버섯 구름 (mushroom cloud)은 凝縮된 水蒸氣나 먼지로 構成된 버섯 形象의 구름으로 매우 큰 爆發의 結果이다. 一般的으로는 核爆發 과 聯關되지만, 어떤 種類의 爆發이라도 充分히 큰 規模라면 버섯구름을 生成할 수 있으며, 잘 알려진 自然的인 버섯구름으로는 火山 爆發로 인해 일어나는 버섯구름이 있다.

버섯 구름은 레일리-테일러 인스터빌리티를 生成하는 지면 近處의 뜨겁고 低密度의 氣體의 큰 덩어리의 低氣壓 이 갑작스러운 形成된 結果로 만들어진다. 機體 덩어리가 急하게 上昇하여 그 가장자리 周圍에서 아래 方向으로 꼬이는 暖流의 소용돌이 를 만들며, 그 줄기를 形成하는 中心에 追加의 煙氣와 먼지의 기둥을 위로 끌어 올린다. 氣體의 덩어리는 結局 周圍 空氣보다 더以上 低氣壓 이 아닌 高度까지 到達한 뒤에 사라진다.

初期 記事 및 用語의 發端 [ 編輯 ]

이 用語는 1950年代 初에 만들어진 것으로 보이지만, 爆發로 인해 생겨난 버섯 구름은 原子力 時代 數 世紀 前에 說明되고 있었다.

1782年 프랑스-스페인 間의 지브롤터 攻擊 當時 無名 藝術家의 作品을 보면, 英國 守備隊가 加熱된 銃擊을 加해 불을 지핀 後 攻擊軍의 浮遊 砲隊 하나가 버섯구름과 함께 爆發하는 場面이 나온다.

1798年, 게르하르트 비엣 (Gerhard Vieth)은 고타 近處에 "模樣이 버섯과 다르지 않은" 구름에 對한 詳細하고 揷畵가 있는 說明을 出版했다. 이 구름은 몇 年 前 따뜻한 여름 午後에 公使館 相談家 리히텐베르크 (Lichtenberg)에 依해 觀測되었다. 不規則的인 氣象 구름으로 解釋되었고 그 아래에서 發達한 새로운 먹구름에서 비와 천둥과 함께 暴風을 일으킨 것으로 보인다. 리히텐베르크(Lichtenberg)는 나중에 多少 類似한 구름을 觀測했다고 言及했지만, 이처럼 注目할 만한 구름은 없었다.

1917年 핼리팩스 爆發은 버섯구름을 만들었다.

1930年 올라프 스테이플던 (Olaf Stapledon)은 그의 小說 "Last and First Men"에서 最初로 原子 武器의 試演을 想像했고, "끓는 바다에서 나오는 蒸氣 구름.. 蒸氣와 破片으로 이루어진 巨大한 버섯(clouds of steam from the boiling sea.. a gigantic mushroom of steam and debris)"

1937年 10月 1日, 타임즈는 日本이 中國 상하이를 攻擊하여 "巨大한 演技 버섯"을 일으켰다는 記事를 실었다.

第2次 世界大戰 中 日本 戰艦 야마토의 破壞로 버섯구름이 生成되었다.

1945年 8月 13日子 런던타임즈에 日本 나가사키 上空의 原子爆彈 구름이 "煙氣와 먼지의 巨大한 버섯"으로 描寫되었다. 1945年 9月 9日 뉴욕타임즈는 나가사키 爆擊의 目擊者 記事를 실었는데, 이 記事는 맨해튼 計劃 의 公式 新聞 特派員인 윌리엄 L. 로렌스가 作成한 것으로, 爆彈이 "보라色 불의 기둥"을 만들어 냈고, 그 위에는 "기둥의 높이를 銃 45,000 피트까지 증가시킨 巨大한 버섯"이 있었다고 썼다

1946年 交叉路 作戰 核爆彈 實驗은 "컬리플라워" 구름을 가진 것으로 描寫되었지만, 參席한 記者는 "이제는 原子時代의 一般的인 象徵이 된 버섯"에 對해서도 言及했다. 버섯은 傳統的으로 삶과 죽음, 飮食과 독과 聯關되어 왔으며, 이것은 버섯을 "컬리플라워" 구름보다 더 强力한 象徵的 聯關性으로 만들었다.

