标标按:这两天最闹心的消息就是金三胖领导的北朝鲜宣布他们试爆氢弹成功----假如这个震惊宇宙的消息是真的话,那还真牛,因为这是传统的核强国、居里家族的祖国--法国迄今都没有搞出来的东东,就朝鲜那个破工业体系如果是真的,只能有一种可能----俄罗斯向他们进行了核武器技术扩散,恶搞中国,那事情就大发了;而事实证明,“朝鲜下的蛋”只不过是一个氢气球而已。为什么?咱们从氢弹等核武器原理开始看起。
朝鲜“成功试爆氢弹”疑点挺多 爆炸当量为何这么小?
朝鲜6日宣布“氢弹试验成功”的消息,就如同核爆引发的地震一样,迅速震动全球。氢弹向来号称联合国安理会五大常任理事国的“独门武器”,无论是理论还是制造都存在极高门槛。印度在该领域倾注多年心血,也未能获得国际认可的成就。那么朝鲜真的已掌握氢弹技术?
据韩联社6日报道,这次朝鲜宣布氢弹试验后,韩国情报部门首先表示质疑。通俗来说,氢弹是原子弹的升级版,属于第二代核武器。它利用核聚变原理,可释放出比核裂变大得多的能量。氢弹爆炸时,首先引爆内部的小型原子弹,利用裂变释放的核能引起热核装料发生次级聚变反应。这不仅对氢弹的制造工艺提出挑战,更需要理论和设计上的创新突破,相关知识在国际上属于“绝不外传”。据称,世界仅有两种氢弹构型——美国“泰勒-乌拉姆构型”和中国“于敏构型”。
由于氢弹在理论、结构和制造工艺方面的极高挑战,五个核大国进行第一颗氢弹爆炸试验时往往“一切从宽”,为确保核聚变能顺利进行,通常会填充足量的核材料,导致爆炸当量相当大,记录应该在20万吨-300万吨当量。1951年5月美国首次氢弹原理试爆时,爆炸当量就达22.5万吨,1952年11月1日第一颗氢弹的当量更是高达1000万吨;苏联第一颗氢弹的当量为40万吨;英国第一颗氢弹试爆时不太成功,但当量也达到30万吨;中国的氢弹原理试验当量30万吨,1967年6月17日空投的首颗氢弹当量为330万吨;法国1968年8月的第一颗氢弹当量为260万吨。在验证技术和设计理论充分可行后,才推动后续的氢弹小型化设计,以方便安装在导弹和飞机等运载工具上,并用来之不易的核材料制造尽可能多的核弹头。
除了五个核大国外,被认为“半只脚踩进热核国家门槛”的另一个国家是印度。1998年印度宣布接连进行多次核试验,其中第三次属于印度首次热核试验,爆炸当量4.3万吨。不过外界对这次核试验数据的真实性提出很多质疑,尤其是爆炸的当量过小,西方普遍不认同印度已经掌握氢弹技术。
相比以上国家,朝鲜6日核试验的当量小得多。韩国监测到这次核试验引发的地震震级为4.8级,小于第三次核试验时的4.9级。理论来讲,5级地震的能量释放相当于3.2万吨TNT当量,地震等级每0.1级能量相差1.41倍,4.9级地震相当于2.2万吨当量。韩国国情院的评估认为,朝鲜这次核试验当量为6000吨,还不及第三次核试验时的7900吨,因此朝鲜试爆的可能是加强型原子弹,而非“货真价实”的氢弹。
此外,氢弹相比原子弹的最大优势就是威力远超后者,而朝鲜试爆“氢弹”的当量还不及之前的原子弹,失去了实用意义。
不过中国知名核战略专家杨承军6日接受《环球时报》记者采访时表示,单凭这些初步数据还不能完全否认朝鲜进行氢弹试验的可能性。朝鲜也有可能是已掌握氢弹技术,但受限于试验场的环境限制,无法试爆大当量氢弹,因而被迫减少核装药。印度政府在解释1998年“热核试验当量过小”时,也曾宣称是“有意削减当量”,以免造成对附近村庄的破坏和对大气层的放射性污染。
目前外界对这次朝鲜核试验的判断,几乎完全来自监测到的地震震级。但震级除与核爆当量挂钩外,还与爆炸方式、爆点地质、传播途径、核装置埋入深度、与断裂层距离、断裂层活跃程度等因素密切相关。例如西方根据地震震级评估认为,印度1998年“热核试验”若是在硬岩中进行,当量为1.5万-3万吨;如果在松软地质结构中则为3万-6万吨。甚至还曾出现过苏联在中亚核试验场试爆500吨级核弹头,和美国在内华达核试验场引爆2200吨级核弹头,同样引发4.2级地震的情况。因此这次朝鲜核试验的具体当量,还需要综合后续收集的情报才能得出准确结论。
