核武器

核武器

利用能自持進行的原子核裂變或聚變反應瞬時釋放的巨大能量,產生爆炸作用,並具有大規模毀傷破壞效應的武器。主要包括裂變武器(第一代核武器,通常稱為核子彈)和聚變武器(亦稱為氫彈,分為兩級及三級式)。核武器也叫核子武器或原子武器。從廣義上說核武器是指包括投擲或發射系統在內的具有作戰能力的核武器系統。核武器通常指狹義的核武器,即由核戰鬥部與製導,突防等裝置裝入彈頭殼體組成的核彈。核戰鬥部的主體是核爆炸裝置,簡稱核裝置。核裝置與引爆控製系統等一起組成核戰鬥部。將核戰鬥部與製導、突防等裝置裝入彈頭殼體,即構成彈道飛彈的核彈頭。廣義的核武器通常指由核彈、投擲/發射系統和指揮控製、通信和作戰支持系統等組成的、具有作戰能力的核武器系統。

  • 中文名稱
    核武器
  • 外文名稱
    nuclear weapon
  • 核武國家
    印,朝,巴,以
  • 核彈之父
    羅伯特·奧本海默

基本簡介

核武器是指包括氫彈、核子彈、中子彈三相彈、反物質彈等在內的利用核反應產生殺傷效應的武器。

核武器

、石油等礦物燃料燃燒時釋放的能量來自碳、氫、氧的化合反應。一般化學炸葯如梯恩梯(TNT)爆炸時釋放的能量來自化合物的分解反應。在這些化學反應裏,碳、氫、氧、氮等原子核都沒有變化,隻是各個原子之間的組合狀態有了變化。核反應與化學反應則不一樣。在核裂變或核聚變反應裏,參與反應的原子核都轉變成其他原子核,原子也發生了變化。因此,人們習慣上稱這類武器為原子武器。但實質上是原子核的反應與轉變,所以稱核武器更為確切。

核武器爆炸時釋放的能量,比隻裝化學炸葯的常規武器要大得多。例如,1千克鈾全部裂變釋放的能量約8×10^13焦耳,比1千克TNT炸葯爆炸釋放的能量4.19×10^6焦耳約大2000萬倍。因此,核武器爆炸釋放的總能量,即其威力的大小,常用釋放相同能量的TNT炸葯量來表示,稱為TNT當量。美、俄等國裝備的各種核武器的TNT當量,小的僅1000噸,甚至更低,目前已有微型核武器,爆炸當量在幾十噸;大的達1000萬噸,前蘇聯曾試爆過5000萬噸當量的氫彈。

核武器爆炸,不僅釋放的能量巨大,而且核反應過程非常迅速,微秒級的時間內即可完成。因此,在核武器爆炸周圍不大的範圍內形成極高的溫度,加熱並壓縮周圍空氣使之急速膨脹,產生高壓沖擊波。地面和空中核爆炸,還會在周圍空氣中形成火球,發出很強的光輻射。核反應還產生各種射線和放射性物質碎片;向外輻射的強脈沖射線與周圍物質相互作用,造成電流的成長和消失過程,其結果又產生電磁脈沖。這些不同于化學炸葯爆炸的特征,使核武器具備特有的強沖擊波、光輻射、早期核輻射、放射性沾染和核電磁脈沖等殺傷破壞作用。核武器的出現,對現代戰爭的戰略戰術產生了重大影響。

核武器

核武器系統,一般由核戰鬥部、投射工具和指揮控製系統等部分構成,核戰鬥部是其主要構成部分。核戰鬥部亦稱核彈頭,並常與核裝置、核武器這兩個名稱相互代替使用。實際上,核裝置是指核裝料、其他材料、起爆炸葯雷管等組合成的整體,可用于核試驗,但通常還不能用作可靠的武器;核武器則指包括核戰鬥部在內的整個核武器系統。

核彈殺傷力計算公式:

有效殺傷距離= C × 爆炸當量^(1/3)................ (C為比例常數,^(1/3)為求立方根

一般取比例常數為1.493885

當量為10萬時,

有效殺傷半徑= 1.493885 × 10^(1/3) = 3.22千米

有效殺傷面積 = pi × 3.22 × 3.22 = 33平方千米

當量為100萬噸時,

有效殺傷半徑= 1.493885 × 100^(1/3) = 6.93千米

有效殺傷面積 = pi × 6.93 × 6.93 = 150平方千米

當量為1000萬噸時,

有效殺傷半徑= 1.493885 × 1000^(1/3) = 14.93千米

有效殺傷面積 = pi × 14.93 × 14.93 = 700平方千米

當量為1億噸時,

有效殺傷半徑= 1.493885 × 10000^(1/3) = 32.18千米

有效殺傷面積 = pi × 32.18 × 32.18 = 3257平方千米

系統結構

核武器系統,一般由核戰鬥部、投射工具和指揮控製系統等部分構成,核戰鬥部是其主要構成部分。

核戰鬥部亦稱核彈頭,並常與核裝置、核武器這兩個名稱相互代替使用。實際上,核裝置是指核裝料、其他材料、起爆炸葯雷管等組合成的整體,可用于核試驗,但通常還不能用作可靠的武器;核武器則指包括核戰鬥部在內的整個核武器系統。

