Атмосферный ядерный взрыв

Высотный взрыв по своим проявлениям занимает промежуточное положение меж воздушным и космическим. Как при воздушном взрыве ударная волна образуется, но настолько незначительная, что не может служить поражающим фактором для наземных объектов. На высоте 60—80 км на неё идёт не более 5 % энергии. Как при космическом световая вспышка скоротечна, однако она намного ярче и опаснее, на световое излучение уходит до 60—70 % энергии взрыва. Электромагнитый импульс опасных для радиотехники параметров при высотном взрыве может распространяться на сотни километров[лит 1]^{(С. 157),}[лит 2]^{(С. 23, 54)}.

Рентгеновское излучение ядерной детонации на высоте мезосферы охватывает большой объём разрежённого воздуха диаметром до нескольких километров. Нагретый до ~10 тыс. К воздух в доли первой секунды высвечивает около половины тепловой энергии через прозрачную низкоплотную ударную волну, на земле это выглядит как огромная световая вспышка в небе, вызывающая ожоги сетчатки и роговицы у смотревших в сторону взрыва и временное ослепление у остальных пострадавших, но не приводящая к ожогам кожи и пожарам. При сочетании большого размера светящегося шара с быстротой световой отдачи мощный высотный взрыв в ночных условиях может ослепить живые существа во всём районе прямой видимости, то есть в целом регионе диаметром до 1000 км и более

После вспышки с расстояний до тысяч км несколько минут наблюдается быстро растущий, поднимающийся и постепенно угасающий огненный шар диаметром до нескольких десятков км, окружённый слабо светящейся красным цветом ударной волной. Также на расстояниях в несколько тысяч километров в ночном небе могут появиться искусственные зори — аналог полярного сияния — свечение воздуха на высоте 300—600 км под действием бета-излучения взрыва.[лит 3]^{(С. 55, 83, 87, 559)}.

Ударная волна в низкоплотной атмосфере распространяется почти без потерь и вовлекает в движение большие объёмы воздуха. Потому такая ударная волна, хотя и не имеет достаточной энергии, она распространяется на большие расстояния и способствует заносу мезосферного воздуха в ионосферу и нарушению радиосвязи на коротких волнах[лит 4]^{(С. 505)}.

Взрывающийся заряд окружает плотный воздух, его частички поглощают и трансформируют энергию взрыва. Фактически мы можем видеть не взрыв заряда, а быстрое расширение и свечение шарообразного объёма воздуха. Радиус распространения в воздухе рентгеновского излучения, выходящего из заряда, 0,2 м/т^1/3 (20 м для 1 Мт), после этого уже сам воздух переносит тепловую энергию путём радиационной диффузии. Максимальный радиус тепловой волны 0,6 м/т^1/3 или 60 м для 1 Мт[лит 5] ^{(С. 196)}. Далее границей шара становится ударная волна.

В начальной фазе свечения внутри шара огромная температура, но наблюдаемая снаружи температурная яркость невелика и лежит в пределах 10—17 тыс. К[лит 6] ^{(С. 473, 474),}[лит 5] ^{(С. 24)}. Это объясняется особенностями пропускания света нагретым ионизованным воздухом. Росселандов пробег света (эдакая дальность видимости в плазме) в воздухе на уровне моря составляет при температуре 10 тысяч°C ~0,5 м, 20 тыс.°C 1 см 100 тыс.°C 1 мм, 300 тыс.°C 1 см, 1 млн.°C 1 м, а 3 млн. — 10 м[лит 7] ^{(С. 172)}. Видимый свет излучает наружный, только начавший нагреваться слой шара с температурой порядка 10 тыс. К, толщина его мала и пробега в полметра хватает, чтобы свет вырвался наружу. Идущий следом слой в 20—100 тыс. К поглощает и своё и внутреннее излучение, тем самым сдерживая и растягивая во времени его распространение.

Пробег света ещё уменьшается с ростом плотности нагретой среды, а с уменьшением плотности увеличивается, приближаясь к бесконечности в условиях космоса. Этот эффект ответственен за необычность свечения вспышки в два импульса, большую продолжительность свечения, а также за образование ударной волны. Без него почти вся энергия взрыва быстро ушла бы в пространство в виде излучений, не успев как следует разогреть воздух вокруг остатков бомбы и создать сильную ударную волну, что и происходит при высотном взрыве.

Обычно огненный шар атомного взрыва свыше 1 килотонны светит в два захода, причём первый импульс длится доли секунды, а всё остальное время забирает второй импульс.

Первый импульс (первая фаза развития светящейся области) обусловлен скоротечным свечением фронта ударной волны. Первый импульс короток и диаметр шара в это время ещё мал, потому выход световой энергии невелик: всего ~1—2 % общей энергии излучения, большей частью в виде УФ-лучей и ярчайшего светового излучения, способного повредить зрение у случайно смотревшего в сторону взрыва человека без образования ожогов кожи[лит 3] ^{(С. 49, 50, 313),}[лит 8] ^{(С. 26)}. Визуально первый импульс воспринимается как мельком возникшая и сразу гаснущая вспышка неясных очертаний, озаряющая всё вокруг резким бело-фиолетовым светом. Скорости роста и изменения яркости слишком велики, чтобы человек это заметил и регистрируются приборами и специальной киносъёмкой. Этот эффект по скорости напоминает фотовспышка, а в физическом плане к нему наиболее близки природная молния и искусственный электрический искровой разряд, при которых в канале пробоя развиваются температуры в несколько десятков тысяч градусов, испускается сине-белое свечение, ионизуется воздух и появляется ударная волна, на расстоянии воспринимаемая как гром[лит 6] ^{(С. 493—495)}.

Сфотографированная через затемняющий светофильтр вспышка во время первого и с переходом во второй импульс может иметь причудливые формы. Особенно это выражено при маленькой мощности взрыва и большой массе наружных оболочек заряда. Искривление шарообразной ударной волны происходит из-за набега изнутри и столкновения с ней плотных сгустков испарившейся бомбы[лит 9] ^{(С. 23)}. При взрывах большой мощности этот эффект выражен мало, так как ударная волна изначально выносится излучением далеко и сгустки бомбы едва поспевают за ней, огненная область остаётся шаром.

Если заряд был взорван на решётчатой башне с растяжками, то вдоль тросовых растяжек появляется конусообразный свет испарений и ударной волны, выбегающей по испарённому тросу вперёд от основного фронта (Канатные трюки).

Если мощный заряд имеет с одной стороны тонкий, а с другой толстый корпус, то во время первого импульса ударная волна шарообразно раздувается со стороны тонкого корпуса, а с массивной стороны распухает неровный волдырь (последняя фотография). В дальнейшем разница сглаживается.

Время наступления максимума температуры первого импульса зависит от мощности заряда (q) и плотности воздуха на высоте взрыва (ρ):

t_1max = 0,001·q^1/3·(ρ/ρ¸), сек (q в Мт)[лит 9] ^{(С. 44)}

где: ρ¸ — плотность воздуха на уровне моря.

Помимо видимых процессов внутри сферы в это время происходят невидимые, хотя и не имеющие значения в смысле поражающих факторов. После ухода из центра продуктов реакции и воздуха образуется полость с пониженным давлением, окружённая наружными сферическими уплотнёнными областями. Эта полость отсасывает часть паров бомбы и воздуха обратно к центру, где они сходятся, уплотняются, приобретая давление выше, чем в это время в ударной волне и затем вновь расходятся, создавая повторную волну сжатия небольшой интенсивности[лит 10] ^{(С. 190)}[лит 5] ^{(С. 152)}. Процесс схож с пульсацией пузыря подводного взрыва (см. в статье Подводный ядерный взрыв)

Температурный минимум. После снижения температуры ниже 5000 К ударная волна прекращает излучать свет и становится прозрачной. Температура шара снижается до определённого минимума и затем вновь начинает расти. Это происходит из-за поглощения света ионизированным и насыщенным оксидами азота слоем воздуха в ударной волне. Глубина минимума зависит от толщины этого слоя и, соответственно, от мощности взрыва. При мощности 2 кт температурный минимум составляет 4800 К, при 20 кт 3600 К, при мегатонных взрывах приближается к 2000 К[лит 6] ^{(С. 485)}. При взрывах менее 1 килотонны минимум отсутствует и шар светит одним коротким импульсом.

Время наступления температурного минимума:

t_min = 0,0025·q^1/2, сек (q в кт)[лит 3] ^{(С. 80)}

t_min = 0,06·q^0,4·(ρ/ρ¸), сек ±35 % (q в Мт)[лит 9] ^{(С. 44)}

Радиус шара в момент минимума:

R_min = 27,4·q^0,4, м (q в кт)[лит 3] ^{(С. 81)}

При минимуме шар светит намного слабее Солнца, примерно как обычный огонь или лампа накаливания. Если при съёмке использовать слишком затемняющий светофильтр, шар может совсем исчезнуть из вида. В это время через полупрозрачную ударную волну можно видеть внутреннюю структуру шара на несколько десятков метров вглубь.

Второй импульс (вторая фаза) менее горячий, в пределах 10 тыс. градусов, но намного более длительный (в сотни—тысячи раз) и сфера при нём достигает максимального диаметра, потому этот импульс является главным источником светового излучения как поражающего фактора: 98—99 % энергии излучения взрыва в основном в видимом и ИК диапазоне спектра. Он обусловлен испусканием глубинного тепла шара после исчезновения экранирующего свет наружного слоя NO₂ (подробности см. в разделе примеров). В обеих фазах сфера светит почти как абсолютно чёрное тело[лит 3] ^{(С. 50, 81),}[лит 5] ^{(С. 26)}, чем напоминает свет звёзд.

При взрыве любой мощности огненный шар с падением температуры меняет цвет от голубого к ярко-белому, затем золотисто-жёлтому, оранжевому, вишнёво-красному цвету[лит 11] ^{(С. 86)}; этот процесс похож на перемещение остывающей звезды из одного спектрального класса к другому. Действие на окружающую местность во втором импульсе напоминает свечение Солнца[лит 3] ^{(С. 319)}, как если бы оно быстро приблизилось к Земле, попутно увеличив свою температуру в 1,5—2 раза, а затем, медленно отходя и расширяясь, погасло. Разница по мощностям в скорости этого процесса. При маломощных взрывах нагретая область успевает погаснуть за секунды, не успев далеко уплыть от места детонации. При взрывах сверхбольших мощностей шар давно уже превратился в клубящееся облако и подходит к границе тропосферы, но всё продолжает палящее излучение в солнечных светло-жёлтых тонах, а окончание свечения происходит только через несколько минут в середине стратосферы.

Радиус шара в момент отрыва от него ударной волны:

R_отр. = 33,6·q^0,4, м (q в кт)[лит 3] ^{(С. 81)}

К моменту второго максимума выделяется 20 % световой энергии. Время его наступления определяется так:

t_2max = 0,032·q^1/2, сек (q в кт)[лит 3] ^{(С. 81)}. При мощности 1 Мт и выше это время может быть несколько меньше рассчитанного.

t_2max ≈ 0,9·q^0,42·(ρ/ρ¸)^0,42, сек ±20 % (q в Мт)[лит 9] ^{(С. 44)}

Время окончания светового излучения как поражающего фактора (эффективная продолжительность свечения):

t = 10·t_2max, сек; к этому времени выделяется 80 % энергии излучения[лит 3] ^{(С. 355)}.

