核爆発の影響

核爆発が周囲に与える影響は、通常、従来の爆発物による影響よりもはるかに破壊的で多面的です。ほとんどの場合、下層大気圏内で爆発した核兵器から放出されるエネルギーは、おおよそ4つの基本的なカテゴリーに分けられます。^[1]

• 爆風と衝撃波：全エネルギーの50％[ ^2]
• 熱放射：総エネルギーの35%
• 電離放射線: 全エネルギーの5% (中性子爆弾ではそれ以上)
• 残留放射線：爆発の質量に対する総エネルギーの5～10%。

兵器の設計と爆発場所に応じて、これらのカテゴリのいずれかに分配されるエネルギーは大幅に高くなるか低くなる可能性があります。物理的な爆風効果は、電磁スペクトルにまたがる膨大な量のエネルギーが周囲と結合することによって生み出されます。爆発の環境 (例: 潜水艦、地上爆発、空中爆発、または大気圏外) によって、爆風と放射線に分配されるエネルギーの量が決まります。一般に、爆弾の周囲を水などの密度の高い媒体で覆うと、エネルギーの吸収量が増え、より強力な衝撃波が発生すると同時に、効果範囲が制限されます。核兵器が空気だけに囲まれている場合、爆発出力が増加するにつれて、致死的な爆風と熱の影響は、致死的な放射線の影響よりもはるかに急速に比例して増大します。この泡は音速よりも速いです。^[3]核兵器の物理的損傷メカニズム（爆風と熱放射）は通常の爆発物と同一ですが、核爆発によって生成されるエネルギーは通常、単位質量あたり数百万倍強力であり、温度は瞬間的に数千万度に達することがあります。

核爆発のエネルギーは、最初、いくつかの形態の透過性放射線として放出される。周囲に空気、岩石、水などの物質がある場合、この放射線は物質と相互作用し、その物質を急速に平衡温度まで加熱する（つまり、物質の温度が爆発の動力源である燃料と同じ温度になるようにする）。これにより周囲の物質が気化し、急速に膨張する。この膨張によって生じる運動エネルギーが、中心から球状に膨張する衝撃波の形成に寄与する。爆心地での強力な熱放射によって核の火の玉が形成され、爆発高度が低ければ、キノコ雲を伴うことが多い。大気の密度が低い高高度の爆発では、大気を置換する衝撃波としてよりも、電離ガンマ線やX線として放出されるエネルギーの方が大きい。

高温と放射線により、ガスは「流体力学的前面」と呼ばれる薄くて密度の高い殻の中で放射状に外側へ移動する。前面はピストンのように機能し、周囲の媒体を押して圧縮し、球状に広がる衝撃波を作る。最初、この衝撃波は、爆発の「ソフト」X線によって加熱された空気の体積内で生成される、発達中の火球の表面内にある。ほんの一瞬のうちに、密度の高い衝撃波前面が火球を覆い隠し、火球を通り過ぎて外側へ広がり、火球から離れ、核爆発から発せられる光が減少する。最終的に、衝撃波は消散し、光が再び見えるようになり、衝撃波と火球の相互作用によって引き起こされる特徴的な二重閃光が生じる。 ^[5]核爆発のこのユニークな特徴は、大気中の核爆発が起こったのであって、単に大規模な通常の爆発ではないことを確認する際に利用され、爆発の性質を判定できる バングメーターと呼ばれる放射計器が使用される。

海面または海面付近での空中爆発の場合、爆弾の大きさと威力に応じて、爆発エネルギーの 50～60% が爆風に変わります。原則として、低威力兵器の方が爆風の割合は高くなります。さらに、高高度では放射エネルギーを吸収して爆風に変換する空気の質量が少なくなるため、爆風の割合は低くなります。この影響は、海面の空気密度の 1% 未満に相当する 30 km 以上の高度で最も顕著になります。

キャッスル作戦の核爆発中に発生した中程度の暴風雨の影響により、あらゆる範囲でピーク時の圧力レベルが約15%低下することが判明した。^[6]

