Ein Atompilz ist ein kennzeichnender pyrocumulus pilzgeformte Wolke des Kondenswasser-Dampfs oder Schuttes, der sich aus einer sehr großen Explosion ergibt. Sie werden meistens mit Kernexplosionen vereinigt, aber jede genug große Druckwelle wird dieselbe Sorte der Wirkung erzeugen. Sie können durch starke herkömmliche Waffen wie die GBU-43/B Massive Artillerie-Luftdruckwelle-Bombe verursacht werden. Vulkanische Ausbrüche und Einfluss-Ereignisse können natürliche Atompilze erzeugen.

Atompilze formen sich infolge der plötzlichen Bildung einer großen Masse von heißen, Benzin der niedrigen Dichte in der Nähe vom Boden, der eine Instabilität von Rayleigh-Taylor schafft. Die Masse von Gasanstiegen schnell, auf unruhige Wirbelwinde hinauslaufend, die sich nach unten um seine Ränder locken, einen Wirbelwind-Ring und Aufziehen eine Säule des zusätzlichen Rauchs und Schuttes im Zentrum bildend, um seinen "Stamm" zu bilden. Die Masse von Benzin erreicht schließlich eine Höhe, wo es nicht mehr der niedrigeren Dichte ist als die Umgebungsluft und sich zerstreut, tritt der Schutt gezogen aufwärts vom Boden-Zerstreuen und Treiben zurück (sieh radioaktiven Niederschlag).

Ursprung des Begriffes

Obwohl der Begriff selbst scheint, am Anfang der 1950er Jahre ins Leben gerufen worden zu sein, wurden durch Explosionen erzeugte Atompilze vor dem Atomzeitalter beschrieben. Zum Beispiel haben The Times einen Bericht am 1. Oktober 1937 eines japanischen Angriffs auf Schanghai in China veröffentlicht, das "einen großen Pilz des Rauchs" erzeugt hat. 1917 Halifaxer Explosion hat auch diejenige erzeugt. Während des Zweiten Weltkriegs waren Beschreibungen von Atompilzen relativ üblich.

Die Atombombe bewölkt sich Nagasaki, Japan wurde in The Times Londons vom 13. August 1945 als ein "riesiger Pilz des Rauchs und Staubs beschrieben." Am 9. September 1945 hat Die New York Times einen Augenzeugenbericht der Nagasaki Bombardierung veröffentlicht, die von William L. Laurence, dem offiziellen Zeitungskorrespondenten des Projektes von Manhattan geschrieben ist, der eines der drei Flugzeuge begleitet hat, die die Bombardierung geführt gemacht haben. Er hat über die Bombe geschrieben, die eine "Säule des purpurroten Feuers erzeugt,", aus der Spitze, deren "ein riesiger Pilz gekommen ist, der die Höhe der Säule zu insgesamt 45,000 Fuß vergrößert hat."

Später 1946 wurden die Operationsstraßenkreuzungsatombombe-Tests beschrieben als, eine "Blumenkohl"-Wolke zu haben, aber eine Reporter-Gegenwart hat auch "vom Pilz, jetzt das allgemeine Symbol des Atomzeitalters gesprochen." Pilze sind sowohl mit Leben als auch mit Tod, Essen und Gift traditionell vereinigt worden, sie eine stärkere symbolische Verbindung machend, als, sagen wir, die "Blumenkohl"-Wolke.

Physik

Atompilze werden durch viele Sorten von großen Explosionen unter dem Erdernst gebildet, obwohl sie für ihr Äußeres nach Kerndetonationen am besten bekannt sind. Im Raum würde die Explosion etwas kugelförmig sein. Kernwaffen werden gewöhnlich über dem Boden explodieren lassen (nicht beim Zusammenstoß, weil der grösste Teil der Energie durch den Boden zerstreut würde), um die Wirkung ihres kugelförmigen dehnbaren Meteors und der Druckwelle-Welle zu maximieren. Sofort nach der Detonation beginnt der Meteor selbst, sich in die Luft zu erheben, demselben Grundsatz wie ein Heißluftballon folgend.

Eine Weise, die Bewegung zu analysieren, einmal hat das heiße Benzin den Boden genug geklärt, ist als eine 'kugelförmige Kappe-Luftblase', weil das Abmachung zwischen der Rate des Anstiegs und dem beobachteten Diameter gibt.

Als es sich erhebt, wird Luft aufwärts und in die Wolke (ähnlich dem Aufwind eines Schornsteins) gezogen, starke Luftzüge bekannt als "afterwinds" erzeugend, während innerhalb des Kopfs der Wolke das heiße Benzin in einer Toroidal-Gestalt rotiert. Wenn die Detonationshöhe niedrig genug ist, werden diese afterwinds im Schmutz und Schutt vom Boden unten ziehen, um den Stamm des Atompilzes zu bilden.

Nachdem die Masse von heißem Benzin das Gleichgewicht-Niveau erreicht, der Aufstieg-Halt und die Wolke fängt an, die charakteristische Pilzgestalt zu bilden. Es kann manchmal während Abbrüche vorkommen.