原理 [ 編輯 ]

버섯 구름은 地球 重力 下에서 많은 種類의 큰 爆發에 依해 形成되지만 核爆發 後의 모습으로 가장 잘 알려져 있다. 重力이 없거나 두꺼운 大氣가 없다면 爆發物의 副産物 가스는 球形으로 維持된다. 核武器는 普通 球形으로 膨脹하는 불덩이와 爆發波의 效果를 極大化하기 위해 (一部 에너지가 紙面 運動에 依해 消滅되기 때문에 衝擊이 있는 것이 아닙니다) 땅 위에서 爆發한다. 爆發 直後, 불덩이는 熱氣球와 같은 原理로 作用하며 空氣 中으로 上昇하기 始作한다.

뜨거운 가스가 紙面을 充分히 비우고 나면 運動을 分析하는 한 가지 方法은 '舊型 캡 버블'로서, 이것이 上昇 速度와 觀測된 直徑 사이의 一致를 提供하기 때문이다.

이것이 上昇하면서 레일리-테일러 不安定 이 形成되고 空氣가 위로 빨려들어가서(굴뚝의 上昇氣流와 類似하게) 구름 속으로 "厚風"이라고 알려진 强한 氣流를 生成하는 한便, 구름의 머리 部分 안에서 뜨거운 가스가 吐露이드 模樣으로 回轉한다. 爆發 高度가 充分히 낮으면, 이러한 候風이 아래 地面의 먼지와 破片을 끌어들여 버섯구름의 줄기를 形成한다.

뜨거운 가스의 質量이 坪型 水準에 到達한 後, 上昇이 멈추고, 구름은 特徵的인 버섯 模樣으로 平平해지기 始作합니다. 普通 崩壞하는 暖流 로 因한 表面 成長의 도움을 받는다.

버섯구름 [ 編輯 ]

地上에서 높은 곳에서 發生한 核爆發은 줄기가 달린 버섯구름을 만들지 않을 수도 있다. 구름의 머리 部分은 主로 核分裂 生成物 과 다른 武器 殘骸인 에어로졸 과 같은 높은 放射性 粒子로 構成되어 있으며, 날씨 패턴(特히 非)李 問題가 되는 核 落塵 을 일으킬 수 있지만, 一般的으로 바람에 依해 分散된다. ^[1]

또한 地下層보다 훨씬 낮거나 물속 깊은 곳에서 일어나는 爆發(例를 들어 核心도 殿下)에서는 버섯구름이 생기지 않는데, 이때 爆發로 인해 엄청난 量의 흙과 물이 氣化되어 거품이 생기고 地下層이 덜 깊은 곳에서 일어나는 境遇에는 沈下 噴火口가 생기기 때문이다. 물속에서 일어나는 爆發이지만 地表面 近處에서 일어나는 爆發에서는 물기둥이 생겨 崩壞할 때 콜리플라워와 같은 模樣이 되는데, 이는 버섯구름으로 誤認되기 쉽다. 地下層에서 일어나는 爆發에서는 버섯구름과 基底部 急流, 卽 서로 다른 두 個의 구름이 생긴다. 爆發 깊이가 깊어질수록 大氣로 放出되는 放射線의 量은 急激히 줄어든다.

地表面과 地表면 近處의 空氣가 暴發하면 爆發 高度가 增加함에 따라 空中에 떠 있는 殘骸의 量이 急激히 減少한다. 大略 7미터/킬로톤1 ?3의 爆發 高度에서는 噴火口가 形成되지 않고 그에 相應하는 더 적은 量의 먼지와 殘骸가 生成된다. 日次 放射性 粒子가 主로 微細한 불덩이 凝縮으로 構成되는 落塵 減少 높이는 大略 55미터/킬로톤0.4이다. 그러나 이러한 爆發 高度에서도 여러 가지 메커니즘에 依해 落塵이 形成될 수 있다.

