero la regla del pulgar realmente no ayuda porque la distancia de peligro es aproximadamente tres veces más pequeña que la 'distancia del pulgar', por lo que puede ver la bola de fuego mucho más grande que su pulgar y aun así estar a una distancia segura.

Efectos Térmicos

Una explosión de 1 megatón puede causar quemaduras de primer grado (una grave quemadura solar) a una distancia de unas 7 millas, quemaduras de segundo grado (que producen ampollas y cicatrices permanentes) a una distancia de unas 6 millas y quemaduras de tercer grado (que destruyen tejido de la piel) a distancias de hasta 5 millas. Las quemaduras de tercer grado en más del 24 por ciento del cuerpo, o las quemaduras de segundo grado en más del 30 por ciento, provocarán un shock grave y probablemente resulten fatales a menos que se cuente con atención médica especializada inmediata.

Esta energía es emitida por la bola de fuego en dos pulsos. El primero es bastante corto y transporta solo alrededor del 1 por ciento de la energía; el segundo pulso es más significativo y de mayor duración (hasta 20 segundos).

Se ha estimado que las quemaduras causaron alrededor del 50 por ciento de las muertes en Hiroshima y Nagasaki.

Potencialmente, tiene una ventana de 20 segundos para recibir daño aquí, por lo que posiblemente haya tiempo para reaccionar y meterse en algún tipo de cubierta para protegerse contra la radiación térmica. Pero esperar a medir su pulgar contra el tamaño máximo de la bola de fuego que tarda 10 segundos en desarrollarse parecería estar exponiéndose al peor de los efectos, y también dirigiendo sus ojos a la bola de fuego, exponiéndose a una ceguera repentina.

Una explosión de 1 megatón puede causar ceguera a distancias tan grandes como 13 millas en un día despejado o 53 millas en una noche despejada. Si la intensidad es lo suficientemente grande, se producirá una quemadura retiniana permanente.

Así que la mejor estrategia de supervivencia parecería ser conseguir algo sólido entre usted y la explosión lo antes posible en lugar de esperar a medir la bola de fuego contra su pulgar.

Efectos directos de la radiación

La radiación nuclear inicial se define como la radiación que llega durante el primer minuto después de una explosión, y es en su mayoría radiación gamma y radiación de neutrones.

El nivel de radiación nuclear inicial disminuye rápidamente con la distancia desde la bola de fuego hasta donde se puede recibir menos de un roentgen a cinco millas del punto cero. Además, la radiación inicial dura solo mientras se produce la fisión nuclear en la bola de fuego. La radiación nuclear inicial representa alrededor del 3 por ciento de la energía total en una explosión nuclear.

Aunque las personas cercanas a la zona cero pueden recibir dosis letales de radiación, al mismo tiempo están siendo asesinadas por la onda expansiva y el pulso térmico. En las armas nucleares típicas, solo una proporción relativamente pequeña de muertes y lesiones resultan de la radiación inicial.

Viajando a la velocidad de la luz, si esto va a ser un problema para ti, entonces te ha afectado antes de que puedas reaccionar. El pulgar no puede hacer nada para ayudarte aquí.

Efectos de lluvia

Fallout es polvo radiactivo liberado en la explosión. Esto viaja con el viento. Como ejemplo, aquí está el patrón de lluvia radiactiva después de la prueba Bravo en el atolón Bikini en 1954:

(tomado de http://www.atomicarchive.com/Maps/BravoMap.shtml )

Como puede ver, 20 millas contra el viento estaría completamente a salvo, mientras que el atolón Rongerik a 150 millas contra el viento fue evacuado, y después de que los isleños regresaron, hubo consecuencias para la salud a largo plazo por las consecuencias.

Descripción de la prueba y algunos eventos posteriores de http://www.rmiembassyus.org/Nuclear%20Issues.htm para ilustrar los niveles de problemas de salud en lugares a una distancia de hasta 150 millas)

Enero: comienzan los preparativos en el atolón Bikini para la Operación Castle, para probar una serie de armas de rango de megatones, incluida la primera bomba de hidrógeno disponible en Estados Unidos.

