อาวุธนิวเคลียร์

อาวุธนิวเคลียร์
Nuclear Weapons

อาวุธนิวเคลียร์ เป็นอาวุธที่ใช้พลังงานจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชัน มีอำนาจในการทำลายสูง ระเบิดนิวเคลียร์หนึ่งลูก สามารถทำลายได้ทั้งเมือง อาวุธนิวเคลียร์มีการนำมาใช้จริงตอนปลายสงครามโลกครั้งที่สอง โดยสหรัฐอเมริกา นำระเบิดนิวคลียร์ 2 ลูก ไปทิ้งที่เมืองฮิโรชิมา และนางาซากิของญี่ปุ่น หลังจากนั้นได้มีการทำการทดลองอีกหลายร้อยครั้ง

ประเทศที่แจ้งว่ามีอาวุธนิวเคลียร์แล้ว ได้แก่ สหรัฐอเมริกา รัสเซีย อังกฤษ ฝรั่งเศส สาธารณรัฐประชาชนจีน อินเดีย และปากีสถาน เชื่อกันว่า อิสราเอล ก็มีการครอบครองอาวุธนิวเคลียร์อยู่ โดยไม่เปิดเผย เกาหลีเหนือเคยยอมรับ กับนักการทูตอเมริกันว่า ได้ครอบครองอาวุธนิวเคลียร์ ยูเครนอาจจะมีอาวุธนิวเคลียร์ อยู่ใครอบครองเช่นกัน ส่วนอิหร่านกำลังถูกสงสัยว่า มีการพัฒนาสมรรถนะในการผลิต หัวรบนิวเคลียร์ขึ้นมาเอง

ชนิดของอาวุธนิวเคลียร์
ระเบิดแบบฟิชชัน
ระเบิดนิวเคลียร์แบบฟิชชัน ได้รับพลังงานจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชัน เมื่อนิวเคลียสของธาตุหนัก เช่น ยูเรเนียม หรือ พลูโตเนียม แตกออกเป็นธาตุที่เล็กลง จากการยิงด้วยนิวตรอน ซึ่งจะให้นิวตรอนออกมาเพิ่มขึ้นด้วย ซึ่งจะไปทำให้เกิด ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชัน ต่อไปเป็นลูกโซ่ ตามประวัติศาสตร์ การเรียกชื่อ ระเบิดอะตอม หรือ A-bomb ชื่อนี้อาจจะไม่ถูกต้องนัก เนื่องจากพลังงานที่ให้ออกมา จากแรงยึดเหนี่ยวของอะตอม เป็นปฏิกิริยาเคมี ส่วนปฏิกิริยานิวเคลียร์ ให้ออกมาจากแรงยึดเหนี่ยว ของนิวเคลียส ภายในอะตอม แต่เพื่อไม่ให้เกิดความสับสน จึงยังคงใช้คำว่า ระเบิดอะตอม และยอมรับกันว่า หมายถึงอาวุธนิวเคลียร์ และส่วนใหญ่ มักจะหมายถึง อาวุธจากปฏิกิริยาฟิชชันอย่างเดียว
ยูเรเนียม-235 1 อะตอม ให้พลังงานประมาณ 200 ล้านอิเล็กตรอนโวลต์
ยูเรเนียม-235 1 ปอนด์ (0.45 กิโลกรัม) ให้พลังงานมากกว่า 36 ล้านล้านวัตต์

ปฏิกิริยาฟิชชัน
นิวเคลียสของยูเรเนียม-235 ยิงด้วยนิวตรอน จะแตกออก เป็นนิวเคลียสที่เล็กลง เรียกว่า ผลผลิตฟิชชัน (fission product) โดยให้นิวตรอน และพลังงานจำนวนมากออกมา
ระเบิดแบบฟิวชัน
ระเบิดฟิวชัน ได้พลังงานจากปฏิกิริยานิวเคลียร์แบบฟิวชัน ซึ่งนิวเคลียสของธาตุเบา เช่น ไฮโดรเจน และฮีเลียม รวมกันเป็นธาตุที่หนักกว่าและให้พลังงานออกมา อาวุธฟิวชัน ส่วนใหญ่จะเรียกว่า ระเบิดไฮโดรเจน (H-bomb) เนื่องจากเป็นเชื้อเพลิงชนิดแรกที่นำมาใช้ หรือเรียกว่า ระเบิดเทอร์โมนิวเคลียร์ เนื่องจากต้องใช้อุณหภูมิสูงมาก ในการทำให้เกิดปฏิกิริยาลูกโซ่
อาวุธนิวเคลียร์โดยทั่วไป หมายถึง อาวุธที่ใช้ปฏิกิริยาฟิชชัน หรือฟิวชันเป็นหลัก ในการให้พลังงานออกมา ความแตกต่างระหว่างพลังงานทั้งสองชนิดนี้ไม่ชัดเจนนัก เนื่องจากเป็นอาวุธสมัยใหม่ที่มีความซับซ้อน มีการใช้ระเบิดฟิชชันขนาดเล็ก สำหรับทำให้อุณหภูมิ และความดันสูงพอ ที่จะทำให้เกิดปฏิกิริยาฟิวชันได้ ในทำนองเดียวกัน ถ้าใช้ระเบิดฟิวชันเสริมด้วย จะทำให้ปฏิกิริยาฟิชชัน มีประสิทธิภาพ ในการให้พลังงานออกมาได้มากขึ้น แต่ลักษณะพิเศษของอาวุธแบบฟิชชันกับแบบฟิวชัน คือพลังงานที่ให้ออกมาจากนิวเคลียสของอะตอม จึงทำให้ระเบิดลักษณะนี้ทุกประเภท เรียกว่า อาวุธนิวเคลียร์