버섯구름의 放射能 分布는 爆發의 産出量, 武器의 種類, 核融合-分裂 比率, 暴發高度, 地形의 種類, 날씨 等에 따라 다양하다. 一般的으로 낮은 威力의 爆發은 放射能의 約 90%가 버섯 머리에 있고, 10%가 줄기에 있다. 이에 反해 메가톤級 爆發은 放射能의 大部分이 버섯구름의 下位 1/3에 있는 傾向이 있다

爆發 瞬間 畫具가 形成된다. 上昇하는 大略的인 舊 模樣의 뜨거운 白熱 機體 덩어리는 大氣 摩擦로 인해 模樣이 變하고 에너지 複寫에 依해 表面이 冷却되어 舊面에서 激烈하게 回轉하는 構想 소용돌이로 變한다. 처음에는 下部의 차가운 空氣가 바닥의 火口 機體를 컵 模樣으로 뒤집으면서 레일리-테일러 不安定 이 形成된다. 이것은 暖流와 소용돌이를 일으켜 더 많은 空氣를 中心으로 빨아들여 外部 候風을 일으키고 스스로를 冷却시킨다. 回轉 速度는 冷却되면서 느려지고 나중 段階에서 完全히 멈출 수도 있다. 武器의 氣化된 部分과 이온化된 空氣는 눈에 보이는 氣體로 冷却되어 初期 구름을 形成한다. 白色으로 뜨거운 소용돌이 中心部가 노란色이 된 다음 검붉은색이 된 다음 눈에 보이는 百열을 잃는다. 大氣의 水分이 凝縮되면서 구름의 大部分이 追加 冷却되면서 채워진다. 구름이 上昇하고 冷却되면서 浮力이 減少하고 上昇 速度가 느려진다.

불덩이의 크기가 大氣 密度 尺度의 높이와 비슷하다면, 全體 구름 上昇은 彈道的일 것이고, 最終 安定化 高度보다 더 높은 高度로 過度한 空氣를 過度하게 많이 뿜어낼 것이다. 훨씬 작은 불덩이는 浮力이 支配하는 上昇과 함께 구름을 만들어낸다.

政敵 安定性이 剛한 領域의 바닥인 對流圈 에 到達한 後 구름은 上昇 速度를 늦추고 퍼져 나가는 傾向이 있다. 萬若 구름이 充分한 에너지를 가지고 있다면, 구름의 中心 部分은 標準 雷雨의 類似體로서 繼續 成層圈으로 上昇할 수 있다. 對流圈에서 成層圈 으로 上昇하는 空氣 덩어리는 强力한 成層圈 浸透 雷雨 에 依해 生成되는 것과 거의 同一한 重力波 를 形成한다. 對流圈을 貫通하는 小規模 爆發은 더 높은 周波數의 波動을 發生시키며, 이를 基盤陰이라고 한다.

그 爆發은 낮은 高度에서 水分을 잔뜩 머금은 空氣를 大量으로 끌어올린다. 空氣가 올라감에 따라 溫度가 떨어지고, 水蒸氣는 처음에는 물방울로 凝結했다가 나중에는 얼음 結晶으로 얼어붙는다. 그 相變化는 潛熱 을 放出하여 구름을 加熱하고 훨씬 더 높은 高度로 이끈다.

버섯구름은 여러 段階의 形成過程을 거친다

• 最初 段階, 의 20秒는 불덩이가 形成되고 核分裂 生成物이 땅에서 願하는 物質과 섞이거나 噴火口에서 噴出될 때이다. 蒸發된 땅의 凝縮은 처음 몇 秒 동안 가장 激烈하게 3500-4100 K 사이의 불덩이 溫度에서 일어남

• 上昇 및 安定化 段階, 20秒에서 10分, 뜨거운 가스가 上昇하고 初期 큰 落塵이 堆積

• 以後 段階, 約 2日 後까지 空氣 중 粒子들이 바람에 依해 分布하고, 重力에 依해 堆積되고, 降水에 依해 쓸려감

구름의 模樣은 地域的인 大氣 條件과 바람의 패턴에 依해 影響을 받는다. 落塵 分布는 主로 바람이 부는 플룸 이다. 그러나 구름의 對流 速度가 周邊 風速보다 높기 때문에 萬一 對流圈에 到達한다면, 그것은 바람을 거슬러 퍼져 나갈 수 있다. 對流圈에서, 구름의 模樣은 大略 圓形이고 펼쳐져 있다.

