¿Qué pasaría después de una bomba nuclear de 200 megatones detonada bajo el agua? ¿Volvería el agua al punto de detonación y se cancelaría?

El zar Bomba, la prueba de la bomba de hidrógeno soviética de 1961 tuvo un rendimiento de al menos 50-58 megatones y ha sido la mayor explosión artificial de la historia. Tenía un radio de explosión de aproximadamente 34 millas (era una caída de aire) y se podía ver a 620 millas de distancia.

Si extrapola que una bomba casi 4 veces más poderosa tendría efectos quizás cuatro veces mayores que eso, podría imaginarse que podría concebirse un radio de explosión de 120 millas o más. Sin embargo, los líquidos no se pueden comprimir. Si bien el calor ciertamente transformaría el agua a su alrededor en vapor sobrecalentado, más allá de cierto punto, la onda de choque sería silenciada por la densidad del agua y probablemente se refractaría nuevamente sobre sí misma.

No soy un físico (y ciertamente agradecería cualquier corrección a los errores que he cometido). No puedo ver una explosión submarina haciendo más que causar un tsunami localizado debido a la explosión y a los deslizamientos de tierra submarinos que podría desencadenar.

Si la explosión fuera más profunda en el océano, me imagino que habría algunos efectos de superficie localizados alrededor del área de la explosión y nada más.

Referencia:
http://www.tsarbomba.org/

La imagen / video de armas nucleares más famoso que jamás haya visto es de una detonación submarina “superficial”: Shot Crossroads-Baker. Aquí hay algo de porno:

El video:

La prueba de Baker fue de un dispositivo de 23 kilotones de tamaño modesto detonado a 90 pies (27 m) bajo el agua. Durante la detonación en sí, se formó una burbuja (vea los primeros segundos del video) donde el agua fue expulsada del hipocentro y, al mismo tiempo, un volumen de esa agua fue disociado a nivel molecular, ionizado (electrones despojados de los átomos individuales) y luego expulsados ​​hacia afuera por la onda expansiva junto con el agua todavía líquida. Entonces, había un “hueco” en el centro de la burbuja (sin agua), pero las presiones allí eran miles de veces mayores que la presión del agua que lo rodeaba. A medida que la energía de esa onda de presión se irradiaba hacia afuera, eventualmente el hipocentro de la explosión alcanzó una presión lo suficientemente baja como para que el agua aún líquida que la rodeaba volviera a entrar. por la explosión mientras la nube de plasma del hipocentro se eleva, enfriándose todo el tiempo. A medida que el agua líquida es pesada, comienza a caerse, lo que resulta en la “oleada de base”, que es una ola de agua (90 ‘de altura en el caso del disparo de Baker a 1000’) causada por el agua que cae del agua. columna. La oleada de base también incluye una nube que en este caso tenía más de 1000 ‘de altura de gotas de agua suspendidas, productos de fisión y cualquier otra cosa que la bomba logró vaporizar desde el fondo de la laguna hasta la barcaza de tiro hasta la bomba en sí.

En el caso de una explosión en aguas profundas, puede observar efectos similares a la formación de la “burbuja”. La operación Teapot-Wigwam se produjo a una profundidad mucho menor: 2000 ′. Los efectos fueron similares debajo de la superficie, pero no había nubes de hongo, ni columna de agua, solo un domo de pulverización localizado y una oleada de base limitada. Este artículo ofrece una descripción detallada de los efectos de las pruebas para detonaciones submarinas tanto superficiales como profundas: ráfagas submarinas y subterráneas

La cuestión de un dispositivo de 200 megatones es simplemente de escala, pero como dicen, la cantidad tiene una calidad propia. El dispositivo más grande jamás probado se encontraba en el estadio de 54 megatones (aunque fue diseñado para 100 Mt, se redujo a escala con un tamper no fisionable). Como dice NUKEMAP, estamos en el campo de la especulación pura en cuanto a los efectos. Sin embargo, algunas cosas escalan. Radio de bola de fuego en algún lugar cercano a 8-10 km. Las temperaturas en el estadio serían de 50-150 millones de grados, por lo que esperaría la vaporización instantánea de un par de millas cúbicas de agua de mar, lo que también podría aumentar la explosión debido a la cantidad de deuterio, sin mencionar el hidrógeno monomolecular simple que se disociaría de el agua de mar y que bien podría agregarse a la combustión de fusión (aunque con una eficiencia MUY baja).