相比而言,对地下核试验释放的放射性同位素进行监测更为准确。不同种类的核试验会产生特殊的放射性同位素,核爆后它们被冲击波吹到周围的空气和土壤中。对这些同位素进行分析,就能判定核试验的种类。有报道称,美军已决定出动飞机前往朝鲜半岛上空取样,以确认朝鲜核试验情况。
杨承军强调,即便朝鲜成功试爆氢弹,但距离实战化仍很远。例如核弹头的运载工具还没有真正解决,弹头小型化以及头体组合的问题也有待攻关,还有就是引爆控制技术还需突破,这些都会影响朝鲜核武器的实战能力。
【环球时报特约记者 魏云峰 环球时报记者 刘扬 马俊】
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三种核弹的工作原理
三种核弹的异同 简单的说,它们的相同之处就在于其破坏威力都来源于某些物质的原子核核能的释放。本世纪初科学家发现原子核中蕴藏着巨大的能量,人们将这种核能释放,并首先用于军事目的,结果促成了核武器的出现;三种核弹的不同之处在于核能释放的方式不同和破坏杀伤的形式不同。核能的释放出现在原子核发生转变的过程中,而这种转变可分为重核裂变和氢核聚变两种方式。 一般将核裂变武器称为第一代核武器,实际上就是原子弹;将核聚变武器称为第二代核武器,实际上就是氢弹;将以调整和控制核爆炸能为特点的新一代核武器称为第三代核武器,主要包括增强某一破坏因素的核武器,如中子弹、冲击波弹、感生辐射弹、光辐射弹、电磁脉冲弹以及核定向能武器等。作为增强的辐射武器,中子弹是目前世界上唯一已实现生产和部署的一种第三代核武器。 原子弹 原子弹是利用原子核裂变反应释放出大量能量的原理制成的一种核武器,核装药一般为钚-239、铀-235。这些物质的原子核在热中子轰击下,分裂为两个或若干个裂片和若干个中子,同时释放出巨大的能量。新产生的中子又去轰击其它原子核,如此连续发展下去,核分裂的数量就会急剧增加,形成链式反应,仅在百分之几秒内就会出现猛烈爆炸,并放出非常大的能量。1公斤铀释放出的能量相当于2万吨梯恩梯炸药爆炸时释放出的能量。 原子弹装药分为两块,每块都小于临界质量,因此平时不会发生核反应。当引爆装置点燃普通炸药时,将两块装药推挤到一起,整体质量便大于临界质量,在中子的轰击下,产生原子核裂变链式反应,随即出现核爆炸。目前原子弹的威力可达到几万吨到几百万吨梯恩梯当量。 氢弹 氢弹是利用轻原子核聚合成较重原子核过程中释放出大量能量的原理制成的核武器。这种核聚变反应要在数千万度高温和超高压条件下才能进行,单位质量所释放出来的能量一般为核裂变反应的4倍以上,能产生更大的破坏作用,通常又称这种聚变反应为热核反应。原子核越轻,所带电荷越少,产生聚变反应所需的能量也越低。因此,一般都用氢的同位素氘、氚和氘化锂等物质作为核装药,故将这种核武器称为氢弹。 热核反应就是氘和氚的原子核在超高温和超高压的情况下彼此结合成为氦原子核并释放出巨大的能量的过程。为什么用氘化锂也可以进行热核反应呢?这是因为中子打在锂上就会产生氚,同时氘化锂中的氘和氘发生反应也可产生氚和中子。 氢弹的结构比原子弹复杂得多,它要装一个小型原子弹做引爆装置。小原子弹引爆后释放出中子流并形成超高温、超高压环境,中子流与热核材料作用使氘和氚原子核结合成氦原子核,并释放出巨大能量和新的中子,继而又产生新的聚变反应,如此连续发展下去,直至产生热核爆炸。由于热核材料不受临界质量限制,氢弹可以制成比原子弹威力大得多的核武器。现代氢弹威力可以做到几万吨、几百万吨和几千万吨梯恩梯当量。 