一部 放射性 구름의 初期 色깔은 初期에 이온化된 窒素, 酸素, 大氣의 水分으로 形成된 二酸化窒素와 窒酸 때문에 붉은色이나 赤褐色으로 變할 수 있다. 高溫, 高放射線 環境에서 오존도 生成된다. 各 메가톤의 産出量이 約 5000톤의 窒素酸化物 을 生成하는 것으로 推定된다. 노란色과 朱黃色도 說明되었다. 이 붉은 色은 나중에 물/얼음 구름의 흰 色에 依해 가려지며, 불덩이가 식으면서 빠르게 흐르는 空氣에서 凝縮되고, 上昇氣流로 빨려 들어가는 演技와 破片의 어두운 色이 된다. 오존은 暴發에서 特徵的인 코로나 放電 과 같은 냄새를 풍긴다

凝結된 물 방울들이 漸次 蒸發하면서 구름이 사라지는 것처럼 보인다. 그러나 放射性 粒子들은 如前히 空氣 中에 떠 있는 狀態이고, 이제는 보이지 않는 구름은 그 經路를 따라 繼續해서 落塵을 蓄積한다.

大量의 먼지, 흙, 破片들이 버섯구름 속으로 빨려 들어가면서, 空氣爆發로 인해 희뿌연 蒸氣가 發生하고, 땅爆發로 인해 灰色에서 褐色의 줄기들이 發生한다. 땅爆發로 인해 땅속에서 나온 放射線 物質이 包含된 어두운 버섯구름이 生成되고, 따라서 더 큰 粒子들이 局所的으로 쉽게 沈着되는 더 큰 放射能 落塵이 發生한다.

더 높은 威力의 爆發은 爆發로 인한 窒素 酸化物을 大氣 中에서 充分히 높게 運搬하여 오존層 의 相當한 枯渴을 惹起할 수 있다.

두 個의 層을 가진 두 個의 버섯은 특정한 條件에서 만들어질 수 있다. 例를 들어, 버스터-章글 슈가 샷 은 爆發 自體로부터 첫 番째 머리를 形成했고, 그 다음에 또 다른 머리는 뜨겁고 갓 形成된 噴火口로부터의 熱에 依해 生成되었다.

落塵 自體는 乾燥하고 재와 같은 플레이크로 보일 수도 있고, 눈에 보이지 않을 程度로 작은 粒子로 보일 수도 있으며, 後者의 境遇, 粒子는 種種 비에 依해 沈着된다. 皮膚에 더 새롭고 더 많은 放射性 粒子가 多量 沈着되면 베타 畫像 을 입을 수 있으며, 露出된 動物의 等에 變色된 斑點과 病變으로 나타나는 境遇가 많다. 性 브라보 試驗에서 나온 落塵은 흰 먼지처럼 생기고 비키니 눈이라는 別名이 붙었는데, 작고 하얀 彫刻들은 눈송이를 닮았고, 表面에 달라붙어 짭짤한 맛이 났다. 위그왐 作戰에서 나온 落塵의 41.4%는 不規則한 不透明 粒子로 構成되어 있었고, 透明하고 不透明한 領域을 가진 粒子의 25%가 若干 넘었고, 微細한 海洋 生物의 約 20%, 出處를 알 수 없는 微細한 放射性 실의 2%였다.

