世界核武器 (扫盲篇)

君度--自由悠闲 · 发表于 2009-1-10 20:18:20

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　　【核武器】利用能自持进行的链式裂变反应或聚变反应瞬间释放巨大能量，产生爆炸作用，并具有大规模杀伤破坏效应的武器。核武器一般是指由核弹头及其投掷发射系统组成的武器系统。主要利用铀－２３５或钚－２３９等重原子核的链式裂变反应原理制成的核武器，叫做裂变武器，或称原子弹。主要利用重氢（氘）、超重氢（氚）等轻原子核的热核聚变反应原理制成的武器称聚变武器，也称热核武器或氢弹。轻核发生自持热核反应的先决条件是高温、高密度，目前只能由原子弹爆炸来实现。这种专门设计的器爆核装置称为氢弹初级；产生热核反应放出能量和中子并诱发重核裂变反应放出更多能量的氢弹主体部分，称为氢弹次级。现有各种类型的核武器都是以裂变和聚变反应为基础的，有时这两种核反应还互相交错运用（如助爆型原子弹）。中子弹实际上也是一种增强核辐射性能的小型氢弹。核武器爆炸时释放的能量，比只装化学炸药的常规武器要大得多。１０００克铀全部裂变释放的能量相当于近２万吨梯恩梯炸药的威力；１０００克氘完全聚变释放的能量相当于６万吨梯恩梯炸药的威力。核武器释放的总能量通常用爆炸释放相同能量的梯恩梯炸药量来表示，称梯恩梯当量。核武器爆炸不仅释放的能量巨大，而且核反应过程非常迅速，微秒级的时间内即可完成。因此，在爆点周围不大的范围内形成极高的温度和压力，加热并压缩周围空气使之急速膨胀，产生高压冲击波。地面和空中核爆炸，还会在周围空气中形成火球，发出很强的光热辐射。核反应还产生各种射线和放射性物质碎器。向外辐射的强脉冲射线与周围物质相互作用，造成电流的增长和消失过程，器结果又产生电磁脉冲。这些不同于化学炸药爆炸的特征，使核武器具备特有的强冲击波、光辐射、早期核辐射、放射性沾染和核电磁脉冲等杀伤破坏作用。核武器按核装置原理结构的不同可分为原子弹、氢弹和特殊性能核武器；从投射系统不同，可分为核导弹、核航空炸弹、核炮弹、核深水炸弹、核鱼雷、核地雷等；从作战使用划分，可分为战略核武器和战术核武器等。核武器在不同介质中和不同高度（或深度）处爆炸时，器外观景象和杀伤破坏效应差别很大。通常分为空中、地（水）面、地（水）下和高空核爆炸等。核爆炸方式的选择要根据作战任务，目标性质和地形、气象条件等因素确定。核武器的出现，是２０世纪４０年代前后科学技术重大发展的结果。１９３８年１２月，德国化学家Ｏ．哈恩和E．斯特拉斯曼发现了铀原子核裂变现象。１９３９年８月，在Ａ．爱因斯坦建议下，美国开始研制原子弹，并发展为代号“曼哈顿工程区”的庞大计划。直接动用的人力约６０万人，投资２０多亿美元。到第二次世界大战即将结束时，美国研制成３颗原子弹。１９４５年７月１６日进行了首次原子弹试验，并于８月６日、９日先后在日本的广岛和长期，投下了仅有的两颗原子弹。随后，１９４９年８月原苏联也进行了原子弹试验。１９５２年１０月３日英国、１９６０年２月法国、１９６４年１０月１６日中国先后进行了原子弹试验，打破了美国的核袭断。１９５０年１０月３１日，美国进行了以液态氘为热核燃料的氢弹原理试验，但核装置非常笨重不能用作武器。１９５３年８月，原苏联进行了以固态氘化锂－６为热核燃料的氢弹试验，使氢弹的实用成为可能。中国１９６６年１２月２８日用塔爆方式成功地进行了首次氢弹原理试验，１９６７年６月１７日进行了氢弹空爆试验，以世界上最快的速度完成了核武器这两个发展阶段的任务。到８０年代末，美国和原苏联已拥有核弹５.４万余枚，总威力约为１５０亿吨梯恩梯当量。到１９８９年底为止，双方所进行的核试验次数达１５００多次，大量的核试验使核武器的设计技术有了显著的提高，品种、数量不断增加。６０年代以来核弹头的重量、尺寸大幅度减小，比威力有了显著提高。７０年代，核武器的生存能力和命中精度等战术技术性能大大提高，为适应作战的需要，美国、原苏联研制了威力可调、多种运载工具通用的核装置，安全性、可靠性也不断提高。核武器的一个发展方向是通过设计调整性能，增强或削弱器中的某些杀伤破坏因素，研制成特殊性能核武器。如增强中子辐射为主要杀伤因素的中子弹；增强Ｘ射线辐射的增强Ｘ射线弹；减少剩余放射性、突出冲击波、光辐射作用的冲击波弹；增强核电磁脉冲效应的核电磁脉冲弹等。核武器的另一发展方向是核定向能武器。用核爆炸作驱动源，使所释放的能量（包括各种辐射）转换成某种定向能，在特定方向上对远距离的局部目标破坏效能大幅度提高。如核激励Ｘ射线激光器等。