Kernatompilze

Hoch über dem Boden erzeugte Detonationen schaffen Atompilze nicht. Die Köpfe der Wolken selbst bestehen aus hoch radioaktiven Partikeln, in erster Linie die Spaltungsprodukte, und werden gewöhnlich durch den Wind verstreut, obwohl Wettermuster (besonders Regen) problematischen radioaktiven Kernniederschlag erzeugen können.

Detonationen Niveau bedeutsam unter der Erde oder tief unter dem Wasser (zum Beispiel, Kernwasserbomben) erzeugen auch Atompilze als die Explosion nicht, verursachen die Eindampfung eines riesigen Betrags der Erde und des Wassers in diesen Beispielen. Detonationen unterhalb der Wasserlinie, aber in der Nähe von der Oberfläche erzeugen eine Säule von Wasser, das, im Einstürzen, eine Blumenkohl-Gestalt bildet, die für einen Atompilz auf vielen Bildern (solcher als dieser gesehene in den wohl bekannten Bildern des Straßenkreuzungsbäcker-Tests) falsch ist. Unterirdische Detonationen der niedrigen Tiefe erzeugen einen Atompilz und eine Grundwoge, zwei verschiedene verschiedene Wolken. Der Betrag der in die Atmosphäre abreagierten Radiation nimmt mit der zunehmenden Detonationstiefe ab.

Mit der Oberfläche und den Luftbrüchen nimmt der Betrag des Schuttes lofted in die Luft schnell mit der Erhöhung der Platzen-Höhe ab. An Platzen-Höhen von etwa 7 meters/kiloton wird ein Krater nicht gebildet, und entsprechend niedrigere Beträge von Staub und Schutt werden erzeugt. Die Höhe ohne radioaktive Niederschläge, über der die radioaktiven Partikeln nur aus der feinen Meteor-Kondensation bestehen, ist etwa 55 meters/kiloton. Jedoch, sogar an diesen Platzen-Höhen, kann radioaktiver Niederschlag durch mehrere Mechanismen gebildet werden.

Der Vertrieb der Radiation im Atompilz ändert sich mit dem Ertrag der Explosion, Typ von Waffe, Verhältnis der Fusion/Spaltung, Platzen-Höhe, Terrain-Typ und Wetter. Allgemein kann es gesagt werden, dass Explosionen des niedrigeren Ertrags ungefähr 90 % der Radioaktivität im Pilzkopf und 10 % im Stamm haben. Explosionen der Megatonne-Reihe neigen dazu, den grössten Teil der Radioaktivität im niedrigeren Drittel des Atompilzes zu haben.

Im Moment der Explosion wird der Meteor gebildet. Das Steigen grob formt sich die kugelförmige Masse von heißen, weißglühenden Gasänderungen wegen der atmosphärischen Reibung, und kühlt seine Oberfläche durch die Energieradiation ab, sich von einem Bereich zu einem gewaltsam wirbelnden Ringwirbelwind drehend. Der Wirbelwind saugt Luft in sein Zentrum, afterwinds schaffend und sich abkühlend. Die Geschwindigkeit seines Wirbelns verlangsamt sich, wie sie kühl wird, und völlig während späterer Phasen anhalten kann. Die verdunsteten Teile der Waffe und anderen Materialien verdichten sich in sichtbaren Staub, die Wolke bildend; der weißglühende Wirbelwind-Kern wird gelb, dann rot, verliert dann sichtbare Weißglut. Mit dem weiteren Abkühlen wächst der Hauptteil der Wolke, weil sich atmosphärische Feuchtigkeit verdichtet. Da die Wolke steigt und kühl wird, vermindert sich seine Ausgelassenheit, und sein Aufstieg verlangsamt sich.

Wenn der Meteor mit der Größe der atmosphärischen Dichte-Skala-Höhe vergleichbar ist, wird die Bewegung der Wolke ballistisch sein, über großes Volumen von dichterer Luft zu größeren Höhen hinausschießend. Bedeutsam kleinere Meteore erzeugen Wolken mit dem geAusgelassenheitsregelten Aufstieg.

Nach dem Erreichen der Tropopause, des Gebiets der starken statischen Stabilität, neigt die Wolke dazu, seinen Aufstieg zu verlangsamen und sich auszubreiten. Wenn es genügend Energie enthält, kann ein Teil davon fortsetzen, sich in die Stratosphäre zu erheben. Eine Masse von Luft, die von der Troposphäre bis Stratosphäre steigt, führt zu Bildung von Wellen des akustischen Ernstes, die eigentlich zu denjenigen identisch sind, die durch intensive in Stratosphäre eindringende Gewitter geschaffen sind. Kleinere Skala-Explosionen erzeugen Wellen der höheren Frequenz, klassifiziert als infrasound.