구름 成分 [ 編輯 ]

구름에는 네 가지 主要 物質인 武器의 殘骸와 核分裂 生成物 , 地上에서 얻은 物質(武器 算出量에 따라 달라지는 落塵, 低減 高度 아래의 爆發 高度에서만 重要)李 包含되어 있다. 구름에 包含된 放射線의 大部分은 核分裂 生成物로 構成되어 있으며, 無機 物質에서 나온 中性子 活性化 生成物, 空氣 및 地上 殘骸는 아주 작은 部分만을 形成한다. 中性子 活性化는 爆發이 일어나는 瞬間 中性子가 暴發하는 동안 始作되며, 이 中性子 爆發의 範圍는 地球 大氣를 通過할 때 中性子가 吸收하는 것에 依해 制限된다.

大部分의 放射線은 核分裂 生成物에 依해 生成된다. 熱核武器 는 核融合으로 인해 生成되는 量의 相當 部分을 生成한다. 核融合 生成物은 一般的으로 非放射性이다. 따라서 放射線 落塵 生成의 程度는 核分裂 킬로톤으로 測定된다. 核融合으로 生成된 5,000 메가톤의 收率의 97%를 차지하는 차르 봄바 는 우라늄-238 代身 납으로 核融合 變調器를 만들었기 때문에 一般的으로 豫想되는 收率의 武器에 비해 매우 깨끗한 武器였다. 萬若 그것이 表面 또는 表面 近處에서 暴發한다면, 그것의 落塵은 모든 核武器 實驗에서 發生한 모든 落塵의 4分의 1을 모두 包含할 것이다.

처음에 火口에는 武器의 原子와 核分裂 生成物, 그리고 隣接한 空氣의 大氣 氣體로만 構成된 高度로 이온化된 플라즈마 가 들어있다. 플라즈마가 식으면서 原子들이 反應하여 微細한 물방울과 固體의 酸化物 粒子를 形成한다. 粒子들은 더 큰 粒子들과 합쳐져서 다른 粒子들의 表面에 沈澱된다. 더 큰 粒子들은 大槪 구름 속으로 가고자 하는 物質에서 비롯된다. 구름이 녹을 만큼 充分히 뜨거운 狀態에서 粒子들은 부피 全體에 걸쳐 核分裂 生成物과 섞인다. 더 큰 粒子들은 녹은 放射性 物質을 表面에 沈着시킨다. 나중에 구름 속으로 가고자 하는 粒子들은 充分히 溫度가 낮으면 크게 汚染되지 않는다. 武器 自體만으로 形成된 粒子들은 空氣 中에 오래 머물 수 있을 程度로 充分히 微細하며, 危險하지 않은 水準까지 廣範圍하게 分散되어 稀釋된다. 地上의 殘骸를 熱望하지 않거나, 充分히 冷却된 後에만 먼지를 熱望하며, 따라서 粒子의 放射性 分率이 작은 高度의 爆發은 더 큰 放射性 粒子가 形成된 低高度의 爆發보다 훨씬 더 작은 程度의 局部的인 落塵을 일으킨다.

凝縮 生成物의 濃度는 작은 粒子 및 더 큰 粒子의 堆積된 表面層에 對해 同一하다. 收率 1킬로톤當 約 100 kg의 작은 粒子가 形成된다. 작은 粒子의 부피와 그에 따른 活性은 더 큰 粒子의 堆積된 表面層의 부피보다 거의 3倍 程度 낮다.

高地帶 爆發의 境遇 一次的인 粒子 形成 過程은 凝縮과 그에 따른 凝固이다. 低地帶 爆發과 地盤 爆發의 境遇 土壤 粒子가 關與하는 外部 粒子에 對한 沈着이 一次的인 過程이다.

낮은 高度의 爆發은 産出量 1메가톤當 100톤의 먼지를 가진 구름을 만든다. 地上 爆發은 約 3倍의 먼지를 가진 구름을 만든다. 地上 爆發의 境遇 産出量 1킬로톤當 約 200톤의 흙이 녹아 放射能과 接觸한다

