¿Un silo con paredes de acero de 100 pies de espesor contendría la explosión de una ojiva nuclear de potencia promedio?

Answer 1

Supongamos que tenemos una esfera de acero de 100 pies de espesor con la cabeza nuclear en el centro. Solo a partir de la energía liberada por la bomba, podemos calcular fácilmente cuánto aumentaría la temperatura del acero una vez que llegara al equilibrio. No tengo idea de qué es una ojiva nuclear promedio, pero hagamos dos límites: una bomba de fisión muy pequeña y una bomba de fusión muy grande (usando Wolfram | Alpha):

Para la bomba nuclear del tamaño de Hiroshima con 13 kilotones de energía de explosión TNT obtenemos:

• [matemática] 221.1 ° F [/ matemática] aumento de temperatura (((13 kilotones de TNT) / (calor específico del acero)) / ((densidad del acero) * 4 * pi * (100 pies) ^ 3/3))

Por lo tanto, la energía de la bomba no se derretirá ni vaporizará la esfera de acero basándose solo en la liberación de energía, sin embargo, parte del acero cerca del arma se vaporizará y otra capa de acero se derretirá. Sin embargo, es mucho más difícil calcular cuánta presión se creará en el centro de la esfera, por lo que no sé si la esfera sólida restante será lo suficientemente fuerte como para contener la presión de la explosión.

El acero se derrite a 1510 C y dado que la explosión de 13 kilotones produjo un aumento de temperatura de aproximadamente 100 C, solo tomaría aproximadamente [matemáticas] 15 \ veces 13 = 195 [/ matemáticas] kilotones de energía de explosión TNT para fundir y así destruir la esfera de 100 pies de acero. Entonces supongo que incluso para esta pequeña explosión de 13 kilotones, la esfera se destruiría.

Ahora considere el otro extremo: una bomba de fusión nuclear muy grande con 50 megatones de energía de explosión TNT; obtenemos:

• [matemática] 850,413 ° F [/ matemática] aumento de temperatura (((50 megatones de TNT) / (calor específico del acero)) / ((densidad del acero) * 4 * pi * (100 pies) ^ 3/3))

Entonces, en este caso, está claro que la esfera de acero se vaporizará por completo, ¡junto con gran parte del campo cerca de la esfera de acero!