核爆発による破壊の多くは爆風の影響によるものです。補強構造や耐爆構造物を除くほとんどの建物は、35.5キロパスカル（kPa）（5.15ポンド力/平方インチまたは0.35気圧）の超過圧力にさらされただけでも中程度の損傷を受けます。広島と長崎への原爆投下後の日本の調査から得られたデータによると、8psi（55kPa）で木造およびレンガ造りの住宅構造物をすべて破壊するのに十分でした。これは、深刻な損傷を引き起こす可能性のある圧力として合理的に定義できます。^[6]

海面での爆風は時速 1,000 km、つまり秒速 300 m を超え、空気中の音速に近づくことがあります。爆風の影響範囲は、兵器の爆発出力とともに増加し、爆発高度にも依存します。幾何学から予想されることとは反対に、爆発範囲は地表または低高度の爆風では最大にはなりませんが、「最適爆発高度」までは高度とともに増加し、その後、高度が高くなると急速に減少します。これは、衝撃波の非線形動作によって発生します。空中爆発による爆風が地面に到達すると、反射されます。特定の反射角度以下では、反射波と直接波が融合して強化された水平波を形成します。これは「マッハステム」と呼ばれ、建設的干渉の一種です。^{[7] [8] [9]}この現象は、上記の過圧範囲グラフの隆起または「膝」の原因です。

それぞれの目標過圧に対して、地上目標上で爆発範囲が最大になる最適な爆発高度が存在します。爆発範囲が最大化されて深刻な被害が最大範囲に及ぶ、つまり約 10 psi (69 kPa) の圧力が及ぶ最大範囲となる典型的な空中爆発では、TNT 威力 1キロトン(kt) の場合は地上範囲が 0.4 km、100 kt の場合は 1.9 km、10メガトン(Mt) の場合は 8.6 km となります。1 kt 爆弾でこの望ましい地上範囲の破壊を最大化する最適な爆発高度は 0.22 km、100 kt の場合は 1 km、10 Mt の場合は 4.7 km です。

空中の 爆風には、2 つの異なる同時現象が関連しています。

• 静的過圧、つまり衝撃波によって生じる圧力の急激な増加。任意のポイントでの過圧は、波内の空気の密度に正比例します。
• 爆風によって発生する動圧、すなわち抗力は爆風波の形成に必要です。これらの風は物体を押し、転がし、引き裂きます。

核爆発による物質的被害のほとんどは、高い静的過圧と爆風の組み合わせによって引き起こされます。爆風の長時間の圧縮により構造物が弱まり、爆風によって破壊されます。圧縮、真空、抗力の各段階は、数秒以上続く場合があり、最強のハリケーンよりも何倍も大きな力を発揮します。

衝撃波は人体に作用し、組織を通して圧力波を引き起こします。これらの波は主に、密度の異なる組織（骨と筋肉）間の接合部、または組織と空気の界面に損傷を与えます。空気を含む肺と腹腔は特に損傷を受けます。損傷により重度の出血または空気塞栓症が発生し、どちらも急速に死に至る可能性があります。肺に損傷を与えると推定される過圧は約 70 kPa です。鼓膜は22 kPa（0.2 気圧）前後で破裂する可能性があり、90～130 kPa（0.9～1.2 気圧）では半分が破裂します。

核兵器は、可視光線、赤外線、紫外線などの大量の熱放射を放出するが、大気はこれらをほとんど透過する。これは「閃光」として知られている。 ^[10]主な危険は火傷と目の損傷である。晴れた日には、兵器の威力にもよるが、これらの損傷は爆発範囲をはるかに超えて発生する可能性がある。^[3]火災は最初の熱放射によっても発生する可能性があるが、爆発波による強風によって、そのような火災のほとんどが消火される可能性がある。ただし、威力が非常に高く、熱効果の範囲が爆風の影響をはるかに超える場合は別である。これは、数メガトン規模の爆発で観察される。^[3]これは、爆風の影響の強さは爆発からの距離の 3 乗で低下するのに対し、放射線の影響の強さは距離の 2 乗で低下するためである。この結果、爆発装置の威力がますます高くなるにつれて、熱効果の範囲は爆風範囲よりも著しく増加する。^[3]