火口의 부피는 地表面이나 大氣圈 爆發의 境遇와 같다. 첫 番째 境遇에 火口는 球가 아닌 半球이며 半지름은 더 크다

粒子의 크기는 마이크로미터 以下와 마이크로미터 크기, 10-500 마이크로미터에서 밀리미터 以上까지 多樣하다. 粒子의 크기는 粒子가 運搬되는 高度와 함께 待機에 머무르는 길이를 決定하는데, 이는 粒子가 더 큰 境遇 乾燥한 强首의 影響을 받기 때문이다. 더 작은 粒子는 또한 구름 自體에 凝縮된 水分이나 비구름과 交叉하는 구름에서 沈澱에 依해 除去될 수 있다. 비에 依해 遂行된 落塵은 비구름이 形成되는 동안 除去되고, 이미 形成된 빗방울에 吸收되면 씻어낸다

空氣 爆發로 인한 粒子는 普通 마이크로미터 以下의 範圍에서 10-25 마이크로미터보다 작다. 그들은 大部分 산화알루미늄 , 우라늄 과 플루토늄 酸化物로 構成되어 있다. 1-2 마이크로미터보다 큰 粒子는 매우 球形이며, 氣化된 物質이 물방울로 凝縮되었다가 凝固되는 것에 該當한다. 放射能은 粒子 부피 全體에 고르게 分布되어 粒子의 全體 活動을 粒子 부피에 線形的으로 따른다. 活性의 約 80%는 더 많은 揮發性 元素에 存在하며, 이들은 불덩이가 相當한 程度로 冷却된 後에만 凝縮된다. 例를 들어 스트론튬-90 은 凝縮하는 時間이 줄어들고 더 큰 粒子로 합쳐져 空氣의 부피와 더 작은 粒子의 混合 程度가 더 커진다. 爆發 直後 生成된 粒子는 작으며, 放射能의 90%는 300 나노미터보다 작은 粒子에 存在한다. 이들은 成層圈 에어로졸과 凝固한다. 凝固는 對流圈에서 더 廣範圍하고, 紙面에서 大部分의 活動은 300 nm에서 1 μm 사이의 粒子에 存在한다. 凝固는 입자 形成, 저녁에 同位元素 分布에서 分劃 過程을 相殺한다.

地上 및 低高度 爆發의 境遇 구름 속에는 氣化되고 鎔融되어 融合된 土壤 粒子도 包含되어 있다. 粒子를 통한 活動 分布는 形成에 따라 다르다. 기화 凝縮에 依해 形成된 粒子는 空氣 爆發 粒子와 마찬가지로 부피를 통해 고르게 分布된 活動을 갖는다. 鎔融된 粒子가 더 큰 境遇 核分裂 生成物이 外層을 통해 擴散되고, 充分히 加熱되지 않았지만 氣化된 物質과 接觸하거나 凝固되기 前에 融合되고 鎔融되지 않은 粒子는 表面에 相對的으로 얇은 高活性 物質 層이 沈着된다. 이러한 粒子의 構成은 一般的으로 硅酸鹽 鑛物로 形成된 琉璃와 같은 物質인 土壤의 特性에 따라 달라진다. 粒子 크기는 土壤의 個別 粒子 또는 그 群集을 基盤으로 하기 때문에 收率에 依存하지 않고 代身 土壤 特性에 依存한다. 두 가지 類型의 粒子가 存在하는데, 活性이 完全한 氣化 凝縮 또는 적어도 土壤의 鎔融에 依해 形成된 球形이며, 活性이 부피(또는 0.5-2 mm 사이의 더 큰 粒子의 境遇 非活性 코어의 10-30% 부피)를 통해 고르게 分布되고, 活性이 얇은 表面層에 沈着된 不規則한 模樣의 粒子가 土壤 粒子의 融合에 依해 불덩이 가장자리에 形成된다. 큰 不規則한 粒子의 量은 微微하다. 위 또는 바다에서의 爆發로 形成된 粒子는 壽命이 짧은 放射性 나트륨 同位元素 및 海水의 소금을 包含할 것이다. 鎔融된 실리카 는 金屬 酸化物에 매우 좋은 溶媒이며 작은 粒子를 쉽게 除去한다; 실리카 含有 土壤 위에서 爆發하면 부피를 통해 混合된 同位元素를 갖는 粒子가 生成된다. 對照的으로, 탄산칼슘을 基盤으로 하는 珊瑚 殘骸는 表面에 放射性 粒子를 吸着하는 傾向이 있다

