為啥氫彈比原子彈難研製一千倍?核武器小型化為何能難倒很多國家
核武器要想真正可用於實戰,小型化非常重要。也就是在保持威力不變的情況下,讓核武器變得小而輕。只有核武器尺寸和重量變小,才能作為更多武器的戰鬥部,或者用更多的平台投射,更好地適應靈活機動、快速反應的戰場環境。例如對於彈道導彈來說,核武器小型化之後,用同樣大小的彈體攜帶可以打得更遠,或者實現多彈頭分導。
再例如對飛機來說,核武器小型化之後,就可以在飛機上搭載更多的數量,一次攻擊的效能得到飛躍性的提升。二戰末期的B-29戰略轟炸機只能投射1枚威力約 1.5萬噸TNT當量的「小男孩」原子彈,現在的B-2A戰略轟炸機則可攜帶20枚B-83氫彈,總威力達2000~4000萬噸TNT當量。雖然B-2A的載彈能力比B-29高出不少,但是核武器小型化的功勞更大。
氫彈作為人類發明的威力最大的核武器,在小型化方面的難度遠遠大於原子彈。當前,世界上的氫彈都是兩級設計,也通過初級的核裂變引發次級的核聚變反應,釋放出巨大的能量。通俗地講,氫彈需要靠原子彈引爆。因此,氫彈的小型化,首先是原子彈的小型化。而解決引爆用的原子彈小型化的關鍵技術是「聚變助爆裂變」設計,也就是在作為「初級」裝置的原子彈的裂變材料里加入聚變材料來進行助爆,以提高裂變材料的利用率、能量的釋放率、高能中子的利用率和釋放率,提高炸藥能量密度。
「聚變助爆裂變」設計使內爆型原子彈使用的高能炸藥從最初的幾百公斤下降到幾十千克,使用的裂變裝料也減少許多,既降低了重量也減小了體積。氫彈「次級」裝置的小型化,主要是解決比威力與重量尺寸的權衡問題。「次級」裝置是氫彈重要的釋放能量部分,也是由由裂變和聚變材料組合而成,但以聚變材料為主。「次級」裝置的小型化,必須根據彈頭的尺寸、重量要求加以權衡,盡量滿足提高比威力的要求。
氫彈發明至今,只有兩種構型,即美國的T-U構型和中國的于敏構型,而蘇/俄、英、法則均被懷疑不是依靠自己的力量完成氫彈設計的。迄今為止,這五個國家的氫彈技術都是絕密,沒有任何一家公開過氫彈的真正設計原理。所以,世界上有心、有膽研製核武器的,基本都止步於原子彈階段。雖然也有五個核大國之外的國家宣稱自己掌握了氫彈,甚至試驗了氫彈,但爆炸當量至多是增強型原子彈的水平。所以,氫彈不是拿嘴說說就能搞出來的,至於其小型化就更是難上加難。


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