ปฏิกิริยาฟิวชัน
ภายใต้สภาวะที่อุณหภูมิ และความดันสูงมาก นิวเคลียสของธาตุเบา เช่น ไฮโดรเจน สามารถรวมตัวกัน เป็นนิวเคลียสของธาตุที่หนักกว่า พร้อมทั้งให้พลังงานออกมา

Dirty bombs
Dirty bomb เป็นคำที่ใช้เรียกอาวุธเกี่ยวกับรังสี ไม่ใช่ระเบิดนิวเคลียร์ (non-nuclear bomb) แต่เป็นระเบิดแบบธรรมดาที่บรรจุสารกัมมันตรังสี เมื่อเกิดการระเบิดขึ้น จะทำให้สารกัมมันตรังสีกระจายออกมา ทำให้เกิดการเปรอะเปื้อนกัมมันตภาพรังสี ซึ่งจะทำให้เกิดอันตรายต่อสุขภาพ คล้ายกับกรณีของการเปรอะเปื้อนทางนิวเคลียร์ (nuclear fallout) ภายหลังจากเหตุการณ์เมื่อวันที่ 11 กันยายน 2001 สิ่งหนึ่งที่รัฐบาลประเทศตะวันตกกลัวกัน คือการที่ผู้ก่อการร้าย อาจจะทำการระเบิดด้วย dirty bomb ในบริเวณที่เป็นแหล่งชุมชน dirty bomb จะคล้ายกับระเบิดที่ทำให้เกิดความเปรอะเปื้อนชนิดอื่น แต่จะต่างกันที่ ทำให้บริเวณที่เกิดการเปรอะเปื้อน ไม่สามารถใช้เป็นที่อยู่อาศัยได้เป็นเวลานานหลายปี หรือหลายสิบปี

     

การออกแบบอาวุธเทอร์โมนิวเคลียร์แบบก้าวหน้า (Advanced thermonuclear weapons designs)
อาวุธนิวเคลียร์แบบใหม่จะมีขนาดใหญ่ โดยมียูเรเนียมซึ่งเกิดฟิชชันได้ (fissionable) หุ้มอยู่ด้านนอก เมื่อทำให้เกิดปฏิกิริยาการะเบิดแบบฟิวชันที่ด้านใน นิวตรอนพลังงานสูง จะทำให้ยูเรเนียมชนิดที่มีแบบธรรมชาติ เกิดการระเบิดแบบฟิชชัน ซึ่งจะให้แรงระเบิดสูงขึ้นกว่าเดิมอีกหลายเท่า

ระเบิดโคบอลต์ (Cobalt bombs)
ระเบิดโคบอลต์จะบรรจุโคบอลต์ไว้ที่ส่วนเปลือกด้านนอก เมื่อเกิดการะเบิดจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชัน นิวตรอนจะทำให้โคบอลต์ธรรมดา กลายเป็นโคบอลต์-60 ซึ่งเป็นไอโซโทปรังสีที่ให้รังสีแกมมา โดยมีครึ่งชีวิต 5 ปี โดยทั่วไปอาวุธชนิดนี้จะบรรจุด้วยเกลือของธาตุได้หลายชนิด โดยไม่จำเป็นต้องเป็นโคบอลต์ เมื่อระเบิดแล้ว จะทำให้เกิด fallout ตามชนิดไอโซโทปของธาตุที่บรรจุอยู่ ทองจะทำให้เกิด fallout ที่มีอายุสั้นเพียงไม่กี่วัน แทนทาลัมและสังกะสี ทำให้เกิด fallout ที่มีอายุยาวปานกลางในช่วงเป็นเดือน ส่วนโคบอลต์จะทำให้เกิด fallout ที่มีการปนเปื้อนรังสียาวนานเป็นปี จุดประสงค์ของการใช้อาวุธชนิดนี้ คือการทำให้เกิด fallout ของสารกัมมันตรังสี จนทำให้ใช้เป็นที่อยู่อาศัยไม่ได้เป็นบริเวณกว้าง ปัจจุบันยังไม่มีการสร้างหรือการทดลองอาวุธชนิดนี้

   

ระเบิดนิวตรอน (Neutron bombs)
อาวุธแบบเทอร์โมนิวเคลียร์อีกแบบหนึ่งที่ให้รังสีปริมาณมากออกมา เรียกว่า ระเบิดชนิดรังสีสูง (enhanced radiation) คือ ระเบิดนิวตรอน ซึ่งเป็นระเบิดเทอร์โมนิวเคลียร์ขนาดเล็ก เมื่อเกิดการระเบิดจากปฏิกิริยาฟิวชัน จะให้นิวตรอนออกมา โดยตัวระเบิด ได้รับการออกแบบมา ไม่ให้ถูกดูดกลืนนิวตรอน จากวัสดุภายในของระเบิดเอง โดยการหุ้มด้วยโลหะโครเมียม หรือนิกเกิล ทำให้รังสีนิวตรอน ถูกปล่อยออกมาภายนอกได้ง่าย ระเบิดแบบนี้จะทำให้เกิดความร้อนและคลื่นกระแทก น้อยกว่าระเบิดเทอร์โมนิวเคลียร์แบบปกติ แต่รังสีนิวตรอนพลังงานสูงที่มีความเข้มมากนี้ มีอำนาจทะลุทะลวงผ่านวัตถุได้มากกว่ารังสีแกมมา จึงเป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตมากกว่า อาวุธชนิดนี้จึงมีจุดประสงค์ในการทำลายชีวิตผู้คน โดยยังคงรักษาสิ่งก่อสร้างเอาไว้ โดยมีบางส่วนเท่านั้น ที่ถูกทำลายจากแรงกระแทก และความร้อนจากการระเบิด รังสีนิวตรอนที่เกิดขึ้นจะมีปริมาณสูง ในช่วงที่มีการระเบิดเท่านั้น โดยไม่มีรังสีตกค้างปริมาณมาก ดังเช่นในกรณีของการะเบิดแบบ fallout