熱放射は爆発で放出されるエネルギーの 35 ～ 45% を占め、爆発装置の威力にもよる。都市部では、熱放射によって発生した火災の消火はさほど重要ではない。なぜなら、奇襲攻撃では、爆風の影響による電気ショート、ガスのパイロット ランプ、転倒したストーブ、その他の発火源によっても火災が発生する可能性があるからだ。これは、朝食時の広島原爆投下の場合に見られた。^[11]現代の不燃性のレンガ造りやコンクリート造りの建物が同じ爆風で崩壊したときに、これらの二次火災が消火されるかどうかは不明である。特に、現代の都市景観が熱や爆風の伝達に及ぼすマスキング効果は継続的に調査されている。^[12]広島と長崎で可燃性の骨組みの建物が吹き飛ばされたとき、建物はそのまま立っていた場合ほど急速に燃えなかった。爆風によって生じた不燃性の残骸が可燃性の物質を覆い、燃焼を妨げたためである。^[13]

火災専門家は、広島とは異なり、現代の米国の都市設計と建設の性質上、核爆発後に現代では火災が発生する可能性は低いと示唆している。[ ^14]これは、火災が発生しないことを意味するのではなく、現代の建築材料と第二次世界大戦時代の広島で使用された材料との違いにより、これらの火災が火災嵐に発展しないことを意味する。

熱放射線による目の障害には、閃光失明と網膜熱傷の 2 種類があります。閃光失明は、核爆発によって最初に発生する閃光によって引き起こされます。網膜が受ける光エネルギーは、許容できる量を超えていますが、回復不可能な障害を引き起こすには不十分です。網膜は、可視光線と短波長赤外線の影響を受けやすく、これは、この部分の電磁スペクトルがレンズによって網膜に焦点を合わせるためです。その結果、視覚色素が退色し、最大 40 分間一時的に失明します。瘢痕による永久的な損傷につながる網膜熱傷も、レンズによって網膜に直接熱エネルギーが集中することによって発生します。これは、火球が実際に個人の視野内にある場合にのみ発生し、比較的まれな障害です。網膜熱傷は、爆発からかなり離れた場所でも発生する可能性があります。爆発の高さと火球の見かけの大きさは、爆発力と距離の関数として、網膜瘢痕の程度と範囲を決定します。中心視野に傷跡が残ると、さらに障害がひどくなります。一般的には、ほとんど目立たない限られた視野欠損しか発生しない可能性があります。

熱放射が物体に当たると、一部は反射され、一部は透過され、残りは吸収されます。吸収される割合は、素材の性質と色によって異なります。薄い素材は、ほとんどの放射を透過します。明るい色の物体は、入射放射の多くを反射し、フラッシュ防止の白色塗料のように損傷を免れます。吸収された熱放射は表面の温度を上昇させ、木材、紙、布地などを焦がしたり、炭化させたり、燃焼させたりします。素材の熱伝導率が低い場合、熱は素材の表面に閉じ込められます。

物質の実際の発火は、熱パルスの持続時間と、対象物の厚さおよび水分含有量によって異なります。エネルギー フラックスが 125 J /cm ²を超える爆心地の近くでは、燃えるものは燃えます。それより離れると、最も発火しやすい物質だけが燃えます。焼夷効果は、ストーブや炉の転倒などによる爆風の影響で発生する二次火災によってさらに悪化します。

1945年8月6日の広島 では、爆発後20分以内に猛烈な火災旋風が発生し、主に「脆弱な」木材で建てられたさらに多くの建物や家屋が破壊されました。 ^[11]火災旋風では、あらゆる方向から火の中心に向かって強風が吹き込みます。これは核爆発に特有のものではなく、第二次世界大戦中の大規模な森林火災や焼夷弾攻撃の後に頻繁に観察されています。長崎の広い地域が火災で破壊されたにもかかわらず、より威力の高い兵器が使用されたにもかかわらず、市内で本当の火災旋風は発生しませんでした。この一見矛盾しているように見える要因は多数ありますが、広島とは爆撃時期が異なること、地形、そして決定的に広島よりも燃料の搭載量/燃料密度が低かったことなどが挙げられます。

広島の平地にある多くの建物と比較すると、長崎は火災を引き起こすのに十分な燃料を供給しなかったと思われます。^[15]