產生背景

核武器的出現,是20世紀40年代前後科學技術重大發展的結果。1939年初,德國化學家O.哈恩和物理化學家F.斯特拉斯曼發表了鈾原子核裂變現象的論文。幾個星期內,許多國家的科學家驗證了這一發現,並進一步提出有可能創造這種裂變反應自持進行的條件,從而開闢了利用這一新能源為人類創造財富的廣闊前景。但是,同歷史上許多科學技術新發現一樣,核能的開發也被首先用于軍事目的,即製造威力巨大的核子彈,其進程受到當時社會與政治條件的影響和製約。從1939年起,由于法西斯德國擴大侵略戰爭,歐洲許多國家開展科研工作日益困難。同年9月初,丹麥物理學家N.H.D.玻爾和他的合作者J.A.惠勒從理論上闡述了核裂變反應過程,並指出能引起這一反應的最好元素是同位素鈾235。正當這一有指導意義的研究成果發表時,英、法兩國向德國宣戰。1940年夏,德軍佔領法國。法國物理學家J.-F.約裏奧-居裏領導的一部分科學家被迫移居國外。英國曾製訂計畫進行這一領域的研究,但由于戰爭影響,人力物力短缺,後來也隻能採取與美國合作的辦法,派出以物理學家J.查德威克為首的科學家小組,赴美國參加由理論物理學家J.R.奧本海默領導的核子彈研製工作。

在美國,從歐洲遷來的匈牙利物理學家齊拉德·萊奧首先考慮到,一旦法西斯德國掌握核子彈技術可能帶來嚴重後果。經他和另幾位從歐洲移居美國的科學家奔走推動,于1939年8月由物理學家A.愛因斯坦寫信給美國第32屆總統F.D.羅斯福,建議研製核子彈,才引起美國政府的註意。但開始隻撥給經費6000萬美元,直到1941年12月日本襲擊珍珠港後,才擴大規模,到1942年8月發展成代號為“曼哈頓工程區”的龐大計畫,直接動用的人力約60萬人,投資20多億美元。到第二次世界大戰即將結束時製成3顆核子彈,使美國成為第一個擁有核子彈的國家。製造核子彈,既要解決武器研製中的一系列科學技術問題,還要能生產出必需的核裝料鈾235、鈈239。天然鈾中同位素鈾235的豐度僅0.72%,按核子彈設計要求必須提高到90%以上。當時美國經過多種途徑探索研究與比較後,採取了電磁分離、氣體擴散和熱擴散三種方法生產這種高濃鈾。供一顆“槍法”核子彈用的幾十千克高濃鈾,是靠電磁分離法生產的。建設電磁分離工廠的費用約3億美元(磁鐵的導電線圈是用從國庫借來的白銀製造的,其價值尚未計入)。鈈239要在反應堆內用中子輻照鈾238的方法製取。供兩顆“內爆法”核子彈用的幾十千克鈈239,是用3座石墨慢化、水冷卻型天然鈾反應堆及與之配套的化學分離工廠生產的。以上事例可以說明當時的工程規模。由于美國的工業技術設施與建設未受到戰爭的直接威脅,又掌握了必需的資源,集中了一批國內外的科技人才,使它能夠較快地實現核子彈研製計畫。

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德國的科學技術,當時本處于領先地位。1942年以前,德國在核技術領域的水準與美、英大致相當,但後來落伍了。美國的第一座試驗性石墨反應堆,在物理學家E.費密領導下,1942年12月建成並達到臨界;而德國採用的是重水反應堆,生產鈈239,到1945年初才建成一座不大的次臨界裝置。為生產高濃鈾,德國曾著重于高速離心機的研製,由于空襲和電力、物資缺乏等原因,進展很緩慢。其次,A.希特勒迫害科學家,以及有的科學家持不合作態度,是這方面工作進展不快的另一原因。更主要的是,德國法西斯頭目過分自信,認為戰爭可以很快結束,不需要花氣力去研製尚無必成把握的核子彈,先是不予支持,後來再抓已困難重重,研製工作終于失敗。

1945年5月德國投降後,美國有不少知道“曼哈頓工程”內幕的人士,包括以物理學家J.弗蘭克為首的一大批從事這一工作的科學家,反對用核子彈轟炸日本城市。當時,日本侵略軍受到中國人民長期抗戰的有力打擊,實力大大削弱。美、英在太平洋地區的進攻,又幾乎全部摧毀日本海軍,海上封鎖使日該國內的物資供應極為匱泛。二戰通過硫磺島一戰,美國估計要徹底打垮日本,在日本本土登入,至少還要付出100萬美軍的犧牲。

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這樣沉重的包袱美國背不起。也不想背,用核子彈是最好的方式。

美國于8月6日、9日先後在日本的廣島和長崎投下了僅有的兩顆核子彈,代號分別為“小男孩”和“胖子”。(史料記載,美國在日本投下的核子彈有3顆,實際爆炸的是小男孩 和胖子 ,第3顆因為技術原因沒能爆炸,被日軍回收,原本日本也要發展核子彈,但研究設施在美軍轟炸中毀壞,于是把核子彈以一定條件轉讓給蘇聯,蘇聯根據這顆核子彈的設計在短時間內設計出了蘇聯的第一顆核子彈)