ผลของระเบิดนิวเคลียร์ (Effects of a nuclear explosion)
พลังงานที่ให้ออกมาจากอาวุธนิวเคลียร์ แบ่งออกเป็น 4 ประเภทหลักๆ ได้แก่
*แรงของคลื่นกระแทกจากการระเบิด (Blast) — 40 – 60% ของพลังงานทั้งหมด
*รังสีความร้อน (Thermal radiation) — 30-50% ของพลังงานทั้งหมด
*รังสีแบบไอออไนซ์ — 5% ของพลังงานทั้งหมด
*รังสีตกค้างจาก fallout — 5 – 10% ของพลังงานทั้งหมด
ปริมาณรังสีแต่ละประเภทอาจจะมากหรือน้อยขึ้นกับลักษณะการออกแบบ และสิ่งแวดล้อมที่เกิดการระเบิด รังสีตกค้างจาก fallout เป็นพลังงานที่ให้ออกมาในภายหลัง ขณะที่พลังงานอีก 3 ประเภทให้ออกมาในทันทีที่เกิดการระเบิด

ผลของการระเบิดจากอาวุธนิวเคลียร์ คือแรงของคลื่นกระแทกและรังสีความร้อน เช่นเดียวกับระเบิดแบบธรรมดา สิ่งที่แตกต่างกัน คือ อาวุธนิวเคลียร์ปลดปล่อยพลังงานออกมามากกว่า ความเสียหายที่เกิดขึ้น ส่วนใหญ่ไม่ได้แปรผันโดยตรง กับพลังงานที่ปลดปล่อยออกมาอย่างเดียว แต่ขึ้นกับตำแหน่งที่เกิดการระเบิดด้วย

ความเสียหายที่เกิดขึ้นจากการระเบิด เนื่องจากการปลดปล่อยพลังงานออกมา ทำให้เกิดผลกระทบ 3 แบบ ผลของรังสีความร้อนที่ให้ออกมาต่อระยะทาง จะเป็นส่วนที่ออกมาช้าที่สุด โดยอาวุธที่มีขนาดใหญ่จะทำให้เกิดความร้อนมากกว่า ผลของรังสีที่ทำให้เกิดการไอออไนซ์ จะถูกดูดกลืนเมื่อผ่านอากาศ จึงมีผลในระยะใกล้ ส่วนผลของแรงเนื่องจากคลื่นกระแทก (blast) จะลดความแรงลงตามระยะทาง เร็วกว่ารังสีความร้อน แต่ช้ากว่ารังสีที่ทำให้เกิดการไอออไนซ์

เมื่ออาวุธนิวเคลียร์เกิดการระเบิด วัตถุระเบิดจะถึงอุณหภูมิสูงสุดในเวลาประมาณ 1 มิลลิวินาที ที่จุดนี้ 75% ของพลังงานที่ปลดปล่อยออกมา จะเป็นรังสีความร้อน และรังสีเอกซ์ (soft X-rays) พลังงานส่วนหนึ่งจะเป็นพลังงานจลน์ ที่ส่งให้ส่วนประกอบของระเบิดกระจายออกอย่างรวดเร็ว ปฏิกิริยาระหว่างรังสีเอกซ์และส่วนประกอบของระเบิด กับสิ่งแวดล้อมจะแสดงถึงพลังงานของการระเบิดในรูปของแรงกระแทกกับแสงสว่างที่เกิดขึ้น โดยทั่วไปถ้าวัสดุห่อหุ้มระเบิดมีความหนาแน่นสูงขึ้น จะทำให้เกิดคลื่นช็อค (shockwave) ได้มากขึ้น

         

เมื่อเกิดการระเบิดในอากาศใกล้กับพื้นดิน X-rays จากรังสีความร้อนจะไปได้ไม่กี่ฟุตก่อนจะถูกดูดกลืน พลังงานบางส่วนจะให้ออกมาในรูปของรังสีเหนือม่วง แสง และอินฟราเรด แต่พลังงานส่วนใหญ่ให้ออกมาในรูปของรังสีความร้อนแผ่ออกไปในอากาศเป็นลูกไฟทรงกลม

ถ้าเกิดการระเบิดที่ระดับสูง ซึ่งอากาศมีความหนาแน่นต่ำ X-rays จะไปได้ไกลก่อนจะถูกดูดกลืน ทำให้พลังงานมีความหนาแน่นน้อยกว่า จึงมีแรงกระแทกน้อยกว่า พลังงานจึงกระจายออกไปในรูปของคลื่นความร้อนมากกว่า

ระเบิดที่ฮิโรชิมามีแรงระเบิด เทียบเท่ากับ TNT 12,000 ตัน ทำลายสิ่งก่อสร้างและชีวิตของประชาชนกว่า 100,000 คน

     