Максимальный радиус огненного шара перед превращением в облако зависит от многих факторов и точно быть предсказан не может, примерные его значения такие:

R_max. ≈ 2·R_отр. = 67,2·q^0,4, м (q в кт)[лит 3] ^{(С. 82)}

R_max. ≈ 70·q^0,4, м (q в кт)[лит 12] ^{(С. 68)}

Первые строчки этой таблицы (20—50 тысяч градусов) относятся только к первому импульсу. Доля излучения в видимых лучах при таких температурах мала, однако суммарная излучаемая энергия при этом столь велика, что свет первого импульса всё равно на много ярче солнечного. Последние две строчки (1500 и 2000 К) относятся ко второму импульсу. Остальные температуры наблюдаются в обоих импульсах и промежутке между ними.

Отражение ударной волны и эффект Маха

Взрыв на Семипалатинском полигоне

Взрыв Чарли 31 кт на высоте 1 км (Операция Tumbler-Snapper)

Радиус места образования ударной волны в воздухе можно узнать по такой эмпирической формуле, подходящей для взрывов от 1 кт до 40 Мт и высот до 30 км[лит 9] ^{(С. 23)}:

R = 47 · q^0,324 · (ρ/ρ¸)^−1/2 ±10 %, м (q в Мт)

При взрыве 1 Мт на уровне моря этот радиус ~47 м, на бо́льших высотах ударная волна появляется дальше и позже (на высоте 2 км на расстоянии 52 м, 13 км 100 м, 22 км 200 м и т. д.), а в космосе не появляется вообще.

Образовавшаяся ударная волна воздушного взрыва вначале свободно распространяется во все стороны, но при встрече с землёй проявляет несколько особенностей:

• недалеко от эпицентра появляется эффект увеличения давления в несколько раз (давление отражения) из-за складывания энергии фронта и скоростного напора;
• на дальних дистанциях, где поток воздуха у земли начинает горизонтальное движение, сказывается эффект наложения отражённой волны на падающую и образование совместной более мощной головной ударной волны или волны Маха вдоль поверхности.

Чтобы последний эффект проявился в полной мере, взрыв должен быть произведён на определённой высоте, примерно равной двум радиусам огненной сферы. Для взрыва в 1 килотонну это 225 м, 20 кт 540—600 м, 1 Мт 2000—2250 м[лит 3] ^{(С. 91, 113, 114, 620)}[лит 14] ^{(С. 26)}. При такой высоте головная ударная волна разрушительной силы расходится на максимально возможные расстояния и достигается бо́льшая площадь поражения световым излучением и проникающей радиацией по-сравнению с наземным взрывом из-за отсутствия затемнения вспышки клубами пыли и экранирования зданиями и рельефом местности. Такой воздушный взрыв по действию ударной волны на дальних дистанциях уподобляется наземному мощностью почти в два раза большей. Но в эпицентре давление отражённой ударной волны ограничивается примерно 0,3—0,5 МПа, что недостаточно для разрушения особо прочных военных целей.

Исходя из этого воздушный ядерный взрыв имеет стратегическое и ограниченное боевое назначение:

• стратегическое — разрушение городов, промышленности и убийство мирных граждан на максимальной площади с целью полностью вывести противоборствующую сторону из строя и сделать невозможным её восстановление;
• тактическое — уничтожение легкобронированной военной техники, полевой фортификации и военнослужащих на поверхности с целью обезвредить противника на поле сражения и создать безопасный проход в укреплённой полосе обороны (Тоцкие войсковые учения). Может применяться для поражения выявленных скоплений передвижных пусковых установок ракет.

Ядерный гриб высокого воздушного взрыва (свыше 10—20 м/т^1/3 или свыше 1—2 км для 1 Мт) имеет особенность: пылевой столб (ножка гриба) может вообще не появиться, а если и вырастает, то не соприкасается с облаком (шляпкой). Пыль с поверхности, идущая столбом в потоке воздуха не достаёт до облака и не смешивается с радиоактивными продуктами[лит 5] ^{(С. 454)}. На поздних стадиях развития гриба может создаться видимость срастания столба с облаком, но это впечатление чаще всего объясняется появлением конуса из конденсата паров воды.

Высокий воздушный ядерный взрыв почти не вызывает радиоактивного заражения. Источником заражения служат атомизированные продукты взрыва (пары бомбы) и изотопы компонентов воздуха и все они остаются в уходящем от места взрыва облаке. Изотопам не на чём осесть, они не могут быстро выпасть на поверхность и разносятся далеко и на большую площадь. А если это воздушный взрыв сверхбольшой мощности (1 Мт и более), то до 99 % образовавшихся радионуклидов заносятся облаком в стратосферу[лит 15] ^{(С. 6)} и не скоро опустятся на землю. Например, после типичных воздушных взрывов над Хиросимой и Нагасаки не было ни одного случая лучевой болезни от радиоактивного заражения местности, все пострадавшие получили дозы только проникающей радиации в зоне действия взрыва[лит 3] ^{(С. 44, 592)}.

Примеры взрыва Hardtack Teak мощностью 3,8 мегатоны в тротиловом эквиваленте на высоте 76,8 километров на основе [лит 3] ^{(С. 55, 56, 502)}

Действие высотного ядерного взрыва мощностью 3,8 Мт в на высоте 76,8 км
Время	Диаметр огненного шара	Диаметр ударной сферы	Эффект
	1430 м		Образование воздушной ударной волны[лит 9] (С. 23)
0,3 сек	17,6 км		В первые мгновения сила света вспышки особенно велика. У подопытных обезьян и кроликов ожоги глаз (ожоги сетчатки и роговицы) отмечались на расстоянии до 555 км[лит 3] (С. 559).
1—2 с			Снизу вспышки появляется свечение, вызванное бомбардировкой электронами частиц воздуха. Это свечение принимает вид сияющей зари, разбивается на снопы и начинает вытягиваться по направлению к северному геомагнитному полюсу (эффект полярного сияния).
3,5 с	29 км		Свечение вспышки намного ослабляется, эффекты взрыва можно наблюдать незащищёнными глазами.
10-15 с.			Ударная сфера меняет цвет от белого к голубому и становится прозрачной: внутри её видно светящееся облако взрыва (огненный шар), поднимающееся с начальной скоростью 1,6 км/с.
1 мин.			Огненный шар находится на высоте 145 км, продолжает подниматься со скоростью 1 км/с и расширяться со скоростью ок. 300 м/с. Заря ушла далеко за горизонт и наблюдается на расстоянии свыше 3200 км.
2-3 мин.			Ударная волна давлением 0,00068 МПа пришла на поверхность[1]: возможно небольшое разрушение остекления[лит 16]. Ударная сфера с уменьшением энергии становится красной. Её свечение обусловлено возбуждением ионизованного разреженного воздуха от нагрева в ударной волне. В нижней части сферы, где плотная атмосфера, свечения нет.
6 мин.		960 км	Ударная волна в разреженном воздухе из-за малых тепловых потерь и большого пробега молекул идёт значительно быстрее, чем в плотном, потому ударная сфера принимает вытянутый вид и в это время имеет намного большие размеры по-сравнению с таким же по мощности взрывом в приземной атмосфере (см. следующий пункт). Последние три фотографии сделаны с расстояния 1250 км.
			Продукты взрыва достигают предельной высоты несколько сот км и начинают падать.
св. 1 часа			Через час после начала падения на высоте ок. 135 км продукты взрыва замедляются из-за роста плотности окружающего воздуха, рассеиваются на значительной площади (на расстояния до нескольких тысяч км), создают ионизацию в слое D и вызывают радиопомехи.
Время	Диаметр огненного шара	Диаметр ударной сферы	Примечания
Примечания

Таблица составлена на основе статьи Г. Л. Броуда «Обзор эффектов ядерного оружия»[лит 7] (русский перевод[лит 9]), монографий «Физика ядерного взрыва»[лит 5][лит 17][лит 18], «Действие ядерного оружия»[лит 3][лит 12], учебника «Гражданская оборона»[лит 14] и таблиц параметров ударной волны в источниках[лит 6] ^{(С. 183),}[лит 19] ^{(С. 191),}[лит 20] ^{(С. 16),}[лит 21] ^{(С. 398),}[лит 22] ^{(С. 72, 73),}[лит 1] ^{(С. 156),}[лит 23].

Предполагается, что до 2 километров — это расстояние от центра воздушного взрыва, примеры воздействия на поверхность земли, разные предметы и живые существа предполагают высоту десятки—сотни метров. А далее — расстояние от эпицентра взрыва на наиболее «выгодной» высоте примерно 2 км для мегатонной мощности[лит 14] ^{(С. 26)}[лит 3] ^{(С. 90—92, 114)}.

Время во втором столбике — на ранних стадиях (до 0,1—0,2 мсек) это момент прибытия границы огненной сферы, а в дальнейшем — фронта воздушной ударной волны и, соответственно, звука взрыва. До этого момента для далёкого наблюдателя картина вспышки и растущего ядерного гриба разворачивается в тишине. Приход ударной волны на безопасном расстоянии воспринимается как близкий пушечный выстрел и последующий рокот длительностью несколько секунд, а также ощутимое «закладывание» ушей, как на самолёте при снижении[лит 24] ^{(С. 474)}[лит 8] ^{(С. 65)}.

Вообще говоря, взрыв в воздухе на маленькой высоте (ниже 350 м для 1 Мт) является наземным, но примеры воздействия таких взрывов на поверхность земли и объекты мы рассмотрим здесь, так как соответствующая таблица для наземного взрыва (см. в статье Ядерный взрыв) покажет в основном эффекты взрыва при падении бомбы на землю и срабатывании контактного взрывного устройства.

