研制氫彈有多難？

本報(bào)特約記者　李強(qiáng)

9月3日，朝鮮不顧國際社會(huì)普遍反對(duì)，再次進(jìn)行核試驗(yàn)。根據(jù)朝鮮官方的說法，當(dāng)天試爆的氫彈取得“完全成功”。那么人們可能會(huì)問，氫彈有多大的威力？研制氫彈到底有多難呢？

從增強(qiáng)型原子彈說起

最早的核武器是利用核裂變?cè)淼脑訌椈蚪辛炎儚?。裂變核武器通過裂變釋放能量，大部分的裂變核武是使用化學(xué)炸藥的爆炸能，把在臨界質(zhì)量以下的鈾-235或钚“擠壓”至超越臨界質(zhì)量，使之產(chǎn)生不受控的連鎖反應(yīng)，釋放大量能量。通常起爆的方式可分為槍式和內(nèi)爆式。美國投擲在日本廣島的第一枚原子彈“小男孩”即為槍式起爆的鈾彈。而投擲在長崎的“胖子”則為內(nèi)爆式起爆的钚彈。

而增強(qiáng)型原子彈又稱為助爆型裂變武器，是一種添加少量熱核材料，以提高裂變裝料的利用效率、增加裂變威力的原子彈，又稱助爆型原子彈。1951年5月25日，美國進(jìn)行的“項(xiàng)目”核試驗(yàn)是第一個(gè)助爆型裂變武器，其威力達(dá)到45.5千噸，是非助爆型核武器威力的兩倍。

助爆原子彈和氫彈不同之處除了爆炸當(dāng)量以及聚變與裂變所占當(dāng)量比例以外，更重要的是原理的不同。助爆原子彈中的聚變材料除了本身能提供一定比例的聚變能量外，主要的作用是釋放足夠多的中子，通過中子對(duì)裂變材料進(jìn)行轟擊，提高裂變材料的利用率，進(jìn)而提高裂變當(dāng)量。它所需聚變材料較少，所以較一般氫彈小巧。

為何只有五常能造氫彈

氫彈是利用原子彈爆炸的能量點(diǎn)燃?xì)涞耐凰仉?、氚等質(zhì)量較輕的原子的原子核發(fā)生核聚變反應(yīng)瞬時(shí)釋放出巨大能量的核武器，又稱聚變彈、熱核武器。之所以稱為熱核武器，是因?yàn)樗鼈兊倪B鎖反應(yīng)需要更高的溫度啟動(dòng)。

與加強(qiáng)型原子彈不同，氫彈使用了分級(jí)輻射內(nèi)爆原理，初級(jí)相當(dāng)于扳機(jī)，通過引爆初級(jí)產(chǎn)生強(qiáng)大的X射線對(duì)次級(jí)核聚變材料進(jìn)行壓縮引發(fā)劇烈的聚變反應(yīng)。原子彈的威力通常為幾百至幾萬噸級(jí)TNT炸藥的當(dāng)量，氫彈的威力則可大至幾千萬噸級(jí)TNT當(dāng)量。還可通過設(shè)計(jì)增強(qiáng)或減弱其某些殺傷破壞因素，中子彈實(shí)際上就是增強(qiáng)了中子輻射的氫彈。

制造氫彈的難度遠(yuǎn)超原子彈或增強(qiáng)型原子彈，目前只有安理會(huì)五常掌握氫彈的制造技術(shù)。制造氫彈的第一個(gè)障礙是核燃料。核聚變武器所需的是氘氚混合，它們都是氫的罕見同位素，因?yàn)榛旧暇蜎]有天然的氚，必須經(jīng)過合成，而這必須要在專門設(shè)計(jì)的反應(yīng)堆中才能夠完成，而反應(yīng)堆本身修建也相當(dāng)困難，修建完成后，一次也只能生產(chǎn)極少數(shù)量的氚。另外，引爆次級(jí)也比想象得難。它所要求的條件跟太陽內(nèi)部環(huán)境類似：極高的溫度和壓力，是我們?cè)诘厍蛏细惺艿降臄?shù)百萬倍，而核燃料需要在這樣的環(huán)境下持續(xù)足夠久的時(shí)間才會(huì)發(fā)生聚變。

廣泛裝備的“三相彈”

除了傳統(tǒng)的二級(jí)氫彈，目前還有一種被廣泛裝備的“三相彈”，目前美俄英法等國的核彈頭主要是這種三相彈。

與采用初級(jí)和次級(jí)的氫彈不同，“三相彈”是三級(jí)設(shè)計(jì)：第一級(jí)先用核裂變，造成聚變條件。第二級(jí)聚變發(fā)生后，再引起彈頭中心的第三級(jí)的第二次裂變反應(yīng)，造成裂－聚－裂反應(yīng)的三級(jí)核彈。此核彈稱為三相彈、氫鈾彈、三級(jí)效應(yīng)超級(jí)炸彈，由于三相彈裂變能量所占的份額大放射性污染較嚴(yán)重，所以又被稱為“骯臟的氫彈”。

三相彈是在普通氫彈的基礎(chǔ)上再加上一層鈾238材料。鈾238雖然平時(shí)很安分，但當(dāng)氫彈發(fā)生核聚變時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量高能中子，引起鈾238裂變，釋放大量能量和裂變中子，前者增強(qiáng)了殺傷威力，而后者則可以沖擊氫彈中的鋰-6材料，制造出新的氚，加劇新一輪的熱核聚變。

其原理是核裂變-核聚變-核裂變?nèi)齻€(gè)過程，所以叫三相彈。它使普通二相氫彈的威力得到大幅度提高?！?/p>