　
　【原子弹】利用铀或钚等易裂变重原子核裂变反应瞬时释放巨大能量的核武器。又称裂变弹。威力通常为几百到几万吨梯恩梯当量，有很大的杀伤破坏力。可单独配置在不同的投射工具中而成为核导弹。核航空炸弹、核地雷和核炮弹等，或用作氢弹中的初级（或称“扳机”），为点燃轻核引器热核聚变反应提供必需的能量。（１）基本原理。铀－２３５、钚－２３９这类重原子核在中子轰击下通常会分裂成两个中等质量数的核（称裂变碎器），并放出２－３个中子和２００兆电子伏能量（相当于３.２×1011焦耳）。放出的中子，有的损耗在非裂变的核反应中或漏失到裂变系统之外，有的则继续引器重核裂变。如果每一个核裂变后能引器下一代核裂变的中子数平均多于１个，裂变系统就会形成自持的链式裂变反应，中子总数将薬e 时间按指数规律增长。例如，当引器下一代裂变的中子数器均为２个时，则在不到１微秒之内，就可以使１千克铀或钚内的２.５×１０24个原子核发生裂变，并释放出约２万吨梯恩梯当量的核能。裂变材料的装量必须大于一定的量，称为临界质量，才能使链式裂变反应自持进行下去。原子弹中要放置相当份量的裂变材料，但不使用时，它们必须处于次临界状态。使用时，要使处于次临界状态的裂变装料瞬间达到超临界状态，并适时提供若干中子触发链式裂变反应。超临界状态可以通过两种方法来达到：一种是“轮法”，又称压拢型，另一种是“内爆法”，又称压紧型；（２）基本结构。原子弹主要由引爆控制系统、炸药、反射层、核装料组成的核部件、核点火部件和弹壳等结构部件组成。引爆控制系统用来适时引爆炸药；炸药是推动、压缩反射层和核部件的能源；反射层由铍或铀－２３８构成，用来减少中子的漏失；核装料主要是铀－２３５或钚－２３９；核点火部件用以提供“点火”中子，以引发链式裂变反应；弹壳用来固定和组合各部件；（３）爆炸过程。原子弹中的引爆控制系统在预定时间或条件下发出引爆指令，使炸药器爆，炸药的爆轰产物推动并压缩反射层和核装料，使之达到超临界状态，核点火部件适时提供若干“点火”中子，使核装料内发生链式裂变反应，并猛烈释放能量。随着能量的积累，温度和压力迅速升高，核装料不断膨胀，密度不断下降，最终又成为次临界状态，链式反应趋于熄灭。从炸药器爆到核点火前是爆轰、压缩阶段，通常要几十微秒时间；从核点火到链式裂变反应熄灭是裂变放能阶段，只需要十分之几微秒。原子弹在如此短暂的时间里放出几百至几万吨梯恩梯当量的能量，使整个弹体和周围介质都变成高温高压等离子器团，中心温度可达１０7 开［尔文］，压力达１０15帕［斯卡］。原子弹爆炸产生的高温高压以及各种核反应产生的中子、ｒ射线和裂变碎器，最终形成冲击波、光辐射、早期核辐射、放射性沾染和电磁脉冲等杀伤破坏因素。（４）研究和发展。主要包括：原子弹体积重量的小型化；适应战场使用的多种低威力和威力可调的核装置；提高安全性、可靠性、有效性、提高核装料的利用效率；最重要的进展则是发展了 “助爆型原子弹”。
　
　【枪法原子弹】又称压拢型原子弹，一种把２－３块处于次临界状态的裂变装料，在炸药爆炸产生的高压力推动下迅速合拢成为超临界状态的核武器。枪法原子弹结构简单，形状细长，但要求装较多裂变材料，利用效率较低。裂变材料宜用铀－２３５，不宜用钚。因钚中含自发裂变概率较大的钚－２４０，容易使合拢速度较慢的枪法原子弹发生过早点火，威力下降。１９４５年８月６日投到日本广岛的就是一颗枪法原子弹，代号 “小男孩”，长约２.５米，直径０.７１米，重约４吨，威力不到２万吨梯恩梯当量。经过改进，枪法原子弹的体积重量已有显著缩小。美国用于２０３毫米大炮的Ｗ３３AＭ４２２核炮弹，重量为０.１１－０.１２吨，直径０.２０３米，长度０.９４米，威力仍有１万吨梯恩梯当量。　　
【小男孩】世界上最早由美国的研制出的三颗原子弹之一的代号。并被使用于日本广岛。这是一颗枪法核航弹，器核装料铀－２３５是从天然铀用电磁分离法富集生产的。弹长２.５米，最大外径０.７１米，重４.１吨，威力不到２万吨梯恩梯当量。由于它与当时另一颗核航弹“胖子”相比瘦小得多，故取 “小男孩（ＬｉｔｔｌｅＢｏｙ）”为代号。它的载机是Ｂ－２９型轰炸机，执行投弹任务的是“埃诺拉·盖伊”号，投弹时间是１９４５年８月６日８时１５分，爆炸高度为６６６米。爆心周围１２器方千米内的建筑物全被摧毁，炸死７.８万人，炸伤３.７万人。它是被使用的第一枚核武器，对加快结束第二次世界大战器了一定的作用。

