จะเกิดอะไรตามมาบ้าง หากมี ‘สงครามนิวเคลียร์’? | บัญชา ธนบุญสมบัติ

ดร.บัญชา ธนบุญสมบัติhttps://www.facebook.com/buncha2509

หากมีการใช้อาวุธนิวเคลียร์ในสงคราม ย่อมเกิดความเสียหายตามมาอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ แต่รายละเอียดเป็นอย่างไรนั้น ลองมาดูกันครับ

ลองคิดถึงการระเบิดของอาวุธนิวเคลียร์เพียงลูกเดียวก่อน

เมื่อเกิดการระเบิดขึ้น สิ่งที่ตามมาในทันทีคือ รังสีที่แผ่ออกมาโดยตรง (direct radiation) หลักๆ ได้แก่ รังสีแกมมาและอนุภาคนิวตรอน รังสีเหล่านี้คงตัวอยู่ไม่นานนักคือ ไม่เกิน 1 วินาที

สำหรับการระเบิดนิวเคลียร์ขนาด 10 กิโลตัน (ในหน่วยเทียบเท่าระเบิด TNT) รังสีที่แผ่ออกมาโดยตรงนี้จะมีอันตรายถึงแก่ชีวิตในระยะที่ห่างจากตำแหน่งระเบิดราว 1.6 กิโลเมตร

เพื่อให้เห็นภาพเปรียบเทียบ ระเบิด Little Boy ที่ถล่มเมืองฮิโรชิมามีขนาด 15 กิโลตัน ส่วนระเบิด Fat Man ที่ถล่มเมืองนางาซากิมีขนาด 21 กิโลตัน

วัสดุที่ใช้สร้างอาวุธนิวเคลียร์จะร้อนจัดขึ้นอย่างรวดเร็วจนกลายเป็นไอในทันที อุณหภูมิของไอหรือก๊าซนี้จะสูงกว่า 15 ล้านองศาเซลเซียส ซึ่งเป็นอุณหภูมิที่แกนกลางของดวงอาทิตย์

กลุ่มก๊าซร้อนจัดสุดขีดนี้จะแผ่รังสีเอ็กซ์ออกไปโดยรอบ ส่งผลให้อากาศที่อยู่รอบๆ ร้อนขึ้นและขยายขนาดขึ้นอย่างรวดเร็ว เรียกว่า ลูกไฟ (fireball)

แผนภาพเปรียบเทียบรัศมีการทำลายล้างของอาวุธนิวเคลียร์ขนาด 100 กิโลตัน, 1 เมกะตัน และ 10 เมกะตัน
ที่มา : https://thereader.mitpress.mit.edu/devastating-effects-of-nuclear-weapons-war/

หากระเบิดนิวเคลียร์ขนาด 1 เมกะตัน (1 ล้านตัน) ตูมขึ้น เมื่อเวลาผ่านไป 10 วินาที ลูกไฟจะมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางราว 1.6 กิโลเมตร และจะสว่างจ้าสุดๆ ถึงขนาดที่ว่าแม้อยู่ห่างออกไป 80 กิโลเมตร เราจะเห็นลูกไฟสว่างกว่าดวงอาทิตย์หลายเท่า

ลูกไฟยังแผ่ความร้อนออกมาเรียกว่า การวาบเชิงอุณหภาพ (thermal flash) ซึ่งจะคงตัวนานหลายวินาที ความร้อนนี้คิดเป็นสัดส่วนมากกว่า 1 ใน 3 ส่วนของพลังงานทั้งหมดในการระเบิด ที่สำคัญคือทำให้เกิดไฟไหม้และแผดเผาผิวหนังของคนและสัตว์

ในขณะที่ลูกไฟขยายตัวใหญ่ขึ้นอย่างรวดเร็ว อากาศโดยรอบจะถูกผลักออกไปอย่างรุนแรง เกิดเป็นคลื่นแรงระเบิด (blast wave) ซึ่งเมื่อคลื่นนี้ไปถึงไหนก็จะทำให้ความดันอากาศสูงขึ้นอย่างฉับพลัน