Die Explosion erhebt einen großen Betrag von geFeuchtigkeitsladeter Luft von niedrigeren Höhen. Als sich die Luft erhebt, die Temperaturfälle und der Wasserdampf verdichtet sich als Wassertröpfchen und spätere Stopps als Eiskristalle. Die Phase-Änderung veröffentlicht latente Hitze, die die Wolke heizt, sie zu noch höheren Höhen steuernd.

Ein Atompilz erlebt mehrere Phasen der Bildung.

• Frühe Zeit, das erste ungefähr 20 Sekunden, als die Meteor-Formen und die Spaltungsproduktmischung mit dem Material vom Boden gestrebt haben oder vom Krater Schleudersitz betätigt haben. Die Kondensation des verdampften Bodens kommt in ersten paar Sekunden am meisten höchst während Meteor-Temperaturen zwischen 3500-4100 K vor.
• Anstieg- und Stabilisierungsphase, 10 Sekunden zu 10 Minuten, wenn sich das heiße Benzin und früher radioaktiver Niederschlag erhebt, wird abgelegt.
• Spätes Mal, bis ungefähr 2 Tage später, wenn die Bordpartikeln durch den Wind verteilt werden, der durch den Ernst abgelegt ist, und durch den Niederschlag gesucht haben.

Die Gestalt der Wolke ist unter Einfluss der atmosphärischen Bedingungen und Windmuster. Vertrieb des radioaktiven Niederschlags ist vorherrschend eine in Windrichtung liegende Wolke. Jedoch, wenn die Wolke die Tropopause erreicht, kann sie sich gegen die Windrichtung ausbreiten, weil die Konvektionsgeschwindigkeit höher ist als die umgebende Windgeschwindigkeit. Die Tropopause-Wolkengestalt ist grob kreisförmig und ausgedehnt.

Die anfängliche Farbe von einigen radioaktiven Wolken kann rot oder rötlichbraun, erwartetes zur Anwesenheit des Stickstoff-Dioxyds und der Stickstoffsäure gefärbt werden, die vom Stickstoff, dem Sauerstoff und der atmosphärischen Feuchtigkeit gebildet ist. In der Hoch-Temperaturumgebung der hohen Radiation der Druckwelle wird der Ozon auch gebildet. Es wird geschätzt, dass jede Megatonne des Ertrags ungefähr 5000 Tonnen Stickstoff-Oxyde erzeugt. Gelbe und orange Farbtöne werden auch beschrieben. Der rötliche Farbton wird später durch die weiße Farbe des Wasserdampfs verdunkelt, sich in der schnell fließenden Luft verdichtend, weil der Meteor, und die dunkle Farbe des Rauchs und in den Aufwind gesaugten Schuttes kühl wird. Der Ozon gibt der Druckwelle seine charakteristische Korona-Entladung wie Geruch.

Die Tröpfchen des Kondenswasser-Dampfs verdampfen allmählich, zu offenbarem Verschwinden der Wolke führend. Die radioaktiven Partikeln bleiben jedoch aufgehoben in der Luft, und die jetzt unsichtbare Wolke setzt fort, radioaktiven Niederschlag entlang seinem Pfad abzulegen.

Der Stamm der Wolke ist zu braun in einem Boden-Platzen grau, weil es Staub, Schmutz und in den Pilz gesaugten Boden gibt. Luftbrüche erzeugen weiße und dampfige Stämme. Dunkle Pilze von Boden-Brüchen enthalten bestrahltes Material vom Boden zusätzlich zur Bombe und seiner Umkleidung, und erzeugen deshalb radioaktiveren radioaktiven Niederschlag mit größeren Partikeln diese Ablagerung lokal.

Eine Detonation des höheren Ertrags kann die Stickstoff-Oxyde hoch genug in der Atmosphäre tragen, um bedeutende Erschöpfung der Ozon-Schicht zu verursachen.

Ein doppelter Pilz, mit zwei Niveaus, kann unter bestimmten Bedingungen gebildet werden. Zum Beispiel hat der Zuckerschuss des Kumpel-Klirrens den ersten Kopf von der Druckwelle selbst, gefolgt von einem anderem gebildet, der durch die Hitze vom frisch gebildeten Krater angetrieben ist.

Der radioaktive Niederschlag selbst kann als trockene einer Asche ähnliche Flocken, oder als Partikeln erscheinen, die zu klein sind, um sichtbar zu sein; im letzten durch den Regen häufig abgelegten Fall. Der höhere Betrag von neueren, radioaktiveren auf der Haut abgelegten Partikeln kann Beta-Brandwunden verursachen, die häufig als verfärbte Punkte und Verletzungen auf den Rücken von ausgestellten Tieren präsentiert sind. Der radioaktive Niederschlag vom Test des Schlosses Bravo hatte das Äußere von weißem Staub und war mit einem Spitznamen bezeichneter Bikini-Schnee; die winzigen weißen Flocken haben Schneeflocken geähnelt, sind bei Oberflächen geblieben, und hatten salzigen Geschmack. Der radioaktive Niederschlag vom Operationswigwam-Test hat aus 41.4 % von unregelmäßigen undurchsichtigen Partikeln, wenig mehr als 25 % von Partikeln mit durchsichtigen und undurchsichtigen Gebieten bestanden, ungefähr 20 % waren mikroskopische Seeorganismen, und 2 % waren mikroskopische radioaktive Fäden des unbekannten Ursprungs.