Incluso si detonase en el fondo de la Fosa de las Marianas (7 km), la bola de fuego probablemente se extendería más allá de la superficie del océano. Es seguro que los efectos de la explosión volarían un buen porcentaje de la atmósfera sobre él (probablemente incluyendo una buena cantidad de agua) fuera del planeta y hacia el espacio. Debido al tamaño de la bola de fuego, uno debería considerarla como una “explosión submarina poco profunda” independientemente de la profundidad del agua, por lo que habría considerables efectos sobre la superficie además de una cúpula de rociado, una columna de agua, una nube de hongo y una oleada de base. En la prueba de Wahoo en 1958, estaban probando los efectos del tsunami (entre otras cosas) y descubrieron que la mayor parte de la energía se desperdicia en la plataforma continental y que la altura de las olas en la costa no era peor que una tormenta fuerte. Una vez más, tendría que haber algo de ampliación de esto, pero como dije, la cantidad tiene una calidad propia. Una detonación de 200 Mt en aguas profundas podría muy bien impartir una cantidad de energía lo suficientemente grande como para mover una cantidad de agua lo suficientemente grande como para provocar una acción de tsunami significativa. Su experiencia puede ser diferente.

EDITAR: Y luego está esto: alguien aparentemente ha respondido esto un poco más a fondo: Mariana Trench Explosion

Las armas nucleares han sido probadas bajo el agua como dispositivos anti-envío. El más publicitado se llamaba Baker.

En estos, y en las explosiones submarinas convencionales (torpedos, minas antibuque, cargas de profundidad), se forma una gran burbuja a partir de gases y vapor. Una burbuja tan grande no es estable y se derrumba de abajo hacia arriba. La presión en la parte inferior es mayor. El resultado de esto es un chorro ascendente (un ‘chorro de burbujas’) que puede alcanzar grandes alturas sobre la superficie. También puede cortar fácilmente un barco por la mitad.

En el caso de Pacific Rim, la explosión habría estallado en un radio de unos cientos de metros como máximo, luego se habría contraído rápidamente debido a la condensación y la inestabilidad RT. Entonces se produce algo de oscilación, se forma el chorro de burbujas y la burbuja se convierte en un toro que se mueve hacia arriba en su último segundo de existencia. Una discusión más detallada se puede encontrar aquí Explosión submarina.

Randall Munroe de xkcd ha realizado algunos cálculos sobre la física de las detonaciones nucleares submarinas en what-if.xkcd. Comienza con una discusión sobre ~ 53 cabezas nucleares Mton (por ejemplo, el zar Bomba, el arma nuclear artificial más grande hasta la fecha).

Luego, por diversión, ejecuta algunos números en una explosión súper masiva de ~ 53,000,000 Mton (pista: mata mucho más que el Kaiju).

Fuente: Mariana Trench Explosion

Un terremoto dependiendo de qué tan cerca esté de una falla continental. Posiblemente un tsunami provocado por el terremoto. Tal vez un cambio drástico en el clima si el efecto mariposa lo permite y si el agua se está vaporizando, entonces el cielo definitivamente verá algunos cambios. Dependiendo de la ubicación, la pérdida de vida marina y la desgracia de que un área grande se vuelva radiactiva, ¡lo que podría causar mutaciones en las criaturas bajo el agua y posiblemente hacer que se conviertan en el monstruo del borde del Pacífico!