为什么投在广岛的原子弹会在人行道上留下人的影子？ _原子弹

1945年8月原子弹爆炸后，广岛一家银行台阶上的人影。(图片鸣谢:环球历史档案馆/环球图像集团via Getty Images)
据生活科学（史黛西·基什）：克里斯托弗·诺兰的传记电影《奥本海默》重新点燃了公众对发展原子武器的历史性竞赛的兴趣。
然而，尽管这部电影从罗伯特·奥本海默(J. Robert Oppenheimer)的角度讲述了他不安的良心和对未来核战争的恐惧，但它并没有展示广岛和长崎原子弹爆炸的直接后果。然而，在这两个受灾城市的街道上，触目惊心的证据显而易见。
1945年8月6日和9日，原子弹分别在日本最大的两个城市广岛和长崎爆炸后，人们发现这两个城市的人行道和建筑物上散落着人和自行车等物体的黑色影子。
很难理解这些阴影可能包含了每个人的最后时刻。但是这些阴影是怎么形成的呢？
据新墨西哥阿尔伯克基国家核科学和历史博物馆名誉理事、新墨西哥大学医学院放射学名誉教授迈克尔·哈特向博士称，每枚炸弹爆炸时，强烈的光和热从内爆点扩散开来。在其路径上的物体和人通过吸收光和能量来保护后面的物体。周围的光线漂白了“影子”周围的混凝土或石头
换句话说，这些可怕的阴影实际上是核爆炸前人行道或建筑物的样子。只是其余的表面被漂白了，使得正常着色的区域看起来像一个黑色的阴影。
由裂变提供动力
原子爆炸时释放的巨大能量是核裂变的结果。根据华盛顿特区的非营利组织原子遗产基金会的说法，当中子撞击重原子(如同位素铀235或钚239)的原子核时，就会发生裂变。(同位素是一种在其原子核中具有不同数量中子的元素。)在碰撞过程中，元素的原子核分裂，释放出大量的能量。最初的碰撞引发了连锁反应，一直持续到所有母体材料耗尽。
新泽西州史蒂文斯理工学院的科学和技术研究助理教授亚历克斯·韦勒斯坦说:“连锁反应以指数增长的模式发生，持续一毫秒左右。"在反应停止之前的这段时间里，这个反应分裂了大约一万亿个原子."
1945年袭击中使用的原子武器以铀235和钚239为燃料，释放出大量的热量和非常短波的伽马辐射。
能量以不同长度的光子波形式流动，包括长波(如无线电波)和短波(如X射线和伽马射线) 。介于长波和短波之间的是可见光波长，其中包含了我们眼睛感知为颜色的能量。然而，根据哥伦比亚大学的说法，与长波能量不同，伽马辐射对人体具有破坏性，因为它可以穿过衣服和皮肤，导致电离或电子损失，从而损害组织和DNA 。
据《真正清晰科学》报道，原子弹释放的伽马辐射也以热能的形式传播，温度可达10 ， 000华氏度(5，538摄氏度) 。当能量击中一个物体，如自行车或人，能量被吸收，屏蔽路径中的物体，并在阴影外产生漂白效果。
事实上，最初可能有许多阴影，但“大多数阴影将被随后的冲击波和热量摧毁，”哈特向告诉《现场科学》。

一个人的影子在日本广岛的银行台阶上，这是在1945年核爆炸期间创造的。(图片鸣谢:环球历史档案馆/环球图像集团via Getty Images)
胖子和小男孩
1945年8月6日，一颗绰号“小男孩”的原子弹在日本第七大城市广岛上空1900英尺(580米)处爆炸。根据世界核协会的说法，这次爆炸相当于16，000吨(14，500公吨)TNT爆炸，这使得热能脉冲在整个城市荡漾。脉冲夷平了这座城市的5平方英里(13平方公里) 。广岛几乎四分之一的人口立即死亡。在接下来的几个月里，又有四分之一的人死于辐射中毒和癌症。
爆炸三天后，美国在长崎上空引爆了第二颗原子弹，绰号“胖子” 。钚239炸弹释放了21，000吨(19 ， 000公吨)的爆炸，在整个城市产生了类似的破坏和死亡模式。
裕仁天皇于8月15日宣布日本投降，并于1945年9月2日签署了正式宣言，结束了太平洋战争的敌对状态，第二次世界大战也宣告结束。
战争期间，美国将这两个日本城市作为军事目标。随着时间的推移，每枚炸弹释放的辐射的长期后果引发了关于其使用的重大问题。许多刻在石头上的阴影由于风和水的风化和侵蚀而消失了。一些核阴影已被移除并保存在广岛和平纪念博物馆，供后代思考这些事件。
“我认为牢记使用核武器的后果是非常重要的，”韦勒斯坦告诉《现场科学》。“很容易将这些武器视为治国工具，而不是大规模毁灭性武器。核阴影有力地提醒人们使用(核武器)的人类代价。”
最初发表在《生活科学》上。