中子弹爆炸应该往哪里躲呢讲讲中子辐射防护

前一段时间印度媒体公布了美国的防护核爆炸指南,其中提到迅速跑进淋浴间,换衣服并淋浴,不要使用护发素。那对于防不胜防的中子弹,应该怎样躲避呢?你恐怕想不到,我们手里的手机也能防中子辐射吧?我是东城观星,再跟大家聊聊核武器那些事。

一、中子弹也叫业主炸弹

中子弹的危害,我在前面的视频中已经提到过了,今天再补充一些,顺便谈谈一旦遇到核爆炸,应该怎样躲避。中子弹被人们戏称为业主炸弹,因为中子弹一爆,建筑物内的人就都被杀死了,而建筑物几乎不会受到损坏,短时间内就可以换一批业主。

中子弹之所以这么神奇,主要是因为它是一种特殊的小当量核聚变武器。小当量,意味着核弹爆炸威力很小,爆炸的伤害很小,只有爆炸中心的建筑物会受到严重破坏,外围伤害不大。但它同时还是核聚变武器,核聚变会产生大量的高能中子,中子具有很强的穿透能力,攻击距离也比较远,人类即使躲在建筑物或坦克内部,也可以被杀死,但中子本身一般不破坏建筑物。

中子弹一般也就吨左右TNT当量,甚至还可以更小。吨TNT当量,意味着爆炸冲击波伤害半径也就米左右,而且中子弹还需要在米左右的高空爆炸才能达到这个效果,爆炸高度越低,冲击波杀伤范围就越小。而高空爆炸,地面危害的威力也会降低,不至于把建筑物夷为平地,受伤害的主要是房屋的玻璃。但是它的中子辐射却可以在米距离轻松穿透30厘米厚的钢板。

中子弹可以在尽量不伤害建筑物的前提下,大量杀死人员。最适合用来对付集群坦克,一枚中子弹,就可以让方圆几百米范围内的坦克失去战斗力,瞬间瓦解对方的战场优势。

二、怎样防范中子弹的袭击呢?

这么厉害的中子弹,如何防范呢?世界上的事往往都是这样,有矛就有盾。就像雾霾可以防激光一样,中子弹也不是万能的。现在已经有防中子弹的坦克了。有意思的是,防中子弹坦克的绝招,既不是厚厚的钢铁,也不是防辐射的铅板,而是看起来弱不禁风的塑料。

什么?塑料防中子弹?听起来怎么这么不靠谱啊!其实塑料本身既怕热也怕爆炸,都防不了普通炸弹。但是塑料里面含有一种特殊的元素,氢元素。氢元素才是防范中子辐射的关键。我们在以前的介绍中提到过,中子本身不带电,可以轻松进攻任何原子的原子核。但是不同原子核跟中子的反应是不一样的。有的原子核会把中子给弹回去,有的原子核会把中子吸收掉,也有的原子核会被中子给打碎。能被中子打碎的原子,满足一定条件可以用来做原子弹。能吸收掉中子的原子,会变成全新的原子,用中子攻击这类原子可以生产新元素,现代的点石成金利用的就是这个反应。多数的原子还是会把中子给反弹回去的。

说了半天,好像也没说明白氢原子是怎么防中子的。别急,马上说。氢原子一般情况下既不吸收中子,也不可能被中子给打碎,中子跟氢原子会发生弹性碰撞。能跟中子发生弹性碰撞的原子有很多,但氢原子最特殊。因为氢原子核的质量和中子的质量差不多,它俩碰撞到一起,有一定机会发生能量对换。不知道大家小时候玩没玩过玻璃珠,一般情况下,小玻璃珠碰上大玻璃珠,往往会被弹回来,速度变化不大。但是如果两个质量差不多的玻璃珠,却有一定机会发生速度互换,就像打台球一样,白球的速度可以完全传递给花球。就算不完全传递,两个质量差不多的小球,能量传递幅度也是最大的。

失去速度的中子,就像丢掉了牙齿的老虎一样,伤害能力就大大降低了。而获得了速度的氢原子核,因为本身携带正电荷,穿透能力大大下降,不会带来像中子一样的伤害。其他很多原子也可以降低中子的能量,但都不如氢原子效果好。所以含有氢的物质对于防范中子辐射是有很大优势的。这时候你就能理解,我们前面曾经介绍过的,国际空间站里面居然也会用塑料来防宇宙辐射。这还没有说完,一会儿继续补充。

防中子辐射,光有塑料,还是不够用的,不仅仅是不够结实,还有其他问题没有解决。氢原子碰撞,虽然可以把中子的速度降下来,但并不能消灭中子,中子还是有一定机会穿过防护层攻击人类。最好是把所有中子都给消灭掉,最简单的办法就是使用能吸收中子的物质,把中子给吸收掉。经常用来吸收这些中子的原子有硼、镉和锂。用含这类原子的物质挡在塑料后面,就可以把剩下来的中子给吸收掉了。