Действие воздушного ядерного взрыва мощностью 1 Мт в тротиловом эквиваленте
Условия в сфере: темп-ра давление плотность пробег света [# 1]	Время [# 2] Ярк-ть и цвет вспыш- ки [# 3]	Рассто- яние [# 4] Радиац. [# 5] Световой импульс [# 6]	УСЛОВИЯ В УДАРНОЙ ВОЛНЕ			Примечания[# 7]
			Темпера- тура [# 8] Пробег света [# 9]	Давление фронта [# 10] отражения напора [# 11] Плотность [# 12]	Скорость фронта Время⊕ [# 13] Скорость напора Время⇒ [# 14]
Внутри бомбы темно:) 288 К	Цвет корпуса бомбы					Бомба (боеголовка) подходит к заданной высоте. Высотомер выдаёт сигнал системе подрыва.
	0 c	0 м				Формальное начало отсчёта времени — в начале процесса термоядерных реакций (через ~10−4 сек от запуска системы и через ~1,5 мкс от момента взрыва триггера), когда в пространстве бомбы начинает накапливаться основное количество энергии.
1 млрд К 108—n⋅107 МПа	10−9 — 10−6c	0 м				До 80 % и более энергии реагирующего вещества трансформируется и выделяется в виде невидимых мягкого рентгеновского и частично жёсткого УФ излучений с энергией до 80—100 кэВ (около 1 млрд К)[лит 5] (С. 24), эти излучения в свою очередь в воздухе преобразуются в тепловую и световую энергию (Трансфер радиационной энергии[лит 25](С. 36)). Рентгеновское излучение формирует тепловую волну, которая нагревает бомбу, выходит наружу и начинает прогревать окружающий воздух[лит 5] (С. 25); в начале выхода тепла бомба ещё не начала разлёт (скорость выхода излучения в 1000 раз больше скорости разлёта вещества), и в ней продолжают идти реакции.
~n⋅107K до 108МПа ~50 м	~0,7⋅10−7 c Цвет сферы	0 м				Время выхода тепловой волны термоядерного взрыва из пределов бомбы, она быстро нагоняет и поглощает волну взрыва первой ступени. Далее плотность вещества в этой точке пространства за 0,01 сек падает до 1 % плотности окружающего воздуха, а через ~5 сек. со схлопыванием сферы и вторжением воздуха из эпицентра повышается до нормальной; температура за 1—1,5 сек с расширением падает до 10 тыс.°C, ~5 секунд снижается до ~4—5 тысяч с выходом светового излучения и дальше снижается с уходом вверх нагретой области; давление через 0,075 мсек падает до 1000 МПа, к моменту 0,2 мс вновь возрастает до ~10 000 МПа, а через 2—3 сек падает до 80 % атмосферного и затем несколько минут выравнивается, пока поднимается гриб (см. ниже).
		2 м		пары бомбы ~107 МПа в момент 0,001 мс		Бомба сразу исчезает из виду, и на её месте появляется яркая светящаяся сфера нагретого воздуха (огненный шар), маскирующая разлёт заряда. Скорость роста сферы на первых метрах близка к скорости света[лит 5](С. 25).
7,5⋅106 K 1ρ¸ 30 м	0,9⋅10−7c ~⋅104К	7,5 м			до 3⋅108 м/с	В промежутке от 10−8 до ~0,001 с идёт изотермический радиационный рост сферы и начальная фаза её свечения. Расширение видимой сферы до ~10 м идёт за счёт свечения ионизованного воздуха под рентгеновским излучением из недр бомбы.
6⋅106 K 1ρ¸	1,1⋅10−7c ~⋅104К	10 м		внутренний скачок 104—105 МПа ~4ρ¸ в момент 0,01-0,034 мс	2,5⋅108м/с	Реакции окончены, идёт разлёт вещества бомбы. Подвод энергии от заряда прекращается, и светящийся сфероид далее расширяется посредством радиационной диффузии самого нагретого воздуха. Энергия квантов излучения, покидающих термоядерный заряд такова, что их свободный пробег до захвата частицами воздуха 10 м и более и вначале сравним с размерами шара; фотоны быстро обегают всю сферу, усредняя её температуру, и со скоростью света отлетают из неё на несколько метров, ионизуя всё новые слои воздуха, отсюда одинаковая температура и околосветовая скорость роста. Далее от захвата к захвату фотоны теряют энергию, и длина их пробега сокращается, рост сферы замедляется.
5⋅106 K 1ρ¸ 20 м	1,2⋅10−7c ~⋅104К	12 м			2,2⋅108 м/с	Продукты реакции и остатки конструкции заряда — пары бомбы — ещё не успели отойти от центра взрыва (в пределах полуметра) и движутся со скоростью несколько тысяч км/с, и в сравнении с начальной почти световой скоростью фронта тепловой волны они почти стоят на месте. На этом расстоянии пары будут в момент 0,034 мсек, давление их зависит от конструкции и массы заряда. Удар паров современного относительно лёгкого заряда 1 Мт разрушительно воздействует на поверхность земли только до расстояний ~10 м[лит 5] (С. 196)
4⋅106 K 1ρ¸	1,4⋅10−7c ~⋅104К	16 м			1,9⋅108 м/с	Пары бомбы в виде клубов, плотных сгустков и струй плазмы как поршень сжимают впереди себя воздух и формируют ударную волну внутри сферы — внутренний скачок (~1 м от центра), отличающийся от обычной ударной волны неадиабатическими, почти изотермическими свойствами и при тех же давлениях в несколько раз большей плотностью: сжимающийся скачком воздух сразу излучает бо́льшую часть энергии в прозрачный для излучений шар.
3⋅106 K 1ρ˛ 10 м	1,7⋅10−7c ~⋅104К	21 м		внутренний скачок св.10 ГПа в момент 0,08 мс	1,7⋅108 м/с	Нагретый объём воздуха начал расширяться во все стороны от центра взрыва. На первых двух-трёх десятках метров окружающие предметы перед налётом на них границы огненного шара с околосветовой скоростью практически не успевают нагреться (свет не дошёл), а оказавшись внутри сферы под потоком излучения подвергаются взрывному испарению. При взрыве на высоте до 30 м слой грунта толщиной до 10—20 см и диаметром несколько десятков м нагревается тепловой волной (рентгеновским излучением) до 10 млн К и полностью ионизуется[лит 5] (С. 29). В дальнейшем этот слой начинает взрывообразное расширение (быстрее продуктов обычного взрыва) и производит воронку с выбросом грунта (см. выше классификацию по высоте взрыва).
2⋅106 K 1ρ˛ 10 млн. МПа 2—10 м	0,001 мc ~⋅104К	34 м		13000 МПа 0,6 МПа 1ρ¸	2⋅106 м/с 1000 м/с	Облако паров бомбы: радиус 2 м, температура 4 млн. К, давление 107 МПа, скорость 1000 км/с. Область горячего воздуха: радиус 34 м, температура 2⋅106 K, давление 13 000 МПа (на самой границе 0 МПа), скорость движения воздуха от центра 1 км/с (не путать со скоростью расширения сферы)[лит 26] (С. 120). Внутренний скачок до 400 ГПа в радиусе 2—5 м. С ростом сферы и падением температуры энергия и плотность потока фотонов снижаются и их пробега (порядка метра) уже не хватает для околосветовых скоростей расширения огневого фронта. 30 м — максимальная высота взрыва 1 Мт, при которой в огненную сферу выбрасывается земля из воронки, выше её воронка образуется только от вдавливания грунта[лит 5] (С. 146).
100 ГПа 1ρ¸	~0,01 мс ~⋅104К	37 м		10 тыс. МПа		Тепловая волна в неподвижном воздухе замедляется[лит 5] (С. 151). Расширяющийся нагретый воздух внутри сферы наталкивается на неподвижный у её границы и начиная с 36—37 м появляется волна повышения плотности — будущая внешняя воздушная ударная волна; до этого она не успевала появиться из-за опережающего вовлечения всё новых масс воздуха в тепловую сферу. Внутренний скачок в радиусе ~10 м с давлением до 100 000 МПа[лит 5] (С. 152).
св. 1млн. K 17 ГПа 1ρ¸ 1 м	0,034 мс ~⋅104К	40—43 м	700 000 К 0,5 м	2,5-5 тыс. МПа 200 МПа ~1,3ρ¸	5⋅105 м/с 16 000 м/с	Внутренний скачок и пары бомбы находятся в слое 8—12 м от места взрыва, пик давления до 17 000 МПа на расстоянии 10,5 м, плотность в ~4 ρ0, скорость ~100 км/с[лит 7] (С. 159),. Вещество паров бомбы начинает отставать от внутреннего скачка по мере того, как всё больше воздуха в нём вовлекается в движение. Плотные сгустки и струи сохраняют движение со скачком. Условия как в эпицентре взрыва РДС-6с (400 кт на высоте 30 м)[# 15], при котором образовалась воронка диаметром около 40 м, глубиной 8 м с кривобережным озером и с множеством волновых гребней вокруг (её и сейчас можно видеть[2]). Правда, сильный удар по поверхности в этом случае в значительной степени обеспечило испарённое вещество стальной башни весом ~25 т[лит 27] (С. 36). В 15 м от эпицентра или в 5—6 м от основания башни с зарядом располагался железобетонный бункер со стенами толщиной 2 м (Ближний каземат «БК-2») для размещения научной аппаратуры, сверху укрытый курганообразной насыпью земли толщиной 8 м[лит 28] (С. 559),[лит 29][3] (разрушен?).
900000 K 0,9ρ¸ 0,8 м	0,075 мс ~⋅104К	? м		3000 МПа 1,5 ρ¸		Основная масса паров бомбы, потеряв давление и отразясь от внутреннего скачка, останавливается и реверсирует обратно к центру, где в это время давление упало ниже ~1000 МПа[лит 5](С. 152).
10000 МПа	0,087 мс ~⋅104К	до 50 м		4000 МПа 6,2—7ρ¸		Формируется наружная ударная волна: у границы сферы появляется сглаженный, но быстро нарастающий пик подъёма давления; пик давления внутреннего скачка ~10 000 МПа, находящийся в радиусе 25 м, напротив, выполаживается и сравнивается с внешним[лит 5](С. 152). 50 м — максимальная высота взрыва 1 Мт, при которой в земле образуется вдавленная воронка без выброса грунта (?)[лит 5](С. 232), при такой высоте в радиусе 100—150 м от эпицентра грунт прогревается нейтронным и гамма-излучением на глубину ~0,5 м и затем начинает температурное расширение и разлёт[# 16][лит 5](С. 211, 213). Тело человека на таких расстояниях разрушилось бы только от одной проникающей радиации.
	до 0,1 мс ~⋅104К	~50 м	~0,5—1 млн. К 0,1 м	3-5тыс. МПа 6000 МПа 6,2-7ρ¸	св. 100 км/с 40 км/с	Время и радиус образования внешней ударной волны или внешнего скачка[лит 5] (С. 152),[лит 9] (С. 23). До этого расстояния при надземном взрыве внутренний скачок и взрывное испарение поверхности земли сильнее воздействуют на защищённые объекты, чем поток возмущённого воздуха. ~0,1—0,2 мс переход от радиационного к ударному расширению, ударный фронт в это время представляет собой ударную волну в плазме: впереди идёт тепловая волна, нагревающая и ионизирующая воздух (граница изотермической сферы), а следом её догоняет скачкообразное повышение давления, температуры и плотности. Ширина фронта ударной волны от начала теплового прогрева до конца фазы сжатия быстро сокращается: при 750 000 К ~2 м, а при 500 000 К всего 40 см. Сейчас и до уровня 300 000 К волна носит название сверхкритической: в ней энергия излучения больше, чем энергия движения частиц и её параметры не подчиняются законам обычных ударных волн[лит 6] (С. 398—420).