28 de febrero - 6 pm En vísperas de la prueba Bravo, los informes meteorológicos indican que "las condiciones atmosféricas se estaban volviendo menos favorables". A la medianoche, solo siete horas después del disparo, el informe meteorológico informa que hay "vientos menos favorables en niveles de 10,000 a 25,000 pies". Los vientos de 20.000 pies "se dirigían a Rongelap hacia el este".

1 de marzo: la perspectiva meteorológica de Bikini se degrada a "desfavorable" y la Fuerza de Tarea Conjunta 7 ordena a varios barcos que se muevan 20 millas hacia el sur para sacarlos de la zona de lluvia radiactiva esperada. A pesar de los informes meteorológicos que muestran que los vientos soplan en dirección a las islas habitadas, la prueba de la bomba de hidrógeno Bravo del 1 de marzo es detonada en Bikini. Con 15 megatones, es 1000 veces la fuerza de la bomba de Hiroshima. En cuestión de horas, una ceniza blanca y arenosa envuelve a los isleños en los atolones de Rongelap y Ailinginae. Unas horas más tarde, los meteorólogos estadounidenses están expuestos a la tormenta de nieve de las lluvias radiactivas en Rongerik, y aún más tarde la gente de Utrik y otras islas experimentan la "niebla" de las lluvias radiactivas. Las personas expuestas experimentan náuseas, vómitos y picazón en la piel y los ojos. 3 de marzo Los isleños de Rongelap son evacuados 48 horas después. y Utrik es evacuado 72 horas después de Bravo. Ambos grupos son llevados a Kwajalein para observación. Comienzan a desarrollarse quemaduras en la piel de las personas muy expuestas y luego se les cae el cabello. La Comisión de Energía Atómica de EE. UU. Emite un comunicado a la prensa calificando a Bravo como una "prueba atómica de rutina" y afirmando que algunos estadounidenses y marshaleses estuvieron "inesperadamente expuestos a algo de radiactividad. No hubo quemaduras. Todos se informaron bien".

Los efectos sobre la salud a largo plazo se estudiaron en el Proyecto 4.1 : los diversos informes del proyecto se pueden encontrar en línea, como el Estudio de la respuesta de los seres humanos expuestos accidentalmente a la radiación radiactiva significativa (descarga en pdf)

Por lo tanto, la "distancia segura" varía en un factor de 10 a 20 (o más) según la fuerza y ​​la dirección del viento, y espero que no cuente como investigación original afirmar el hecho obvio de que la regla general sugiere una sola distancia segura. distancia en todas las direcciones, y por lo tanto no es una guía útil.

Tamaño de la explosión

El último factor a tener en cuenta es que las distancias letales y seguras para todos estos efectos varían de diferente manera con el tamaño de la explosión. Para la mayoría de los datos anteriores, se utiliza un dispositivo de 1 megatón. Las bombas lanzadas sobre Hiroshima y Nagasaki fueron de alrededor de 15 y 20 kilotones respectivamente (50 veces más pequeñas que una bomba de 1 megatón). La prueba más grande de EE. UU. fue la prueba del castillo anterior, con 15 megatones. La prueba soviética más grande fue la Tsar Bomba con alrededor de 50 megatones.

A medida que avanza hacia explosiones más grandes, los efectos térmicos se vuelven más importantes que el daño por explosión, mientras que (como se mencionó en una cita anterior) para las explosiones nucleares pequeñas, los efectos de la radiación directa se vuelven más importantes.

Para las armas en la región de 1 a 200 kilotones utilizadas contra estructuras que se encuentran comúnmente en el oeste, es probable que predominen los efectos de explosión; las armas más grandes tendrán la capacidad de iniciar incendios a distancias mucho mayores de lo que pueden infligir un daño significativo por explosión. Las películas de las pruebas realizadas en Nevada en la década de 1950 confirman que a la distancia extrema a la que las casas con estructura de madera pueden incendiarse con armas de bajo rendimiento, los edificios son destruidos segundos después por la onda expansiva, mientras que las estructuras que sobreviven a la explosión no se encienden. después de la explosión. Las pruebas realizadas en el Pacífico con armas de clase megatón muestran el efecto contrario.

(Fuente: Federación de Científicos Estadounidenses )

Tampoco es obvio cómo varía la 'distancia del pulgar' con el tamaño de la explosión (es decir, aún no he encontrado ningún dato sobre cómo varía el tamaño de la bola de fuego con el tamaño de la explosión).