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為何只有五常有技術(shù)能造氫彈 研制到底有多難?

2017-09-04 10:01:07    中國青年網(wǎng)  參與評論()人

【環(huán)球網(wǎng)軍事9月4日報道 環(huán)球時報特約記者 李強(qiáng)】人們可能會問,氫彈有多大的威力?研制氫彈到底有多難呢?

從增強(qiáng)型原子彈說起

最早的核武器是利用核裂變原理的原子彈或叫裂變彈。裂變核武器通過裂變釋放能量,大部分的裂變核武是使用化學(xué)炸藥的爆炸能,把在臨界質(zhì)量以下的鈾-235或钚“擠壓”至超越臨界質(zhì)量,使之產(chǎn)生不受控的連鎖反應(yīng),釋放大量能量。通常起爆的方式可分為槍式和內(nèi)爆式。美國投擲在日本廣島的第一枚原子彈“小男孩”即為槍式起爆的鈾彈。而投擲在長崎的“胖子”則為內(nèi)爆式起爆的钚彈。

而增強(qiáng)型原子彈又稱為助爆型裂變武器,是一種添加少量熱核材料,以提高裂變裝料的利用效率、增加裂變威力的原子彈,又稱助爆型原子彈。1951年5月25日,美國進(jìn)行的“項目”核試驗是第一個助爆型裂變武器,其威力達(dá)到45.5千噸,是非助爆型核武器威力的兩倍。

助爆原子彈和氫彈不同之處除了爆炸當(dāng)量以及聚變與裂變所占當(dāng)量比例以外,更重要的是原理的不同。助爆原子彈中的聚變材料除了本身能提供一定比例的聚變能量外,主要的作用是釋放足夠多的中子,通過中子對裂變材料進(jìn)行轟擊,提高裂變材料的利用率,進(jìn)而提高裂變當(dāng)量。它所需聚變材料較少,所以較一般氫彈小巧。

為何只有五常能造氫彈

氫彈是利用原子彈爆炸的能量點燃?xì)涞耐凰仉?、氚等質(zhì)量較輕的原子的原子核發(fā)生核聚變反應(yīng)瞬時釋放出巨大能量的核武器,又稱聚變彈、熱核武器。之所以稱為熱核武器,是因為它們的連鎖反應(yīng)需要更高的溫度啟動。

與加強(qiáng)型原子彈不同,氫彈使用了分級輻射內(nèi)爆原理,初級相當(dāng)于扳機(jī),通過引爆初級產(chǎn)生強(qiáng)大的X射線對次級核聚變材料進(jìn)行壓縮引發(fā)劇烈的聚變反應(yīng)。原子彈的威力通常為幾百至幾萬噸級TNT炸藥的當(dāng)量,氫彈的威力則可大至幾千萬噸級TNT當(dāng)量。還可通過設(shè)計增強(qiáng)或減弱其某些殺傷破壞因素,中子彈實際上就是增強(qiáng)了中子輻射的氫彈。

制造氫彈的難度遠(yuǎn)超原子彈或增強(qiáng)型原子彈,目前只有安理會五常掌握氫彈的制造技術(shù)。制造氫彈的第一個障礙是核燃料。核聚變武器所需的是氘氚混合,它們都是氫的罕見同位素,因為基本上就沒有天然的氚,必須經(jīng)過合成,而這必須要在專門設(shè)計的反應(yīng)堆中才能夠完成,而反應(yīng)堆本身修建也相當(dāng)困難,修建完成后,一次也只能生產(chǎn)極少數(shù)量的氚。另外,引爆次級也比想象得難。它所要求的條件跟太陽內(nèi)部環(huán)境類似:極高的溫度和壓力,是我們在地球上感受到的數(shù)百萬倍,而核燃料需要在這樣的環(huán)境下持續(xù)足夠久的時間才會發(fā)生聚變。

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