元素들은 서로 다른 揮發性 때문에 입자 形成 中에 分別을 겪는다. 耐火物 元素(Sr, Y, Zr, Nb, Ba, La, Ce, Pr, Nd, Pm)는 끓는點이 높은 酸化物을 形成하는데, 이들 沈澱物은 1400℃의 溫度에서 粒子 凝固 詩에 完全히 凝縮된 것으로 看做된다. 揮發性 元素(Kr, Xe, I, Br)는 그 溫度에서 凝縮되지 않는다. 中間 元素들은 粒子의 凝固 溫度에 가까운 끓는點(또는 그들의 酸化物)을 가지고 있다. 溫度가 주어진 酸化物의 分解 溫度 以上이 아니면 불덩이의 元素들은 酸化物로 存在한다. 凝固된 粒子의 表面에는 耐火物이 덜 凝縮된다. 機體 前驅體 를 갖는 同位元素 는 崩壞에 依해 生成될 때 粒子의 表面에서 凝固된다.

가장 크고, 따라서 가장 큰 放射性 粒子는 爆發 後 처음 몇 時間 동안 落塵에 依해 堆積된다. 더 작은 粒子들은 더 높은 高度로 運搬되고 더 천천히 내려오며 半減期 가 가장 짧은 同位元素들이 가장 빨리 崩壞하면서 덜 放射能 狀態로 地上에 到達한다. 가장 작은 粒子들은 成層圈에 到達하여 몇 週, 몇 달, 甚至於 몇 年 동안 그곳에 머물 수 있으며 大氣類를 통해 行星의 反求 全體를 덮을 수 있다. 더 높은 危險, 短期的이고 局地的인 落塵은 일정한 强度와 方向의 바람을 假定할 때 爆發 地點에서 主로 詩가 模樣의 地域에 바람을 타고 아래로 堆積된다. 落塵 패턴을 크게 바꿀 수 있는 要因은 交叉風, 風向의 變化, 降水量이다

放射性同位元素 [ 編輯 ]

主要 落塵 危險은 活動의 大部分을 나타내는 壽命이 짧은 放射性 同位元素로부터의 감마선 이다. 爆發 後 24時間 以內에 落塵 감마선 水準이 60倍 떨어진다. 壽命이 긴 放射性 同位元素, 一般的으로 세슘-137 과 스트론튬-90 은 長期的인 危險을 나타낸다. 落塵 粒子로부터의 强烈한 베타 放射線 은 爆發 直後 落塵과 接觸하는 사람과 動物들에게 베타 畫像 을 일으킬 수 있다. 攝取되거나 吸入된 粒子는 內部 選良의 알파 및 베타 放射線을 誘發하며, 이는 癌을 包含한 長期的인 影響으로 이어질 수 있다.

大氣의 中性子 調査 自體는 主로 長壽하는 炭素-14와 斷命하는 아르곤-41과 같은 少量의 活性물을 生成한다. 바닷물에 對한 誘導 放射能에 가장 重要한 元素는 나트륨-24, 鹽素, 마그네슘, 브롬이다. 地上 爆發의 境遇 憂慮되는 元素는 알루미늄-28, 실리콘-31, 나트륨-24, 망간-56, 철-59, 코발트-60이다.

爆彈 케이스는 中性子 活性化 放射性 同位元素의 重要한 供給源이 될 수 있다. 爆彈의 中性子束, 特히 熱核 裝置는 높은 臨界 核反應을 위해 充分하다. 誘導 同位元素에는 코발트-60, 57과 58, 철-59와 55, 망간-54, 亞鉛-65, 이트륨-88, 그리고 니켈-58과 62, 니오븀-63, 홀뮴-165, 이리듐-191, 短命 망간-56, 나트륨-24, 실리콘-31, 알루미늄-28이 包含된다. 로듐-102의 두 核 異性質體뿐만 아니라 유로퓸-152와 154度 存在할 수 있다. 하드擇 作戰 동안, 텅스텐-185, 181과 187, 레늄-188은 爆彈 케이스에 追跡子로 追加된 元素들로부터 生産되어 特定 爆發에 依해 生成된 落塵을 確認할 수 있었다. 안티몬-124, 카드뮴-109, 카드뮴-113m도 追跡물로 言及되었다