			285—300 тыс. К 10−3—10−4м	? МПа ~10000 МПа ~7ρ¸	80—90 км/с св. 50 км/с	Критическая температура во фронте ударной волны, при которой давление и плотность излучения примерно равно давлению и плотности вещества; зона прогрева перед фронтом имеет такую же температуру, как и фронт. Далее поток вещества (энергия ударной волны) будет всё больше преобладать над потоком излучения — докритическая ударная волна в плазме; внешний скачок отделяется от фронта излучения — явление гидродинамической сепарации[лит 6] (С. 415)[лит 7] (С. 76, 79). Плотность вещества в сфере падает, оно как бы выдавливается запертым излучением из изотермической сферы в ударную волну, увеличивая её плотность и ширину.
	0,2 мс ниже 50000 К	50—55 м	160 000 К 3⋅10−5 м	3000 МПа ~10000 МПа 7ρ¸	70 км/с 50 км/с	Рост светящейся сферы далее не может идти за счёт передачи энергии излучением[лит 5] (С. 151), происходит переход от радиационного к ударному расширению, при котором видимое расширение и свечение огненного шара происходит за счёт сжатия воздуха в ударной волне, а излучение изотерм. сферы окончательно заперто. Ударная волна всё меньше ионизирует воздух впереди себя и из-за ухода слоя ионизации, поглощающего свет перед фронтом, наблюдаемая температура шара быстро поднимается, наступает первая фаза свечения или первый световой импульс, длящийся ~0,1 с[лит 5] (С. 25),[лит 3] (С. 79). Пары бомбы, сойдясь в центре, создают давление ~10 000 МПа при среднем давлении в сфере 2—3 тыс. МПа[лит 5] (С. 152), затем они снова разойдутся и распределятся в изотермической сфере.
	0,36 мс и далее	58—65 м	130 000 К	2500 МПа 9000 МПа 7,5ρ¸	св. 50 км/с ~45 км/с	С этого момента характер ударной волны перестаёт зависеть от начальных условий ядерного взрыва и приближается к типовому для сильного взрыва в воздухе[лит 5] (С. 152), то есть дальнейшие параметры волны могли бы наблюдаться при взрыве большой массы обычной взрывчатки. Окончательно сформировавшаяся ударная волна имеет температуру, близкую к ~100 тыс. К[лит 9] (С. 21, 22), максимально возможное давление её фронта 2500 МПа[лит 18] (С. 33).
	0,5 мс 67 000 К	65 м	100 000 К 10−5 м	1600 МПа 6300 МПа 8,9ρ¸	38420 м/с 34090 м/с	Заодно это так называемая сильная ударная волна вплоть до давления 0,49 МПа, в которой скорость потока воздуха за фронтом больше скорости звука в нём[лит 3] (С. 107): сверхзвуковой поток сметает с поверхности все сколько-нибудь возвышающиеся предметы. При температуре фронта 100 000 К эффективная (наблюдаемая) температура 67 000 К, а температура зоны прогрева перед волной 25 000 К[лит 6] (С. 415, 472). В момент 1,4 мс здесь пройдёт внутренний скачок с давлением ~400 МПа.
	0,7 мс	67 м				[лит 3] (С. 35). Наблюдаемая яркостная температура приближается к температуре ударной волны. Пробег света внутри сферы сокращается до сантиметров[лит 21] (С. 454) и далее снова растёт, так как с расширением и уменьшением энергии падает плотность и концентрация ионов, поглощающих фотоны; изотермия сферы продолжается не столько обменом излучением, сколько равномерным её расширением.
	1 мс 80 000 К	90 м	90 000 К 10−5 м	1400 МПа 5400 МПа 8,95ρ¸	35400 м/с 31400 м/с	Время максимума первого светового импульса[лит 9] (С. 44). При температуре фронта ударной волны ниже 90 000 К волна ионизационного нагрева (20 000 К) прекращает сильное экранирование фронта, наблюдаемая температура ~80 тыс. К[лит 6] (С. 467, 472). С этого момента яркостная температура недалеко от температуры в ударной волне и снижается вместе с ней. Освещённость земной поверхности в эти мгновения на расстоянии 30 км может быть в 100 раз больше солнечной[лит 6] (С. 475)[# 15]. После быстротечного первого импульса немедленно возникает длительный второй, который и воспринимается человеком, как растущая огненная сфера, но об этом ниже.
400 000 K 150 МПа 0,3ρ¸ 0,02 м	1,4 мс 60 000 К	110 м	60 000 К 10−5 м	700 МПа 2900 МПа 9,2ρ¸	25500м/с 1,5 с 22750м/с 2,4 с	При температуре фронта 65 000 К наружный слой ионизации толщиной меньше 1 мм прогрет до 9000 К[лит 6] (С. 466, 671). Внутренний скачок с давлением ~400 МПа находится в ~70 м (?). Аналогичная ударная волна в эпицентре взрыва РДС-1 мощностью 22 кт на башне на высоте 30—33 м[# 15] сгенерировала сейсмический сдвиг, разрушивший имитацию тоннелей метро с различными типами крепления на глубинах 10 и 20 м (30 м?), животные в этих тоннелях на глубинах 10, 20 и 30 м погибли[лит 30] (С. 389, 654, 655). На оплавленной поверхности появилось малозаметное тарелкообразное углубление диаметром около 100 м, а в самом центре воронка диаметром ~10 м, глубиной 1-2 м[лит 31] (С. 641), от здания в 25 м от эпицентра остался мелкий щебень и следы фундамента. Сходные условия были в эпицентре взрыва «Тринити» 21 кт на башне 30 м: образовалась воронка диаметром 80 м и глубиной 2 м, а от башни с зарядом остались торчащие из земли оплавленные железобетонные опоры (см. рис.).
	? мc 40 000 К		40 000 К	413 МПа 1850 МПа 10ρ¸	19340 м/с 1,5 с 17410 м/с 2,4 с	Условия эпицентра взрыва Redwing Mohawk 360 кт на башне 90 м[# 15]: на коралловой поверхности осталась воронка глубиной 2,5 м и диаметром 400 м. Частица воздуха, увлечённая с этого места волной, вначале скачком нагревается до 40 000 °C, через 0,002 с подходом ещё не сильно отставшей горячей изотермич. сферы поднимает температуру до 100 тыс.°C, а затем охлаждается: 0,01 с 70 тыс.°C, 0,1 с 23 000 °C, 0,3 с 10 000 °C, 1 с 5500 °C[лит 9] (С. 34).
	3,3 мc 30 000 К	135 м	30 000 К 10−4 м	275 МПа 1350 МПа 10,7ρ¸	15880 м/с 1,5 с 14400 м/с 2,4 с	Максимальная высота воздушного взрыва 1 Мт для образования заметной воронки[лит 3] (С. 43). Внутренний скачок, пройдя всю изотермическую сферу, догоняет и сливается с внешним, повышая его плотность и образуя т. н. сильный скачок — единый фронт ударной волны.
	0,004 c 20 000 К		20 000 К	165 МПа 840 МПа 11,2ρ¸	12170 м/с 1,5 с 11080 м/с 2,4 с	Частица воздуха с этого места скачком нагревается до 20 000 °C, через 0,02 с охлаждается с падением температуры волны до 15 000 °C, но с подходом уже отставшей изотермич. сферы вновь нагревается до 25 000 °C (0,04 с), и охлаждается: 0,1 с 20 000 °C, 0,25 с 10 000 °C, 0,6 с 10 000 °C[лит 9] (С. 34).
	0,006 c 16 000 К Ахернар	153 м	16 000 К 10−3 м	130 МПа 700 МПа 11,7ρ¸	10780 м/с 1,5 с 9860 м/с 2,4 с	Фронт ударной волны искривлён ударами изнутри плотных сгустков паров бомбы: на гладкой и блестящей поверхности шара образуются большие волдыри и яркие пятна (сфера как бы кипит).
200 000 K 50 МПа 0,06ρ˛ 0,1 м	0,007 c 13 000 К	190 м	13 000 К 10−3 м	100 МПа 1466 МПа 570 МПа 12,2ρ¸	9500 м/с 1,45 с 8700 м/с 2,4 с	В изотермической сфере диаметром ~150 м пробег излучения ~0,1—0,5 м[лит 6] (С. 241), на границе сферы порядка миллиметров[лит 6](С. 474, 480).
	0,009 с 11 000 К	215 м	11 000 К 0,01 м	70 МПа 980 МПа 380 МПа 11,8ρ¸	8000 м/с 1,43 с 7320 м/с 2,4 с	Аналогичная воздушная ударная волна РДС-1 на расстоянии 60 м (52 м от эпицентра)[# 15] разрушила оголовки стволов, ведущих в имитации тоннелей метро под эпицентром (см. выше). Каждый оголовок представлял собой мощный железобетонный каземат на фундаменте большой опорной площади для удержания оголовка от вдавливания в ствол; сверху укрыт небольшой грунтовой насыпью. Обломки оголовков обвалились в стволы, последние затем раздавлены сейсмической волной[лит 30] (С. 654).
	0,01 с 10 000 К	230 м	10 000 К 0,3 м	57 МПа 300 МПа 11,4ρ¸	7166 м/с 1,41 с 6537 м/с 2,4 с	Частица воздуха, унесённая волной с этого места, скачком нагревается до 10 000 °C, через 0,05 с охлаждается до 7500 °C, в момент 0,15 с нагревается до 9000 °C, и охлаждается аналогично предыдущим[лит 9] (С. 34).
	0,015 c 9500 К	240 м	9500 К 0,4 м	50 МПа 644 МПа 250 МПа 11ρ¸	6700 м/с 1,4 с 6140 м/с 2,4 с	В дальнейшем граница изотермической сферы не поспевает за ушедшим с ударной волной воздухом и повторный нагрев частиц больше не наблюдается.
	0,02 c 7500 К	275 м	7500 К 0,1 м	30 МПа 343 МПа 130 МПа 9,7ρ¸	5200 м/с 1,35 с 4700 м/с 2,4 с	Под действием первого светового импульса немассивные предметы испаряются за несколько десятков—сотню метров до прихода границы огн. сферы («Канатные трюки», см. рис.).
100 000 K 10 МПа 0,02ρ¸ 0,5 м	0,028 c 5800 К Солнце	320 м	5800 К 1 м	21 МПа 220 МПа 85 МПа 9,2ρ¸	4400 м/с 1,3 с 3900 м/с 2,4 с	Неровности на поверхности сферы сглаживаются. Длина пробега квантов света в ударной волне при 6—8 тыс. К составляет 0,1—1 м[лит 6] (С. 480), в изотерм. сфере диаметром ~200 м десятки см[лит 21] (С. 450).
	0,03 с 5000 К	330 м	5000 К 1 м	17 МПа 180 МПа 66 МПа 8,91ρ˛	3928 м/с 1,27 с 3487 м/с 2,4 с	Длина пробега видимого света в ударной волне при 5000 К вырастает до порядка 1 м, огненный шар перестаёт излучать как абсолютно чёрное тело и сжатый волной воздух больше не светится, сфера продолжает испускать свет от остаточного нагрева, а ударная волна теперь не в плазме. Но при температурах ниже 5000 К из атмосферных азота и кислорода при сжатии и нагреве образуются молекулы NO2, выходящие на первый план в испускании, поглощении света и экранировке внутреннего излучения; полная оптическая толщина слоя диоксида возрастает и внешнее излучение прогрессирующе падает[лит 6] (С. 476, 480, 482, 484).