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蘇聯在1941年6月遭受德軍入侵前,也進行過研製核子彈的工作。鈾原子核的自發裂變,是在這一時期內由蘇聯物理學家Г。Н.弗廖羅夫和Κ。А.佩特扎克發現的。衛國戰爭爆發後,研製工作被迫中斷,直到1943年初才在物理學家И。В.庫爾恰托夫的組織領導下逐漸恢復,並在戰後加速進行。1949年8月,蘇聯進行了核子彈試驗。1950年1月,美國總統H.S.杜魯門下令加速研製氫彈。1952年11月,美國進行了以液態氘為熱核燃料的氫彈原理試驗,但該實驗裝置非常笨重,不能用作武器。1953年8月,蘇聯進行了以固態氘化鋰6為熱核燃料的氫彈試驗,使氫彈的實用成為可能。美國于1954年2月進行了類似的氫彈試驗。英國、法國先後在50和60年代也各自進行了核子彈與氫彈試驗。中國在開始全面建設社會主義時期,基礎工業有了一定的發展,即著手準備研製核子彈。1959年開始起步時,國民經濟發生嚴重困難。同年6月,蘇聯政府撕毀中蘇在1957年10月簽訂的關于國防新技術協定,隨後撤走專家,中國決心完全依靠自己的力量來實現這一任務。中國首次試驗的核子彈取"596"為代號,就是以此激勵全國軍民大力協同做好這項工作。1964年10月16日,首次核子彈試驗成功。經過兩年多,1966年12月28日,小當量的氫彈原理試驗成功;半年之後,于1967年6月17日成功地進行了百萬噸級的氫彈空投試驗。中國堅持獨立自主、自力更生的方針,在世界上以最快的速度完成了核武器這兩個發展階段的任務。

核武器

1945年8月6日和9日,在第二次世界大戰結束的前夕,美國空軍在日本的廣島和長崎接連投擲了兩枚核子彈。這場人類有史以來的巨大災難,造成了10萬餘日本平民死亡和8萬多人受傷。核子彈的空前殺傷和破壞威力,震驚了世界,也使人們對以利用原子核的裂變或聚變的巨大霹靂力而製造的新式武器有了新的認識。

目前,人們通常所說的核武器是指利用原子核的裂變或聚變所產生的巨大能量和破壞力製造的具有巨大殺傷力的武器,即指利用能自行維持原子核裂變或聚變鏈式反應瞬間釋放的能量產生爆炸作用,並具有大規模殺傷破壞效應的武器。

裂變核武器的基本原理是使一定量的鈾—235或鈈—239從亞臨界態向超臨界態轉變,也就是使核裝置產生中子的速度大于中子從核裝置逸出的速度。有兩種方法可以實現這種轉變:一種方法是把核裝置分成兩部分,而每一部分都小到不足以具有中子正增殖率,然後用炮式設備把兩部分擊成一塊;另一種方法是用烈性化學炸葯包住處于亞臨界態的球形核裝置,通過引爆將核裝置壓成超臨界態。

聚變核武器是使氫的同位素氘或氚化鋰這類熱核燃料中產生起爆條件,用裂變核彈的方法使核武器中的熱核燃料具有10000000—20000000℃高溫,從而引起核聚變。核子彈和氫彈通常以千噸或兆噸梯恩梯(TNT)當量作為單位來表示。如1945年美國投在廣島的裂變核彈,不到50公斤的鈾釋放出來的能量相當于2萬噸化學炸葯。各種聚變核彈即熱核彈(氫彈),其威力最高可達60兆噸。據計算,在核武器爆炸時,1公斤鈾—235全部裂變釋放的能量相當于2萬噸TNT釋放的能量,而1公斤氘和氚的混合物完全聚變時放出的能量大約是1公斤鈾—235完全裂變所放出能量的3—4倍。

核武器

主要分類

美國對日本投下的兩顆核子彈,是以帶降落傘的核航彈形式,用飛機作為運載工具的。以後,隨著武器技術的發展,已形成多種核武器系統,包括彈道核飛彈、巡航核飛彈、 防空核飛彈、反飛彈核飛彈、反潛核火箭、深水核炸彈、核航彈、核炮彈、核地雷等。其中,配有多彈頭的彈道核飛彈,以及各種發射方式的巡航核飛彈,是美、蘇兩國裝備的主要核武器。

通常將核武器按其作戰使用的不同劃分為兩大類,即用于襲擊敵方戰略目標和防御己方戰略要地的戰略核武器,和主要在戰場上用于打擊敵方戰鬥力量的戰術核武器。蘇聯還劃分有“戰役戰術核武器”。核武器的分類方法,與地理條件、社會政治因素有關,並不是十分嚴格的。自70年代末以後,美國官方檔案很少使用“戰術核武器”,代替它的有“戰區核武器”、“非戰略核武器”等,並把中遠程、中程核飛彈也劃歸這一類。