ความดันที่เพิ่มขึ้นจากระดับปกติเรียกว่า ความดันส่วนเกิน (overpressure) เป็นความดันที่ทำให้เกิดแรงกระแทกทำลายอาคารบ้านเรือนและโครงสร้างต่างๆ ส่วนผู้คนจะถูกผลักล้มลง และชิ้นส่วนวัสดุที่แตกหักอาจพุ่งไปปะทะคนหรือสัตว์ให้ได้รับอันตราย

คลื่นแรงระเบิดในช่วงแรกจะเคลื่อนที่เร็วมากระดับหลายพันกิโลเมตรต่อชั่วโมง (!) แต่จะช้าลงเรื่อยๆ เมื่อแผ่ออกไป พลังงานจากคลื่นแรงระเบิดคิดเป็นราวครึ่งหนึ่งของพลังงานทั้งหมดของการระเบิด

แผนภาพแสดงพื้นที่ซึ่งได้รับความเสียหายในระดับต่างๆ และพื้นที่ได้รับผลกระทบจากฝุ่นกัมมันตรังสีสำหรับระเบิดขนาด 10 กิโลตัน
ที่มา : https://thereader.mitpress.mit.edu/devastating-effects-of-nuclear-weapons-war/

มีแง่มุมหนึ่งที่น่ารู้ไว้ด้วย กล่าวคือ การระเบิดกลางอากาศกับการระเบิดที่พื้นดินจะส่งผลแตกต่างกัน

การระเบิดกลางอากาศ (air burst) หมายถึง การที่ระเบิดตูมขึ้นขณะอยู่สูงจากพื้นราว 100-1,000 เมตร ทำให้คลื่นแรงระเบิดที่เคลื่อนออกไปสะท้อนพื้นดินกลับขึ้นมา ส่งผลให้พลังในการทำลายล้างสูงขึ้น อาคารบ้านเรือนจะเสียหายในวงกว้างมากกว่า แต่จะมีวัตถุกัมมันตรังสีตกค้างในพื้นที่ที่ถูกถล่มน้อยกว่าเมื่อเทียบกับการที่ระเบิดที่ระดับพื้นดิน

การระเบิดแบบนี้มักใช้ถล่มเมือง เช่น กรณีเมืองฮิโรชิมา การระเบิดเกิดขึ้นที่ความสูงในช่วง 550 ถึง 610 เมตร

ส่วนการระเบิดที่ระดับพื้นดิน (ground burst) จะทำให้พื้นเกิดหลุมขนาดใหญ่ และทำให้เกิดฝุ่นกัมมันตรังสีตกค้างในปริมาณมาก แต่คลื่นแรงระเบิดจะแผ่ออกไปในระยะทางที่น้อยกว่าการระเบิดกลางอากาศ

การระเบิดที่ระดับพื้นดินมักใช้ถล่มเป้าหมายทางการทหาร เช่น ไซโลเก็บขีปนาวุธที่อยู่ใต้ดิน

ผลการทำลายล้างไปไกลแค่ไหนวัดจากรัศมีของการทำลายล้าง (radius of destruction) โดยรัศมีนี้จะขึ้นกับปริมาณพลังงานที่ระเบิดปลดปล่อยออกมา (explosive yield)

เนื่องจากพลังงานของการระเบิดแผ่ออกไปใน 3 มิติ มองคร่าวๆ เป็นทรงกลมที่ขยายใหญ่ออกไป โดยมีตำแหน่งระเบิดเป็นจุดศูนย์กลางของทรงกลม

ผลก็คือ หากระเบิด A ให้พลังงาน 10 เท่าของระเบิด B จะพบว่ารัศมีของการทำลายล้างของระเบิด A ไม่ได้เป็น 10 เท่าของระเบิด B แต่เป็นเพียงแค่ค่ารากที่ 3 ของ 10 คือ ราว 2.15 เท่า เท่านั้น