ผลลัพท์ (Yield)
ผลของอาวุธนิวเคลียร์ แสดงด้วยค่าเทียบเท่ากับมวลของระเบิดแบบ trinitrotoluene (TNT)
Davy Crockett – มีมวล 23 กิโลกรัม (51 ปอนด์) มีแรงระเบิดเท่ากับ 0.01 – 1 กิโลตัน (kt) เป็นระเบิดขนาดเล็กที่สุด เท่าที่สหรัฐอเมริกาเคยผลิตขึ้นมา
Special Atomic Demolition Munition – มีขนาด 0.01 – 1 กิโลตัน
ระเบิดที่ฮิโรชิมา (Hiroshima) ชื่อ “Little Boy” มีขนาด 12-15 กิโลตัน
ระเบิดที่นางาซากิ (Nagasaki) ชื่อ “Fat Man” มีขนาด 20-22 กิโลตัน
หัวรบแบบ W-76 มีขนาด 100 กิโลตัน (ขีปนาวุธแบบ Trident II เทียบเท่ากับหัวรบแบบนี้ 10 ลูก)
ระเบิดแบบทิ้งลงพื้น B-61 Mod 3 มี 4 ขนาด 0.3 kt, 1.5 kt, 60 kt, and 170 kt
หัวรบ W-87 มีขนาด 300 kt (เทียบเท่า 1/10 ของขีปนาวุธแบบ LG-118A Peacekeeper)
หัวรบ W-88 มีขนาด 475 kt (เทียบเท่ากับ 1/8 ของขีปนาวุธแบบ Trident II)
ระเบิดแบบ Castle Bravo มีขนาด 15 เมกกะตัน (Mt) – มีขนาดใหญ่ที่สุดเท่าที่สหรัฐอเมริกาเคยทำการทดลอง
ระเบิดแบบEC17/Mk-17, the EC24/Mk-24, และ the B41 (Mk41) มีขนาด 25 Mt ใหญ่ที่สุดเท่าที่สหรัฐอเมริกาผลิตขึ้นมา – เป็นระเบิดแบบทิ้งลงพื้นโดยใช้เครื่องบินทิ้งระเบิดแบบB-36 ซึ่งปลดระวางแล้วเมื่อปี 1957
ระเบิดแบบ Tsar Bomba มีขนาด 50 Mt – เป็นระเบิดขนาดใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยมีการทดลอง เป็นของรัสเซีย มีน้ำหนัก 27 ตัน
แรงระเบิดที่ Oklahoma City มีขนาด 0.002 kt.
เปรียบเทียบแรงระเบิดต่อน้ำหนักของระเบิด (yield per ton) แบบ Davy Crocket เท่ากับ 40 kt แบบ Tsar Bomba เท่ากับ 2 Mt

ความเสียหายจากคลื่นกระแทก (Blast damage)
ความเสียหายจากระเบิดนิวเคลียร์ ส่วนหนึ่งเกิดจากคลื่นกระแทก (blast effects) อาคารส่วนใหญ่ที่อยู่ในรัศมีของคลื่นกระแทก ที่ไม่ได้ออกแบบให้ต้านทานแรงกระแทก จะเกิดความเสียหายอย่างหนัก คลื่นกระแทกจะทำให้เกิดลมแรงหลายร้อยกิโลเมตรต่อชั่วโมง ผลของคลื่นกระแทกมีค่าสูงขึ้นในระเบิดที่มีขนาดใหญ่ขึ้น

คลื่นกระแทกในอากาศจะทำให้เกิดผลลัพธ์ที่ชัดเจน 2 อย่าง
*Static overpressure, เป็นความกดดันสูงขึ้นเนื่องจากคลื่นช็อก (shock wave) ความกดดันจะมีค่าสูงแปรผันตามความหนาแน่นของอากาศ
*Dynamic pressures, เป็นความกดดันสูงที่เคลื่อนไปตามแรงลมเนื่องจากคลื่นกระแทก ทำให้เกิดแรงผลักและดึงวัตถุให้ล้มหรือหลุดออก

  

ความเสียหายที่เกิดขึ้น ส่วนใหญ่เป็นผลมาจากทั้งความกดดันสูงจาก static overpressure และแรงลมเนื่องจากคลื่นกระแทก ความกดดันสูงจากคลื่นกระแทกจะทำให้โครงสร้างอาคารล้า และจะถูกแรงลมดึงให้หลุดออก ความกดดันจะทำให้เกิดสุญญากาศ ซึ่งจะดึงสิ่งรอบข้างเข้ามาในเวลาไม่กี่วินาที แรงนี้จะสูงกว่าพายุเฮอริเคนที่แรงที่สุดหลายเท่า

รังสีความร้อน (Thermal radiation)
อาวุธนิวเคลียร์ให้รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าออกมาจำนวนมาก เช่น แสง รังสีอินฟราเรด รังสีเหนือม่วง อันตรายส่วนใหญ่ของรังสีเหล่านี้ คือ การเผาไหม้ ทำให้เป็นอันตรายต่อดวงตา ในวันที่สภาพอากาศดี มีท้องฟ้าแจ่มใส อันตายจากส่วนนี้จะเกิดได้สูงและไปได้ไกลกว่าระยะของคลื่นกระแทก ผลของรังสีความร้อน จะไปได้ระยะทางไกลมากขึ้น แปรตามขนาดของระเบิด
รังสีความร้อนเดินทางเป็นเส้นตรงออกจากลูกไฟ แต่จะมีการกระเจิงถ้ามีวัตถุทึบตันขวางอยู่ ซึ่งจะทำให้เกิดเงาขึ้น ถ้าอยู่ในบริเวณที่มีเมฆหรือหมอก จะทำให้ความร้อนกระจายออกทุกทิศทาง และจะทำให้วัตถุที่ขวางอยู่กั้นรังสีได้น้อยลง