已生產並裝備部隊的核武器,按核戰鬥部設計看,主要屬于核子彈和氫彈兩種類型。至于核武器的數量,並無準確的公布數位,有關研究機構的估計數位也不一致。按近幾年的資料綜合分析,到80年代中期,美、蘇兩國總計有核戰鬥部50000枚左右,佔全世界總數的95%以上。其TNT當量,總計為120億噸左右。而第二次世界大戰期間,美國在德國和日本投下的炸彈,總計約200萬噸TNT,隻相當于美國B-52型轟炸機攜載的2枚氫彈的當量。從這一粗略比較可以看出核武器庫貯量的龐大。美蘇兩國進攻性戰略核武器(包括洲際核飛彈、潛艇發射的彈道核飛彈、巡航核飛彈和戰略轟炸機)在數量和當量上比較,美國在投射工具(陸基發射架、潛艇發射管、飛機)總數和TNT當量總值上均少于蘇聯,但在核戰鬥部總枚數上多于蘇聯。考慮到核爆炸對面目標的破壞效果同當量大小不是簡單的比例關系,另一種估算辦法是以一定的沖擊波超壓對應的破壞面積來度量核戰鬥部的破壞能力,即取核戰鬥部當量值(以百萬噸為計算單位)的2/3次方為其“等效百萬噸當量”值(也有按目標特徵及其分布和核攻擊規模大小等不同情況,選用小于2/3的其他方次的),再按各種核戰鬥部的枚數累計算出總值。按此法估算比較美、蘇兩國的戰略核武器破壞能力,由于當量小于百萬噸的核戰鬥部枚數,美國多于蘇聯,兩國的差距並不很大。但自80年代以來,隨著蘇聯在分導式多彈頭飛彈核武器上的發展,這一差距也在不斷擴大。而對點(硬)目標(見點目標)的破壞能力,則核武器投射精度起著更重要的作用,由于在這方面美國一直領先,仍處于優勢。

美國、蘇聯、英國法國中國已掌握核武器外,印度在1974年進行過一次核試驗,巴基斯坦1998年05月29日首次核試驗成功,朝鮮2006年10月9日首次核試驗成功。一般認為,掌握必要的核技術並具有一定工業基礎及經濟實力的國家,也完全有可能製造核子彈。但是氫彈必須經過核試驗才能獲取設計資料,已基本為五大國所壟斷。

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研製試驗

除鈾235、鈈239等核材料的生產外,核戰鬥部本身的研製,必須與整個核武器系統的研製程式協調一致。研製過程大致如下:從構想階段開始;經過關鍵技術課題和部件的預先研究或可行性研究,形成包括重量、尺寸、形式、威力、核材料、核試驗要求、研製工期、經費等內容的幾種設計方案;再經過論證比較和評價,選定設計方案,確定戰術技術指標;然後進行型號研究設計、各種模擬試驗;工藝試驗與試製,通過核試驗檢驗設計的合理性,最後達到設計定型、工藝定型與批準生產。進行這些工作,要有專門的科技隊伍,並配備必要的試驗場所,包括核試驗場。武器交付部隊後,研製和生產部門還要提供維護、修理、更換部件等服務工作,按反饋的信息進行必要的改進,並負責其退役處理或更新。

要做好核戰鬥部的設計,必須深入了解其反應過程,弄清其必須具備的條件與各種物理參數,掌握其中多種因素的內在聯系與變化規律。為此,就要進行原子核物理、中子物理、高溫高壓凝聚態物理、超音速流體力學、爆轟學、計算數學和材料科學等多學科的一系列科學技術問題的研究,而核戰鬥部的研製實踐又會反過來帶動和促進這些學科的發展。在研製過程中,以下環節起著重要作用:①要用快速的、大容量電子電腦進行反應過程的理論研究計算,這種計算應盡可能接近實際情況,以便從多種構想或設計方案中找出最優方案,從而節省費用與減少核試驗次數。20世紀40年代以來,推動電子電腦技術迅速發展的重要因素之一,正是由于核武器研製的需要。②要按照方案或指標要求,反復進行多方面的模擬試驗,包括化學炸葯爆轟試驗,材料與強度試驗,環境條件試驗,控製、點火與安全試驗等。這些都是為達到核武器高度可靠和安全所必不可少的。③要進行必要的核試驗。無論是電子電腦上的大量計算,還是相應的模擬試驗,總不能達到百分之百地符合核武器方案的真實情況。特別是氫彈聚變反應所必需的高溫條件,還隻能由裂變反應來提供(利用雷射或粒子束的慣性約束技術來創造這種模擬試驗條件,直到80年代初仍處于研究階段)。因此,能否達到設計要求,還必須通過核裝置本身的爆炸試驗進行檢驗。當然,核試驗所起的作用並不限于此。正是由于核試驗在核武器研製中起著關鍵作用,美、蘇兩國為限製其他國家研製核武器,于1963年簽訂了一個並不禁止進行地下核試驗的《禁止在大氣層、外層空間和水下進行核武器試驗條約》,1974年又簽訂了一個仍然適合它們需要的限製地下核試驗當量的條約。按爆炸的環境可分為:

核武器

大氣層爆炸

即在裸露的大氣層環境下進行核爆試驗,這種爆炸破壞性最大(體現在對人的影響)。在沒有很好的躲避設施的環境下十幾平方公裏內的人都會被造成嚴重創傷甚至死亡。

地下核爆

核武器

地下實驗一般屬于科學實驗,也有軍事專家認為,可以通過地下核爆,人為的給敵對國造成地震海嘯等“自然災害”。不過這種破壞是很難控製的,因此並沒有得到很多軍事專家的認同。