Wolkenzusammensetzung

Die Wolke enthält drei Hauptklassen des Materials: Die Überreste von der Waffe und seinen Spaltungsprodukten, das Material hat vom Boden erworben (für Platzen-Höhen unter der Höhe ohne radioaktive Niederschläge, die vom Waffenertrag abhängt), und Wasserdampf. Der Hauptteil der in der Wolke enthaltenen Radiation besteht aus den Atomspaltungsprodukten; Neutronaktivierungsisotope von den Waffenmaterialien, der Luft und dem Boden-Schutt sind nur ein geringe Bruchteil. Die Neutronaktivierung kommt während des Neutronplatzens im Moment der Druckwelle selbst vor, und die Reihe der Neutronreichweite wird durch die atmosphärische Absorption beschränkt.

Der grösste Teil der Radiation wird durch die Spaltungsprodukte geschaffen. Thermonukleare Waffen erzeugen einen bedeutenden Teil ihres Ertrags von der Kernfusion. Fusionsprodukte sind normalerweise nichtradioaktiv. Der Grad der Strahlenproduktion des radioaktiven Niederschlags wird deshalb in kilotons der Spaltung gemessen. Zar Bomba, der 97 % des 50 Ertrags von Mt von der Fusion erzeugt hat, war eine relativ sehr saubere Waffe, weil sein Fusionsstampfer aus der Leitung statt Urans 238 gemacht wurde, sonst wäre der Ertrag 100 Megatonnen, 51 Megatonnen von der Spaltung gewesen. Der radioaktive Niederschlag wäre 25 % aller Kernwaffentests gleich gewesen.

Am Anfang enthält der Meteor ein hoch ionisiertes Plasma, das aus Atomen der Waffe, seiner Spaltungsprodukte und des atmosphärischen Benzins besteht. Da das Plasma kühl wird, reagieren die Atome, feine Tröpfchen und dann feste Partikeln von Oxyden bildend. Die Partikeln verschmelzen zu größeren und Ablagerung auf der Oberfläche anderer Partikeln. Größere Partikeln entstehen gewöhnlich aus dem in die Wolke gestrebten Material. Partikeln haben gestrebt, während die Wolke noch heiß genug ist, um sie Mischung mit den Spaltungsprodukten überall in ihrem Volumen zu schmelzen. Größere Partikeln ließen geschmolzene radioaktive Materialien auf ihrer Oberfläche ablegen. Partikeln haben in die Wolke später gestrebt, wenn seine Temperatur niedrig genug ist, werden Sie bedeutsam verseucht nicht. Partikeln gebildet nur von der Waffe selbst sind fein genug, um Bord-für die lange Zeit zu bleiben und weit verstreut und verdünnt zu nichtgefährlichen Niveaus zu werden. Druckwellen der höheren Höhe, die Boden-Schutt nicht streben, oder die Staub nur nach dem Abkühlen genug streben, und wo der radioaktive Bruchteil der Partikeln deshalb klein ist, verursachen viel kleineren Grad des lokalisierten radioaktiven Niederschlags als Druckwellen der niedrigeren Höhe mit größeren radioaktiven gebildeten Partikeln.

Die Konzentration von Kondensationsprodukten ist dasselbe für die kleinen Partikeln und für die abgelegten Oberflächenschichten von größeren Partikeln. Ungefähr 100 Kg des kleinen Partikel-Durchschnitts pro kiloton des Ertrags werden gebildet. Das Volumen, und deshalb die Tätigkeit, der kleinen Partikeln sind fast drei Größenordnungen tiefer als das Volumen der abgelegten Oberflächenschichten auf größeren Partikeln.

Für Druckwellen der höheren Höhe sind die primären Partikel-Formen-Prozesse Kondensation und nachfolgende Koagulation. Für die niedrigere Höhe und Boden-Druckwellen, mit der Beteiligung von Boden-Partikeln, ist der primäre Prozess Absetzung auf den Auslandspartikeln.

Eine Detonation der niedrigen Höhe erzeugt eine Wolke mit dem Staub-Laden von 100 Tonnen pro Megatonne des Ertrags. Eine Boden-Detonation erzeugt Wolken mit ungefähr dreimal so viel Staub. Ungefähr 200 Tonnen pro kiloton von Boden, für eine Boden-Detonation, werden geschmolzen und kommen mit der Radioaktivität in Berührung.

Das Meteor-Volumen ist dasselbe für die atmosphärische und Oberflächendetonation. Im ersten Fall ist der Meteor eine Halbkugel statt eines Bereichs mit einem entsprechend größeren Radius.