有的朋友可能就纳闷了,既然这些物质可以直接吸收掉中子,为啥还要增加塑料这道手续呢?这里就涉及到中子的能量了。中子的速度不一样,能量也不一样,能量不合适,是不能被吸收的。我们打个比方,用弹珠来打水泥墙。速度慢会直接被墙给弹回来,速度太快了,又会把墙给打穿,只有达到一定的速度范围,弹珠才会嵌到墙里面去。原子核吸收中子也是这个道理,只有能量合适的中子才会被吸收。不同的原子可以吸收不同能量的中子,就像不同材料的墙能防不同速度的弹珠一样。

U可以吸收高能量的快中子,但它自己会变成容易发生核裂变的Pu,再遇到中子就有可能发生裂变,氢弹就是利用这样的原理,把U做成外壳,从而获得额外的核爆能量,一共发生三次核爆,所以也叫三相弹。因此,能直接吸收快中子的物质,往往带来新的安全隐患,不太适合用来防护中子。硼、镉和锂可以吸收热中子,也就是比较慢的中子,而且不会再进一步被裂变,所以用来做防护更合适。

到了这一步,还没有结束。虽然中子被成功消灭掉了,但中子带来的危害还没有消灭,中子撞击减速和被吸收以后还会产生伽马射线,这些射线对人类的危害依然很大。这时候就可以用上防辐射的铅板了,铅板可以挡住伽马射线。

再加上一层钢铁的外壳,可以防护中子辐射的墙壁就做好了,用这样的原理,可以改造坦克,让坦克能够防中子弹袭击。当然,真正意义上的防中子弹的坦克,其外壳结构和制造方法都是绝密的,不一定像咱们说得这么简单,但是总体上原理是相同的。

三、普通人往哪里躲避中子弹?

特种坦克已经可以防中子弹了,但我们普通人恐怕没有机会躲到防中子弹的坦克中去,那怎样防中子弹呢?别急,防护方法还是很多的。

首先,中子弹并没有无限攻击力,只要我们距离中子弹爆炸点足够远,它也伤害不了我们。只要我们的家乡不变成核武器的战场,我们也就不用担心中子弹的贯穿辐射了。所以,我们应该反对战争,尤其是核战争。希望所有核大国都承诺不首先使用任何类型核武器。

其次,中子辐射的穿透能力也是有限的,地下防空洞,足以躲避绝大多数的中子弹攻击,甚至氢弹攻击。即使是穿透能力很强的中子,也不能穿透几米厚的土壤。别说土壤,只要我们距离核爆中心足够远,空气都可以帮我们挡住绝大多数的中子。宇宙中就有大量的中子辐射,是大气层帮我们挡住了它们。

再次,除了塑料,土壤、钢筋混凝土、甚至水都是良好的中子屏蔽材料。值得一提的是水,水里面也有氢原子,自然也可以给中子减速。有些核电站就是用水来给中子减速的。在空间站里,弄湿的棉被就可以大幅度减少宇宙辐射对航天员的伤害。钢筋混凝土或者普通土壤,加水弄湿了,防中子辐射的能力就会大大增强。

最后,虽然中子弹也叫业主炸弹,但是现在的钢筋混凝土高层建筑,本身就有一定的防中子辐射能力。只要我们的建筑足够结实,没有被炸毁,里面的人还是有一定概率安然无恙的。那建筑物里面什么地方最安全呢?首先不能挨着窗户,窗户上的玻璃是挡不住中子辐射的,其次远离顶楼,一般核武器都是在高空爆炸,顶楼受到的危害更大。让我们的身体跟外界环境之间多隔几堵墙,墙越多,越安全。如果还不放心,那就把棉被泡上水,给自己裹起来,这样活下来的概率就很大了。

四、手机可以防中子辐射吗?

讲了这么多,大家应该也可以想到手机防辐射的原理了。首先手机里面含有塑料配件,能够降低中子的攻击能量。其次,手机电池本身都是锂离子电池,电池液里面可能含有氢元素,锂离子本身还可以吸收热中子,锂吸收中子的效果比硼和镉还要好。所以说手机能防中子辐射,并不过分。

但是,大家不会以为手里拿着一个手机就可以不怕中子弹了吧?那是绝对不可能的,拿着手机进入中子弹杀伤范围,跟没拿手机没有任何区别。要想通过手机防中子弹,必须钻到足够厚的手机堆里面,到底需要多厚,我也计算不出来。毕竟,真正吸收中子能力比较强的是锂6这种同位素,它在天然锂元素中只占7.5%,锂离子电池到底能防住多少中子还真不好说。而且,手机堆本身不能被爆炸的冲击波这些给破坏掉,只要把身体暴露出来,就相当于没有了遮挡。此外,手机电池还得足够安全,否则一不小心就有可能被中子辐射给点燃了,锂电池燃烧的伤害,比中子弹也差不到哪里去。总之,用手机防中子弹,并不是好主意。

好了就说这么多吧,大家有什么想说的请到评论区留言。欢迎大家的讨论,我是东城观星,感谢大家的订阅与

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