熱放射は火球からほぼ一直線に進むため（散乱しない限り）、不透明な物体は閃光による火傷から身を守る保護影を作り出す。下にある表面材料の特性に応じて、保護影の外側の露出部分は焦げた木のように暗い色に焼けるか、^[16]アスファルトのように明るい色に焼ける。^[17]核爆発の地点に霧や靄などの気象現象がある場合、閃光が散乱し、放射エネルギーが火傷に敏感な物質にあらゆる方向から到達する。これらの状況下では、不透明な物体は散乱がない場合よりも効果が低くなる。なぜなら、完全な視界、つまり散乱がゼロの環境では最大の遮蔽効果を発揮するからである。霧や曇りの日と同様に、そのような日には太陽によって作られる影はほとんどないが、太陽の赤外線から地面に到達する太陽​​エネルギーは雲の水に吸収され、エネルギーが宇宙に散乱されるため、それでもかなり減少する。同様に、霧やもやの状態では、核爆発の斜め/水平範囲とともに、燃える閃光エネルギーの範囲での強度もJ /cm ²単位で減衰する。したがって、影を落とす物体は散乱により霧やもやによって閃光に対するシールドとして無効になるが、霧は同様の保護の役割を果たすが、一般的には、野外で生き残るには爆発の閃光エネルギーから保護されるだけでよいという範囲でのみである。^[18]

熱パルスは爆弾付近の大気中の窒素を温め、大気中のNOxスモッグ成分の生成にも関与している。これはキノコ雲の一部として成層圏に放出され、そこで燃焼NOx化合物と同様にオゾンを分解する。生成される量は爆発の威力と爆発環境によって異なる。核爆発がオゾン層に及ぼす 総合的な影響に関する研究は、当初の落胆させるような調査結果の後、少なくとも暫定的に無罪を証明しつつある。^[19]

核爆発によるガンマ線は、コンプトン散乱によって高エネルギー電子を生成します。高高度核爆発の場合、これらの電子は高度 20 ～ 40 キロメートルで地球の磁場に捕捉され、地球の磁場と相互作用して約 1 ミリ秒続くコヒーレント核電磁パルス(NEMP) を生成します。二次的影響は 1 秒以上続く場合があります。このパルスは強力であるため、中程度の長さの金属物体 (ケーブルなど) はアンテナとして機能し、電磁パルスとの相互作用により高電圧が発生します。これらの電圧は、シールドされていない電子機器を破壊する可能性があります。EMP の生物学的影響は知られていません。また、イオン化された空気は、通常であれば電離層で跳ね返る無線通信を妨害します。

電子機器は、金属箔などの導電性材料で完全に包むことでシールドできますが、シールドの有効性は完璧ではない場合があります。適切なシールドは、関係する変数の数が多いため複雑な問題です。半導体、特に集積回路は、 p-n接合が近接しているため EMP の影響を非常に受けますが、熱電子管 (またはバルブ) の場合はそうではなく、EMP の影響は比較的受けません。ファラデーケージは、メッシュの穴が核爆発から放出される最小波長よりも大きくならないように設計されていない限り、EMP の影響から保護しません 。

高高度で爆発した大型核兵器も、非常に長い導電体で地磁気誘導電流を引き起こします。地磁気誘導電流が生成されるメカニズムは、コンプトン電子によって生成されるガンマ線誘導パルスとはまったく異なります。

爆発の熱により周囲の空気がイオン化され、火球が形成される。火球内の自由電子は、特に低周波の電波に影響を与える。これにより、空の広い範囲がレーダーに対して不透明になり、特に長距離早期警戒レーダーでは一般的なVHFおよびUHF周波数で動作するレーダーに対して不透明になる。マイクロ波領域の高周波では影響は小さく、持続時間も短くなる。火球が冷えて電子が自由原子核上に再形成し始めると、影響は強度と影響を受ける周波数の両方で減少する。^[20]

2つ目の停電効果は、核分裂生成物からのベータ粒子の放出によって引き起こされる。ベータ粒子は、地球の磁力線に沿って長距離を移動する。上層大気に到達すると、火の玉に似た電離を引き起こすが、より広い範囲に及ぶ。計算によると、2メガトンの水素爆弾に典型的な1メガトンの核分裂は、400キロメートル（250マイル）幅の地域を5分間停電させるのに十分なベータ放射線を生成する。爆発高度と場所を慎重に選択することで、極めて効果的なレーダーブランキング効果を生み出すことができる。^[20]停電を引き起こす物理的効果はEMPも引き起こし、EMPも停電を引き起こす可能性がある。これら2つの効果はそれ以外には無関係であり、類似した名前が紛らわしい場合がある。

