新看近表面爆炸核武器效应

劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）团队仔细研究了核武器爆炸如何靠近地球表面的爆炸，从而产生了它们的效果和明显的产量。尝试将来自突发高度低的事件的数据相关联，揭示了改善从硬表面反弹的强爆发波的理论处理。

这导致了大气中强烈冲击的基本理论的延伸，这是由G.I开发的强烈冲击。泰勒在20世纪40年代。这项工作代表了对实验室团队对近表面爆炸核武器影响的基本理解的改进。结果表明，在从表面反射时，核爆炸产生的冲击波继续遵循基本缩放法，这使得团队能够更准确地预测爆炸在包括城市环境，包括城市环境的各种情况下产生损害。

在皇家社会出版的诉讼中，在Andy Cook，Joe Bauer和Greg Spriggs撰写的调查结果。在出版物的封面上突出显示，“通过非常激烈的爆炸反射爆炸波的反射”。

本文表明，泰勒的爆炸波的几何相似性持续超越理想表面的反射。在撞击表面时，爆发波的球面对称丢失，但其圆柱对称损失。在镜面状表面存在下保存轴对称，几何相似性和平面对称性导致所有流动溶液在突破（滚刀）的高度和表面处的震动到达时间缩放时塌陷。对于任何收益率，滚刀和环境空气密度的缩放BLAST卷在反射之前和之后的所有缩放时间的单个通用轨迹遵循单一的通用轨迹。

该团队使用Miranda代码和Ruby SuperComputer来比较了与数值模拟的理论，并验证了Miranda在理想的氛围中再现了强大的爆发波的泰勒的相似解。

“在收集数据和收集结果之前，我们通过精炼网格进行了收敛研究，直到答案没有改变，”库克说。 “然后我们在融合分辨率下进行了一系列模拟，以进行不同的核产量，突发的高度和环境空气密度。我们发现每种情况下的缩放爆炸量落到相同的非统治曲线上。模拟从几毫米到几公里的尺度覆盖着鳞片。最大的模拟使用了3,136个处理器并持续一周。“

战略后果评估（SCA）Air Blast团队使用Miranda代码来模拟非理想环境中的核爆炸。 “非理想的空气爆炸”是指比内华达沙漠更复杂的东西，例如，在山地地形或水中或在雨或雪的情况下爆炸。这些环境以可操作的方式更改爆炸波，这需要通过精确的仿真来表征。高保真爆炸模拟使武器设计师能够评估特定方案特定设计的有效性。

该团队表示，了解靠近地球表面的核武器爆炸对全国很重要。

“拥有能力准确地预测在广泛的情况下，城市环境中的高产量设备的损害，特别是我们国家安全对我们的国家令人兴趣，”Spriggs说。 “此信息使我们能够在美国遭到攻击或如灾难性事故（如最近的Beirut爆炸）的情况下预先计算损坏和引导应急响应人员。”

这些研究从“电影扫描和重新分析项目”收集的数十年的数据产生了由LLNL的武器和复杂的集成局在LLNL内的“电影扫描和再分析项目”所收集的数据，斯金格斯作为主要调查员。该工作也得到了LLNL的实验室指导的研发计划和国家核安全管理局的使命效力方案的支持。

“我们越多了解不同环境中核爆炸的影响，我们将更好地做作，我们将要回应，”Spriggs说。 “这些新结果为核爆炸与环境相互作用的更准确和完整的理论奠定了基础。许多其他效果，从旧的大气测试膜中收集，尚未解释。“

参考文献：“爆炸波对一个非常激烈的爆炸的反映”由安德鲁W. Cook，Joseph D. Bauer和Gregory D. Spriggs，6月2日6月2日，皇家学会A. Doi：10.1098 / RSPA.2021.0154