在海洋最深處引爆核彈，海面會發生什麼？其實並不會像你想的那樣

朋友，把約5300萬噸TNT當量的沙皇炸彈（大伊萬，人類迄今為止試爆過的最大當量核彈）放到馬里亞納海溝斐查茲海淵（人類已知的地球最深點，海下11034米）引爆，是否符合題目要求？不過，結果可能會令你失望，海面上基本不會有太大的波動，人類的大玩具對於海洋來說過於「小兒科」了。

事實上，人們很早就想到在水下引爆核彈，並且曾經也做過類似的試爆，可惜大多都是在百米以內的深度測試只有幾萬噸當量的核彈。將人類史上引爆過的最強大核武器「5300萬噸當量的Tsar bomb」放到大約11公里深的馬里亞納海溝最深處，試圖去依靠引發強大的海嘯，這種「瘋狂的想法」其實已經出現幾十年了，事實證明這種設想無異於「痴人說夢」，其破壞效應與海面引爆或者低空引爆差的太遠了。

水下核爆炸過程和效果的分析

我們且不說如何成功將核彈布設到11公里深的海底去引爆，假設這種行為本身是可行的。當核彈在海水中爆炸時，熱輻射蒸發海水產生的水蒸氣和衝擊波會迅速形成一個「熾熱蒸汽球形空腔」，此時如果爆點距離海面比較近，空腔會向上膨脹突破海面形成「中空水柱」，海面下的空腔會將海水中的雜質、砂石等吸入並通過中空通道噴射到天空中。

隨後，突破海面的「熾熱蒸汽球形空腔」（巨型氣泡）在空氣中繼續上升，因為其巨大的體量和攜帶的海水（重力、壓力作用），會在內部形成斷層而破碎，砸回海面形成巨大的海浪。這一過程，基本闡述了核彈在水下引爆引起海浪的過程，但是需要注意需要距離海面足夠近。

如果在深海引爆大型核彈想要在海面上做點什麼，我們就需要知道水下核爆後產生的「熾熱蒸汽球形空腔」最終能不能突破海面？根據「水下核爆各種理論模型的評估」可以計算沙皇炸彈在馬里亞納海溝底部爆炸後形成的「氣泡」膨脹半徑：

注意上式中：「Radius」為半徑；「53megatons」為5300萬噸；「Mariana Trench pressure」是指大約11000米深處馬里亞納海溝的水壓；「1 ATM」為1個標準大氣壓；

根據上述評估結果：當「沙皇炸彈」在11000米深的馬里亞納海溝底部爆炸後，形成的「氣泡」膨脹半徑只有區區580米，就算按直徑算整個「氣泡」的直徑也就大約1100米多點，上面還有大約10公里深的海水壓著，根本翻不起半點浪花。當核爆形成的「熾熱蒸汽球形空腔」膨脹向上膨脹大約580米後，會使氣泡上部的海水「凸起」（但是幅度非常小），隨後氣泡上的高壓海水會迅速迫使氣泡收縮，核爆產生得能量會再次讓氣泡膨脹到極限而再次被海水壓縮，經過3、4次膨脹、收縮後將會耗盡核爆的能量而使氣泡破碎，隨後破碎氣泡上方10000米高度的海水，迴流填補直徑1000米氣泡破碎的空腔，不會在海面上產生一絲的影響，更別談什麼海嘯了。

水下核爆的試驗

當然，我們上文所述只是理論上如此，但是根據美軍「十字路口」水下核試驗的結果，其「氣泡形成和潰散」的過程與上文理論模型基本一致，只不過是因為核爆距離水面相當近，氣泡空腔衝出了海面而已。

美軍「十字路口」水下核爆

1946年，南太平洋馬紹爾群島比基尼環礁附近，美軍進行了淺海核爆試驗：將一顆2.3萬噸當量的「Baker」核彈裝在沉箱中，利用鋼纜和LSM-60兩棲登陸艦將其吊放入水面下27米深處並引爆。引爆的瞬間，海水立即被照亮並且在海平面下形成一個高溫汽化空腔，隨機氣泡突破海面並使海水形成一個白色巨大的水帽，水帽在1秒種之內躥升到1600米高的空中，水帽下是一根中空水柱（如上圖）。爆炸後約10秒，白色水帽開始下落並且逐漸崩潰，約200萬噸海水砸向海面形成巨大的波浪和水汽。根據檢測儀器拍攝的照片顯示，傳遞出來的第一排海浪高達29米，前後共有大約20個浪峰以90公里/小時的速度向外擴展，但是當擴展到大約5公里外時，海浪已經衰減到4.5米高，此後迅速恢復平靜。

由此可知，雖然十字路口水下核爆的當量只有2.3萬噸，但是爆心距離海面只有27米深，所以造成了比較大的海浪。但是萬米深處的海水壓力，對於核爆的影響將成幾何級數增長，現有的核武器在那裡引爆對於海面來說不會有太大的影響（當然，爆心附近處的高溫和輻射對於生物的殺傷還是很嚴重的，但也很難傳遞到海面上）。

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