空中核爆発で放出されるエネルギーの約 5 % は、電離放射線の形をとっています。電離放射線には、光速までの速度で移動する中性子、ガンマ線、アルファ粒子、電子が含まれます。ガンマ線は高エネルギーの電磁放射線で、その他は光より遅く移動する粒子です。中性子はほぼ独占的に核分裂反応と核融合反応によって生成されますが、初期のガンマ線にはこれらの反応から生じるものだけでなく、短寿命の核分裂生成物の崩壊から生じるものも含まれます。初期の核放射線の強度は、爆発点からの距離とともに急速に減少します。これは、放射線が爆発から離れるにつれてより広い範囲に広がるためです (反二乗の法則)。また、大気による吸収と散乱によっても強度は減少します。

特定の場所で受ける放射線の特性は、爆発からの距離によっても異なります。^[21]爆発地点の近くでは、中性子の強度はガンマ線の強度よりも大きいですが、距離が増すにつれて中性子ガンマ線比は減少します。最終的には、初期放射線の中性子成分はガンマ線成分と比較して無視できるようになります。初期放射線の有意なレベルの範囲は兵器の威力とともに著しく増加することはなく、その結果、初期放射線は威力の増加とともに危険性が低くなります。50 kt (200 TJ) を超える大型兵器では、爆風と熱の影響が非常に大きくなるため、即時放射線の影響は無視できます。

中性子放射線は周囲の物質を変質させ、多くの場合は放射能を帯びさせます。爆弾によって放出された放射性物質の塵に加えられると、大量の放射性物質が環境に放出されます。この形態の放射能汚染は核降下物として知られ、大型核兵器による電離放射線への被曝の主なリスクとなります。

核兵器の設計の詳細も中性子の放出に影響を与える。銃型のリトルボーイは、爆縮型の21ktファットマンよりもはるかに多くの中性子を漏らした。これは、爆発したTNT分子（ファットマンの核を取り囲む）で優勢な軽い水素原子核（陽子）が中性子を非常に効率的に減速するのに対し、リトルボーイの鋼鉄製の先端部鍛造物内のより重い鉄原子は、中性子エネルギーをあまり吸収せずに中性子を散乱させたためである。^[22]

初期の実験で、核分裂爆弾の連鎖反応で放出される中性子の大半は通常爆弾ケースに吸収されることがわかった。中性子を吸収するのではなく透過させる材料で爆弾ケースを作れば、即発性中性子放射線による人間への致死性をさらに高めることができる。これは中性子爆弾の開発に使用された特徴の 1 つである。

爆発によって発生した地震の圧力波は、近くのプレート内でエネルギーを放出したり、地震を引き起こしたりする可能性がある。地下爆発はこの圧力波を集中させ、局所的な地震が発生する可能性が高くなる。通常の地震のP波に相当する最初の最も速い波は、テストの場所を知らせることができる。^[23] S波とレイリー波がそれに続く。これらはすべて、世界中の地震観測所でほとんどの場合に測定でき、実際の地震との比較は、高周波（> 4 Hz）遠地地震P波振幅のモデル化による差分解析を介して推定出力を決定するために使用できる。^{[24] [23] [25]しかし、理論では、現在の出力の核爆発が}断層破壊を引き起こし、爆発地点から数十キロメートルを超える距離で大地震を引き起こす可能性があることは示唆されていない。^[26]