水下核爆

主要是在大海裏進行試驗。美國在50年代曾經是進行過,爆炸後所有的船隻都沒能抗住核彈的巨大霹靂威力,當然,核爆試驗也給當地的自然生態環境造成了極其嚴重的損害。

發展趨勢

由于核武器投射工具準確性的提高,自60年代以來,核武器的發展,首先是核戰鬥部的重量、尺寸大幅度減小但仍保持一定的威力,也就是比威力(威力與重量的比值)有了顯著提高。例如,美國在長崎投下的核子彈,重量約4.5噸,威力約2萬噸;70年代後期,裝備部隊的“三叉戟”Ⅰ潛地飛彈,總重量約1.32噸,共8個分導式子彈頭,每個子彈頭威力為10萬噸,其比威力同長崎投下的核子彈相比,提高135倍左右。威力更大的熱核武器,比威力提高的幅度還更大些。但一般認為,這一方面的發展或許已接近客觀實際所容許的極限。自70年代以來,核武器系統的發展更著重于提高武器的生存能力和命中精度,如美國的“和平衛士/MX”洲際飛彈、“侏儒”小型核武器風暴

發展歷程

核武器的發展歷程經歷了四個階段。

核武器

第一代:核子彈:以重核鈾或鈈裂變的核彈。核子彈的原理是核裂變鏈式反應——由中子轟擊鈾-235或鈈-239,使其原子核裂開產生能量,包括沖擊波、瞬間核輻射、電磁脈沖幹擾、核污染、光輻射等殺傷作用。

第二代:氫彈(一般指二相彈):氫彈是核裂變加核聚變——由核子彈引爆氫彈,核子彈放出來的高能中子與氘化鋰反應生成氚,氚和氘聚合產生能量。氫彈爆炸實際上是兩次核反應(重核裂變和輕核聚變),兩顆核彈爆炸(核子彈和氫彈),所以說氫彈的威力比核子彈要更加強大。如裝載同樣多的核燃料,氫彈的威力是核子彈的4倍以上。當然,不能用大當量的核子彈與小當量的氫彈來比較。一般核子彈當量相當于幾千到幾萬噸TNT,二相彈可能達到幾千萬噸TNT當量。

世界上最大的一次核爆炸是蘇聯于1961年10月30日在新地島進行的熱核氫彈爆炸,當量5000萬噸(原定10000萬噸),爆炸威力的半徑700公裏,總覆蓋面積為8.26萬平方公裏。核爆炸後,4000公裏內的飛機、飛彈、雷達、通訊等設備全部受到不同程度的影響。由于太恐怖,對環境破壞太嚴重,威力過度沒有意義,以後再未如此瘋狂試驗。

氫鈾彈(三相彈)經過核裂變—核聚變—核裂變三次核反應,它是在氫彈的外層又加一層可裂變的鈾-238,破壞力和殺傷力更大,污染也更加嚴重,即為“髒彈”。也屬于第二代核武器。

第三代:中子彈(增強輻射彈):以氘和氚聚變原理製作,以高能中子為主要殺傷力的核彈。中子彈是一種特殊類型的小型氫彈,是核裂變加核聚變——但不是用核子彈引爆,而是用內部的中子源轟擊鈈-239產生裂變,裂變產生的高能中子和高溫促使氘氚混合物聚變。它的特點是:中子能量高、數量多、當量小。如果當量大,就類似氫彈了,沖擊波和輻射也會劇增,就失去了“隻殺傷人員而不摧毀裝備、建築,不造成大面積污染的目的”。也失去了小巧玲瓏的特點。中子彈最適合殺滅坦克、碉堡、地下指揮部裏的有生力量。

威力排序:氫鈾彈>;氫彈>;核子彈>;中子彈;

輻射排序:中子彈>;氫鈾彈>;氫彈>;核子彈

污染排序:氫鈾彈>;氫彈>;核子彈>;中子彈

第四代:即核定向能武器:正在研製中,因為這些核彈不產生剩餘核輻射,因此可作為“常規武器”使用,主要種類有:

反物質彈、粒子束武器、雷射引爆核炸彈、幹凈的聚變彈、同質異能素武器等。第四代的另一特點是突出某一種效果,如突出電磁效應的電磁脈沖彈,使通訊信號混亂。他可以使高能雷射束、粒子束、電磁脈沖電漿定向發射,有選擇地攻擊目標,單項能量更集中,有可控製的特殊殺傷破壞作用。

世界情勢

目前得到國際社會認可的有核國家是美國俄羅斯英國法國中國,5國的核地位是在特定歷史條件下形成的。

冷戰剛結束,白俄羅斯烏克蘭哈薩克南非等一批國家都主動放棄現有核武器及核武器發展計畫,成為無核國家。

一些沒有核武器的國家千方百計謀求核武器,成為“核門檻”國家。印度、巴基斯坦進行了核爆炸試驗。以色列和日本雖未公開進行核爆試驗,但以色列是公認的具有核武器的國家,而日本則完全具備生產核武器的技術條件。此外,在美國的壓力下,利比亞放棄了核計畫,把相關資料和離心機運往美國。

除了“核門檻”國家,謀求核武器的還有各種恐怖組織。

美國:第一個試爆核武器

美國是世界上第一個試爆核武器的國家,也是唯一一個將核武器套用于實戰的國家。1945年8月,美軍派出2架B-29戰略轟炸機分別在日本廣島長崎投下核子彈,瞬間造成數十萬人傷亡。

美國擁有1.06萬件核武器,是世界上擁有核武器數量最多的國家,平均每年要花費大約46億美元來維持其核武庫。美國的核武器有7000至8000件處于實戰部署狀態,其中有6480枚戰略核彈頭。