ดังนั้น ในเชิงยุทธวิธี การใช้อาวุธนิวเคลียร์ขนาดเล็กในจำนวนมากจึงมีประสิทธิภาพสูงกว่าการใช้อาวุธนิวเคลียร์ขนาดใหญ่เพียงลูกเดียว (หากปริมาณพลังงานรวมที่ปลดปล่อยออกมาเท่ากัน) เช่น ขีปนาวุธติดหัวรบนิวเคลียร์ขนาดพลังงาน 50 กิโลตันจำนวน 20 ลูก (ซึ่งมีพลังงานรวมเท่ากับ 1 เมกะตัน) จะทำลายล้างพื้นที่ได้ราว 3 เท่าของขีปนาวุธติดหัวรบนิวเคลียร์ขนาด 1 เมกะตันเพียงลูกเดียว

 

การวาบเชิงอุณหภาพ (อุณหภูมิที่พุ่งสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว) และคลื่นแรงระเบิด ยังอาจทำให้เกิดไฟไหม้ ซึ่งหากลุกลามใหญ่โตขึ้นจะเรียกว่า พายุไฟ (firestorm)

บริเวณที่เกิดพายุไฟ อากาศจะร้อนจัดและยกตัวสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว ส่งผลให้อากาศที่อยู่โดยรอบไหลเข้ามาแทนที่จนเกิดเป็นพายุที่พัดเร็วมากถึงหลายร้อยกิโลเมตรต่อชั่วโมง พายุนี้ยังช่วยโหมกระพือให้ไฟไหม้ลุกลามเพิ่มขึ้นอีก พายุไฟยังใช้ออกซิเจนปริมาณมาก ส่งผลให้ผู้คนและสัตว์ในบริเวณดังกล่าวขาดอากาศหายใจ

มีบันทึกว่าฮิโรชิมาเกิดพายุไฟตามมาหลังการระเบิด ในขณะที่นางาซากิไม่เกิด สันนิษฐานว่าอาจเป็นเพราะพื้นที่เมืองนางาซากิมีลักษณะขรุขระกว่า

แง่มุมหนึ่งที่ระเบิดนิวเคลียร์มีอันตรายคือ ฝุ่นรังสีนิวเคลียร์ (nuclear fallout) หรือฝุ่นกัมมันตรังสี (radioactive fallout) ซึ่งเกิดจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิสชั่น ซึ่งเป็นการแตกตัวของนิวเคลียสของธาตุหนัก

การปนเปื้อนฝุ่นกัมมันตรังสีอาจคงอยู่นานนับปี หรือแม้แต่หลายสิบปีก็ได้ แต่ผลกระทบที่เป็นอันตรายถึงชีวิตมักอยู่ในช่วงหลายวันหรือหลายสัปดาห์ ดังนั้น จึงมีคำแนะนำว่าผู้รอดชีวิตควรหลบอยู่ในอาคารอย่างน้อย 48 ชั่วโมง

ความเสียหายรอบตำแหน่งระเบิดแบ่งเป็น 3 ระดับ คือ ความเสียหายหนัก (severe damage) ความเสียหายปานกลาง (moderate damage) และความเสียหายเล็กน้อย (light damage) มีขอบเขตเป็นวงกลมรอบตำแหน่งศูนย์กลางของการระเบิด ส่วนบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากฝุ่นกัมมันตรังสี (dangerous fallout zone) ขึ้นกับทิศทางลม ดูแผนภาพที่ให้ไว้ครับ

 

แม้แต่ระเบิดไฮโดรเจนก็ทำให้เกิดฝุ่นกัมมันตรังสีได้เช่นกัน เพราะแม้ว่าพลังการระเบิดจะมาจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่น คือการหลอมหลวมของนิวเคลียสของธาตุเบา แต่ระเบิดไฮโดรเจนใช้ระเบิดแบบฟิสชั่นเพื่อจุดชนวน ดังนั้น จึงอาจเกิดฝุ่นกัมมันตรังสีแพร่กระจายไปทั่วโลก (global fallout) เหตุหลักเพราะมีการใช้ธาตุกัมมันตรังสีในปริมาณมาก แถมด้วยกลุ่มเมฆกัมมันตรังสีพุ่งสูงขึ้นถึงบรรยากาศชั้นสแตรโตสเฟียร์

