![]() 在一些警匪片中,我們經(jīng)常可以看到主角為了躲避追擊而跳入水中,然后一大堆追兵對(duì)著水面掃射的情景。 事實(shí)上,由于水的阻力太大了,子彈在進(jìn)入水中之后會(huì)被迅速減速,然后變得幾乎沒有任何殺傷力。 然而,有一個(gè)有趣的事實(shí),另外一種武器——手榴彈或者其它炸彈,如果在水下爆炸的話,它的破壞力會(huì)比在水上大出許多倍。 ![]() 炸彈的威力主要來自于什么? 除了核彈之外,其它所有炸彈都是以驚人的速度燃燒或分解化學(xué)元素來制造破壞力的,強(qiáng)烈的化學(xué)反應(yīng)會(huì)在很短的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量的熱量和氣體。 而這些熱量和氣體被壓縮在極小的空間內(nèi),在氣體自身因變多而膨脹的同時(shí)熱量也加劇了氣體膨脹,最終導(dǎo)致爆破。 這種爆破會(huì)帶來三種主要的殺傷力:破片殺傷,光熱輻射,以及沖擊波。 手榴彈的外殼經(jīng)常被設(shè)計(jì)成由許多個(gè)方格組成的蛋形結(jié)構(gòu),其實(shí)就是為了在其爆炸時(shí),這些小方格可以制造傷害,這就是所謂的破片殺傷。 ![]() 由于手榴彈的投擲距離較短,為了不傷及自己,它的爆炸威力不會(huì)很強(qiáng),所以需要增加這種破片的殺傷力。 關(guān)于光熱輻射,其實(shí)任何炸彈都會(huì)產(chǎn)生這種殺傷力,因?yàn)闅怏w被壓縮本身也會(huì)產(chǎn)生熱量,但是有一種炸彈把這一點(diǎn)做到了極致——那就是白磷彈。 ![]() 白磷彈的爆炸威力也不是很強(qiáng),但是它會(huì)通過釋放可燃物在空氣中燃燒來制造殺傷力,據(jù)說白磷彈給許多戰(zhàn)士留下終身陰影。 事實(shí)上,炸彈真正的威力并不是來自于這兩種方式,而是沖擊波,如果一顆炸彈要炸毀一座建筑物的話,它需要強(qiáng)大的沖擊波,而不是更多的破片和光熱。 ![]() 可以說普通炸彈的威力強(qiáng)不強(qiáng),就看它能產(chǎn)生多大的沖擊波,而沖擊波是炸彈內(nèi)部壓力、溫度和密度劇烈變化導(dǎo)致的,它取決于外殼材料,以及內(nèi)部爆炸材料當(dāng)量。 沖擊波和普通波一樣,它也攜帶能量并在介質(zhì)中傳播,所以可以摧毀物體或者推動(dòng)破片前進(jìn)。 不過,它的速度超過了音速,所以事實(shí)上爆炸的聲音就是產(chǎn)生沖擊波時(shí)引發(fā)的音爆。 ![]() 對(duì)于有機(jī)體而言,當(dāng)接觸到在空氣中傳播的沖擊波時(shí),其實(shí)身體會(huì)反射大部分力,這是因?yàn)樯眢w的密度遠(yuǎn)高于那些快速移動(dòng)的氣體分子。 但是,我們身體的一些器官含有氣體,這意味著這些氣體會(huì)和空氣一樣被沖擊波壓縮和膨脹,結(jié)果就是會(huì)在器官中內(nèi)爆,所以遇到?jīng)_擊波時(shí)往往是那些含氣體的器官破裂,比如肺部、腸道和耳朵,這個(gè)過程和電影中的獅吼功演義的情況差不多。 ![]() 為什么水下爆炸威力更大? 說了這么多,這和水下爆炸威力更大有什么關(guān)系呢? 關(guān)系就在于沖擊波在壓縮和膨脹傳播介質(zhì)(空氣)的過程會(huì)逐漸失去能量,而水通常被認(rèn)為是不可壓縮的(水只有在極大壓力才可以壓縮),這意味著沖擊波在水中傳播的話,基本不會(huì)因此而失去能量。 另外,水的密度比空氣大很多,相同的爆炸范圍(體積)內(nèi)水要重得多,這意味著沖擊波很難像空氣那樣推動(dòng)水,結(jié)果也是很少失去能量。 ![]() 這兩個(gè)特性相結(jié)合,讓水成為爆炸沖擊波極好的傳播介質(zhì),它的能量很少損失在其中。 其實(shí)準(zhǔn)確地說,不是水中爆炸的威力更大,而是其能量能夠傳播范圍更大、更遠(yuǎn)。 相同的一枚手榴彈,無論它在哪里爆炸,它所釋放的能量基本是一樣的,只是在空氣中時(shí),由于沖擊波能量的快速損耗,最終它的殺傷力所能影響的范圍就更小了。 ![]() 在這里再提一下核彈的爆炸,其實(shí)水中爆炸的核彈不僅會(huì)產(chǎn)生更大威力,它還會(huì)制造更多的核污染,因?yàn)椴粌H是自身核反應(yīng)的產(chǎn)物,還有中子暴露對(duì)水的影響。 雖然,水(H2O)的兩個(gè)元素都會(huì)吸收中子,分別變成氘和氧-17,不過好在這兩個(gè)都是穩(wěn)定同位素。 然而,如果是海水的話,其中氯化鈉(NaCl)的兩個(gè)元素也都會(huì)吸收中子,從而形成鈉-24和氯-36,這兩個(gè)都是放射性同位素,其中鈉-24的半衰期只有15小時(shí),氯-36的半衰期則為300,000年。 如果核彈在海水中引爆的話,除了它產(chǎn)生影響巨大的沖擊波外,海水中的鈉會(huì)成為最危險(xiǎn)的污染物,因?yàn)樗陌胨テ诤芏獭?/p> ![]() 最后 雖然,水中爆炸的威力會(huì)更大有一點(diǎn)點(diǎn)反直覺,但估計(jì)很多人都曾經(jīng)歷過,只是可能沒注意到而已。 有一個(gè)比較典型的例子,就是小時(shí)候玩鞭炮的時(shí)候,如果把鞭炮直接丟進(jìn)玻璃瓶中,一般很難把玻璃瓶炸碎,但如果加入水的話就很容易把玻璃瓶震碎。 |
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