	~0,03—0,2 с		5000—1000 К			Интересный момент: ударная волна вдруг теряет визуальную непрозрачность и через насыщенную окисью азота полупрозрачную ударную сферу, как через затемнённое стекло, частично видна внутренность огненного шара:
	0,04 с	370 м	4000 К	10 МПа 94 МПа 33 МПа 7,7ρ¸	3030 м/с 1,25 с 2634 м/с 2,43 с	видны клубы паров бомбы, яркие остатки плотных сгустков, разбившиеся в лепёшку и как бы прилипшие к поверхности ширящейся ударной сферы и более глубокие нагретые и непрозрачные слои; в целом огненный шар в это время похож на фейерверк.
	0,06 с	420 м	3000 К 2 м	7,56 МПа 65 МПа 23 МПа 7,05ρ¸	2500 м/с 1,23 с 2300 м/с 2,43 с	Свободный пробег света в ударной волне при 3000 К около 2 м[лит 6] (С. 480),[лит 21] (С. 449). Радиус разрушения плотин из земли или камня внаброс[лит 18](С. 68—69).
85 000 K 3 МПа 0,015ρ¸ 1-2 м	0,06—0,08 c 2600 К	435 м 1⋅106 Гр	2600 К	6,1 МПа 17 МПа 6,67ρ¸	2400 м/с 1,2 с 2041 м/с 2,46 с	Температурный минимум излучения огненного шара, окончание 1-й фазы свечения, выделилось 1—2 % энергии светового излучения[лит 9] (С. 44),[лит 3](С. 80, 81),[лит 6] (С. 484). В этот момент светимость огненного шара гораздо меньше эффективной температуры Солнца. Диаметр изотермической сферы ~320 м.
			2300 К	5 МПа 40 МПа 13 МПа 6,4ρ¸	2200 м/с 1,1 с 1850 м/с 2,47 с	Неподвижная точка в воздухе испытывает в пределах 1,5 с нагрев до 30 000 °C и падение до 7000 °C, ~5 с удержание на уровне ~6.500 °C и снижение температуры за 10—20 с по мере ухода огненного шара вверх[# 17].
50 000 К 0,015ρ¸	0,08—0,1 c	530 м	2000 К	4,28 МПа 10 МПа 6,1ρ¸	2020 м/с 1,05 с 1690 м/с 2,48 с	Ударная волна уходит от границы огненного шара, скорость роста его заметно снижается[лит 3] (С. 80, 81). Новые молекулы NO2 во фронте больше не появляются, слой диоксида азота переходит из волны в огн. шар и перестаёт экранировать излучение[лит 6] (С. 484).
50 000 К —1800 К	0,1 с—1 мин.		ниже 2000 К			По мере увеличения прозрачности и роста длины пробега света в плазме, интенсивность свечения возрастает и детали как бы снова разгорающейся сферы становятся невидны. Видимая температура опять растёт, наступает 2-я фаза свечения, менее интенсивная, но в 600 раз более длительная. Процесс освобождения излучения напоминает окончание эры рекомбинации и рождение света во Вселенной через несколько сотен тысяч лет после Большого взрыва.
	0,15 c	580 м ~1⋅105 Гр	1450 К	2,75 МПа 5,8 МПа 5,4ρ¸	1630 м/с 1 с 1330 м/с 2,5 с	С приходом фронта волны скачкообразный подъём температуры до 1200 °C, затем в течение 1 с нагрев до 15 000 °C и снижение до 5000 °C, ~5 с удержание и снижение T за 10—20 с[# 17].
	0,2 с		1150 К 246 дБ	2 МПа 3,7 МПа 5ρ¸	1400 м/с 0,9 с 1100 м/с 2,55 с	Минимальное давление ударной волны 2 МПа для выброса грунта[лит 32](С. 88).
	0,25 c	630 м 4⋅104Гр	1000 К	1,5 МПа ~2,3 МПа 4,6ρ¸	1200 м/с 0,9 с 900 м/с 2,6 с	Здесь через 0,25 с будет граница роста изотерм. сферы. Нагрев неподвижной точки: скачком до 1300 °C, через 0,7 с до 4000 °C, 1—4 с ~3000 °C, 7 с 2000 °C, 10 с 1000 °C, 20 с 25 °C[# 17].
	0,4 c	800 м 20 000 Гр	787 К	1 МПа 5,53 МПа 1,5 МПа 3,94ρ¸	1040 м/с 0,87 с 772 м/с 2,7 с	Нагрев до 3000 °C[# 17]. В эпицентре при отражённой волне 5 МПа предел прочности подземных сооружений метро. Условия эпицентра взрыва Teapot Bee 8 кт на мачте 152 м[# 15], когда от мачты остался оплавленный скрюченный обрубок.
		920 м				Максимальная высота взрыва (919 м +/-30 %), при которой будет местное выпадение радиоактивных осадков[лит 3] (С. 82)
30 000 K ~1 %ρ¸ 3 м	0,51 c	1000—1100 м 10 000 Гр ~20 000 кДж/м²	650 К	0,7 МПа 3,5 МПа 0,86 МПа 3,5ρ¸	888 м/с 0,82 с 630 м/с 2,8 с	Здесь через неск. сек. будет граница роста огненого шара[лит 3] (С. 81, 82)[лит 26] (С. 111),[лит 33] (С. 107),[лит 12] (С. 107). Изотермическая сфера радиусом ~600 м с потерей тепла начинает разрушаться. Нагрев до 800—850 °C на 5 с[# 17]. Эквивалент эпицентра взрыва Царь-бомбы 58 Мт на высоте 4 км[# 15], но давление ударной волны у поверхности было несколько меньше из-за пониженной плотности воздуха на такой высоте взрыва.
17 000 K 0,2 МПа 0,01ρ¸ 10 м	0,7 c	1150 м ~5000 Гр	552 К	0,5 МПа 2,2 МПа 0,5 МПа 3,1ρ¸	772 м/с 0,85 с 518 м/с 2,85 с	Граница распространения сильной ударной волны: со снижением давления фронта ниже 0,49 МПа давление скоростного напора становится ниже давления фронта и далее ударная волна носит название «слабой»[лит 3] (С. 107), здесь также лежит граница резкого понижения плотности воздуха после прохода волны[лит 33] (С. 89). При падении температуры в огненном шаре ниже 20 000 К вещества паров бомбы соединяются с кислородом и образуют окислы[лит 34] (С. 32).
	0,75 c	1200 м	552 К	0,45 МПа 1,9 МПа 0,42 МПа 3ρ¸	740 м/с 1,12 с 486 м/с 3,6 с	При высоте взрыва 1200 м в летних условиях перед приходом ударной волны нагрев приземного воздуха толщиной от 10 до 1,5 м в эпицентре до 900 °C, в 1 км 650 °C, в 2 км ~400 °C; 3 км 200 °C; 4 км ~100 °C[лит 17] (С. 154).
	0,81 c	1250 м	453 К	0,4 МПа 1,64 МПа 0,36 МПа 2,82ρ¸	707 м/с 0,9 с 453 м/с 2,87с	При давлении фронта ниже 0,35—0,4 МПа скорость напора становится ниже скорости звука в волне, уменьшается сопротивление обтекания встречных предметов[лит 20] (С. 35) и в дальнейшем падает толкающая сила скоростного напора. Полное разрушение подземных кабельных линий, водопроводов, газопроводов, канализации, смотровых колодцев (отраж. волна 1,5 МПа)[лит 20] (С. 11),[лит 16].
	0,9 c 8—10 тыс. К Сириус	1300 м	417 К	0,35 МПа 1,36 МПа 0,28 МПа 2,7ρ¸	672 м/с 0,92 с 417 м/с 2,9 с	Максимум яркости второй фазы свечения сферы, радиус её в это время 875 м; к этому моменту она отдала ~20 % всей световой энергии[лит 9] (С. 44),[лит 3] (С. 81, 351, 355). С выростом длины пробега света обнажаются всё более глубокие слои нагретой сферы, скопом высвечивающие свою оставшуюся энергию в пространство; то есть сияние исходит изнутри и снаружи одновременно. Эквивалент эпицентра взрыва РДС-37 1,6 Мт на высоте 1550 м[# 15], в эпицентре хорошо показали себя убежища типа метро на глубинах от 10 до 50 м, животные в них остались целы[4].
15 000 К 0,115 МПа	1,13 с	1400 м	455 К	0,3 МПа 1,12 МПа 0,22 МПа 2,5ρ¸	635 м/с 0,96 с 378 м/с 2,9 с	После второго максимума сфера ещё немного подрастает, но яркостная температура её начинает необратимое снижение: шар, переходящий в купол, а затем в облако, в течение ~1 минуты с падением температуры меняет цвет, как показано во втором столбце.
		1500 м	445 К	0,28 МПа 1,05 МПа 0,2 МПа 2,4ρ¸	625 м/с 1 с 370 м/с 3 с	Давление в сфере снижается до атмосферного. В этом радиусе нагрев точки в воздухе до 200 °C[# 17].
12 000 K 0,015ρ¸ 20 м	1,4 c	1600 м 500 Гр	433 К	0,26 МПа 0,96 МПа 0,17 МПа 2,3ρ¸	605 м/с 1,1 с 350 м/с 2,8 с	На расстоянии 1,6 км от центра воздушного взрыва 1 Мт человек в бетонном убежище с толщиной перекрытия 73 см получит смертельное лучевое поражение, необходима толщина защиты 120 см бетона или 30 см стали[лит 3] (С. 16, 364).
0,1 МПа	1,6 с	1750 м 70 Гр	405 К 200 дБ	0,2 МПа 0,666 МПа 0,11 МПа 2,1ρ¸	555 м/с 1,2 с 287 м/с 2,8 с	Условия по ударной волне близки к условиям в районе эпицентра взрыва в Нагасаки (~21 кт на высоте ~500 м)[# 15]. Эквивалент района эпицентра взрыва в Хиросиме (13—18 кт на высоте 580—600 м)[# 15] для 1 Мт будет при высоте 2250 м; при давлении во фронте 0,1 МПа давление отражённой волны в эпицентре ~0,3 МПа[лит 35] (С. 28)[лит 19] (С. 191). Если бы здесь был эпицентр, отражённая волна 0,7 МПа разрушила бы отдельно стоящие убежища, рассчитанные на 0,35 МПа (близко к типу А-II или классу 2 0,3 МПа)[лит 36][лит 14] (С. 114).
	1,8 c 7000 К	1900 м	370 К 199 дБ	0,18 МПа 0,57 МПа 0,09 МПа 2ρ¸	537 м/с 1,3 с 268 м/с 2,7 с	Огненная сфера достигает почти максимального диаметра 1,9 км и на 3 секунды зависает в километре от поверхности, продолжая расширяться больше вверх и в стороны. Давление внутри становится ниже 1 атм.
(~5000 К) 1—0,85 атм	2 с	2000 м 50 Гр ~15 000 кДж/м²		0,16 МПа 0,49 МПа 0,07 МПа 1,9ρ¸	519 м/с 1,7 с 247 м/с 3,2 с	Эпицентр. В летних условиях перед приходом ударной волны нагрев приземного воздуха толщиной 9—12 м в эпицентре до 2100 °C, в радиусе 1 км 1000 °C, в 2 км св. 300 °C[лит 5] (С. 180). В рассматриваемых ниже зимних условиях нагрев воздуха значительно меньше, но взамен складываются наилучшие условия для отражения и распространения ударной волны.
Условия в облаке [# 1]	Время Ярк-ть и цвет облака	Радиус Радиац. Световой импульс	УСЛОВИЯ Темп-ра Звук[# 18]	В УДАРНОЙ Давление Плотность	ВОЛНЕ Скорость Время→	С этого момента отсчёт расстояния идёт по поверхности земли от точки эпицентра взрыва на высоте 2 км.
	2 с	0 м 50 Гр ~15 000 кДж/м²	198-207дБ	0,16⇒0,49 МПа		В радиусе от 0 до 2000 м — зона регулярного отражения[лит 14](С. 25) или ближняя зона[лит 37] (С. 29), в которой волна падает отвесно, отражается и давление у поверхности приближается к давлению отражения. Разрушение убежищ, рассчитанных на 200 кПа (тип А-III или класс 3) (0,5 МПа)[лит 36][лит 16]. Молниеносная форма лучевой болезни (50 Гр и выше)[лит 16], 100 % летальность в течение 6—9 суток только от радиации[лит 38](С. 69). Электромагнитный импульс имеет напряжённость электрического поля 13 кВ/м[лит 14](С. 39).
		700 м	197-206дБ	0,14⇒0,4МПа		Когда волна приходит не перпендикулярно, то на высокие наземные сооружения действуют два удара: первый сверху — фронт падающей волны (0,14 МПа), через несколько сотых долей секунды второй — отражённая от земли волна (до 0,4 МПа), идущая под углом вверх[лит 3](С. 10, 144). На подземные сооружения будет действовать один удар отражения. Разрушение ленточных фундаментов жилых зданий 0,4 МПа[лит 19] (С. 11) (не говоря уже о наземной их части). Слабое разрушение отдельно стоящих убежищ, рассчитанных на 0,35 МПа[лит 14](С. 114),[лит 16].