Die Partikel-Größen erstrecken sich vom Submikrometer und Mikrometer nach Größen geordnet (geschaffen durch die Kondensation von Plasma im Meteor), durch 10-500 Mikrometer (Oberflächenmaterial, das durch die Druckwelle-Welle begeistert ist und durch den afterwinds erhoben ist), zum Millimeter und oben (Krater ejecta). Die Größe von Partikeln zusammen mit der Höhe, zu der sie getragen werden, bestimmt die Länge ihres Aufenthalts in der Atmosphäre, weil größere Partikeln unterworfen sind, um Niederschlag auszutrocknen. Kleinere Partikeln können auch durch den Niederschlag, ob der Feuchtigkeit gereinigt werden, die sich in der Wolke selbst oder durch den Pilz verdichtet, der sich mit einer Regenwolke trifft. Der radioaktive Niederschlag getragen unten durch den Regen ist als rainout, wenn gereinigt, während der raincloud Bildung, Auswaschung, wenn absorbiert, in bereits gebildete fallende Regentropfen bekannt.

Partikeln von Luftbrüchen sind kleiner als 10-25 Mikrometer gewöhnlich in der Submikrometer-Reihe. Sie werden größtenteils Eisenoxide, mit dem kleineren Verhältnis von Aluminiumoxyd und Uran- und Plutonium-Oxyden zusammengesetzt. Partikeln, die größer sind als 1-2 Mikrometer, sind entsprechend dem verdunsteten materiellen Kondensieren in Tröpfchen und dann Verfestigen sehr kugelförmig. Die Radioaktivität wird überall im Partikel-Volumen gleichmäßig verteilt, Gesamttätigkeit der auf dem Partikel-Volumen linearen abhängig Partikeln machend. Ungefähr 80 % der Tätigkeit sind in flüchtigeren Elementen da, die sich nur verdichten, nachdem der Meteor zum beträchtlichen Grad kühl wird. Zum Beispiel wird Strontium 90 weniger Zeit haben, um sich zu verdichten und in größere Partikeln zu verschmelzen, auf größeren Grad des Mischens im Volumen von Luft und kleineren Partikeln hinauslaufend. Die Partikeln erzeugt sofort nach dem Platzen sind mit 90 % der Strahlentätigkeitsgegenwart in Partikeln unter 300 Nanometern klein. Diese gerinnen mit stratosphärischen Aerosolen. Die Koagulation in der Troposphäre ist umfassender, und am Boden-Niveau ist der grösste Teil der Tätigkeit in Partikeln zwischen 300 nm und 1 Mikron da. Die Koagulation gleicht die Fractionation-Prozesse bei der Partikel-Bildung, Abend isotopic Vertrieb aus.

Kohlenstoff-Partikeln (Ruß) und Rauch von durch die Druckwelle entzündeten Feuern können in den Atompilz gesaugt werden. Große Feuer können bedeutende Wolken des Rauchs selbstständig schaffen.

Für den Boden und die Brüche der niedrigen Höhe enthält die Wolke auch verdunstet, geschmolzen und hat Boden-Partikeln verschmolzen. Der Vertrieb der Tätigkeit durch die Partikeln hängt von ihrer Bildung ab. Durch die Eindampfungskondensation gebildete Partikeln ließen Tätigkeit gleichmäßig durch das Volumen als die Luftplatzen-Partikeln verteilen. Größere geschmolzene Partikeln ließen die Spaltungsprodukte durch die Außenschichten ausgießen, und verschmolzene und nichtgeschmolzene Partikeln, die genug nicht geheizt wurden, aber mit dem verdunsteten Material in Berührung gekommen sind oder haben Tröpfchen gereinigt, bevor ihr Festwerden eine relativ dünne Schicht des hohen auf ihrer Oberfläche abgelegten Tätigkeitsmaterials hat. Die Zusammensetzung solcher Partikeln hängt vom Charakter des Bodens, gewöhnlich ein glasähnliches von Silikat-Mineralen gebildetes Material ab. Die Partikel-Größen hängen vom Ertrag, aber stattdessen auf dem Boden-Charakter nicht ab, weil sie auf individuellen Körnern des Bodens oder ihrer Trauben basieren. Zwei Typen von Partikeln, sind kugelförmig, gebildet durch die ganze Eindampfungskondensation oder mindestens das Schmelzen des Bodens, mit der Tätigkeit verteilt gleichmäßig durch das Volumen (oder mit einem 10-30-%-Volumen des untätigen Kerns für größere Partikeln zwischen 0.5-2 Mm) und Partikeln in der unregelmäßigen Form da, die an den Rändern des Meteors durch die Fusion von Boden-Partikeln mit der in einer dünnen Oberflächenschicht abgelegten Tätigkeit gebildet sind. Der Betrag von großen unregelmäßigen Partikeln ist unbedeutend. Partikeln, die von Detonationen oben, oder in, der Ozean gebildet sind, werden kurzlebige radioaktive Natriumsisotope und Salze vom Seewasser enthalten. Geschmolzene Kieselerde ist ein sehr gutes Lösungsmittel für Metalloxyde und reinigt kleine Partikeln leicht; Explosionen über Kieselerde enthaltenden Böden werden Partikeln mit durch ihr Volumen gemischten Isotopen erzeugen. Im Gegensatz neigt Korallenschutt, der auf dem Kalzium-Karbonat gestützt ist, dazu, radioaktive Partikeln auf seiner Oberfläche zu adsorbieren.

