美俄核彈頭數量達中國數十倍,卻無氫彈可用?于敏構型有多神秘?

2020-12-26 滄海天下

只有中國有氫彈的傳言當然是假的,中國雖然進步神速,但是核武器研製基礎和總體水平其實和美俄還有差距,說只有中國有氫彈,不是蠢就是壞。實際上全世界的戰略飛彈無一不是安裝的氫彈,而且美俄核彈頭核彈頭數量都在5000枚以上,是中國的數十倍。以美國最先進的三叉戟2飛彈為例,它能夠攜帶8枚47.5萬噸的W-88型核彈頭。而W88核彈頭的重量只有360公斤,但是爆炸當量卻達到了47.5萬噸,幾乎是目前核彈頭小型化的最高水平,之所以能做到這一程度,正是因為W88型彈頭是氫彈。

核武器也是分為三六九等的,最初級產品是我們耳熟能詳的原子彈,它是以核裂變作為主要能量釋放方式,主要有槍式和內爆式兩種構型,但不管是什麼構型,都是利用炸藥爆炸壓縮鈾235、鈽239等核裝藥,使其達到臨界質量,從而發生鏈式核裂變反應,最後瞬間釋放巨大能量。原子彈的結構相對氫彈而言非常簡單,一個中等體量國家只要獲得足夠純度的核材料就基本可以保證造出原子彈,因此原子彈也被稱為核武器入門彈,但是入門彈就跟入門功夫一樣,天生就不可能擁有太大威力。

▲上為槍式結構原子彈,下為內爆式結構原子彈

如果想要提高原子彈的威力,那麼必須不停加裝核材料和炸藥,然而原子彈內核裂變材料利用率非常低,通常很難超過40%。例如廣島小男孩原子彈一共裝填了64公斤鈾235,但是最後真正發生裂變反應的只有約600克,即便是採用了效率更高的內爆式結構的長崎原子彈,其核材料利用率也只是剛剛達到20%,所以即便是把原子彈加到幾十噸重,威力也不會有多大。

▲小男孩原子彈重達4.4噸,卻只有2萬噸TNT當量

更尷尬的是,武器級核裂變材料在堆積到一定重量時,由於中子密度增加,會導致自發核裂變反應,也就是說原子彈的核材料不能無限堆積,因此威力是有上限的。目前全世界威力最大的原子彈為美國在五十年代常春藤計劃中試爆的MK18型原子彈,這發原子彈的TNT當量接近50萬噸,但是重量卻高達7.8噸。與之相比,美國B83熱核炸彈的重量只有不到1.1噸,但是爆炸當量卻高達120萬噸,原子彈與氫彈的差距顯而易見。

▲鏈式核裂變反應

目前全世界已知的擁核國家中,以色列、印度、巴基斯坦都只擁有原子彈技術,所以他們的核武器威懾能力實際上非常有限。印度最先進的烈火5飛彈,號稱射程超過5000公裡,但是可搭載的戰鬥部質量只有約1噸,由於造不出氫彈,在保證足夠威力的前提下,只能搭載一枚不超過10萬噸當量的原子彈頭。小威力單彈頭設計和五常分導式多彈頭動輒數十萬噸的TNT當量相比,簡直弱爆了。

▲印度烈火飛彈介紹,分彈頭基本屬於意淫

隨著各大國紛紛建立彈道飛彈防禦系統,分導式多彈頭帶來的高突防性能顯得尤為重要,要實現分彈頭技術,那麼必須要在保證足夠殺傷力的情況下,把核彈頭小型化,而這一重任只能由氫彈擔當。氫彈利用的是輕原子核聚變能量,單位重量核裝藥核聚變產生的威力是核裂變的4倍以上,並且還擁有高出好幾個華萊士的能量利用率,完全不是原子彈所能相提並論。全世界威力最大的氫彈為蘇聯在1962年試爆的沙皇炸彈,這枚炸彈的重量只有27噸,但是爆炸威力卻相當於5000萬噸TNT,比當量高達1850噸TNT/公斤,而廣島原子彈的比當量只有5噸TNT/公斤,差距不是一般的大。

▲沙皇炸彈和廣島長崎原子彈威力對比

正是因為氫彈可以做到很小,同時殺傷力又可以保持很大,所以玩轉核武器最長時間的五常幾乎沒有人玩原子彈,包括東風、白楊、民兵、巨浪、圓錘、三叉戟在內的所有戰略洲際飛彈都採用的是熱核彈頭(也就是氫彈)。以我國的東風5B為例,它的戰鬥部重量也就是兩噸左右,如果使用原子彈,威力很難超過10萬噸級TNT,但由於氫彈的使用,它可以選擇單枚500萬噸當量,也可以選擇4到6枚40到50萬噸當量分導式核彈頭,無論是突防能力,殺傷半徑,都遠遠高於原子彈。

▲分導式核彈頭

我國在建國初期就面臨西方嚴格封鎖,進入60年代以後更是和美蘇同時決裂,因此核武器完全是依靠自力更生發展而來,所以從結構上自然擁有自己的獨到之處。我們的第一枚原子彈就採用了先進的內爆式結構,比美蘇的起步都要高,而氫彈則採用了著名的于敏構型,其設計更緊湊,上手難度更低,還更為可靠,于敏構型和TU構型是目前唯二的氫彈構型,知道其中秘密的人兩隻手都能數出來。

▲網友猜測的于敏氫彈構型

于敏構型雖然厲害,但是它並不能減少氫彈的維護成本和延長使用壽命,無論是TU還是于敏構型,其內部結構雖然不盡相同,但是原理卻基本相同,核裝藥也都是採用的氘化鋰6。氘化鋰6是一種化合物,並不存在所謂的衰變期,無論什麼構型都沒法改變其本身的物理和化學屬性,因此也就沒有什麼延長壽命一說。實際上氫彈的壽命主要取決於其電子、塑料、橡膠等易老化零部件,而這些零部件的壽命主要取決於自身材料以及加工工藝,美國在這方面優勢相當明顯,其熱核彈頭的平均壽命接近30年,而包括中俄在內的其他國家平均只有約15年,所以只有中國有氫彈是徹頭徹尾的謊言。

▲美軍核彈頭維護

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