		1000 м	196-205дБ	0,12⇒0,35 МПа		Вероятность гибели человека от первичного действия ударной волны около 50 %[# 19] (0,314—0,38 МПа)[лит 3] (С. 541)(0,32 МПа)[лит 10] (С. 307), практически у всех порваны барабанные перепонки (0,28-0,31 МПа)[лит 3] (С. 541).
	3 с	1500 м	194-204дБ	0,1⇒0,3МПа		0,3 МПа — расчётное давление ударной волны для проектирования конструкций и защитных устройств подземных сооружений линий глубокого заложения метрополитена[лит 39]. Полное разрушение металлических и ж/б мостов пролётом 30—50 м 0,2—0,3 МПа[лит 16],[лит 20] (С. 27), полное разрушение убежищ в подвальных помещениях многоэтажных зданий (0,17—0,3 МПа)[лит 35] (С. 12),[лит 19] (С. 11), сильное и полное разрушение железнодорожных путей (0,2—0,5 МПа), слабое разрушение смотровых колодцев канализации и водопровода, кабельных подземных линий (0,2—0,4 МПа)[лит 20] (С. 27),[лит 16].
		2000 м	191-200дБ	0,08⇒0,2МПа		Полное разрушение[# 20] бетонных, железобетонных монолитных (малоэтажных) и сейсмостойких зданий (0,2 МПа)[лит 35] (С. 26),[лит 16]. Давление 0,12 МПа и выше — вся городская застройка сливается в сплошные завалы высотой 3—4 м[лит 20](С. 276),[лит 2] (С. 60). Полное разрушение встроенных убежищ, рассчитанных на 50 кПа (0,125 МПа). Человек получает баротравму лёгких средней тяжести (0,15—0,2 МПа)[лит 10] (С. 206).
	4,6 c 5-6 тыс. К Солнце	2100 м 20 Гр	365 К 195 дБ	0,11 МПа 0,34 МПа 0,04 МПа 2,1ρ¸	470 м/с 1,75 с 180 м/с 3 с	При высоте взрыва 2 км начиная от радиуса 2000 м — зона нерегулярного отражения[лит 14](С. 25): ударная волна падает под углом 45 °, фронт отражённой волны догоняет падающую и у поверхности образуется головная ударная волна, идущая параллельно земле — эффект или волна Маха[лит 3](С. 112)[лит 2](С. 30). Указанное в 5-й строчке давление отражения теперь реализуется при ударе волны Маха о перпендикулярную неразрушаемую стенку. Отражённая от эпицентра ударная волна достигает начавшую подниматься огненную сферу.
(7 500 К) 0,02ρ˛ ~100 м	5 с	2230 м ~10 Гр	353 К 194 дБ	0,1 МПа 0,275 МПа 0,03 МПа 1,63ρ¸	460 м/с 2 с 174 м/с 2,9 с	Опасные поражения[# 19] человека ударной волной (0,1 МПа и более)[лит 16][лит 19] (С. 12). Разрыв лёгких ударной[лит 3] (С. 540) и звуковой волной[лит 40], 50%-я вероятность разрыва барабанных перепонок (0,1 МПа)[лит 10] (С. 206). Крайне тяжёлая острая лучевая болезнь, по сочетании травм 100 % летальность в пределах 1—2 недель[лит 38](С. 67—69),[лит 41][лит 16]. Некоторые люди внутри зданий при давлении ударной волны 0,1—0,14 МПа могут выжить (наблюдения в Хиросиме)[лит 3] (С. 612)[# 21]. Безопасное нахождение в танке[лит 2], в укреплённом подвале с усиленным ж/б перекрытием[лит 19][лит 42](С. 238) и в большинстве убежищ Г. О. Разрушение грузовых автомобилей[лит 16]. 0,1 МПа — расчётное давление ударной волны для проектирования конструкций и защитных устройств подземных сооружений линий мелкого заложения метрополитена[лит 39].
(4000 К) 0,9-0,8 атм		2550 м 3 Гр	347 К 193 дБ	0,09 МПа 0,025 МПа	450 м/с 2,15 с 160 м/с 2,95 с	Отражённая волна прокатывается по огненной области: шар приплющивается, подминается снизу и ускоряет подъём, причём центральная и более нагретая часть поднимается быстрее, а окраинные и холодные части медленнее; пустая изотермическая полость в сфере схлопывается преимущественно вверх, образуя быстрый восходящий поток над эпицентром — будущую ножку гриба. Полное разрушение[# 20] железобетонных зданий с большой площадью остекления 0,09-0,1 МПа[лит 16]. На расстояниях свыше 2,5 км (давление <0,1 МПа) в сильный дождь и туман давление ударной волны может упасть на 15—30 %; снегопад почти не влияет на волну[лит 5] (С. 183).
		2800 м 1 Гр 8000кДж/м²	341 К 192 дБ	0,08 МПа 0,21 МПа 0,02 МПа	439 м/с 2,2 с 146 м/с 3,15 с	В мирных условиях и своевременном лечении люди, получившие дозу 1—1,6 Гр имеют неопасное лучевое поражение[лит 16][лит 19] (С. 67), но при сопровождающих катастрофу антисанитарии и тяжёлых физических и психологических нагрузках, отсутствии медицинской помощи, питания и нормального отдыха около половины оказавшихся вне укрытий погибают только от радиации и сопутствующих заболеваний[лит 41] (С. 52), а по сумме повреждений (плюс травмы, ожоги, завалы) в зоне свыше 0,08 МПа гибнут 98 %[лит 43]. Давление менее 0,1 МПа — городские районы с плотной застройкой превращаются в сплошные завалы[лит 20] (С. 28). Полное разрушение[# 20] деревоземляных ПРУ, рассчитанных на 30 кПа (0,08 МПа). Среднее разрушение[# 22] сейсмостойких зданий (0,08—0,12) МПа[лит 16]. Корабль (пароход) получает сильные повреждения и теряет подвижность (0,08—0,1 МПа)[лит 14] (С. 114)[лит 3] (С. 256), но остаётся на плаву.
		2900 м	335 К 191 дБ	0,07 МПа 0,18 МПа 0,015 МПа 1,46ρ¸	430 м/с 2,33 с 160 м/с 3,2 с	Сфера перешла в огненный купол, в нём после схлопывания пустой полости раскалённые газы заворачиваются в торообразный вихрь, сохраняющийся до конца подъёма гриба; горячие продукты взрыва локализуются в верхней части купола[лит 17]. Область 0,07 МПа — радиус зоны сильного запыления после взрыва (широкого основания ножки «гриба»)[лит 26](С. 117). Обрушение дымовых труб с толщиной ж/б стен 20 см (0,07 МПа)[лит 44](С. 136, 137). Полное разрушение[# 20] подвалов без усиления конструкций (0,075 МПа), слабое разрушение встроенных убежищ, рассчитанных на 0,05 МПа (0,075 МПа)[лит 16].
		3200 м	329 К 190 дБ	0,06 МПа 0,15 МПа 0,01 МПа 1,4ρ¸	416 м/с 2,5 с 115 м/с 3,3 с	Купол, переходящий в облако, как пузырь всплывает вверх, увлекая за собой столб из дыма и пыли с поверхности земли: начинает расти характерный взрывной гриб. Столб запылённого воздуха (ножка гриба) не достаёт до облака и весь подъём тянется за ним отдельно, пыль с земли не смешивается с продуктами реакции. Скорость ветра у поверхности к эпицентру ~100 км/ч. Тяжёлые поражения[# 23] человека ударной волной (0,06—1 МПа)[лит 19] (С. 12),[лит 16]. Полное разрушение водонапорных башен (0,06—0,07 МПа)[лит 20] (С. 27),[лит 16].
		3600 м ~0,05 Гр	323 К 188 дБ	0,05 МПа 0,12 МПа 0,008 МПа 1,33ρ¸	404 м/с 2,65 с 99,2 м/с 3,5 с	Неопасная доза радиации[лит 16][лит 19]. Люди и предметы оставляют «тени» на асфальте[лит 3]. Полное разрушение[# 20] административных многоэтажных каркасных (офисных) зданий (0,05—0,06 МПа), укрытий простейшего типа; сильное[# 22] и полное разрушение массивных промышленных сооружений 0,05—0,1 МПа[лит 35](С. 26),[лит 19](С. 11),[лит 20] (С. 27), [лит 16]. Практически вся городская застройка разрушена с образованием местных завалов (один дом — один завал)[лит 20] (С. 246), отдельные обломки отбрасываются до 1 км[5]. Полное разрушение легковых автомобилей. Полное уничтожение леса (0,05 МПа и более)[лит 2] (С. 60), район выглядит так, будто там ничто не росло[лит 45]. В зоне с этим радиусом 75 % убежищ сохраняется[лит 14] (С. 44). Разрушения аналогичны землетрясению 10 бал.
		4300 м	316 К 186 дБ	0,04 МПа 0,09 МПа 0,0052 МПа 1,26ρ¸	392 м/с 2,8 с 82 м/с 3,65 с	Средние поражения[# 24] человека ударной волной (0,04—0,06 МПа)[лит 16],[лит 19] (С. 12). Полное разрушение[# 20] складов, немассивных промышленных зданий 0,04—0,05 МПа; сильное разрушение[# 25] многоэтажных железобетонных зданий с большой площадью остекления 0,04-0,09 МПа и административных зданий 0,04—0,05 МПа[лит 16].
	8—10 с					Окончание эффективного времени второй фазы свечения, выделилось ~80 % суммарной энергии светового излучения[лит 3] (С. 355). Оставшиеся 20 % неопасно высвечиваются до конца первой минуты с непрерывным понижением интенсивности, постепенно теряясь в клубах облака. Дальнейшие по времени разрушительные воздействия связаны с уходящей ударной волной и разгорающимися пожарами, а ядерный гриб атмосферного взрыва, несмотря на грандиозный и устрашающий вид, становится практически безвредным, если не считать опасность пролёта сквозь него на самолёте[лит 44] (С. 242).
~3500 К	10 с ~3000 К	4600 м 4000кДж/м²	313 К 185 дБ	0,035 МПа 0,004 МПа 1,23ρ¸	386 м/с 3,15 с 73 м/с 3,8 с	Огненный купол превращается в огненное облако, с подъёмом растущее в объёме; скорость подъёма ~300 км/ч. На расстоянии 5 км от эпицентра высота фронта волны Маха 200 м. Радиус начала повреждений барабанных перепонок ударной волной (0,035 МПа[лит 3] (С. 541), 0,034—0,045 МПа[лит 10] (С. 206)). В радиусе давления 0,035—0,08 МПа 50 % людей гибнут, 40 % получают ранения, 10 % остаются невредимы[лит 43]. В Хиросиме в радиусе давления 0,035 МПа (1,6 км) до 90 % людей (учащиеся) на улице погибли и пропали без вести, а среди находившихся в разных укрытиях выжили 74 %. Автомобиль получает большие вмятины, разбивание стёкол и выбивание дверей, но может остаться на ходу (0,035 МПа)[лит 3] (С. 35, 92, 247, 612). Разрушение укрытий простейшего типа (0,035—0,05 МПа)[лит 19] (С. 11).
	~5 с— 1 мин.					В случае взрыва во влажной атмосфере за фронтом ударной волны, в области разрежения и охлаждения, появляются конденсационные облака (эффект камеры Вильсона)[лит 3](С. 52) в виде расширяющегося купола, кольца, системы колец, полос или просто облаков, окружающих растущий «гриб» и постепенно исчезающих. Эти образования являются позже максимума свечения и практически не ослабляют опасный световой импульс. На 10—15-й секунде они могут полностью закрыть взрыв и образовать туманный купол, который из-за яркой внутренней подсветки сам становится похож на огненный шар гораздо большего масштаба, чем есть на самом деле.