Die Elemente erleben fractionation während der Partikel-Bildung wegen ihrer verschiedenen Flüchtigkeit. Widerspenstige Elemente (Sr, Y, Zr, Nebraska, Ba, Louisiana, Ce, Puerto Rico, North Dakota, Premierminister) bilden Oxyde mit hohen Siedepunkten; diese stürzen das schnellste und zur Zeit des Partikel-Festwerdens bei der Temperatur von 1400 °C hinab, werden betrachtet, völlig kondensiert zu werden. Flüchtige Elemente (Kr, Xe, ich, Br) werden bei dieser Temperatur nicht kondensiert. Zwischenelemente haben ihren (oder ihre Oxyde) Siedepunkte in der Nähe von der Festwerden-Temperatur der Partikeln (Rb, Cs, Missouri, Ru, Rh, Tc, Sb, Te). Die Elemente im Meteor sind als Oxyde da, wenn die Temperatur über der Zergliederungstemperatur von gegebenem Oxyd nicht ist. Weniger widerspenstige Produkte verdichten sich auf Oberflächen von konsolidierten Partikeln. Isotope mit gasartigen Vorgängern werden auf der Oberfläche der Partikeln fest, weil sie durch den Zerfall erzeugt werden.

Das größte, und deshalb die radioaktivsten Partikeln, werden durch den radioaktiven Niederschlag in den ersten paar Stunden nach der Druckwelle abgelegt. Kleinere Partikeln werden zu höheren Höhen getragen und steigen langsamer hinunter, Boden im weniger radioaktiven Staat erreichend, weil die Isotope mit den shorest Halbwertzeiten das schnellste verfallen. Die kleinsten Partikeln können Stratosphäre erreichen und dort seit Wochen, Monaten, sogar Jahren bleiben und eine komplette Halbkugel über atmosphärische Ströme erreichen. Die hohe Gefahr, kurzfristiger, lokalisierter radioaktiver Niederschlag wird in erster Linie in Windrichtung von der Druckwelle-Seite in einem Gebiet in der Form von der Zigarre abgelegt, eine unveränderliche Kraft, Wind der unveränderlichen Richtung annehmend. Seitenwinde, Windrichtungsänderungen und Niederschlag verändern außerordentlich das Muster des radioaktiven Niederschlags.

Die Kondensation von Wassertröpfchen im Atompilz hängt vom Betrag von Kondensationskernen ab. Zu viele Kondensationskerne hemmen wirklich Kondensation, weil sich die Partikeln um einen relativ ungenügenden Betrag des Wasserdampfs bewerben.

Die chemische Reaktionsfähigkeit der Elemente und ihrer Oxyde, Ion-Adsorptionseigenschaften und zusammengesetzten Löslichkeit beeinflusst Partikel-Vertrieb in der Umgebung nach der Absetzung von der Atmosphäre. Bioaccumulation beeinflusst die Fortpflanzung von Radioisotopen des radioaktiven Niederschlags in der Biosphäre.

Radioisotope

Die primäre Gefahr-Gefahr des radioaktiven Niederschlags ist Gammastrahlung von kurzlebigen Radioisotopen, die den Hauptteil der Tätigkeit vertreten. Innerhalb von 24 Stunden nach dem Platzen fällt das Gammastrahlungsniveau des radioaktiven Niederschlags 60mal. Radioisotope des längeren Lebens, normalerweise Cäsium 137 und Strontium 90, präsentieren eine langfristige Gefahr. Die intensive Beta-Radiation von den Partikeln des radioaktiven Niederschlags kann Beta-Brandwunden Leuten und Tieren verursachen, die mit dem radioaktiven Niederschlag kurz nach der Druckwelle in Berührung kommen. Aufgenommene oder eingeatmete Partikeln verursachen eine innere Dosis des Alphas und der Beta-Radiation, die zu langfristigen Effekten einschließlich Krebses führen kann.

Das Neutronausstrahlen der Atmosphäre selbst erzeugt einen kleinen Betrag der Aktivierung, hauptsächlich als langlebiger Kohlenstoff 14 und kurzlebiges Argon 41. Die Elemente, die für die veranlasste Radioaktivität für Seewasser am wichtigsten sind, sind Natrium 24, Chlor, Magnesium und Brom. Für Boden-Brüche sind die Elemente der Sorge Aluminium 28, Silikon 31, Natrium 24, Mangan 56, Eisen 59, und Kobalt 60.

