浩劫重生核武器(資料可跳過)

    利用能自持進行核裂變或聚變反應釋放的能量,產生爆炸作用,並具有大規模殺傷破壞效應的武器的總稱。其中主要利用鈾235(u-235)或鈈239(239pu)等重原子核的裂變鏈式反應原理製成的裂變武器,通常稱為原子彈;主要利用重氫(d,氘{dāo})或超重氫(t,氚{chuān})等輕原子核的熱核反應原理製成的熱核武器或聚變武器,通常稱為氫彈。

    煤、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zha藥如梯恩梯(*)爆炸時釋放的能量,來自化合物的分解反應。在這些化學反應里,碳、氫、氧、氮等原子核都沒有變化,只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里,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,比只裝化學zha藥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8x10^13焦耳,比1千克梯恩梯zha藥爆炸釋放的能量4.19x10^6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梯恩梯zha藥量來表示,稱為梯恩梯當量。美、蘇等國裝備的各種核武器的梯恩梯當量,小的僅1000噸,甚至更低;大的達1000萬噸,甚至更高。

    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,產生高壓衝擊波。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;向外輻射的強脈衝射線與周圍物質相互作用,造成電流的增長和消失過程,其結果又產生電磁脈衝。這些不同於化學zha藥爆炸的特徵,使核武器具備特有的強衝擊波、光輻射、早期核輻射、放射性沾染和核電磁脈衝等殺傷破壞作用。核武器的出現,對現代戰爭的戰略戰術產生了重大影響。

    核武器系統,一般由核戰鬥部、投射工具和指揮控制系統等部分構成,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zha藥與**等組合成的整體,可用於核試驗,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。


    [編輯本段]歷史

    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於軍事目的,即製造威力巨大的原子彈,其進程受到當時社會與政治條件的影響和制約。從1939年起,由於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.約里奧-居里領導的一部分科學家被迫移居國外。英國曾制訂計劃進行這一領域的研究,但由於戰爭影響,人力物力短缺,後來也只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.奧本海默領導的原子彈研製工作。

    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原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,於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,建議研製原子彈,才引起美國政府的注意。但開始只撥給經費6000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」的龐大計劃,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顆原子彈,使美國成為第一個擁有原子彈的國家。製造原子彈,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%,按原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」原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」原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。由於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原子彈研製計劃。

    德國的科學技術,當時本處於領先地位。1942年以前,德國在核技術領域的水平與美、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,德國曾着重於高速離心機的研製,由於空襲和電力、物資缺乏等原因,進展很緩慢。其次,a.希特拉迫害科學家,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原子彈,先是不予支持,後來再抓已困難重重,研製工作終於失敗。

    胖子(投向長崎的原子彈)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,反對用原子彈轟炸日本城市。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,海上封鎖使日本國內的物資供應極為匱泛。在日本失敗已成定局的情況下,美國仍於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原子彈,代號分別為「小男孩」和「胖子」。

    蘇聯在1941年6月遭受德軍入侵前,也進行過研製原子彈的工作。鈾原子核的自發裂變,是在這一時期內由蘇聯物理學家Г.h.弗廖羅夫和k.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n.В.庫爾恰托夫的組織領導下逐漸恢復,並



  
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