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主题:核武器常识
发信人: dd-xx(倦客)
整理人: duanshun(2004-03-20 09:10:43), 站内信件
  1-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”),为点燃轻核引起热核聚变反应提供必需的能量。

  2-基本原理和基本结构
  (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,有的则继续引起重核裂变。如果每一个核裂变后能引起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,中子总数将时间按指数规律增长。例如,当引起下一代裂变的中子数其均为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--氢弹,又称热核弹或热核武器,它是利用原子弹爆炸的能量做为“扳机”,将聚变燃料加热至几千万开以上,使之发生自持的聚变反应,在瞬间释放出巨大的能量。其威力在几十万至几千万吨梯恩梯当量。



  4--氢弹结构 利用核裂变释放的能量引发氘氚等轻核的自持聚变反应和伴随的裂变反应,瞬时释放巨大能量的武器。又称聚变弹或热核弹。氢弹的杀伤破坏因素与原子弹相同,因聚变装料 
  无临界质量限制,武器威力可以大得多。原子弹的威力通常为几百至几万吨梯恩梯当量,氢弹的威力则可以大至几千万吨梯恩梯当量。同时,通过增强或减弱氢弹的某些杀伤破坏因素,还可以设计出特殊性能的核武器(如中子弹,减少剩余放射性弹)。由于产生聚变反应的轻原子核都带有正电荷,只有当它们的速度很高时才能克服正电荷间的静电斥力,发生显著的聚变反应。当热核装料的温度很高时,组成装料的原子核就具备了很高的速度(从而有很高的动能)。利用这种办法发生的聚变反应叫热核聚变反应,简称热核反应。轻核中氢的同位素氘和氚原子核间的斥力最小。因此常常被选作氢弹的装料。氘氚原子核间的反应方式有:    
  
    D+D→T+p+4.03MeV
  
    D+D→3He+n+3.27MeV
  
    D+T→4He+n+17.6MeT
  
    式中,D、T分别代表氘核和氚核,n、p分别代表中子和质子,3He、4He分别代表氦C3核和氦C4核。当热核装料的温度为几百万至几亿开尔文时,氘氘反应的速率约比氘氚反应快100倍。由于氘氚是气体或液体,使用起来不大方便。氢弹中常用的热核装料是固态氘化锂C6,其密度约为0.8克/厘米3左右。当锂-6吸收一个中子时,产生氚;氚与氘反应又产生中子,即进行氚-中子循环反应。氚、中子循环一代,消耗一个氘核和一个锂-6核,放出约22.4兆电子伏的能量。在氢弹中,烧掉1千克氘化锂-6,释放4—5万吨梯恩梯当量左右的能量。创造自持聚变反应所必须的高温、高密度条件需要大量能量,目前只能靠核裂变爆炸来完成。因此氢弹里都有一个起引爆作用的裂变爆炸装置,即“初级”或“扳机”。氢弹的爆炸过程大致是这样的:初级发生链式裂变反应,放出大量中子和X射线;利用初级爆炸所创造的条件,聚变装料发生自持聚变反应,放出大量能量和聚变中子;聚变中子又进一步引器氢弹铀-238外壳中的核裂变,放出大量的裂变能量。1952年11月1日,美国进行了世界上首次氢弹原理试验,代号“迈克”(Mike),威力在1000万吨梯恩梯当量左右,连同液氘冷却系统的核装置总重65吨。原苏联于1953年8月12日进行了氢弹试验。中国是继英国之后第四个掌握氢弹设计技术的国家。1966年12月28日,中国成功地进行了氢弹原理试验,1967年6月17日由飞机空投的威力达330万吨梯恩梯当量的氢弹试验又圆满成功。到20世纪80年代末为止,世界上已有美国、原苏联、英国、中国和法国宣布拥有氢弹。



  5--中子弹(neutron bomb),又称增强辐射武器(enhanced radiation weapon),是以高能中子为主要杀伤因素、相对减弱冲击波和光辐射效应的一种特殊设计的小型氢弹。中子弹的特点是爆炸释放的能量不高,但核辐射很强。根据美国核物理学家S.T.柯恩提供的资料,在150米高度爆炸时,中子弹的辐射杀伤半径与威力大10倍的裂变武器的相当,约为同威力武器辐射杀伤半径的2倍,即杀伤面积的4倍。




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