俄羅斯:核武數量一度超越美國

前蘇聯是繼美國之後第二個掌握核武技術的國家,于1949年首次試爆。冷戰期間,蘇聯核武數量一度超越美國,並在戰略洲際核飛彈與戰略核潛艇的技術上處于領先。蘇聯解體後,俄羅斯雖經費捉襟見肘,但不放松對核武的投入,其新研製的“白楊-M”核飛彈號稱能擊穿任何防御系統。

俄羅斯近日傳出已掌握遠程戰略巡航飛彈技術的訊息。這種飛彈可由戰略轟炸機搭載,對數千公裏外的目標實施精確打擊。俄方說,這打破了美國在這一先進武器上的壟斷地位

英國:第三個爆炸氫彈並具有核作戰能力

1952年10月3日,英國第一顆核子彈在澳大利亞蒙特貝洛沿海的船上試爆成功,成為世界上第三個擁有核武器的國家。1956年,英國在空軍裝備核子彈。3年後又爆炸了氫彈,成為世界上第三個爆炸氫彈並具有核作戰能力的國家。

法國: 把核飛彈瞄準“流氓國家

1960年2月13日,法國在西部非洲撒哈拉大沙漠賴加奈的一座100米的高塔上爆炸成功了第一顆核子彈。這顆核子彈獲得了6萬噸當量的核裂變能量。法國因此面成為世界上第四個擁有核武器的國家。1962年6月,法國政府又提出耗資達300多億法郎的“軍事裝備計畫法案”,其中60多億法郎用來建立核威懾力量。法國很快便建立起了由陸基飛彈。潛艇飛彈、飛機攜帶的核飛彈所組成的三位一體的獨立核力量。

法國《解放報》透露,法國正在對其核戰略進行具有歷史性的調整,準備把核飛彈瞄準擁有大規模殺傷性武器的所謂“流氓國家”。

中國:不對無核武器國家使用核武器

自1964年中國首次試爆核子彈,數十年來,中國的核武技術水準與世界領先水準的差距要遠遠小于常規武器與世界的差距。目前中國具有與美、俄一樣的空、地、潛全方位投射打擊能力,核彈頭數量估計在1500枚左右。

中國堅持走和平發展道路,不參加軍事同盟和軍備競賽。中國主張全面禁止核武器。中國明確承諾不對無核武器國家和地區使用或威脅使用核武器,也不會改變這一政策。

印度: 擁有核武器已是眾所周知

1998年進行了數次地下核試驗,之後宣稱擁有核武,外界估計其約有100枚左右射程在4000公裏內的核飛彈。

以色列:對是否有核武器採取回避態度

世界上媒體一再報導說以色列是繼中國以後第六個擁有核武器的國家,但以色列一致保持沉默。雖然以色列研製核武器一直秘而不宣,但是,從上世紀50年代後期以色列的核武器計畫就已經開始起步了,到60年代進入了正式研製階段,並竊取到核子彈的核材料深縮鈾,80年代被叛逃的該國技術人員泄露出去,才真相大白。

朝鮮:分別在2006年10月9日和2009年5月25日成功進行核試驗

朝鮮官方通訊社10月9日稱,朝鮮成功進行了首次核武試驗。另據韓聯社報道,韓國政府有關人士同一天透露,接到朝鮮于當天上午進行核試驗的情報,目前在觀察。

朝鮮中央通訊社稱,“這次核試驗是一個歷史性事件,為我們的軍隊和人民帶來了幸福歡樂”。

2009年5月25日,朝鮮不顧各國反對,僅在1個小時前通知其他國家自己將進行一次地下核試驗,試驗目的是增強朝鮮自衛核威懾能力。受到各國強烈反對。

歷史發展

·德國是最早從事核武器研究與試驗的國家

核武器

·1945年7月16日,美國研製的人類第一顆核子彈試驗爆炸成功

·1945年8月,美國向日本的廣島和長崎投下兩顆核子彈,從而結束了第二次世界大戰

·1949年8月29日,蘇聯爆炸試驗成功了自己的核子彈,成為第二個擁有核武器的國家

·1952年10月,英國在澳大利亞沿海的一艘船上試爆核子彈成功

·日本的核武器研究

·1952年11月1日,美國在太平洋比基尼島核試驗基地爆炸成功了世界上的第一顆氫彈

·1960年2月13日,法國成為了世界上第四個擁有核武器的國家

·中國擁有了核武器

·以色列造出了核子彈

·第二次世界大戰後,“核子彈之父”奧本海默因反對繼續研製核武器在美國受到迫害

·1977年6月,美國宣布研製出以貫穿輻射為殺傷方式的中子彈,各國也相繼投入研製

·2006年10月9日,朝鮮宣布成功地進行了一次地下核試驗。朝鮮此舉引起國際社會的極大關註。

·2009年5月25日實施一次地下核試驗。這是朝鮮第二次實施此類試驗。朝鮮中央通訊社報道,試驗取得“成功”,核爆炸威力“比前一次更大”,試驗目的是增強朝鮮自衛核威懾能力。

