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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : thermonukleare Explosion im Weltall


antiprodukt
2019-05-11, 16:33:39
Hallo!

Der große unmittelbare Schaden von thermonuklearen Waffen in der Atmosphäre ergibt sich ja aus der Kombination der Strahlung (Lichtblitz: Hitze) und der Druckwellen (pos./neg. Blast) der Explosion.

Jetzt zu meiner Frage:
Wenn man im Vakuum des Weltalls - in sagen wir 100m Entfernung - zu einem strahlungsresisten Ziel (massive Kugel, 10m Durchmesser aus hitzebeständigem Material) eine entsprechende Detonation (10MT) auslöst, passiert da überhaupt noch etwas mit der Kugel außer der Photonenkontakt und der damit verbundenen Erwärmung?

Um etwaige Effekte von Fragmenten der Explosionsvorrichtung auszuschließen, könnte man auch einfach eine Materie/Antimaterie-Reaktion im entsprechenden Äquivalent zu der freigesetzten Explsionsenergie einer 10MT Waffe annehmen.

Kommt da irgendein nennenswerter Impuls? Im Vakuum fehlt doch das Medium hierfür.
Andererseits wie käme es dann zu der Impulsübertragung bei einem nuklearen Pulstriebwerk wie dem Orion-Projekt (https://de.wikipedia.org/wiki/Orion-Projekt)?

EvilOlive
2019-05-11, 16:59:53
Die Amerikaner haben zwei solcher Tests durchgeführt die Ergebnisse kannst du hier nachlesen:

https://en.wikipedia.org/wiki/Starfish_Prime

Knuddelbearli
2019-05-11, 17:22:28
Wärme und Druckwelle ist im Weltall ziemlich egal, dafür fehlt ohne Luft etwas was die Strahlung dämpft.

Trap
2019-05-11, 17:24:09
Kommt da irgendein nennenswertee Impuls? Im Vakuum fehlt doch das Medium hierfür.
Elektromagnetische Strahlung kann Impuls übertragen: https://de.wikipedia.org/wiki/Strahlungsdruck

antiprodukt
2019-05-11, 17:26:04
Die Amerikaner haben zwei solcher Tests durchgeführt die Ergebnisse kannst du hier nachlesen:

https://en.wikipedia.org/wiki/Starfish_Prime

Für meine Fragestellung irrelevant.
Dieser Test war nicht im Weltraum - nicht mal die ISS ist im "richtigen" Weltraum. Sogar bis über den Mond hinaus ist nicht wirklich "Weltraum" (siehe https://science.orf.at/stories/2967191/ beispielsweise) und die meisten Ergebnisse des Tests beschäftigen sich mit dem EMP und der Ionosphäre.

Meine Frage bezog sich aber auf das Weltall.
Also der quasi leere Raum - von mir aus zwischen den Planeten oder zwischen Sonne und Proxima Centauri.
Keine Nebel, keine Atmosphären-Nähe - just space.

antiprodukt
2019-05-11, 17:31:39
Wärme und Druckwelle ist im Weltall ziemlich egal, dafür fehlt ohne Luft etwas was die Strahlung dämpft.

Und welche Auswirkung hätte dies?

Elektromagnetische Strahlung kann Impuls übertragen: https://de.wikipedia.org/wiki/Strahlungsdruck

Wäre dieser nennenswert bei den besagten 10MT in 100m Entfernung? Die Kugel hat ja auch eine Masse (nicht definiert, aber eine Tonne wäre wohl nicht verkehrt).
Nimmt die Strahlung doch mit 1/r² ab - wenn man jetzt so eine Explosion als punktförmigen Strahler annimmt.

Trap
2019-05-11, 18:07:57
Gute Frage, bin zu sehr aus der Übung um besonders sicher bei dem Ergebnis zu sein...

Rausbekommen hab ich, dass die Kugel sich dann mit ~80 m/s bewegt (wenn sie alles absorbiert).

