Что можно сказать о пожарах, которые были вызваны бомбардировками больших городов во время второй мировой войны? Они были ужасны и по ним можно судить о тех пожарах, которые могут вызвать ядерные взрывы, если они будут произведены. Американцы нещадно, на уничтожение бомбардировали 27 июля 1943 года Гамбург. Эти массовые бомбардировки вызвали страшные пожары, когда образовывались огненные смерчи. Дым от таких огненных смерчей поднимался до высоты 9 — 12 км. В нижних слоях атмосферы температура так была распределена по высоте, что это очень содействовало подъему дыма пожаров на большую высоту. Дым и пыль полностью закрывали небо в продолжение более суток (30 часов) после начала пожаров.
13 и 14 февраля 1945 года американцы и англичане бомбардировали Дрезден. Бомбардировки были массированными. Они вызвали пожары, которые продолжались более недели. На огромной площади в 12 квадратных километров было разрушено три четверти всех построек. Здесь также образовались огненные смерчи.
Наблюдались огненные смерчи и после бомбардировки Касселя и Дармштадта. Огненный смерч образуется только при очень высокой скорости выделения тепла на единицу площади. При этом распределение температуры с высотой должно быть близким к арнабатическому (10 °C/км). Кроме того, должны отсутствовать сильные ветры. Скорость ветра не должна превышать 5 —10 ч/с.
Что же показали ядерные бомбардировки Хиросимы и Нагасаки 6 и 10 августа 1945 года? Как известно, это был единственный случай использования атомного оружия против городов. В результате взрыва атомной бомбы в Хиросиме там была разрушена и выгорела дотла часть города площадью 13 квадратных километров. Эта выгоревшая часть города находилась вокруг эпицентра взрыва в радиусе 2 км. В этом случае возник огненный смерч. В Нагасаки выгорела меньшая площадь (7 км2), хотя на город была сброшена более мощная атомная бомба. Здесь положительно сыграл рельеф местности, которая была очень сильно пересеченной, а значительные части города были затенены от прямой радиации светового импульса ядерного взрыва. Все приведенные выше примеры говорят о том, что надо учитывать многие факторы. Это и характер местности, и характер застройки, и погода и т. д.
Как распределяется энергия во время ядерного взрыва? Ученые оценили, что при ядерных взрывах на высоте ниже 10 км примерно 30–40 % энергии взрыва уходит в виде импульса. Этот импульс длится около одной или нескольких секунд, если взрывается ядерная бомба мощностью в несколько мегатонн. Этот импульс представляет собой излучение в видимом диапазоне спектра и вблизи этого спектрального участка. Это световая вспышка ядерного взрыва. Около половины энергии ядерного взрыва (45–55 %) расходуется на образование ядерной волны. Оставшиеся около 15 % энергии взрыва расходуются на образование проникающей радиации и наведенной радиоактивности. Энергия светового импульса огромна. Его интенсивность измеряется в килоджоулях на квадратный метр. Это поток светового излучения, просуммированный за время, равное длительности светового импульса.
Возгорание зависит не только от поступившей энергии. Оно зависит и от свойств облучаемого материала, его влажности и т. п. Порог возгорания изменяется от 210 до 630–840 кДж/м2. В калориях он равен от 5 до 15–20 кал/см2. Было установлено, что в Хиросиме порог возгорания составлял 294 кДж/м2, а в Нагасаки все 840 кДж/м2. Сама же плотность энергии излучения, которая вызывает пожары, зависит от мощности взрыва и от метеорологической дальности видимости в пограничном слое. Дальность видимости определяется главным образом влажностью атмосферы и наличием аэрозоля. Установлено, что световое облучение приблизительно пропорционально мощности ядерного взрыва.
Первичные загорания происходят от светового импульса. За ним следует ударная волна. Она может подавлять огонь. Это происходит в тех случаях, если волна сдувает огонь или покрывает горючий материал негорящими фрагментами зданий. Но чаще ударная волна способствует распространению пожаров и появлению их новых очагов, поскольку волна разрушает и разбрасывает твердые горючие материалы, разрушает нефте- и газопроводы и т. д. По мере подъема огненного шара происходит захват новых масс воздуха. А это способствует распространению огня. Специалисты провели расчеты и показали, что хотя скорость выделения энергии при пожаре Хиросимы была значительно меньше, чем при пожаре Гамбурга в 1943 году, тем не менее и в этом случае развился огненный шторм и все, что могло гореть, сгорело в радиусе 2 км вокруг эпицентра взрыва бомбы. Ясно, что пожары после ядерного взрыва будут более разрушительными, чем все известные в истории пожары больших городов.