Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Fysik

Hvad er Fallout? Fysiker nedbryder videnskaben om sci-fi-showet og den forfærdelige virkelighed af nuklear stråling

"Fallout" skildrer en post-apokalyptisk verden århundreder efter, at atomkrig hærgede USA. Kredit:Amazon MGM Studios Photo

Verden slutter den 23. oktober 2077 i en række radioaktive eksplosioner - i det mindste i verden af ​​"Fallout", en post-apokalyptisk videospilserie, der nu er blevet tilpasset til et blockbuster tv-program på Amazons Prime Video.



Det bogstavelige nedfald, der følger, skaber et post-apokalyptisk USA, der er fyldt med muterede monstrositeter, bestrålede mennesker kaldet ghouls og hårde scrabble-overlevere, der er fanget midt i det hele. Det er materialet i klassisk atomalderens sci-fi, den slags papirhistorier "Fallout" henter inspiration fra til sin retro-futuristiske version af Amerika.

Men der er mere videnskab i denne science fiction-historie, end du måske tror, ​​ifølge Pran Nath, Matthews fremtrædende universitetsprofessor i fysik ved Northeastern University.

I de indledende øjeblikke af "Fallout" bliver Los Angeles ramt af en række atombomber. Selvom det foregår i en klart fiktiv version af La La Land – robotterne og de glitrende, futuristiske skyskrabere i det fjerne er døde foræringer – er selve atomeksplosionerne chokerende realistiske.

Nath siger, at når en nuklear enhed tabes, er der tre trin.

"Når den nukleare eksplosion opstår, på grund af kædereaktionen, i en meget kort periode, udsendes der en masse energi og stråling," siger Nath. "I første omgang opstår der et enormt flash, som er den nukleare reaktion, der producerer gammastråler. Hvis du udsættes for det, blev mennesker, for eksempel i Hiroshima, i det væsentlige fordampet og efterlod skygger."

Afhængigt af hvor langt nogen er fra eksplosionen, vil selv dem, der er delvist beskyttet, få deres krop hurtigt opvarmet til 50 grader Celsius eller 122 grader Fahrenheit, hvilket forårsager alvorlige forbrændinger. Den skoldede hud på ghouls i "Fallout" er ikke helt uhørt (selvom deres århundreder lange levetid strækker tingene lidt).

Den anden fase er en chokbølge og varmeeksplosion - det Nath kalder en "ildkugle". Chokbølgen i den første scene af "Fallout" breder sig hurtigt fra eksplosionen, men Nath siger, at det nok ville ske endnu hurtigere og mindre filmisk. Den ville rejse omkring lydens hastighed, omkring 760 miles i timen.

Chokbølgen har også et enormt tryk, "så stort ... at det kan kollapse betonbygninger." Det efterfølges af en "ildkugle", der ville brænde hver bygning i eksplosionsområdet med en intens hedebølge.

"Sprengningsområdet er defineret som det område, hvor chokbølgerne og ildkuglen er de mest intense," siger Nath. "For Hiroshima var det mellem 1 og 2 miles. Grundlæggende er alt ødelagt i det eksplosionsområde."

Kredit:Prime Video

Den tredje fase af den nukleare eksplosion er nedfaldet, som varer meget længere og har endnu bredere påvirkninger end eksplosionen og stødbølgen. Atomeksplosionen skaber en svampesky, som kan nå så højt som 10 miles op i atmosfæren. Båret af vinden spreder skyen radioaktivitet langt uden for eksplosionsområdet.

"I en nuklear eksplosion produceres op til 100 forskellige radioaktive grundstoffer," siger Nath. "Disse radioaktive grundstoffer har levetider, der kan være et par sekunder, og de kan være op til millioner af år. ... Det forårsager forurening og skader på kroppen og skader over en længere periode, hvilket forårsager kræft og leukæmi, ting som dette."

En vigtig del af "Fallout"-verdenen er Vaults, massive underjordiske bunkere på størrelse med små byer, som de heldigste mennesker kan trække sig tilbage til, når verden slutter. Vaults er adskillige trin over de fleste nedfalds-tilflugtssteder i den virkelige verden, men Nath siger, at den slags beskyttelse ville være nødvendig, hvis du ville være sikker mod den slags stråling, der frigives af atomvåben, især gammastråler, der kan trænge igennem flere meter beton.

"Hvis du er længere væk, og du holder inde og bagved beton, så kan du undgå både det indledende glimt af atomsprængningen og kunne også formentlig modstå chokbølgerne og den hedebølge, der følger efter, så overlevelsesevnen bliver større," siger Nath.

Men hvad med alle de radioaktive mutanter, der vandrer rundt i den post-apokalyptiske ødemark?

Det kan virke som om de kolossale, monstrøse mutante salamandere og gigantiske kakerlakker i "Fallout" er en science fiction-fabrikation. Men der er et virkeligt grundlag for dette, siger Nath.

"Der er forskellige former for abnormiteter, der opstår [med stråling," siger Nath. "De kan også være genetiske. Stråling kan skabe mutationer, der ligner spontane mutationer, hos dyr og mennesker. I Tjernobyl opdager de for eksempel dyr, der er muterede."

I Tjernobyl Exclusion Zone er genetikken for vilde hunde blevet radikalt ændret. Forskere antager, at ulvene i nærheden af ​​Tjernobyl kan have udviklet sig til at være mere modstandsdygtige over for stråling, hvilket kan gøre dem "kræftresistente" eller i det mindste mindre påvirkede af kræft. Og frøer har tilpasset sig til at have mere melanin i deres kroppe, en form for beskyttelse mod stråling, som gør dem sorte.

"Fallout" tager den forfærdelige virkelighed af atomkrig og spinder et mørkt komisk sci-fi-garn, men Nath siger, at det er vigtigt at huske, hvor ødelæggende disse virkelige kræfter er.

Det anslås, at så mange som 146.000 mennesker i Hiroshima og 80.000 mennesker i Nagasaki blev dræbt af virkningerne af de bomber, der blev kastet af USA. Nutidens atomvåben er så meget kraftigere, at der er meget lidt forståelse for, hvilken virkning disse våben kan have. Nath siger, at nedfaldet endda kan forværre den globale opvarmning.

"Termonuklear krig ville være et globalt problem," siger Nath.

Leveret af Northeastern University

Denne historie er genudgivet med tilladelse fra Northeastern Global News news.northeastern.edu.




Varme artikler