Plutos
2019-05-11, 18:33:33
Wenn sie "alles absorbiert", dann würde sie sich doch erwärmen statt zu beschleunigen? Wichtig wäre doch gerade der Anteil, den sie reflektiert? :confused:

antiprodukt
2019-05-11, 18:39:16
Wenn sie "alles absorbiert", dann würde sie sich doch erwärmen statt zu beschleunigen? Wichtig wäre doch gerade der Anteil, den sie reflektiert? :confused:

Meinst du die Wärme, welche sie reflektiert?
Die würde ja - obwohl von einer Seite "angewärmt" - wieder über den gesamten Körper gleichmäßig abgestrahlt. Somit würden sich etwaige Beschleunigungen gegenseitig aufheben.
Quasi so wie etwas in der Mitte einer perfekten, homogenen Kugel schwerelos wäre - da sich alle Anziehungskräft aufheben.

Da aber bei der Erwärmung auch ein "Stoßvorgang" stattfindet - und zwar nur von einer Seite her,, bekommt die Kugel einen Impuls: aus der Richtung der Reaktion, eben von jener weg.

Monger
2019-05-11, 18:47:58
Um mal mit einem populären Vorurteil aufzuräumen: Photonen sind masselos, aber nicht impulslos. Damit können sie bei Aufprall durchaus ne Richtungsänderung herbei führen. Und natürlich entsteht bei ner Kernspaltung mehr als nur Gamma Strahlung.

Schnoesel
2019-05-11, 18:51:45
Das kann weg

maguumo
2019-05-11, 19:00:25
Andererseits wie käme es dann zu der Impulsübertragung bei einem nuklearen Pulstriebwerk wie dem Orion-Projekt (https://de.wikipedia.org/wiki/Orion-Projekt)?
Mit normalen Kernwaffen? Gar nicht (bzw. es kommt nichts brauchbares an). Für Projekt Orion (und wohl ein paar weniger freundliche militärische Anwendungszwecke) waren nukleare Richtladungen vorgesehen. Die Röntgenstrahlung die die Kernwaffe freisetzt wird von Berylliumoxid in Infrarotstrahlung umgewandelt und verdampft einen Tamper aus Wolfram. Das Plasma Klatsch auf die Schubplatte und schiebt das Schiff an. Stichworte "nuclear shaped charge" und "casaba howitzer" zum rumgoogeln.

Mit einer normalen Kernwaffe dürfte das gleiche wie bei einer Lichtuhr passieren: Du verdampfst auf der der Kernwaffe zugewandten Seite jede Menge Material und das gibt dir einen weitaus größeren Impuls als die reflektierte Strahlung. Über einen größeren Zeitraum sieht man sowas wenn Asteroiden mit leicht flüchtigen Bestandteilen der Sonne nahe genug kommen um den Dreck zu verdampfen.

antiprodukt
2019-05-11, 19:23:46
Mit normalen Kernwaffen? Gar nicht (bzw. es kommt nichts brauchbares an). Für Projekt Orion (und wohl ein paar weniger freundliche militärische Anwendungszwecke) waren nukleare Richtladungen vorgesehen. Die Röntgenstrahlung die die Kernwaffe freisetzt wird von Berylliumoxid in Infrarotstrahlung umgewandelt und verdampft einen Tamper aus Wolfram. Das Plasma Klatsch auf die Schubplatte und schiebt das Schiff an. Stichworte "nuclear shaped charge" und "casaba howitzer" zum rumgoogeln.

Mit einer normalen Kernwaffe dürfte das gleiche wie bei einer Lichtuhr passieren: Du verdampfst auf der der Kernwaffe zugewandten Seite jede Menge Material und das gibt dir einen weitaus größeren Impuls als die reflektierte Strahlung. Über einen größeren Zeitraum sieht man sowas wenn Asteroiden mit leicht flüchtigen Bestandteilen der Sonne nahe genug kommen um den Dreck zu verdampfen.

Ok, damit hat sich meine Frage beantwortet.
Herzlichen Dank!