以下の表は、理想的で晴天の気象条件下での単一の核爆発の最も重要な影響をまとめたものである。このような表は、核兵器の影響のスケーリング法則から算出される。^{[27] [28] [29] [30]}現実世界の状況とそれが現代の都市部への被害に与える影響についての高度なコンピュータモデリングにより、ほとんどのスケーリング法則は単純化しすぎていて、核爆発の影響を過大評価する傾向があることがわかった。以下の表を作成するために使用されたスケーリング法則は、（とりわけ）標的エリアが完全に水平であること、都市の地形によるマスキング（高層ビルの影など）による減衰効果がなく、市街地の道路による反射やトンネルによる増大効果がないものと想定している。^[31]下の図の比較として、世界的核戦争で対抗価値都市の標的に対して使用される可能性が最も高い核兵器は、サブメガトンの範囲にある。100～475キロトンの威力の兵器が、米国とロシアの核兵器庫で最も多くなっている。例えば、ロシアのブラヴァ潜水艦発射弾道ミサイル（SLBM）に搭載されている弾頭の威力は150キロトンである。^[32]米国の例としてはW76とW88の弾頭があり、米国の核兵器庫では威力の低いW76の弾頭がW88の2倍以上ある。

¹直接放射線の影響については、爆発高度によっては爆心地でも影響が現れないため、ここでは地上距離ではなく斜距離で示しています。影響が爆心地で発生した場合、地上距離は斜距離と爆発高度から導き出すことができます (ピタゴラスの定理)。

² 「急性放射線症候群」はここでは総線量 1グレイに相当し、「致死量」は 10 グレイに相当します。ここでは生物学的状態は考慮されていないため、これはあくまでも概算です。

さらに事態を複雑にしているのは、冷戦時と同様の状況で世界核戦争が起こった場合、モスクワやワシントンのような戦略的に重要な主要都市が、クラスター爆弾または「クッキーカッター」構成のサブメガトンの複数の独立標的再突入体によって何度も攻撃される可能性があることである。 ^[33] 1970年代の冷戦の最盛期には、モスクワは最大60個の核弾頭の標的になったと報告されている。^[34]

クラスター爆弾のコンセプトが都市を標的とするのに適している理由は2つある。1つ目は、複数の小型弾頭が接近してくる場合よりも、大型の単一弾頭の方が、対弾道ミサイルシステムによる追跡と迎撃の成功の両方で無力化するのがはるかに簡単であることだ。低威力弾頭の数的優位性は、核兵器の設計が同じであると仮定すると（設計上の例外は先進的なW88 ）、そのような弾頭は物理的パッケージサイズが小さくて細いため、より高速で飛来する傾向があることでさらに強化される（設計上は）。^{[35]このクラスター爆弾、または「レイヤリング」（高精度の低威力兵器による反復命中を使用する） [36]}の2つ目の理由は、この戦術が失敗のリスクを制限することと相まって、個々の爆弾の威力を減らし、したがって近隣諸国を含む標的ではない近くの民間地域への深刻な巻き添え被害の可能性を減らすことである。このコンセプトは、フィリップ・J・ドランらによって開拓された。

真の爆発に先立つ核反応からのガンマ線は、近くの空気や他の物質を過熱する可能性があるため、その後の火球の一部の原因となっている可能性があります。^[10]火球の形成につながるエネルギーの大部分は、電磁スペクトルの軟X線領域にあり、これらのX線は高速核分裂および核融合生成物の非弾性衝突によって生成されます。核反応のエネルギーのほとんどを運動エネルギーの形で含むのは、ガンマ線ではなく、これらの反応生成物です。この核分裂および核融合フラグメントの運動エネルギーは、軟X線領域で放出される黒体放射のプロセスにほぼ従って、内部エネルギーに変換され、次に放射エネルギーに変換されます。 ^[37]

多数の非弾性衝突の結果、核分裂片の運動エネルギーの一部が内部エネルギーと放射線エネルギーに変換されます。一部の電子は原子から完全に除去され、イオン化を引き起こします。他の電子は、原子核に付着したまま、より高いエネルギー (または励起) 状態に引き上げられます。非常に短い時間 (おそらく 1 マイクロ秒の 100 分の 1 程度) で、兵器の残留物は、基本的に完全にまたは部分的に剥ぎ取られた (イオン化された) 原子で構成され、後者の多くは対応する自由電子とともに励起状態にあります。次に、システムはすぐに電磁 (熱) 放射を放出しますが、その性質は温度によって決まります。これは 10 ⁷度のオーダーであるため、1 マイクロ秒程度で放出されるエネルギーのほとんどは、軟 X 線領域にあります。温度は特定の体積内の粒子の平均内部エネルギー/熱に依存するため、内部エネルギーまたは熱は運動エネルギーから生じます。

