宇宙空間で核爆発が起きたら

質問

お世話になっております。horagaiです。
ちょっとした疑問なのですが、宇宙で原爆（または水爆）を爆発させたら
周囲への影響はあるのでしょうか。
地球上では大気があるので瞬間的な高温で膨張した空気が物理的、熱的な
エネルギーを周囲に伝播させ、大規模な破壊をもたらすわけですよね。
宇宙ではエネルギーを伝播する空気がないので、爆心のそばに他の物体
例えば宇宙船などがあっても無傷のような気がしますが。
もちろん放射線や電磁波は空気の有無に関係なく放出されますが、核爆弾の
爆発の際に生じる電磁エネルギー（赤外線、可視光線、紫外線、X線、γ線等）
や放射線（α線、β線、中性子線等）はそれだけで周囲の物体に物理的破壊を
もたらすほどの総和量および密度を持つものでしょうか
（生物への影響はここでは考えないことにします）

また核反応で生じる放射能物質はどうなるのでしょう。地球上なら空気と
ともに外側に流れていくわけですが、宇宙では？その場に留まる？
それとも運動エネルギーを与えられて四方八方に飛んで行く？
その場合それが地球上での空気の役を果たすのでしょうか
それにしても量的に見て空気の膨張ほどの影響力はないように思えます。

地球に衝突しそうな小惑星を見つけたら核ミサイルで破壊してしまう、
という計画もあるようですが、上のことを考えるとそんなことがうまく
行くのか？という疑問が起こります。
それともミサイルをぶつけた時の衝突エネルギーだけで破壊しようと
いうのでしょうか。それなら核ミサイルでなくてもよさそうですが。

回答No.5

chukanshi · ベストアンサー

補足します。

１．まわりに物がない場合。
放射線は基本的にどこまでも飛んでいきます。例えば、太陽から地球にとどく放射線によって、地球上で磁気嵐が起きますし、オーロラがみえるのもこのためです。

２．近くに物があるとき。
放射線を物が吸収して、その段階で熱エネルギーにかわり、高温になって爆発します。この場合、普通の物であれば、この物の爆発は、熱膨張もしくは化学反応によるものと考えられます。ただし、この段階で、結局は、核エネルギーが、熱エネルギーに変換されるので、元のエネルギーが電磁気的（化学的）エネルギーであった場合とは比較にならない程大量の熱エネルギーが発生します。

３．近くに空気があるとき。
衝撃波が伝わります。放射線は空気によってある種のものは吸収され減少します。

補足

御回答ありがとうございます。

皆様の回答のおかげで大分感じが掴めてきました。
（１）地球上だろうと宇宙空間だろうと爆発の際に解放されるエネルギーの
　　　総和は同じ（これは当然ですね）
（２）爆発の際のエネルギーは微粒子（爆発物のカケラ）の運動エネルギーや
　　　放射線・電磁エネルギーの形で放出される。

（３）－(i)放射線や電磁波のエネルギーは「近くの」物質に吸収され、熱エネルギー
　　　　　に変わり、その物質を破壊する。
（３）－(ii)「近くの」物質が金属であれば誘導電流による熱も発生する。
（３）－(iii)しかしこれらのエネルギー密度は爆心からの距離の２乗に反比例するので
　　　　　あまり「遠く」まで大きな破壊力を持つことはない。
（３）－(iv)またこれらのエネルギーの一部は地球上であれば大気に吸収されて減衰する。

（４）－(i)微粒子の運動エネルギーとして放出されるエネルギーは放射線・電磁エネルギー
　　　　　として放出されるエネルギーに比べるとはるかに少ない。
（４）－(ii)しかしそれはどんなに「遠く」までいっても衝突すれば確実に物理的破壊
　　　　　をもたらす（穴をあけるという程度ですが）という意味では無限に遠くまで
　　　　　破壊力を持つといえる。
（４）－(iii)ただし粒子の密度はやはり距離の２乗に反比例するので、「遠く」では
　　　　　そのような粒子に衝突される確率は急速に小さくなる。
　　　　　また地球上であれば空気抵抗により減衰する。

（５）地球上では放射線エネルギーが周囲の大気に吸収されて熱膨張を引き起こし、
　　　それが衝撃波となって「遠く」まで破壊力を伝える。
　　　すなわち大気は、エネルギー密度が高い状態のままでは遠くに届きにくい
　　　放射線・電磁波エネルギーを、効率良く（エネルギー密度を下げないで）
　　　「遠く」に伝えるための媒体になっている。

とこんな感じの理解でよろしいでしょうか。本質的に間違って理解している部分
がありましたらご指摘いただきたいと思います。