核弹爆炸时，会有一个合适的距离把披萨烤熟吗? 第1页

好问题。(虽然提问者不期待认真的回答，但我们仍然可以通过这个问题介绍必要的核武器知识——这就是一个好问题。笔者在写作时，仍然需要努力克服“好一块羊肉，怎生落在狗口里”的感觉，但……anyway，好问题。)

下面笔者将分析如何选择合适的武器当量和距离，以便大家可以享受温度适宜又可以安全食用的披萨……

注意：此回答仅供参考，请勿在家中或任何地方实践回答中的操作方法。笔者不对实践中您可能遭受的任何人身安全或财产损失负责。

对“烤熟披萨”有两种理解：一种是从原材料和面饼开始，将它加热成完全熟透的披萨；另外一种是将一块冷披萨加热至适宜食用的温度。由于前一种对温度和火候要求极高，可以说难以实现；我们仅考虑第二种方法，即将一块处于室温的披萨使用核爆炸加热至接近100度。

首先，我们需要衡量需要多少热量来将披萨加热。对于一个典型6寸披萨，取其典型质量 ；其半径取7cm，计算可得其面密度 。

由图1.1，我们得知干面包比热容 ；由于披萨含有部分水分及其它物料，估算时披萨比热容似取2J/kg·°C较为合理。

由公式简单计算可得，将披萨从20°C加热至100°C所需热量为：

为了方便计算，我们将其转化成 ：

为了让披萨稍微有一点爽脆的口感(当然，也为了方便计算)，考虑到披萨的反射率、加热过程中水的蒸发以及热的耗散，我们可以将其适当向上取大。

综合考虑，加热披萨所需的能量似取 较为合理。

接下来，我们需要确定适宜的武器当量用于加热披萨。我们知道，在烹饪食品时，热功率也是一个很重要的指标：如果80cal/cm^2能量在一秒钟之内释放到披萨上，披萨外表面很有可能碳化着火，而背面仍然是冷的。因此，在给定的热通量下，我们希望其平均功率越低越好——即热辐射持续时间越长越好。

我们在之前的文章中已经学到过，我们可以将核爆炸火球近似看作一个黑体；爆炸当量越大，黑体中蕴含的能量也就越高，因此其冷却越慢——也就是说，它的热辐射比起小当量武器来说需要更长的时间完全释放。刘慈欣在《超新星纪元》和《三体》中不准确的描述某种程度上是对的：大当量武器需要更长的时间释放它的盛怒。也即，尽管在任意一给定距离上，大当量武器的热辐射通量必定比小当量武器更高，但当二者热辐射通量相等时(注意：此时两种情况的距离并不相等！)，大当量武器的热功率一定小于小当量武器！

谢谢@飞翔的河南人 提供的图5-22。

图1.2即生动形象的示出了这一效应的影响：对于1kt的小当量武器(热辐射在短于0.5s内释放)，仅需 热通量即可点燃报纸；而对于10Mt的大当量武器(从图5-22可知，其热辐射需要20s才能完全释放)，由于其瞬时热辐射功率更低，需要三倍多的热通量( )才能点燃报纸！

因此，我们的结论是：为了尽可能均匀地烘烤我们的披萨，我们需要当量尽可能大……

我们知道，现实中爆炸过最大的核装置是苏联的Tzar Bomba(沙皇炸弹)，其当量为50Mt。对于任一核爆炸，其热辐射功率最大值的到达时间可由下式估算：

简单计算可得，沙皇炸弹的热辐射极大值出现在7.1秒——我们可以近似认为，其热辐射约是在20-30s时间内释放的：这够了，但是不够理想——我们不想冒任何烤焦的风险，不是吗？

为此，我们需要介绍今天的主角，Sundial核装置——由爱德华·泰勒领导的LLNL(劳伦斯利弗莫尔国家实验室)的疯狂计划。( @甪咔司 大佬的回答中有更详细的介绍)

Sundial的当量预计为10Gt(10,000Mt)，或者说是沙皇炸弹的200倍——没人知道这样的炸弹引爆之后会发生什么。我没能依据的，只有那些小当量试验的经验公式……

让我们计算一下它的辐射极大值时间：

它的辐射极大值要在爆炸后一分半钟才出现！

那么，我们可以近似认为它的热辐射可能在300s左右完全释放，也就是大约五分钟——正好可以把披萨烤得暖烘烘的。

那么，让我们估算一下所需的距离：

对于大气透射率，在极远距离上由于云雾遮挡，很可能效果非常不理想……因此，笔者建议将披萨置于平流层飞机上，以便大气透射率更加理想——这里笔者取大气透射率为固定0.2。

当Q=80时，解得D≈281,000yds=256km。

那么，我们得出了结论——你需要说服LLNL造出他们设计中最大的炸弹，再将披萨置于离爆心256km的平流层气球或飞机上——你就能享用热乎乎的披萨啦。

参考文献：

1.《终点弹道学原理》，美国陆军装备部，1959；

2.TM-23-200 Capabilities of Nuclear Weapon,1955