ถ้ารังสีความร้อนกระทบกับวัตถุ บางส่วนจะเกิดการสะท้อน บางส่วนจะทะลุผ่านไป และบางส่วนจะถูกวัตถุนั้นดูดกลืน ปริมาณรังสีที่ถูกดูดกลืนขึ้นกับสี รูปร่างและชนิดของวัตถุ ถ้าเป็นแผ่นบางจะทะลุผ่านไปได้มากกว่า ถ้ามีสีอ่อนจะสะท้อนรังสีได้ดีทำให้เกิดความเสียหายน้อยลง การดูดกลืนรังสีความร้อน จะทำให้ผิวของวัตถุมีอุณหภูมิสูงขึ้นจะเกิดการไหม้เกรียม หรืออาจถูกเผาไหม้ถ้าเป็นไม้ กระดาษ หรือผ้า ถ้าวัตถุนั้นไม่นำความร้อน จะทำให้อุณหภูมิสูงอยู่เฉพาะที่ผิวด้านนอก

การติดไฟของวัตถุจะขึ้นกับระยะเวลาในการได้รับความร้อน ความหนาและความชื้นภายในวัตถุ ที่ระดับพื้นดิน ซึ่งแสงมีความเข้มมากที่สุด ทุกอย่างสามารถเผาไหม้ได้ ส่วนที่ระยะไกลออกไป จะมีเฉพาะวัตถุที่ติดไฟได้ง่ายที่จะถูกเผาไหม้ การเกิดเพลิงไหม้ส่วนใหญ่จะเป็นผลมาจากคลื่นกระแทกในตอนระเบิดไปทำให้วัตถุหรืออุปกรณ์อื่นติดไฟขึ้นมา เช่น เตาไฟหรือเตาอบ

ที่ฮิโรชิมา เกิดเพลิงไหม้ไปทั่วเมืองอยู่นาน 20 นาที หลังจากการระเบิด ความร้อนจากเปลวไฟทำให้เกิดลมพายุ พัดจากทุกทิศทางเข้าสู่ศูนย์กลางของกองเพลิง ซึ่งไม่ใช่ลักษณะที่เกิดเนื่องจากระเบิดนิวเคลียร์ แต่มีลักษณะเดียวกับกรณีที่ไฟไหม้ป่าเป็นบริเวณกว้าง หรือการทิ้งระเบิดโจมตีระหว่างสงครามโลกครั้งที่สอง

รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า Electromagnetic pulse (EMP)
รังสีแกมมาจากระเบิดนิวเคลียร์ จะทำให้เกิดอิเล็กตรอนพลังงานสูง เนื่องจากปฏิกิริยาการกระเจิงแบบคอมป์ตัน อิเล็กตรอนเหล่านี้ จะถูกกักโดยสนามแม่เหล็กโลก ทำให้เกิดการสะท้อนไปมา ที่ระดับความสูง 20 – 40 กิโลเมตร ทำให้เกิดการสั่นของกระแสไฟฟ้า และทำให้เกิดคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในช่วง 1 มิลลิวินาทีสุดท้าย
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้านี้ มีกำลังสูงจนทำให้โลหะแท่งยาว อาจจะกลายเป็นเสาส่งไฟฟ้าแรงสูง เมื่อคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเคลื่อนที่ผ่านไป ไฟฟ้าแรงสูงนี้ สามารถทำลายเครื่องมืออิเล็กทรอนิกส์ ที่ไม่มีระบบป้องกัน แต่ยังไม่มีข้อมูลถึงผลกระทบของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้านี้ต่อสิ่งมีชีวิต อากาศที่แตกตัวเป็นไอออนเนื่องจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า สามารถรบกวนการส่งสัญญานวิทยุ ที่สะท้อนจากบรรยากาศชั้นไอโอโนสเฟียร์

การป้องกันระบบอิเล็กทรอนิกส์ สามารถทำได้โดยการ บรรจุไว้ภายในตาข่ายโลหะที่นำไฟฟ้า (conductive mesh) หรือวัสดุอื่นที่เป็น Faraday cage แต่อุปกรณ์นั้นก็จะไม่สามารถใช้งานได้ เนื่องจากคลื่นวิทยุไม่สามารถผ่านเข้าไปได้

การระเบิดกลางอากาศที่ระดับความสูงที่พอเหมาะ สามารถทำให้เกิดผลกระทบลักษณะนี้ไปในบริเวณกว้าง ผลกระทบชนิดนี้ จึงเป็นวัตถุประสงค์หนึ่งของการใช้อาวุธนิวเคลียร์

รังสี Radiation
พลังงานของระเบิดนิวเคลียร์ ที่จุดระเบิดในอากาศ ประมาณ 5% จะอยู่ในรูปของรังสีนิวตรอนและรังสีแกมมา นิวตรอนเป็นรังสีที่เกิดจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชันและปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันเท่านั้น ส่วนรังสีแกมมาเกิดจากปฏิกิริยานิวเคลียร์เช่นกัน และมาจากการสลายตัว ของสารกัมมันตรังสี ที่เกิดจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชันด้วย
ความเข้มของรังสีนิวเคลียร์ในตอนแรก จะลดลงอย่างรวดเร็ว ตามระยะทางจากจุดที่มีการระเบิด เนื่องจากการกระจายออกไปรอบทิศทาง และส่วนหนึ่งถูกดูดกลืน และกระเจิงออกไปในบรรยากาศ