2015年12月15日金正恩宣布朝鮮擁有氫彈。

2016年1月6日朝鮮聲稱第一枚氫彈成功試爆

製造過程

據專家分析,各國研製核武器在技術上首先要過四關:核材料、起爆裝置、核試驗、投擲技術。

核材料

想研製核武器的國家把目光都盯向了核電站的核反應堆廢料。為了絕對安全起見,國際社會已把防擴散作為核反應堆改進的一個方向,嚴禁擴散3項敏感技術,它們是:鈾的同位素分離技術(又叫鈾濃縮技術)、乏燃料的後處理技術(可從核廢料中提取鈈239的技術)和重水生產技術(可以用來生產氫彈的原料——)。

起爆裝置

製造一枚核子彈不僅需要有用作裂變燃料的原材料,更要有觸發裝置,以及一種能在核彈發生爆炸前使大部分燃料發生裂變的技術(否則核彈會失敗)。起爆裝置關最大技術難題是高爆炸葯的合理配置。起爆時,在百萬分之一秒的時間內同時引爆快速燃燒和慢速燃燒的兩種常規炸葯,才能實現真正的核爆炸。如果定時誤差超過上述要求,或者兩種炸葯配比不對,就會大幅度降低常規爆炸所產生的壓縮效果,致使核爆炸威力減半,甚至形不成核爆炸。一些暗中研製核子彈的國家,就是在這一關面前一籌莫展。

核試驗

1996年9月10日,聯合國第50屆大會全體會議以壓倒多數通過《全面禁止核試驗條約》後,用電腦模擬取代傳統核爆試驗可以達到同等試驗效果的介紹就層出不窮。可這種在已有核爆炸試驗的基礎上將各種參數編程輸入超大型電腦,用化學爆炸、實驗室、電腦對核爆炸物理過程和核爆炸效應進行模擬的方法,對今天那些急于造出核武器的國家無疑是一個比造一顆核子彈更難達到的目標,而且核武器威力的大小很難用電腦進行模擬,畢竟自然條件的復雜性導致其在電腦中難以全部復製。自1945年7月16日美國首次核試驗到1996年9月《全面禁止核試驗條約》通過為止,全世界共進行了2047次核試驗。其中美國715次,前蘇聯715次,法國210次,英國45次,中國45次,印度1974年進行了一次。由此可見,真正完成完整的核武器物理設計,沒有強大豐富的試驗資料庫的支持是難以想象的。

​投擲技術

真正的核武器由三部分組成,即核戰鬥部、運載工具和指揮控製系統。有了核武器就必須擁有相應的投擲手段。核爆成功後,接下來的小型化和武器化的問題仍然是繞不過去的一關。核武器搭載試驗同樣必不可少。一般來講,戰略核子彈主要裝在飛彈、航空炸彈上,發射平台包括各種射程的彈道飛彈、巡航飛彈、核潛艇、戰略轟炸機等。不過,隨著彈道飛彈攔截系統的飛速發展,弱國憑借自己那有限的運載手段,究竟還有多少機會把得之不易的核子彈扔到對手的頭上,實在是大有疑問。扔不出去的核子彈其實際意義上的威懾能力必定大打折扣。

種類簡介

核子彈

核子彈是最普通的核武器,也是最早研製出的核武器,它利用原子核裂變反應所放出的巨大能量,通過光輻射、沖擊波、早期核輻射、放射性沾染和電磁脈沖起到了殺傷破壞作用。

氫彈

氫彈是利用氫的同位素等輕原子核的聚變反應,產生強烈爆炸的核武器,又稱熱核聚變武器。其殺傷機理與核子彈基本相同,但威力比核子彈大幾十甚至上千倍。

中子彈

又稱弱沖擊波強輻射工彈。它在爆炸時能放出大量致人于死地的中子,並使沖擊波等的作用大大縮小。在戰場上,中子彈隻殺傷人員等有生目標,而不摧毀如建築物、技術裝備等設備,“對人不對物”是它的一大特點。

電磁脈沖彈

它是利用核爆炸能量來加速核電磁脈沖效應的一種核彈。它產生的電磁波可燒毀電子設備,可造成大範圍的指揮、控製、通信系統癱瘓,在未來的“電子戰”中將會大顯身手。

伽瑪射線彈

它爆炸後盡管各種效應不大,也不會使人立刻死去,但能造成放射性沾染,迫使敵人離開。所以它比氫彈、中子彈更高級,更有威懾力。

感生輻射彈

感生輻射彈是一種加強放射性沾染的核武器,主要利用中子產生感生放射性物質,在一定時間和一定空間上造成放射性沾染,達到阻礙敵軍和殺傷敵軍的目的。

沖擊波彈

它是一種小型氫彈,採用了慢化吸收中子技術,減少了中子活化削弱輻射的作用,其爆炸後,部隊可迅速進入爆炸區投入戰鬥。

紅汞核彈

它用紅汞(氧化汞銻)作為中子源,由于不用核子彈作為中子源,所以體積和重量大大減少,一般小型的紅汞核彈隻有一個棒球大小,但當量可達萬噸。

三相彈

用中心的核子彈和外部鈾-238反射層共同激發中間的熱核材料聚變,以得到大于氫彈的效力。

殺傷能力

核彈殺傷力計算公式:

有效殺傷距離= C * 爆炸當量^(1/3)................ (C為比例常數,^(1/3)為求立方根)