Die Bombe-Umkleidung kann bedeutende Quellen von neutronaktivierten Radioisotopen sein. Der Neutronfluss in den Bomben, besonders thermonuklearen Geräten, ist für Hoch-Schwellenkernreaktionen genügend. Die veranlassten Isotope schließen Kobalt 60, 57 und 58, Eisen 59 und 55, Mangan 54, Zink 65, Yttrium 88, und vielleicht Nickel 58 und 62, Niobium 63, Holmium 165, Iridium 191, und kurzlebiges Mangan 56, Natrium 24, Silikon 31, und Aluminium 28 ein. Europium 152 und 154, kann sowie zwei Kernisomers des Rhodiums 102 da sein. Während des Operationsschiffszwiebacks wurde Wolfram 185, 181 und 187 und Rhenium 188 von Elementen hinzugefügt als Leuchtspurgeschosse zu den Bombe-Umkleidungen erzeugt, um Identifizierung des durch spezifische Explosionen erzeugten radioaktiven Niederschlags zu erlauben. Antimon 124, Kadmium 109 und Kadmium-113m wird auch als Leuchtspurgeschosse erwähnt.

Die bedeutendsten Strahlenquellen sind die Spaltungsprodukte von der primären Spaltungsbühne, und im Fall von SpaltungsFusionsspaltungswaffen von der Spaltung des Fusionsbühne-Uran-Stampfers. Noch viele Neutronen pro Einheit der Energie werden in einer thermonuklearen Explosion im Vergleich mit rein Spaltungsertrag veröffentlicht, der die Spaltungsproduktzusammensetzung beeinflusst. Zum Beispiel, das Uran 237 Isotop ist ein einzigartiger thermonuklearer Explosionsanschreiber, weil es durch (n, 2n) Reaktion von Uran 238, mit der minimalen erforderlichen Neutronenergie erzeugt wird, ungefähr 5.9 MeV seiend. Beträchtliche Beträge des Neptuniums 239 und Uran 237 sind Hinweise einer SpaltungsFusionsspaltungsexplosion. Geringe Beträge von Uran 240 werden auch gebildet, und die Festnahme der großen Anzahl von Neutronen durch individuelle Kerne führt zu Bildung von unwesentlichen Beträgen höher transuranium Elemente, z.B Einsteinium 255 und Fermium 255.

Die Radioaktivität der Partikeln nimmt mit der Zeit mit verschiedenen Isotopen ab, die an verschiedenem timespans bedeutend sind. Für Boden-Aktivierungsprodukte ist Aluminium 28 der wichtigste Mitwirkende während der ersten 15 Minuten. Mangan 56 und Natrium 24 folgt bis zu den ungefähr 200 Stunden. Eisen 59 folgt in 300 Stunden, und nachdem 100-300 Tage der bedeutende Mitwirkende Kobalt 60 wird.

Radioaktive Partikeln können für beträchtliche Entfernungen getragen werden. Die Radiation vom Dreieinigkeitstest wurde durch ein stürmisches Regenwetter in Illinois gewaschen. Das, wurde und der verfolgte Ursprung abgeleitet, als Eastman Kodak hat Röntgenstrahl-Filme gefunden, fogged durch das im Mittleren Westen erzeugte Pappverpacken war. Unvorausgesehene Winde haben tödliche Dosen des radioaktiven Niederschlags des Schlosses Bravo über das Atoll Rongelap getragen, sein Evakuieren zwingend. Die Mannschaft von Daigo Fukuryu Maru, ein japanisches Fischerboot gelegen außerhalb der vorausgesagten Gefahrenzone, wurde auch betroffen. Strontium 90 gefundene im weltweiten radioaktiven Niederschlag hat später zum Teilweisen Testverbot-Vertrag geführt.

Leuchtstoffglühen

Die intensive Radiation in den ersten Sekunden nach der Druckwelle kann eine erkennbare Aura der Fluoreszenz, das unheimliche blauviolett-purpurrote Glühen von ionisiertem Sauerstoff und Stickstoff in einer Entfernung vom Meteor verursachen, die sich formende radioaktive Wolke umgebend. Das Licht ist am besten während des schwachen oder Nachttageslichts sichtbar. Die Helligkeit nimmt schnell ab, kaum sichtbar in wenigen Zehnen von Sekunden werdend.

Kondensationseffekten

Kernatompilze werden häufig durch kurzlebige Dampf-Wolken bekannt verschiedenartig als "Wolken von Wilson", Kondensationswolken oder Dampf-Ringe begleitet. Die "negative Phase" Führung der Stoß-Vorderseite verursacht plötzliche Verdünnung des Umgebungsmediums. Dieses Tiefdruck-Gebiet verursacht einen scharfen Fall in der Temperatur, Feuchtigkeit aus der Luft in einer Schale kondensierend, die die Explosion umgibt. Wenn der Druck und die Temperatur zum normalen zurückkehren, zerstreut sich die Wolke von Wilson. Wissenschaftler, die die Operationsstraßenkreuzungen Kerntests 1946 am Bikini-Atoll beobachten, haben diese vorübergehende Wolke eine "Wolke von Wilson" wegen seiner Ähnlichkeit zu einem Wolkenraum von Wilson genannt; der Wolkenraum verwendet Kondensation von einem schnellen Druck-Fall, um die Spuren elektrisch beladener subatomarer Partikeln zu kennzeichnen. Analytiker von späteren Atombombe-Tests haben den allgemeineren Begriff "Kondensationswolke" für die "Wolken von Wilson" gebraucht.