ระยะทางจากจุดระเบิดที่ต่างกัน จะทำให้ลักษณะของการได้รับรังสีไม่เหมือนกัน ถ้าอยู่ใกล้กับจุดระเบิด รังสีนิวตรอนจะมีความเข้มมากกว่ารังสีแกมมา แต่เมื่อระยะทางเพิ่มขึ้นสัดส่วนของรังสีนิวตรอนต่อรังสีแกมมาจะมีค่าลดลง และสุดท้ายจะเหลือแต่รังสีแกมมา ระดับความแรงของรังสีตอนต้น ไม่ได้เพิ่มตามความแรงระเบิด แต่อาจจะมีผลต่อความเสียหายน้อยลงเมื่อความแรงของระเบิดสูงขึ้น ถ้าระเบิดมีขนาดมากกว่า 50 กิโลตัน แรงจากคลื่นกระแทกและความร้อน จะส่งผลต่อความเสียหายมากจนผลของรังสีในตอนต้น (prompt radiation) อาจจะไม่มีนัยสำคัญ

 

   
ฝุ่นรังสีนิวเคลียร์ (Nuclear fallout)
อันตรายจากการเปรอะเปื้อนสารกัมมันตรังสี จากระเบิดนิวเคลียร์ ในรูปแบบของฝุ่นกัมมันตรังสี (radioactive fallout) และกัมมันตภาพรังสี ที่เกิดจากนิวตรอนจากการระเบิดทำปฏิกิริยากับวัตถุ ทำให้มีรังสีสูงขึ้นในรูปของ
ผลผลิตของปฏิกิริยาฟิชชัน (Fission Products) เมื่อนิวเคลียสของธาตุที่มีขนาดใหญ่ เช่น ยูเรเนียมหรือพลูโตเนียม แตกออกโดยปฏิกิริยาฟิชชัน กลายเป็นไอโซโทป ของธาตุขนาดกลาง มีโอกาสที่จะกลายเป็นไอโซโทปรังสี ในรูปของผลผลิตฟิชชัน (fission products) ได้มากกว่า 300 ชนิด สารกัมมันตรังสีเหล่านี้ มีครึ่งชีวิตแตกต่างกันไปหลายระดับ บางส่วนมีครึ่งชีวิตสั้นมาก ไม่ถึงวินาที บางส่วนมีครึ่งชีวิตยาวเป็นเดือน หรือเป็นปี ซึ่งสามารถทำให้เกิดอันตรายได้ การสลายตัวของสารกัมมันตรังสีเหล่านี้ ส่วนใหญ่ให้รังสีบีตา (beta) และรังสีแกมมา (gamma) ออกมา ระเบิดขนาด 1 กิโลตัน จะให้ผลผลิตฟิชชันประมาณ 60 กรัม หลังจากการระเบิด 1 นาที ผลผลิตฟิชชันขนาดนี้จะมีกัมมันตภาพประมาณ 1.1 x 1021 Bq
วัสดุนิวเคลียร์ที่ไม่เกิดปฏิกิริยาฟิชชัน วัสดุนิวเคลียร์ เช่น ยูเรเนียมและพลูโตเนียม ในระบิดนิวเคลียร์จะไม่เกิดปฏิกิริยาฟิชชันทั้งหมด ส่วนใหญ่จะยังอยู่แต่จะกระจายออกไปโดยแรงระเบิด ซึ่งจะค่อยสลายตัวโดยให้รังสีอัลฟา (alpha) ออกมา ซึ่งมีกัมมันตภาพรังสีต่ำจนไม่มีความสำคัญมากนัก
กัมมันตภาพรังสีที่ถูกเหนี่ยวนำด้วยนิวตรอน (Neutron-Induced Activity) ถ้าวัตถุได้รับรังสีนิวตรอน ทำให้นิวเคลียสของอะตอมจับนิวตรอน จะทำให้กลายเป็นสารกัมมันตรังสี ซึ่งจะสลายตัวโดยการให้รังสีบีตาหรือรังสีแกมมาออกมา นิวตรอนที่เกิดขึ้นในขณะที่ระเบิดจะทำปฏิกิริยา ทำให้ชิ้นส่วนของอาวุธกลายเป็นสารกัมมันตรังสี รวมทั้งวัตถุที่อยู่ในบริเวณโดยรอบ เช่น ดิน อากาศ น้ำ อาจจะทำปฏิกิริยากับนิวตรอนไปด้วย ซึ่งขึ้นกับระดับความสูงที่เกิดการระเบิด ตัวอย่างเช่น การระเบิดที่พื้นดิน จะทำให้แร่ธาตุต่างๆ ในดินได้รับนิวตรอน เช่น โซเดียม แมงกานีส อลูมิเนียม และซิลิกอน แต่จะมีอันตรายไม่มากนักถ้าเกิดในพื้นที่จำกัด
ถ้าเกิดการระเบิดเหนือผิวดิน หรือผิวน้ำ ความร้อนจากลูกไฟของการระเบิด จะทำให้วัตถุถูกทำให้กลายเป็นไอ ลอยขึ้นไปเป็นกลุ่มเมฆกัมมันตรังสี วัตถุเหล่านี้จะรวมเข้ากับผลผลิตฟิชชันและวัสดุอื่น ที่กลายเป็นสารกัมมันตรังสี จากการทำปฏิกิริยากับนิวตรอน อนภาคที่มีขนาดใหญ่จะตกลงสู่พื้นโลกก่อน ภายใน 24 ชั่วโมง โดยขึ้นกับกระแสลมและสภาพอากาศ ส่วนอนุภาคขนาดเล็กจะลอยขึ้นที่บรรยากาศชั้น stratosphere และกระจายออกไปไกล โดยอาจจะใช้เวลาเป็นสัปดาห์หรือเป็นเดือนก่อนจะตกลงมา
การเปรอะเปื้อนฝุ่นกัมมันตรังสีอาจจะกระจายไปเป็นบริเวณกว้าง ขึ้นกับแรงของคลื่นกระแทกหรือความร้อน โดยเฉพาะกรณีที่ระเบิดขนาดใหญ่เหนือพื้นดิน ส่วนการระเบิดเหนือพื้นน้ำ จะทำให้เกิดอนุภาคที่เล็กและเบากว่า ทำให้เกิดฝุ่นกัมมันตรังสีน้อยกว่า แต่กินพื้นที่ในบริเวณที่กว้างกว่า อนุภาคส่วนใหญ่จะเป็นน้ำทะเลซึ่งประกอบด้วยน้ำและเกลือ ซึ่งจะทำให้กลายเป็นฝนของกัมมันตภาพรังสีตกลงมา