ผลกระทบอีกอย่างหนึ่งที่ไม่ค่อยทราบกันก็คือ หากการระเบิดเกิดขึ้นที่ระดับสูงกว่าพื้นมากๆ (เช่น 320 กิโลเมตร) ก็จะไม่เกิดคลื่นแรงระเบิดและฝุ่นกัมมันตรังสีเฉพาะแห่ง แต่รังสีแกมมาความเข้มสูงจะทำให้อิเล็กตรอนจำนวนมหาศาลหลุดออกจากอะตอมและโมเลกุลในอากาศ

อิเล็กตรอนเหล่านี้จะเคลื่อนที่แบบควงสว่านไปตามสนามแม่เหล็กโลก โดยในขณะเดียวกันจะแผ่คลื่นวิทยุแบบเป็นห้วงๆ ซึ่งมีความเข้มสูงออกมา เรียกว่า พัลส์แม่เหล็กไฟฟ้า (electromagnetic pulse) เรียกย่อว่า EMP

ในหนังสือ ‘ชีวิต 3.0 การเป็นมนุษย์ในยุคปัญญาประดิษฐ์’ ซึ่งแปลจาก ‘Life 3.0’ เขียนโดย Mag Tegmark แปลโดยคุณธิดา จงนิรามัยสถิต และ ดร.ปองกานต์ จักรธรานนท์ ระบุว่า “ระเบิดไฮโดรเจนที่วางแผนอย่างรอบคอบให้ระเบิดเหนือพื้นโลกไปหลายร้อยกิโลเมตรนั้น ทำให้เกิดพัลส์แม่เหล็กไฟฟ้า หรือ อีเอ็มพี (EMP) ที่ทรงพลังมากจนสามารถทำลายเครือข่ายระบบไฟฟ้าและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในพื้นที่เป็นบริเวณกว้าง…ทำให้โครงสร้างพื้นฐานกลายเป็นอัมพาต”

ที่ว่ามานี้เป็นผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นได้จากการใช้ระเบิดนิวเคลียร์เพียงลูกเดียว ดังนั้น จึงจินตนาการได้ไม่ยากว่าหากมีสงครามนิวเคลียร์ซึ่งมีการใช้ระเบิดจำนวนมาก จะเกิดความหายนะขนาดไหน

ยังมีการคาดการณ์ในเชิงทฤษฎีด้วยว่า หากมีการใช้อาวุธนิวเคลียร์จำนวนมาก ก็จะเกิดฝุ่นควันปริมาณมหาศาลในบรรยากาศ ฝุ่นควันนี้ (โดยเฉพาะอย่างยิ่งเขม่าสีดำ) จะลอยขึ้นสู่บรรยากาศชั้นสแตรโตสเฟียร์ และแผ่ปกคลุมโลกอยู่นานหลายปี ผลก็คือภูมิอากาศของโลกจะเย็นลงและแห้งแล้ง ท้องฟ้ามืดมิด เรียกว่า ฤดูหนาวนิวเคลียร์ (nuclear winter) ผลที่ตามมาคือ การเกษตรกรรมทั่วโลกจะล่มสลาย เกิดภาวะขาดแคลนอาหารไปทั่วโลก

มีคำกล่าวสั้นๆ ซึ่งมักให้เครดิตกับเด็กซ์เตอร์ กอร์ดอน (Dexter Gordon) ระบุว่า “In nuclear war all men are cremated equal.” หรือ “ในสงครามนิวเคลียร์ ผู้คนทุกผู้ทุกนามจะได้รับการฌาปนกิจอย่างเท่าเทียมกัน”