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热核弹头和核弹区别 热核武器


热核弹头和核弹区别 热核武器

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热核武器(热核弹头和核弹的区别)
【热核弹头和核弹区别 热核武器】说到大规模杀伤性武器 ， 大多数人第一时间肯定想到核武器 ， “核武器就是毁灭者柯南”的概念基本上已经成为了大家的潜意识反应 。的确 ， 自70多年前潘多拉魔盒被打开以来 ， 核武器已经成为悬在人类文明头上的达摩克利斯之剑 。为什么这么说？纵观人类发展史 ， 其实可以看作是一部战争史 。文明的进化无时无刻不伴随着战争和杀戮 。唯一不同的是 ， 随着文明的发展 ， 杀人的效率越来越高 。从冷兵器时代进入热兵器时代后 ， 战争中杀人的效率是成倍提高的 。直到40年代核武器出现 ， 大家才开始罢手 ， 因为这个东西真的好像能“把人送回石器时代” 。
“欢呼城堡”热核试验
所以 ， 正是因为核武器带来的这种巨大的威慑力(把人类送回石器时代可能有些夸张 ， 但绝对有可能重创整个人类文明) ， 现阶段几大核大国之间保持着微妙的平衡 。言归正传 ， 关于核武器的威力 ， 其实不同类型的核武器差距非常大 ， 也有数量级的差异 。其中威力最大 ， 真正代表人类最高力量的热核武器 ， 就是今天文章要讨论的氢弹 。说到这里 ， 第一个问题出来了 。氢弹为什么被称为热核武器？这涉及到氢弹的原理 。简单来说 ， 氢弹的原理是:在极高的温度下 ， 一些较轻的原子核 ， 如氘、氚(氢的同位素 ， 音分别与“道道道”、“川传”相同) ， 会发生“聚变反应” ， 即聚合生成质量更高的较重元素 ， 同时从信息资源中释放出巨大的能量(远远超过同单位重原子核裂变释放的能量) 。如下图所示 ， 是氘氚聚变示意图:
氚热核聚变
轻核在极端高温环境下发生聚变反应的过程称为“热核聚变” ， 所以这就是氢弹被称为热核武器的原因 。但是这里还有一个问题 ， 就是上面提到的反应条件:极高的温度 。这个“极高温度”到底有多高？有标准范围吗？严格来说 ， 不存在热核反应 。这里我简单解释一下 。例如 ， 当温度为1亿摄氏度时 ， 热核材料可以在这种条件下发生剧烈的、可持续的热核反应 。那是不是说温度只有5000万或者3000万摄氏度就不会发生热核反应呢？不会的 ， 几千万摄氏度的高温已经可以引发一些轻核之间的热核反应 ， 但是这个温度下的核反应效率远不如1亿摄氏度下的反应效率(比如只有少量的热核物质参与反应) ， 也就是热核反应不那么剧烈 ， 存在自发信息资源网络无法维持反应进程的可能性 。原因和粒子的热运动有关 。环境温度越高 ， 此时粒子的运动状态越激烈 ， 越容易突破原子 。
微观粒子运动
因此 ， 我们可以认为 ， 温度主要影响热核反应的效率和能否保证反应的持续性 ， 但对于热核反应能否发生 ， 并没有太严格的温度限制 。但在武器制造上 ， 要造出一个能创造上亿摄氏度甚至更高的温度环境来触发热核反应顺利进行的装置是不现实的 ， 也就是在目前的技术水平下造不出来 。那么 ， 有没有办法在降低环境温度的同时 ， 保证热核反应的效率和持续性呢？真的有这个办法 ， 就是提高环境的压力 ， 这个压力需要提高到什么程度？提高恒星内部中心压力最简单的例子是太阳 ， 它的中心温度只有1500万摄氏度左右 ， 但热核聚变总是可以在其中发生 。原因是太阳是恒星 ， 内部压力很大 。我们可以理解为 ， 在这种超高压条件下 ， 原子之间的距离会减小 ， 运动时更容易发生碰撞和聚合 。
天然热核反应堆——太阳
因此 ， 只要加上“压力很大”的条件 ， 就可以在相对较低的温度下保证热核聚变顺利进行 。但以目前人类的科技水平 ， 这种“巨大的压力”很难用常规手段达到 ， 即很难提供可以发生热核聚变的极端高温高压环境 。既然常规手段达不到 ， 那有什么非常规手段吗？同样 ， 使用原子弹 。原子弹爆炸时 ， 其爆炸中心是一个足以引发氘氚热核聚变的优良环境 。所以 ， 为什么现在所有的氢弹都用原子弹作为点火的导火索？原因就在于上面 。目前 ， 除了原子弹也是核武器之外 ， 没有任何常规武器可以用来点燃氢弹 。下图显示了泰勒-乌拉姆(Taylor-ulam)氢弹的原理:


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