อันตรายจากรังสีของฝุ่นกัมมันตรังสีที่มีผลกระทบไปทั่วโลก ที่สำคัญเกิดจากไอโซโทปรังสีที่มีอายุยาว เช่น สตรอนเชียม-90 (strontium-90) และซีเซียม-137 (caesium-137) ซึ่งสามารถเข้าไปในร่างกายได้จากการกินอาหารที่มีสารกัมมันตรังสีเหล่านี้เข้าไป แต่เมื่อเทียบกันแล้วอันตรายจากฝุ่นรังสีที่กระจายไปทั่วโลก น้อยกว่าอันตรายจากฝุ่นรังสีที่ตกลงใกล้กับจุดระเบิดมาก

จำนวนผู้ที่บาดเจ็บจากคลื่นกระแทกและความร้อน มีมากกว่าจำนวนผู้ที่บาดเจ็บจากรังสี แต่เนื่องจากผลของรังสีทำให้เกิดผลที่ซับซ้อนกว่า จึงเป็นสาเหตุที่ทำให้เกิดเข้าใจผิดถึงผลกระทบหลักที่เกิดขึ้น การฉายรังสีให้กับสัตว์ทดลองอาจจะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางชีววิทยา โดยอาจจะทำให้ตายทันที ถ้าได้รับรังสีปริมาณมากทั่วทั้งตัว หรือเกิดการเปลี่ยนแปลงในภายหลังเนื่องจากผลของรังสี ในบางคนที่ได้รับรังสีเป็นเวลานาน

 

   

การปล่อยอาวุธนิวเคลียร์ (Weapons delivery)
คำว่า อาวุธนิวเคลียร์ทางยุทธศาสตร์ (strategic nuclear weapons) ส่วนใหญ่มักจะหมายถึงอาวุธขนาดใหญ่ ที่ใช้ทำลายเป้าหมายขนาดใหญ่ เช่น ตัวเมือง อาวุธนิวเคลียร์ทางยุทธวิธี (Tactical nuclear weapons) จะมีขนาดเล็กกว่า ใช้สำหรับทำลายเป้าหมายทางการทหาร ระบบการสื่อสาร หรือเป้าหมายที่เป็นโครงสร้างพื้นฐาน โดยมาตรฐานสมัยใหม่แล้ว ระเบิดนิวเคลียร์ที่ทำลายเมืองฮิโรชิมาและนางาซากิ เมื่อปี 1945 ถือเป็นอาวุธนิวเคลียร์ทางยุทธวิธี ซึ่งมีขนาด 13 ถึง 22 กิโลตัน แต่อาวุธนิวเคลียร์ทางยุทธวิธีสมัยใหม่จะมีขนาดและน้ำหนักเบากว่า
วิธีการพื้นฐานในการส่งอาวุธนิวเคลียร์
การปล่อยจากเครื่องบิน (Free-fall bombs) อาวุธสมัยก่อนมีขนาดใหญ่ จึงต้องบรรทุกโดยใช้เครื่องบินทิ้งระเบิด เช่น B-52 และ V bombers ในตอนกลางทศวรรษ 1950 มีการพัฒนาให้มีขนาดเล็กลง ทำให้สามารถบรรทุกโดยใช้เครื่องบินแบบโจมตี (fighter-bombers) การทิ้งลงจากอากาศสามารถทำได้หลายวิธี เช่น การทิ้งลงมาโดยตรง การใช้ร่มเพื่อถ่วงเวลา และการใช้ laydown modes เพื่อให้เครื่องบินสามารถหนีพ้นไปจากรัศมีระเบิด
ขีปนาวุธติดจรวด (ballistic missiles) ขีปนาวุธแบบนี้ ส่วนใหญ่ใช้สำหรับยิงหัวรบนิวเคลียร์ ซึ่งสามารถเคลื่อนที่ได้ มีพิสัยการยิงระดับเป็นสิบถึงระดับร้อยกิโลเมตร ถ้ามีขนาดใหญ่ขึ้น เช่น ICBMs หรือ SLBMs สามารถใช้ยิงข้ามทวีปได้ ขีปนาวุธรุ่นก่อนจะใช้ยิงได้หัวรบเดียว มีขนาดเป็นเมกกะตัน หลังจากปี 1970 เป็นต้นมา ขีปนาวุธรุ่นใหม่ มักจะติดตั้งบนยานลำเลียงแบบยิงได้หลายหัวรบ (multiple independent reentry vehicles: MIRVs) ซึ่งอาจบรรจุได้ถึง 12 หัวรบ โดยมีขนาดในระดับกิโลตัน ทำให้สามารถใช้ขีปนาวุธลูกเดียวยิงเป้าหมายขนาดเล็ก หรือปล่อยหลายหัวรบโดยยิงซ้ำแบบต่อเนื่อง เพื่อให้เกิดความเสียหายมากขึ้น
ขีปนาวุธติดยานขับ (cruise missiles) การใช้เครื่องยนต์ขับดัน หรือจรวดติดขีปนาวุธ โดยมีระบบนำวิถีอัตโนมัติ ให้บินไปในระดับต่ำ ทำให้ตรวจจับได้ยาก ขีปนาวุธแบบนี้มีพิสัยหรือระยะในการยิงใกล้กว่าขีปนาวุธติดจรวด และส่วนใหญ่ไม่สามารถยิงได้หลายหัวรบ ขีปนาวุธแบบนี้สามารถปล่อยออกจากยานรบบนพื้นดิน เรือรบ หรือจากเครื่องบินรบ
การปล่อยอาวุธนิวเคลียร์ด้วยวิธีอื่นๆ ได้แก่ การยิงด้วยปืนใหญ่ การวางทุ่นระเบิด เช่น Blue Peacock และการใช้ตอร์ปิโด สำหรับเป็นหัวรบต่อต้านเรือดำน้ำ ในปี 1950 สหรัฐอเมริกาได้พัฒนาหัวรบนิวเคลียร์ขนาดเล็ก สำหรับใช้ในกองทัพอากาศ ซึ่งส่วนใหญ่ได้เลิกใช้ไป ในปลายทศวรรษ 1960 และระเบิดนิวเคลียร์แบบ depth bombs ได้เลิกใช้ไปในปี 1990 และได้พัฒนาอาวุธนิวเคลียร์ แบบยุทธวิธีขนาดเบา ที่สามารถใช้คนเดียวในการเคลื่อนย้ายได้ (“suitcase bombs”) เช่น Special Atomic Demolition Munition