大気圏での爆発では、火の玉は急速に最大サイズまで膨張し、その後周囲の空気の浮力によって風船のように上昇しながら冷却し始める。その際、いくつかの写真に見られるように、渦輪の流れのパターンを呈し、渦の中心に白熱物質が含まれる。^{[38]この現象は}キノコ雲として知られている。^[10]砂は核の火の玉に引き込まれるほど近い場合、ガラスに融合し、そのために必要な温度まで加熱される。これはトリニタイトとして知られている。^[39]核爆弾の爆発時には、雷放電が発生することがある。^[40]

核爆発の写真には煙の跡がよく見られる。これは爆発によるものではなく、爆発直前に打ち上げられた探測ロケットによって残されたものである。この煙の跡により、爆発直後の通常は目に見えない衝撃波を観察することができる。^[41]

核爆発によって生じた熱と空中の破片は雨を降らせることがある。破片は雲の凝結核として作用することで雨を降らせると考えられている。広島の爆発に続いて起きた市街地火災では、ビー玉ほどの大きさの水滴が記録された。^{[42]これは}黒い雨と呼ばれ、同名の本や映画の題材となった。黒い雨は大規模な火災の後に降ることは珍しくなく、大規模な森林火災の際に火積雲によって発生するのが一般的である。その日の広島の真上に降り注いだ雨は午前9時ごろに始まり、爆心地から北西にかけての広い範囲を覆い、場所によっては1時間以上激しい雨が降ったと言われている。市街地の真上に降り注いだ雨は中性子で活性化した建材の燃焼生成物を運んだかもしれないが、核兵器の破片や放射性降下物は運ばなかった。^[43]これは、他のあまり技術的でない情報源が述べていることとは概ね相反する。「油っぽい」黒いすす粒子は、市街地火災の 不完全燃焼の特徴である。

アインスタイニウムという元素は、核放射性降下物を分析しているときに発見されました。

プラムボブ作戦中のパスカルB核実験の副作用により、宇宙に打ち上げられた最初の人工物体が誕生した可能性がある。地下爆発によるいわゆる「雷の井戸」効果により、地球脱出速度の6倍の速度で金属製のカバープレートが宇宙に打ち上げられた可能性があるが、その証拠は依然として議論の余地がある。

1942年、マンハッタン計画で最初の核兵器を開発していた科学者たちの間では、十分に大きな核爆発が地球の大気圏に引火するかもしれないという憶測があった。爆発の熱で大気中の窒素原子が融合し、炭素と酸素が形成されると同時に、さらにエネルギーが放出され、世界中の大気中の窒素が消費されるまで反応が続くかもしれないというのだ。ハンス・ベーテは計画の初期からこの仮説を研究するよう任命され、最終的には、逆コンプトン効果によって核の火球が冷却されるため、そのような反応は大規模には持続できないという結論に達した。 ^[44] リチャード・ハミングは最初の核実験の直前に同様の計算をするよう求められ、同じ結論に達した。^{[45]それでも、この考えは長年噂として残り、}エンリコ・フェルミが大気圏の引火に賭けたトリニティ実験の終末論的な絞首台のユーモアの源となった。 ^[46]

生存可能性は、屋内か屋外か、爆発の規模、爆発までの距離、そして、それほどではないが放射性降下物を運ぶ風の方向などの要因に大きく左右される。1メガトンの空中爆発から半径0～3キロメートル（0.0～1.9マイル）以内で地形や建物による遮蔽効果のない屋外にいる場合、死亡する可能性が高く、放射線中毒はほぼ確実である。また、同じ1メガトンの大気圏爆発から半径約8キロメートル（5.0マイル）以内でも、爆発による死亡の確率は50％である。 ^[47]