가장 重要한 放射線源은 核分裂 段階에서 나온 核分裂 生成物이며, 核分裂-融合 武器의 境遇 核融合 段階에서 나온 核分裂 生成物이다. 核分裂 生成物의 構成에 影響을 미치는 純粹한 核分裂 收率에 비해 熱核 爆發에서는 훨씬 더 많은 中性子가 放出된다. 例를 들어 우라늄-237 同位元素는 우라늄-238에서 (n,2n) 反應에 依해 生成되며, 必要한 最小 中性子 에너지는 約 5.9 MeV이다. 相當한 量의 넵투늄-239와 우라늄-237이 核分裂-融合 爆發의 指標이다. 微量의 우라늄-240度 生成되며, 個別 核에 依해 많은 量의 中性子가 捕獲되면 적지만 檢出 可能한 量의 超우라늄 元素, 例를 들어 亞人슈타이늄-255와 페르뮴-255街 生成된다.

重要한 核分裂 生成物 中 하나는 放射性 非活性 氣體인 크립톤-90이다. 구름 속에서 쉽게 擴散되어 루비듐-90, 스트론튬-90으로 두 番 崩壞를 거치며 半減期는 33秒 3分이다. 非活性氣體와 빠른 擴散은 Sr-90의 局部的인 落塵의 枯渴과 그에 相應하는 Sr-90의 遠隔 落塵의 濃縮을 擔當한다.

粒子의 放射能은 時間이 지남에 따라 減少하며 서로 다른 同位元素는 서로 다른 時間帶에서 留意하다. 土壤 活性化 生成物의 境遇 알루미늄-28이 처음 15分 동안 가장 重要한 寄與者이다. 망간-56과 나트륨-24는 約 200時間까지 그 뒤를 잇는다. 철-59는 300時間이 지나면 뒤따르고 100-300日이 지나면 코발트-60이 된다.

放射能 粒子는 相當한 距離까지 運搬될 수 있다. 트리니티 實驗 에서 나온 放射能이 일리노이州에 내린 暴風雨에 휩쓸려 나갔다. 이것은 이스트먼 코닥이 中西部에서 生産된 板紙 包裝으로 엑스레이 필름에 안개가 끼어 있는 것을 發見했을 때 추론되고 그 起源이 追跡되었다. 豫想치 못한 바람이 致命的인 量의 性 브라보 落塵을 론겔랍 環礁 위로 運搬하여 그것을 待避시켰다. 豫測된 危險 區域 밖에 位置한 日本 漁船 다이고 後쿠類 마루號 船員들도 影響을 받았다. 全 世界 落塵에서 發見된 스트론튬-90은 나중에 部分 實驗 禁止 條約으로 이어졌다.

螢光狂 [ 編輯 ]

爆發 後 첫 몇 秒 동안의 强烈한 放射線은 觀察 可能한 螢光의 아우라를 誘發할 수 있고, 이온化된 酸素와 窒素의 靑色-紫外線-姿色 빛은 불덩이로부터 相當한 距離까지 放出되어 버섯구름의 머리를 둘러싸고 있을 수 있다. 이 빛은 밤이나 어두운 낮의 條件에서 가장 쉽게 볼 수 있다. 爆發 以後 時間이 經過함에 따라 빛의 밝기는 急激히 減少하며, 몇 十 秒 後에야 거의 보이지 않게 된다.

같이 보기 [ 編輯 ]

• 核爆發
• 核武器
• 核實驗

參考 文獻 [ 編輯 ]

• 배리 파커. (2015). "戰爭의 物理學". 北로드.

各州 [ 編輯 ]

外部 링크 [ 編輯 ]

• 위키미디어 公用에 버섯 구름 關聯 미디어 分類가 있습니다.
• 버섯구름 - 두산世界대백과사전
• Carey Sublette의 核武器 記錄保管所
• DOE 네바다 事務所