Dieselbe Art der Kondensation wird manchmal über den Flügeln des Strahlflugzeuges der niedrigen Höhe in der feuchten Atmosphäre gesehen. Die Spitze eines Flügels ist eine gekrümmte Oberfläche. Die Krümmung (und vergrößerte Luftgeschwindigkeit) verursacht die Verminderung des Luftdruckes, wie gegeben, durch das Gesetz von Bernoulli. Diese Verminderung des Luftdruckes verursacht das Abkühlen und die Wasserdampf-Kondensation. Folglich erscheinen die kleinen, vergänglichen Wolken. In Fachbegriffen ist die "Wolke von Wilson" auch ein Beispiel der Prandtl-Glauert Eigenartigkeit in der Aerodynamik.

Die Gestalt der Stoß-Welle ist unter Einfluss der Schwankung der Geschwindigkeit des Tons mit der Höhe, und die Temperatur und Feuchtigkeit von verschiedenen atmosphärischen Schichten bestimmen das Äußere der Wolken von Wilson. Kondensationsringe ringsherum oder über dem Meteor werden allgemein beobachtet. Ringe um den Meteor können stabil werden und Ringe um den steigenden Stamm bilden. Explosionen des höheren Ertrags verursachen intensive Aufwinde, wo die Luftgeschwindigkeit 300 Meilen pro Stunde erreichen kann. Der entrainment von Luft der höheren Feuchtigkeit zusammen mit dem verbundenen Fall des Drucks und der Temperatur führt zu Bildung von Röcken und Glocken um den Stamm. Wenn die Wassertröpfchen genug groß werden, kann die Wolkenstruktur, die sie bilden, schwer genug werden, um hinunterzusteigen. Ein steigender Stamm mit einer hinuntersteigenden Glocke darum kann gebildet werden. Der layering der Feuchtigkeit in der Atmosphäre, die für das Äußere der Kondensationsringe auch verantwortlich ist, beeinflusst die Gestalt der Kondensationskunsterzeugnisse entlang dem Pilzstamm, weil der Aufwind Laminar-Fluss verursacht. Dieselbe Wirkung über der Spitze der Wolke, wo die Vergrößerung der steigenden Wolke eine Schicht von feuchter Luft über der Wolke von einer niedrigeren Höhe und der niedrigeren Temperatur an der hohen Höhe stößt, verursacht Kondensation des Wasserdampfs und das Tröpfchen-Einfrieren, Eiskappen (oder Eisdecken), ähnlich anscheinend, und Mechanismus der Bildung zu Halstuch-Wolken bildend.

Die resultierenden Strukturen können ziemlich kompliziert sein. Die Wolke des Schlosses Bravo an verschiedenen Phasen seiner Entwicklung hatte 4 Kondensationsringe, 3 Eiskappen, 2 Röcke und 3 Glocken.

Die Wolke von Image:Castle romeo2.jpg|Mushroom mit dem prominenten Kondensationsring vom Schloss Romeo 11 Wasserstoffbombe von Mt prüft

Die Image:Castle_Union.jpg|Mushroom Wolke mit vielfachen Kondensationsringen vom Schloss Union 6.9 Wasserstoffbombe von Mt prüft

Image:Crossroads Bäcker-Explosion jpg|A 21-kiloton Unterwasserkernwaffentest, eine Wolke von Wilson zeigend

Image:Greenhouse George.jpg|Greenhouse George, 225 kt, eine gut entwickelte Glocke zeigend

Die Luftschlangen des Rauchs, der links von der Explosion an der Detonation gesehen ist, sind vertikale Rauch-Aufflackern, die verwendet sind, um den shockwave zu beobachten.

Bibliografie

• Glasstone, Samuel, und Dolan, Philip J. Die Effekten von Kernwaffen 3. edn. Washington, Bezirk: USA-Verteidigungsministerium und Energieforschungs- und Entwicklungsregierung, 1977. (besonders "Chronologische Entwicklung eines Luftplatzens" und "Beschreibung von Luft und Oberflächenbrüchen" im Kapitel II)
• Vigh, Jonathan. Mechanismen, durch Die Sich die Atmosphäre an ein Äußerst Großes Explosives Ereignis, 2001 Anpasst.

Links

• Das Kernwaffenarchiv von Carey Sublette hat viele Fotographien von Atompilzen
• HIRSCHKUH Bauhütte von Nevada hat viele Fotographien von Kerntests, die an der Testseite von Nevada und anderswohin geführt sind
• Brennende Zwiebeln sind eine Reihe von Fotographien durch Kevin Tieskoetter, feine Atompilz-Strukturen zeigend, die durch brennende Glühbirne-Glühfäden in Luft erzeugt sind