 

วัฒนธรรมกับอาวุธนิวเคลียร์ (Nuclear weapons in culture)
อาวุธนิวเคลียร์เป็นส่วนหนึ่งของวัฒนธรรมป๊อบ ซึ่งเกิดขึ้นภายหลังสงครามโลกครั้งที่ 2 ซึ่งเรียกได้ว่าเป็นยุคปรมาณู กำลังมหาศาลและภาพที่มหัศจรรย์ ทำให้มีการนำไปใช้กับงานศิลปะ เช่นงานซิลค์สกรีนระเบิดปรมาณูของ Andy Warhol’s ในปี 1965 and James Rosenquist’s F-111 ในปี 1964-65 ไปจนถึงแบบจำลองระเบิดปรมาณูของ Gregory Green’s และศิลปิน James Acord ซึ่งพยายามที่จะใช้ยูเรเนียมในการสร้างผลงานศิลปะ

มีการสร้างภาพยนต์ที่แสดงถึงความน่ากลัวของสงครามนิวเคลียร์ หลายเรื่องรวมทั้งเรื่อง Dr. Strangelove และ How I Learned to Stop Worrying and Love the Bomb ในปี 1964 , Fail-Safe ในปี 1964, On the Beachในปี 1959, The Day After ในปี 1983, The War Game ในปี 1966, When the Wind Blows ในปี 1982, Testament ในปี 1983, The Terminator ในปี 1984, Threads ในปี 1985, War Games ในปี 1983, Miracle Mile ในปี 1988, By Dawn’s Early Light ในปี 1990, The Sum of All Fears ในปี 2002,Taiyo o nusunda otoko / The Man Who Stole the Sun ในปี 1979, True Lies ในปี 1994, Broken Arrow ในปี 1996, The Peacemaker ในปี 1997, และ the Planet of the Apes กับ Mad Max ภาพยนต์เรื่อง Godzilla ในปี 1954 เป็นเรื่องของการทิ้งระเบิดนิวเคลียร์ที่ญี่ปุ่น ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของการสร้างภาพยนต์เกี่ยวกับการกลายพันธุ์จากการทดลองอาวุธนิวเคลียร์
มีฉากหนึ่งในเรื่อง The Bionic Woman แสดงถึงความน่ากลัวของระเบิดโคบอลต์ ภาพยนต์เรื่อง Repo Man มีบทที่แสดงถึงการออกแบบระเบิดนิวตรอน

อาวุธนิวเคลียร์ถือเป็นวัตถุดิบหลักในการแต่งนิยายวิทยาศาสตร์ ในปี 1944 Cleve Cartmill ได้แต่งนิยายวิทยาศาสตร์ เรื่อง “Deadline” ซึ่งทำนายถึงการเกิดปฏิกิริยาลูกโซ่ในระเบิดนิวเคลียร์ แสดงว่ามีการรั่วไหลของข้อมูลในโครงการแมนฮัตตัน(Manhattan Project) และทำให้เขาถูกสอบสวนโดย FBI

มีองค์กรเกี่ยวกับ อาวุธนิวเคลียร์ ที่มีเป้าหมายในทางสันติ คือ โครงการรณรงค์เพื่อลดอาวุธนิวเคลียร์ หรือ CND (Campaign for Nuclear Disarmament) ซึ่งเป็นองค์กรหนึ่งที่ต่อต้านการใช้ระเบิด ซึ่งใช้สัญลักษณ์เป็นตัวอักษร “N” มาจากคำว่านิวเคลียร์ (nuclear) กับ “D” มาจากคำว่าลด (disarmament) แสดงถึงการเข้าสู่วัฒนธรรมใหม่ที่มุ่งสู่ทางสันติ
ถอดความจาก Nuclear Weapons เวบไซต์ www.wikipedia.com และ www.sciencedairy.com