現実世界の変動性と屋内にいることの影響を浮き彫りにする例として、高倉明子が挙げられる。広島では致死的な放射線と爆風域が彼女の位置をはるかに超えて広がっていたにもかかわらず、^[48]高倉は爆心地から 300 メートル (980 フィート) 離れた場所で 16 ノットの原子爆弾の影響を生き延び、軽傷を負ったのみであった。これは主に、当時鉄筋コンクリート造りの日本銀行のロビーにいたことが原因である。 ^{[49] [50]}一方、日本銀行の隣にある住友銀行の階段で完全に無防備な状態で座っていた身元不明の人物は、致死的な 3 度熱傷を負い、その後 2 秒以内に爆風で死亡したとみられる。^[51]

医師の治療を受ければ、200レムの急性被曝までは生存可能です。ある集団が50～59レムの急性（24時間以内）放射線被曝をした場合、放射線障害を起こす人はいません。集団が60～180レムに被曝すると、50%が放射線中毒になります。医師の治療を受ければ、60～180レムの集団は全員が生き残ります。集団が200～450レムに被曝すると、集団のほとんど、あるいは全員が病気になり、医師の治療を受けても50%が2～4週間以内に死亡します。集団が460～600レムに被曝すると、集団の全員が放射線中毒になり、50%が1～3週間以内に死亡します。集団が600～1000レムに被曝すると、50%が1～3週間以内に死亡します。グループが1,000～5,000レムの放射線にさらされると、グループの100%が2週間以内に死亡します。5,000レムでは、グループの100%が2日以内に死亡します。^[52]

ニコシア大学の研究者らは、高次数値流体力学を用いて、典型的な大陸間弾道ミサイルによる原爆の爆発とその結果生じる爆風をシミュレートし、屋内に避難している人々にどのような影響があるか調べた。 ^[53]彼らは、中程度の被害地域では爆風が建物を倒壊させ、屋外にいた人々を負傷させるのに十分であることを発見した。しかし、コンクリート構造物などのより頑丈な建物は倒れずに残ることもある。研究チームは、高度なコンピューターモデリングを使用して、核爆風が立っている構造物をどのように通過するかを研究した。彼らがシミュレートした構造物には部屋、窓、出入り口、廊下があり、爆風後の空気の速度を計算し、最も良い場所と最悪の場所を決定することができた。

この研究は、高風速は依然として大きな危険であり、重傷や死亡につながる可能性があることを示した。さらに、頑丈な建物内にいるだけではリスクを回避するのに十分ではない。狭い空間は風速を速め、爆風が関与すると空気が壁に反射して角を曲がる。最悪の場合、これは人間の体重の何倍にも相当する力を生み出す可能性がある。最も危険で避けるべき屋内の重要な場所は、窓、廊下、ドアである。この研究は国際的な報道機関からかなりの関心を集めた。^[53]

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• 核兵器実験の影響 2020-05-29ウェイバックマシンにアーカイブ– 包括的なビデオアーカイブ
• 地下防空壕 アーカイブ 2007-10-14ウェイバックマシン
• アメリカ科学者連盟は、核兵器を含む大量破壊兵器とその影響に関する確かな情報を提供している。
• 『核戦争サバイバルスキル』はパブリック ドメインのテキストであり、核攻撃を生き延びる方法に関する優れた情報源です。
• グラウンドゼロ: 都市における核爆発の影響をJavaScriptでシミュレーション
• オクラホマ地質調査所の核爆発カタログには、2,199 件の爆発が日付、国、場所、爆発力などとともに記載されています。
• オーストラリア政府のすべての核爆発のデータベース
• Carey Sublette (NWA) の Nuclear Weapon Archive は信頼できる情報源であり、他の情報源へのリンクもあります。
• 主にエフェクト テーブルに使用されるブラスト モデルの NWA リポジトリ (特に DOS プログラム BLAST および WE)
• HYDESim: 高出力爆発効果シミュレーター -爆発効果を計算するためのGoogle マップと Javascriptのマッシュアップ。
• NUKEMAP – 火球の大きさ、爆風圧、電離放射線、熱放射線、および定性的な説明を含む、Google マップ/Javascript エフェクト マッパー。
• 核兵器に関するよくある質問
• アトミックフォーラム
• サミュエル・グラストンとフィリップ・J・ドラン著『核兵器の影響』第3版、米国国防総省およびエネルギー研究開発局、オンラインで入手可能
• 原子力緊急事態と放射線リソース
• Outrider は、情報に精通し、関心を持つ一般大衆の力を信じています。