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[科普中国]-核爆电磁脉冲

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核爆电磁脉冲(英文:Nuclear electromagnetic pulse,缩写:NEMP)是核爆炸时产生的电磁脉冲。它会导致剧烈的磁场和电场变化,从而对电子设备造成严重破坏。在高空爆炸的核弹可制造高空核爆电磁脉冲(HEMP)。

历史在早期核试验中人们已经知道核爆可以产生电磁脉冲,但对其威力并无直观感觉。由于恩里科·费米的提醒,1945年7月16日美国及世界上第一次核试验三位一体核试中实验方对电子设备做了提前保护、隔离。在1958年4月28日的硬饼干一号行动中人类首次观测到核爆电磁脉冲的效果,1962年7月美国“一流星云” 的高空核试验中核爆电磁脉冲的威力再次得到确认。这场核试验中美方在太平洋中心上空400千米(250英里)处引爆了一颗1.44百万吨核弹,结果导致1,445千米(898英里)外的夏威夷300盏街灯熄灭,破坏了一个微波中继器并触发了多个警报器。由于当时夏威夷电子基础设施建设比美国本土要强,这场电磁脉冲的影响可能还被弱化了一些,如损坏的街灯只占夏威夷街路灯总数的百分之一到三。这些破坏之后得到了迅速的修复。1981年威廉·布洛德在《科学》杂志上发布了三篇论文,使得核爆电磁脉冲的影响进一步为人所周知。1

电磁脉冲电磁脉冲,电磁波(英文:Electromagnetic Pulse,缩写:EMP)是一种物理现象,有以下两种意思:

由爆炸(特别是核爆炸)、闪电、太阳黑子、导管效应或者电器火花等状况下产生的电磁辐射、或者由于康普顿散射或光子散射产生与光电子产生的剧烈变化的交变电磁场,作用于电子材料、爆破设备或周围媒介的电磁冲击波,即为电磁脉冲。核爆所产生之γ射线会以光速由爆点向四周辐射,和空气中的氧、氮原子相撞击,而产生带负电之电子,产生极强之电磁场(俗称电磁脉冲)。这个电磁场可能会对用电设备或电子设备发生耦合,并产生具破坏性的电流和电涌。电磁脉冲在冲击范围以外几乎不会被察觉,除非这个设备是核武器或是专门用于产生电磁冲击波的武器。

一个宽频率、高强度而短暂的电磁波喷发。

由一个核爆炸或一个小行星撞击产生的电磁脉冲,其能量的大部分频宽介于3赫兹到30000赫兹之间。1

核爆炸核爆炸是剧烈核反应中能量迅速释放的结果,可能是由核裂变、核聚变或者是这两者的多级串联组合所引发。尽管迄今为止几乎所有的聚变核武器都是以裂变装置作为基础的,但实际上纯粹的两者融合设备仍是一个假想。

除空爆之外,大气层内部的核爆炸通常都伴随着蘑菇云的产生。核爆炸会产生大量的放射线和放射性污染。2

本词条内容贡献者为:

李航 - 副教授 - 西南大学