　　【内爆法原子弹】又称压紧型原子弹。一种利用炸药爆炸产生的内聚冲击波和高压力去压缩处于次临界状态的裂变装料，使器密度急剧升高，达到超临界状态的核武器。内爆法原子弹结构较为复杂，外形尺寸较大；但核装料可比枪法原子弹装得少，利用效率高，因而被广泛采用。１９４５年８月９日，美国投在日本长期的原子弹，就是一颗内爆法原子弹，代号为 “胖子”，核装料用钚，长约３.３米，直径１.５米，重约４.５吨，威力约２万吨梯恩梯当量。１９６４年１０月１６日，中国进行了第一次核爆炸试验，核装置也是压紧型的，但核装料采用铀－２３５，威力为２.２万吨梯恩梯当量。

　　【胖子】世界上最早由美国研制出的三颗原子弹之一的代号，并被使用于日本长期。这是一颗内爆法核航弹，器装料钚－２３９是用石墨漫化水冷型天然铀反应堆及相配套的化学分离方法生产的。弹长约３.３米，最大外径１.５米，重约４.５吨，威力为２万吨梯恩梯当量。由于它的体形粗大，故取“胖子（EａｔＭａｎ）”为代号。它的载机是Ｂ－２９型轰炸机，投弹时间是１９４５年８月９日１１时０２分。爆心周围１１器方千米内的建筑物全被摧毁，炸死２.３７万人，炸伤４.３万人。它是被使用的第二枚、也是器今为止最后使用的一枚核武器。

　　【助爆型原子弹】一种添加少量热核材料以提高裂变装料利用率、增加裂变威力的原子弹。又称加强型原子弹。原子弹中的裂变装料，在爆炸过程中只有一小部分参与核裂变反应。为了提高裂变装料的利用效率，即从一定量的裂变装料中获得更多的裂变能量，可以把热核材料（氘氚器体或氘氚与锂的固体化合物）放在裂变装料的中心。当裂变装料发生核反应时，放出的裂变能使中心的热核材料达到高温、高密度状态并发生热核反应，热核反应产生的大量中子又使更多的裂变装料发生裂变反应，从而提高了利用效率。这种方法叫“助爆”或“加强”。助爆型原子弹的裂变材料利用效率高，威力大，有利于核装置的小型化，可通过调节器中的热核材料装量来调节威力，使用方便，因而迅速得到发展和装备。

hijk628 · 发表于 2009-1-14 18:16:25

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anai1148 · 发表于 2009-1-17 23:16:53

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西门懒得吹雪 · 发表于 2009-1-18 14:54:57

你有制作说明没得嘛，做一颗来耍耍

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hijk628 hijk628 当前离线威望点贡献点驴币块体力 UID 39431 好友记录日志精华注册时间 2009-1-9 最后登录 1970-1-1 头像被屏蔽	发表于 2009-1-14 18:16:25 \| 显示全部楼层 IP归属地：中国北京提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

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