		5300 м 3000кДж/м²	310 К 184 дБ	0,03 МПа 0,066 МПа 0,003 МПа 1,21ρ¸	380 м/с 3,3 с 63 м/с 3,9 с	Радиус ожогов третьей-четвёртой степени в зимней одежде (2093 кДж/м² и выше)[лит 16]. При взрыве 0,5 Мт отброс ударной волной 0,03 МПа человека весом 80 кг стоя: 18 м с начальной скоростью 29 км/ч, лёжа: 1,3 м и 11 км/ч[лит 17](С. 229). В случае падения головой о твёрдое препятствие со скоростью 25 км/ч и выше 100%-я гибель, телом со скоростью 23 км/ч и выше — порог летальности[лит 10] (С. 287, 288). Полное разрушение[# 20] многоэтажных кирпичных домов 0,03—0,04 МПа, панельных домов 0,03—0,06 МПа, сильное разрушение[# 25] складов 0,03—0,05 МПа, среднее разрушение[# 22] каркасных административных зданий 0,03—0,04 МПа, слабое разрушение деревоземляных противорадиационных укрытий, рассчитанных на 0,03 МПа (0,03—0,05 МПа)[лит 19](С. 11),[лит 35](С. 26),[лит 20](С. 27),[лит 16]. Разрушения аналогичны землетрясению 8 баллов. Безопасно почти в любом подвале[лит 19].
	15 с	6400 м 2000кДж/м²	307 К 182 дБ	0,025 МПа 0,0021 МПа 1,17ρ¸	374 м/с 3,5 с 54 м/с 4 с	На огненном облаке появляются тёмные пятна. Ожоги второй—третьей степени в зимней одежде (1675—2093кДж/м²)[лит 18] (С. 238), без учёта ожогов пламенем горящей одежды и пожаров вокруг. Люди и предметы оставляют «тени» на вспузыренной окрашенной поверхности (до 1675 кДж/м²)[лит 3] (С. 335). Слабое разрушение[# 26] сейсмостойких зданий 0,025—0,035 МПа[лит 16]. На первых километрах выживший после взрыва человек будет плохо понимать, что происходит вокруг из-за поражения слуха и сотрясения мозга ударной волной.
		7500 м 1500кДж/м²	303 К 180 дБ	0,02 МПа 0,042 МПа 0,0014 МПа 1,14ρ¸	367 м/с 3,7 с 44 м/с 4,2 с	«Гриб» вырос до 5 км (3 км над центром взрыва), скорость подъёма 480 км/час[лит 3] (С. 38). Радиус ожогов первой степени в зимней одежде (1465—1675 кДж/м²)[лит 18] (С. 238). Лёгкие поражения[# 27] человека ударной волной (0,02—0,04 МПа)[лит 16],[лит 19](С. 12). Полное разрушение[# 20] деревянных домов (0,02—0,03 МПа), сильное разрушение[# 25] кирпичных многоэтажных домов (0,02—0,03 МПа), среднее разрушение[# 22] кирпичных складов (0,02—0,03 МПа), многоэтажных железобетонных 0,02—0,04МПа, панельных (0,02—0,03 МПа) домов; слабое разрушение[# 26] административных каркасных зданий (0,02—0,03 МПа), массивных промышленных сооружений (0,02—0,04 МПа), подвалов без усилений несущих конструкций[лит 19](С. 11),[лит 20](С. 27)[лит 35](С. 26),[лит 16]. Воспламенение автомобилей[лит 16]. В радиусе 7,5 км в лесном массиве повалено до 90 % деревьев, район практически непроходим[лит 12] (С. 259). Разрушения аналогичны землетрясению 6 бал., урагану 12 бал. до 39 м/с.
	25 с	10 000 м 800кДж/м²	300 К 178 дБ	0,015 МПа 0,0008 МПа 1,1ρ¸	360 м/с 4 с 33 м/с 4,4 с	Граница района многочисленных травм от падения и от летящих обломков и осколков стекла (0,014 МПа и более)[лит 3] (С. 624). Ожоги третьей—четвёртой степени в летней одежде (св. 630 кДж/м²)[лит 16], ожоги третьей степени в демисезонной одежде[лит 18] (С. 238). В радиусе 0,014—0,035 МПа 5 % гибнут, 45 % травмируются, 50 % невредимы[лит 43]. Среднее разрушение[# 22] малоэтажных кирпичных домов 0,015—0,025 МПа[лит 16][лит 20](С. 27). В радиусе 9,5 км повалено около 30 % деревьев, лесной массив проходим только пешеходами[лит 12] (С. 259).
		12 300 м	298 176 дБ	0,012 МПа 0,0005 МПа	356 м/с 26 м/с	Вся масса облака вращается огненным кольцом. Если взрыв произошёл над морем, то гриб-облако будет висеть в воздухе без пылевого столба. Ударная волна 0,012 МПа может перевернуть дом-прицеп (жилой трейлер)[лит 3] (С. 215). В радиусе 12 км лесной массив теряет немного деревьев и поломаны ветви, район проходим автотранспортом[лит 3] (С. 171).
		13 300 м 500кДж/м²				У гриба может появиться «юбочка» из конденсата паров воды в потоке тёплого воздуха, веером затягиваемого облаком в холодные верхние слои атмосферы. В дальнейшем этот паровой конус сливается с пылевым столбом и сам становится ножкой гриба. Радиус ожогов третьей степени открытой кожи (500 кДж/м² и выше), ожоги второй степени в летней и межсезонной одежде (420—630 кДж/м²)[лит 18] (С. 238),[лит 16].
		14 300 м	296 К 174 дБ	0,01 МПа 0,02 МПа 0,00034МПа 1,07ρ¸	354 м/с 23 м/с	«Гриб» вырос до 7 км (5 км от центра)[лит 3] (С. 39); огненное облако светит всё слабее. Воспламеняется бумага, тёмный брезент. Зона сплошных пожаров, в районах плотной сгораемой застройки возможны огненный шторм, смерч (Хиросима, «Операция Гоморра»). Слабое разрушение[# 26] панельных зданий 0,01—0,02 МПа[лит 16]. Вывод из строя авиатехники и ракет 0,01—0,03 МПа. Разбиты 100 % оконных стёкол (0,01 МПа и выше)[лит 32] (С. 195). Разрушения аналогичны землетрясению 4—5 баллов, шторму 9—11 балов V = 21—28,5м/с[лит 16].
		~15 000 м 375кДж/м²				Радиус ожогов второй—третьей степени открытых частей тела и под летней одеждой (375 кДж/м² и выше), первой степени в демисезонной одежде[лит 18] (С. 238),[лит 16]. Зона давления 0,01 МПа — внешняя граница очага поражения по ударной волне для незащищённого человека[лит 14] (С. 44),
		17 000 м	172 дБ	0,008 МПа 0,00022МПа 1,06ρ¸	351 м/с 19 м/с	В радиусе давления 0,007—0,014 МПа 25 % людей травмируются, 75 % невредимы[лит 43]. Среднее разрушение[# 22] деревянных домов 0,008—0,012 МПа. Слабое разрушение[# 26] многоэтажных кирпичных зданий 0,008—0,010 МПа[лит 16],[лит 20] (С. 27).
	40 с	20 000 м 250кДж/м²	170 дБ	0,006 МПа 0,00012МПа 1,042ρ¸	349 м/с 14 м/с	Скорость роста гриба 400 км/ч[лит 3] (С. 93). Радиус ожогов первой степени в летней одежде (250 кДж/м² и выше). Слабое разрушение[# 26] деревянных домов 0,006—0,008 МПа[лит 20] (С. 27,)[лит 16].
		21 300 м 200кДж/м²				К концу минуты на облаке исчезают последние светящиеся пятна[лит 8] (С. 56). Радиус ожогов первой степени открытой кожи (200 кДж/м² и выше)[лит 16] — в пляжной одежде выход из строя и возможна гибель. Исписанный лист бумаги выгорает, в то время как чистый лист остаётся цел (210 кДж/м²)[лит 3](С. 336, 554).
~1800 К	1 мин.	22 400 м 150кДж/м²	293 К 168 дБ	~0,005 МПа 9⋅10−5МПа 1,03ρ¸	347 м/с 12 м/с	"Гриб" поднялся до 7 км от центра взрыва. Через минуту с падением температуры газов ниже 1800 К облако окончательно перестаёт излучать свет[лит 3] (С. 35),[лит 6] (С. 477), и теперь, при сухой погоде может иметь красноватый, рыжеватый или коричневый оттенок из-за содержащихся в нём окислов азота[лит 6] (С. 436),[лит 8] (С. 64),[лит 34] (С. 31), чем будет выделяться среди других облаков. Если же взрыв состоялся при высокой влажности, то облако будет белым или желтоватым. Разрушение армированного остекления[лит 16]. Корчевание больших деревьев (вне лесных массивов). Зона отдельных пожаров.
	1,5 мин.	32 км 60 кДж/м²	291 К 160 дБ	~0,002 МПа 1⋅10−5 МПа	343 м/с 5 м/с	"Гриб" поднялся до 10 км, скорость подъёма ~220 км/час[лит 3] (С. 38). Выше тропопаузы облако развивается преимущественно в ширину[лит 3] (С. 39). Максимальный радиус поражения незащищённой чувствительной электроаппаратуры электромагнитным импульсом[лит 16]. Разбиты почти все обычные и часть армированных стёкол в окнах[лит 16][лит 19] (С. 11) — может быть фатально морозной зимой плюс возможность порезов летящими осколками. Ближе этого радиуса человек не услышит грохот взрыва из-за вре́менной потери слуха от ударной волны (0,002 МПа и более)[лит 10] (С. 206), 160 дБ — звук выстрела из ружья калибра 7,7 мм близко от уха[лит 40]
	2 мин.	40 км	289 К 154 дБ	0,001 МПа 3⋅10−6 МПа	341 м/с 2,34 м/с	Скорость роста гриба ~200 км/ч, скорость воздуха в столбе невысоко от земли 460 км/ч[лит 3] (С. 94), столб движется уже не столько от начального импульса, сколько от движения ветров к эпицентру и выдавливания воздуха вверх (типа кумулятивного эффекта). Среднее разрушение обычного и слабое разрушение армированного остекления[лит 16]. Разбиты 1 % всех стёкол или 2 стекла на 10 человек[лит 32] (С. 195). Звук ударной волны 150 дБ соответствует шуму при взлёте ракеты Сатурн-5 или Н-1 на расстоянии 100 м[лит 40].
	2,5 мин.	48 км	289 К 143 дБ	0,00028 МПа		Возможно выбивание стёкол в окнах[лит 3] (С. 128, 621) 0,02 % от общего числа[лит 32] (С. 196). Звук 140—150 дБ — шум рядом со взлетающим самолётом, 140 дБ — максимальная громкость на рок-концерте.
	4 мин.	85 км 40 кДж/м²	289 К 130 дБ	менее 0,0001МПа	менее 341 м/с	С этого расстояния при хорошей видимости выросший и зависший на 2—3 секунды перед началом подъёма огненный шар похож на большое неестественно яркое белое Солнце у горизонта, а в момент первого максимума (0,001 с) вспышка в 30 раз ярче полуденного светила[лит 3](С. 34),[лит 12](С. 25), может вызвать ожог сетчатки глаз[лит 16], прилив тепла к лицу[лит 8](С. 423). Подошедшая через 4 минуты ударная волна, если её направление совпадает с ветром, может сбить с ног человека, побить стёкла в окнах и поломать непрочные конструкции (как было на испытании РДС-37[лит 29]). В общем же случае она теряет оглушающую и разрушающую силу и вырождается в громоподобный звук, слышимый за сотни километров. «Гриб» поднялся свыше 16 км, скорость подъёма ~140 км/час[лит 3] (С. 38).
	8 мин.	165 км	288 К	—	340 м/с	Вспышка не видна за горизонтом, зато видно сильное зарево и затем огненное облако. Выросший «гриб» на таком расстоянии на пределе видимости, он прекращает подъём, его высота 18—24 км, из них облако 9 км в высоту и 20—30 км в диаметре[лит 3] (С. 39, 94),[лит 2] (С. 48),[лит 19] (С. 23), своей широкой частью оно «опирается» на тропопаузу[лит 3] (С. 41). Ветер к эпицентру утихает, пылевой столб высотой ок. 10 км останавливается и начинает распад и осаждение.