一般取比例常數為1.493885

當量為10萬噸時,

有效殺傷半徑= 1.493885 * 10^(1/3) = 3.22千米

有效殺傷面積 = pi * 3.22 * 3.22 = 33平方千米

當量為100萬噸時,

有效殺傷半徑= 1.493885 * 100^(1/3) = 6.93千米

有效殺傷面積 = pi * 6.93 * 6.93 = 150平方千米

當量為1000萬噸時,

有效殺傷半徑= 1.493885 * 1000^(1/3) = 14.93千米

有效殺傷面積 = pi * 14.93 * 14.93 = 700平方千米

當量為1億噸時,

有效殺傷半徑= 1.493885 * 10000^(1/3) = 32.18千米

有效殺傷面積 = pi * 32.18 * 32.18 = 3257平方千米

新核武器

·減少數量廢舊留新:有核國家(特別是美,俄)裁掉了過時的、性能不夠先進的核武器,但保留了性能較好的核武器。

·另闢蹊徑 變廢為寶:一是改舊翻新。二是改大為小。

·提高質量推陳出新:新的世紀,核武器在數量急劇減少的同時,質量將不斷得到提高。

·從長計議 挑戰軍控:隨著《全面禁止核試驗條約》影響的不斷擴大,繼續發展傳統核武器受到的製約越來越大。

·以退為進攻防兼備:核大國在核力量的發展上大力推行飛彈防御系統,使核武器由純進攻型向攻防兼備型發展。

中國核威脅

美國對中國的核威脅

2002年1月8日,美國國防部向國會提交《核態勢評估報告》,第一次將冷戰後美國可能進行核攻擊的對象明確為7個國家,中國首當其沖。美國人認為,如果發生台海戰爭等情況時,美國根據需要,可能動用核武。其實,美國早在1997年,就提出“美國必須通過核威懾和常規威懾挫敗中俄野心”。其實美國對中國的核威脅的核心是中美能否開展和平利用核能技術合作的意向。

周邊核戰爭的核威脅

如果朝鮮擁有核武器,朝鮮半島的平衡將被打破。除此以外,南亞是另外一處核戰爭的火葯桶。印度、巴基斯坦雙方事實上存在“安全兩難”困境,使得南亞地區仍可能因為對抗失控,引發核戰爭。

其他資料

放射性的基本概念

某些物質的原子核能發生衰變,放出我們肉眼看不見也感覺不到,隻能用專門的儀器才能探測到的射線。物質的這種性質叫放射性。

放射性污染來源及分類

1)、核武器試驗的沉降物(在大氣層進行核試驗的情況下,核彈爆炸的瞬間,由熾熱蒸汽和氣體形成大球(即蘑菇雲)攜帶著彈殼、碎片、地面物和放射性煙雲上升,隨著與空氣的混合,輻射熱逐漸損失,溫度漸趨降低,于是氣態物凝聚成微粒或附著在其它的塵粒上,最後沉降到地面。

2)、核燃料迴圈的“三廢”排放原子能工業的中心問題是核燃料的產生、使用與回收、核燃料迴圈的各個階段均會產生“三廢”,能對周圍環境帶來一定程度的污染。

3)、醫療照射引起的放射性污染目前,由于輻射在醫學上的廣泛套用,已使醫用射線源成為主要的環境人工污染源。

4)、其它各方面來源的放射性污染其它輻射污染來源可歸納為兩類:一 工業、醫療、軍隊、核艦艇,或研究用的放射源,因運輸事故、遺失、偷竊、誤用,以及廢物處理等失去控製而對居民造成大劑量照射或污染環境;二是一般居民消費用品,包括含有天然或人工放射性核素的產品,如放射性發光表盤、夜光表以及彩色電視機產生的照射,雖對環境造成的污染很低,但也有研究的必要。

放射性對人體的危害

在大劑量的照射下,放射性對人體和動物存在著某種損害作用。如在400rad的照射下,受照射的人有5%死亡;若照射650rad,則人100%死亡。照射劑量在150rad以下,死亡率為零,但並非無損害作用,住往需經20年以後,一些症狀才會表現出來。放射性也能損傷遺傳物質,主要在于引起基因突變和染色體畸變,使一代甚至幾代受害。

放射性“三廢”處理

放射性廢物中的放射性物質,採用一般的物理、化學及生物學的方法都不能將其消滅或破壞,隻有通過放射性核素的自身衰變才能使放射性衰減到一定的水準。而許多放射性元素的半衰期十分長,並且衰變的產物又是新的放射性元素,所以放射性廢物與其它廢物相比在處理和處置上有許多不同之處。

1).放射性廢水的處理

放射性廢水的處理方法主要有稀釋排放法、放置衰變法、混凝沉降法、離子變換法、蒸發法、瀝青固化法、水泥固化法、塑膠固化法以及玻璃固化法等。

2).放射性廢氣的處理

(1)鈾礦開採過程中所產生廢氣、粉塵,一般可通過改善操作條件和通風系統得到解決。

(2)實驗室廢氣,通常是進行預過濾,然後通過高效過濾後再排出。

(3)燃料後處理過程的廢氣,大部分是放射性碘和一些惰性氣體。

3)、放射性固體廢物的處理和處置

放射性固體廢物主要是被放射性物質污染而不能再用的各種物體

(1)焚燒(2)壓縮 (3)去污(4)包裝

放射性物質的分類

為了放射性貨物的安全運輸,將放射性物質分為五類:

a.低比活度放射性物質

.表面污染物體

c.可裂變物質

d.特殊形式放射性物質

e.其他形式放射性物質

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