中子弹 中子弹也是一种利用核材料聚变反应放出巨大能量的原理制成的核武器,因此又被称为特殊的氢弹。由于它是利用轻核聚变时产生的大量高能中子进行杀伤破坏的一种小型核武器,故又被称为以高能中子辐射为主要杀伤力的小型氢弹。 在中子弹中,引爆用的原子弹更小,只有几百吨梯恩梯当量。这种原子弹是用钚-239制成的,因其比铀装药能释放更多的中子,可使中子弹小型化。中子弹主要核装药是氘和氚的混合物,而不是氘化锂。因为氘和氚聚变反应所放出的中子比裂变反应所放出的中子多得多,而锂可以吸收大部分中子。 中子弹的外壳一般不用铀-238制作,而是采用铍和铍合金做成,这样高能中子可以自由逸出,同时使放射性污染的范围比较小。中子弹的当量较小,一般威力为1千吨梯恩梯当量,要求引爆用的原子弹更小,使其制造难度增大。中子弹的爆炸能由聚变反应产生,并主要以快中子流的形式向四周释放。它的核辐射效应特别大,因此其正确名称应是增强的辐射武器。 凡是核武器都具有核辐射、冲击波、光辐射、放射性污染和电磁脉冲等杀伤力,但对三种核弹来说,这五种因素各自体现的比例都是不同的。同时在不同的爆炸方式下,各种杀伤破坏因素在释放的总能量中所占的比例也不完全相同。大体来说,原子弹爆炸时,冲击波和光辐射占能量的85%,其它3种因素占15%;氢弹爆炸时,冲击波和光辐射占能量的65%,其它3种因素占35%;中子弹爆炸时,核辐射和电磁脉冲占能量的70%以上,其它3种因素占30%以下。 由此可见,氢弹和中子弹虽然都属核聚变武器,但它们的杀伤形式是不同的。氢弹是以冲击波和光辐射为主来杀伤生命和破坏设施的,而中子弹是以中子辐射为主来杀伤生命的,电磁脉冲是随着中子辐射而出现的占能量较小部分的强脉冲信号。1千吨梯恩梯当量的中子弹,在距地面90米的低空爆炸时,其冲击波、光辐射和放射性污染的毁坏作用只限在爆心投影点周围180米的范围之内,而快中子流以及中子流贯穿辐射与周围介质原子互相作用产生的电磁脉冲的杀伤半径却可达800米的距离。 中子的贯穿作用很强,它可以穿透坦克、掩体和砖墙去杀伤人员,而武器和建设物却能完好的保存下来。由于中子弹放射性污染比较低,因而被称为“清洁的”核弹。此外,中子流作用的时间很短,在中子弹袭击之后,军队能很快进入目标区作战。这些特点,决定了中子弹可作为战术核武器使用。 核武器主要是作为核战斗部装在战略导弹上,用以摧毁战略目标。在近程夜战、空战和防空中有的导弹也装有核战斗部,用以摧毁地面大面积战术目标,对付飞机群和拦截携核弹的轰炸机等。中子弹不仅可以作为核战斗部装在导弹上使用,而且能够制成炮弹由榴弹炮发射出去投入战斗。(国家原子能机构网特约撰稿/尹怀勤) ----------------------------------------- 氢弹(又称热核武器),属于核武器的一种。主要利用氢的同位素(氘、氚)的核聚变反应所释放的能量来进行杀伤破坏。就其原理来说,它并不是“纯净”的核聚变武器;确切的说,它应该叫“三相弹”,也称作“氢铀弹”。
要完成一颗氢弹的核聚变材料,主要有氘、氚、氘化锂6。另外,氢弹常见原料也可以是铅、铀-238、钚、铍。它的爆炸过程大致是:核裂变—核聚变—核裂变。
它的核装料中,最外部是铀-238,里面包裹着一个氢弹。它的特点是,借助热核反应产生的大量中子轰击铀-238,使铀-238发生裂变反应。这种氢铀弹的威力非常大,放射性尘埃特别多,所以是一种“肮脏”的氢弹,其具有了空前绝后的威力。1961年,人类所制造破坏力最大的爆炸装置就被苏联完成试爆,名为“沙皇氢弹”(代号“伊凡”),其原有设计拥有一亿吨TNT当量,但为了避免过高的辐射落尘,其实际制造当量约为5000万吨(50 Mt)。
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