	20 мин.	410 км			340 м/с	На таком расстоянии виден только отблеск на небе; звук взрыва не слышен, но пройдёт беззвучная воздушная волна (наподобие волны в океане), уходящая ещё на многие тысячи км[лит 11] (С. 67). Через 20 минут в облаке прекращается тороидальное вращение[лит 34] (С. 31). Вес водяного пара, заброшенного в стратосферу, порядка нескольких десятков тысяч тонн[лит 34] (С. 31). Осевший столб накрывает пылью район протяжённостью в несколько километров[6]. Грибовидное облако наблюдается около часа или более, пока не развеется ветрами и не перемешается с обычной облачностью[лит 3] (С. 40).
Условия в сфере: темп-ра давление плотность пробег света [# 1]	Время [# 2] Ярк-ть и цвет вспыш- ки [# 3]	Рассто- яние [# 4] Радиац. [# 5] Световой импульс [# 6]	УСЛОВИЯ Темпера- тура [# 8] Пробег света [# 9] Звук [# 18]	В УДАРНОЙ Давление фронта [# 10] отражения напора [# 11] Плотность [# 12]	ВОЛНЕ Скорость фронта Время⊕ [# 13] Скорость напора Время⇒ [# 14]	Примечания[# 7]
Примечания Условия внутри огненной сферы: температура вещества в центральных областях в этот момент; давление в мегапаскалях: 0,1 МПа ~ 1 атм; плотность в единицах плотности атмосферы на уровне моря; свободный пробег квантов света внутри сферы. Цвет графы — примерная цветность излучения плазмы в этот момент; Время отмечает момент прихода ударной волны; до времени 0,1 мс — момент прихода границы огненной сферы; Видимая со стороны яркостная температура светящейся области в этот момент. Для сравнения, яркостная температура Солнца 5578 К. Цвет графы — примерный цвет вспышки в этот момент (восприятие цвета может быть искажено из-за большой яркости). Расстояние от центра взрыва: до 0,1 мс — расстояние до границы светящейся сферы; после — расстояние до фронта ударной волны; Суммарная доза проникающей радиации на данном расстоянии от взрыва. Световой импульс (кДж/м²) — количество световой энергии на данном расстоянии от взрыва, падающей на освещаемую поверхность в виде электромагнитного излучения в ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной областях спектра при прозрачности атмосферы до 100 км за всё время свечения огненного шара. При мегатонном взрыве 80% световой энергии выделяются в первые 10 с. Для сравнения: энергия солнечного излучения за 10 секунд составляет до 15 кДж/м². В случае неидеального городского воздуха цифру светового импульса надо умножать на коэффициент прозрачности атмосферы: при дальности видимости до 20 км 0,8; до 10 км 0,66; до 5 км 0,36; до 1 км 0,12. При рассмотрении в примечаниях последствий для людей, техники и строений учитывается только воздействие факторов самого взрыва в идеальных условиях и в незамутнённой безоблачной атмосфере. Последующие пожары и обрушения, выбросы вредных веществ и радиоактивное заражение, а также всевозможные отражения, наложения, экранирования света и радиации в основном не учитываются. Отражение ударной волны и образование слитной головной волны учтено. Объекты как бы находятся в чистом поле и не заслоняют друг друга. Усложняющие факторы могут как увеличить последствия, так и уменьшить их. Температура воздуха во фронте ударной волны в кельвинах при начальной температуре воздуха 288 К (15 °C) без учёта теплового излучения вспышки; теоретическая температура нагрева встречных предметов и приземного воздуха дана отдельно в примечаниях. Свободный пробег света в ударной волне, м. Избыточное давление воздуха во фронте ударной волны в идеальных (так называемых зимних) условиях распространения; в мегапаскалях (МПа), 1 МПа примерно равен 10 атмосфер. Оно определяет разрушающее действие ударной волны Давление отражённой ударной волны — максимальное давление, возникающее при отражении ударного фронта от перпендикулярной поверхности: поверхности земли или воды недалеко от эпицентра; горы или перпендикулярной стены на больших расстояниях. Усиление объясняется сложением энергий фронта и подпирающего скоростного напора. Обычно это давление бывает меньше указанного из-за неперпендикулярности падения волны и неидеальности отражающей поверхности (неровности и смягчающая удар подвижность препятствия, нагрев воздуха светом). Максимальное давление скоростного напора воздуха за фронтом (МПа), определяет разгоняющее и отбрасывающее действие ударной волны; скорость напора дана в соседней графе. При больших давлениях скоростной напор может оказывать на наземные объекты более разрушительное действие, чем фронт ударной волны. Плотность воздуха во фронте ударной волны в единицах плотности воздуха на уровне моря ρ¸, например при 15 °C ρ¸=1,225 кг/м³. Скорость фронта: до времени 0,1 мс — скорость роста светящейся сферы; после — скорость движения фронта ударной волны. Время(⊕) — длительность положительной фазы ударной волны, то есть продолжительность действия давления выше атмосферного. Последующая отрицательная фаза ударной волны значительно слабее и длится около 10 с на всех расстояниях свыше 1,35 км от мегатонного взрыва. Максимальная скорость движения воздуха за границей фронта, определяющая действие скоростного напора ударной волны, вроде ураганного ветра. Время(⇒) — длительность скоростного напора или движения воздуха от центра взрыва, оно продолжается даже после падения давления ниже атмосферного. Рассчитано по формуле подобия ударной волны и других параметров для различных мощностей зарядов (Б. Хопкинсон, 1915): R1/R2 = (q1/q2)1/3, где R1 и R2 — расстояния на которых будет наблюдаться одинаковое давление ударной волны; q1 и q2 — мощности сопоставляемых зарядов. При взрыве 1 Мт на высоте 50 м над поверхностью в обычном мягком грунте будут наблюдаться следующие явления: под эпицентром: на глубине 10 м смещение грунтового массива ~15 м (что равносильно появлению здесь воронки) со скоростью свыше 200 м/с и давление ~400 МПа; на глубине 20 м смещение 10 м со скоростью 100 м/с и давление 200 МПа; на глубине 50 м смещение 7 м со скоростью 40 м/с и давление 50 МПа; на глубине 70 м смещение 5—6 м со скоростью 20 м/с и давление 25 МПа; на глубине 100 м смещение 3 м со скоростью 7—8 м/с и давление 10 МПа — всё ещё возможно разрушение подземных сооружений, а размер смещения не позволяет в них уцелеть людям; по радиусу от эпицентра на глубине 10 м (на глубине заложения прочного котлованного сооружения): на расстоянии 100 м смещение ~4 м со скоростью 40 м/с и давление 50—60 МПа; на расстоянии 300 м смещение 1 м со скоростью 5 м/с и давление 7—8 МПа; на расстоянии 400 м смещение 0,7 м со скоростью 2—2,5 м/с и давление 5 МПа — возможна постройка котлованного защитного сооружения; на расстоянии 1000 м смещение 0,15 м со скоростью до 0,5 м/с и давление ~0,5 МПа. Нагрев некоей неподвижной точки в воздухе без учёта конвекции и расширения шара. Нагрев твёрдых материальных объектов, как-то: поверхность земли, металл техники, кожа человека, может сильно отличаться от указанной в меньшую сторону, глубинные неразрушенные слои могут вообще не изменить свою температуру. Внутри огненной сферы нагрев предметов в большей степени определяется температурой газов сферы, чем её тепловым излучением и тепловым импульсом ударной волны. Звуковое давление фронта ударной волны в децибелах (дБ). Звук фронта это резкий и быстрый звуковой удар вроде хлопка петарды или выстрела салюта, но гораздо сильнее. Сразу за фронтом уровень шума значительно меньше, поскольку это будет звучание скоростного напора, разрушений и эхо звуковых отражений о препятствия. Опасные поражения (свыше 0,1 МПа) — крайне тяжёлые и смертельные поражения, кровоизлияния в мозг, возможны переломы тонких косточек глазниц и попадание их в пазухи. Здесь и далее только первичное непосредственное действие фронта ударной волны без учёта возможности косвенного поражения из-за отброса человека скоростным напором, падения обломков, порезов осколками стёкол. При мощностях взрыва свыше 10 кт вторичная травматичность от метательного действия и последующего падения может значительно превышать первичное действие ударной волны, но точно предсказать эти последствия невозможно. Полное разрушение — снос всего здания, обрушение большей части несущих конструкций и перекрытий, может быть повреждён подвал. В Хиросиме недалеко от эпицентра отдельные здания, оставшиеся не до конца разрушенными и где выжили некоторые люди, имели прочную сейсмостойкую конструкцию из монолитного железобетона, относительно небольшие окна и чаще всего не более 3—4 этажей (до 30 м высоты). Среднее разрушение — разрушение крыш, большей части внутренних перегородок, возможно обрушение чердачных перекрытий, стен верхних этажей, деформации несущих конструкций. Тяжёлые поражения (0,06—1 МПа) — сильная контузия всего организма, травмы головного мозга с длительной потерей сознания, повреждения внутренних органов, тяжёлые переломы конечностей. Поражения средней тяжести (0,04—0,06 МПа) — сотрясение головного мозга с потерей сознания, кровотечение из ушей и носа, расстройство речи и слуха, переломы и вывихи конечностей. Возможны разрывы барабанных перепонок. Сильное разрушение — снос кровли, всех ненесущих стен, частичное разрушение несущих стен (колонн) и перекрытий, разрушение верхних этажей, большие трещины и деформации стен, деформации перекрытий нижних этажей. Слабое разрушение — ломаются или деформируются лёгкие перегородки, выбиваются двери и окна, частично повреждается кровля, возможны трещины в верхних этажах. Лёгкие поражения (0,02—0,04 МПа) — лёгкая контузия, звон в ушах, головокружение, головная боль, ушибы, вывихи.