氫彈的威力有多大?

昨天咱們簡單的介紹了一下核武器中的「彈藥」鈾到底是什麼樣子。引起了大家的熱議，仿佛氫彈的原理是今天繞不過的話題了。

太專業的咱們也不懂，今天咱們就簡單的說一下氫彈的威力吧，大家可以直觀的比較一下氫彈和其它的爆炸破壞程度。

首先咱們先來一個猛料，看一下各種爆炸性武器威力的對比，大早晨的千萬別嚇尿了：

珍愛和平，遠離爆炸，這是多麼樸素的警告啊，所以，好好的活著比什麼都幸福，別說是威力這麼大的爆炸了，就是和媳婦大吵一架，搓衣板和鍵盤還不跪壞兩三塊。。。

視頻中我們看到的TNT炸藥，叫三硝基甲苯。人們經常用當量來表示一個武器的威力，意思就是它放出的能量相當於多少質量的TNT爆炸。如果用能量單位焦耳來表示，那麼1噸TNT爆炸釋放的能量約等於41.84億焦耳。

1945年8月6日投在廣島的那顆原子彈，代號叫「小男孩」，就是槍靶式，用兩塊都比臨界質量小的鈾235（必須都比臨界質量小，否則就不穩定了），中間放炸藥。引爆炸藥，產生高溫高壓，將這兩塊鈾235合併成一塊大於臨界質量的鈾235，就能產生爆炸，當量約為1.5萬噸。

投到廣島的原子彈「小男孩」的內部構造

1945年8月9日投在長崎的那顆原子彈，代號叫「胖子」，用的是環式，將N塊都比臨界質量小的鈽239堆圍成一個圓（曼哈頓計劃裡發現不僅鈾235，鈽239也可以核裂變），通過炸藥引爆，將它們往圓心中間擠，合併成一塊大於臨界質量的鈽239，產生爆炸。當量約為2.1萬噸。

胖子原子彈內部爆炸原理

1964年10月16日中國爆炸的第一顆原子彈，當量約為2.2萬噸。人類歷史上試驗過的威力最大的原子彈，是1952年11月16日美國爆炸的「常春藤之王」（Ivy King），它的當量是50萬噸。

那麼，氫彈是什麼樣的當量呢？

1967年6月17日中國爆炸的第一顆氫彈，當量約為330萬噸。

人類歷史上第一次試驗的氫彈，是1952年11月1日美國爆炸的「常春藤麥克」（Ivy Mike），這枚氫彈高6米，直徑為1.8米，重達65噸，看上去像個大暖瓶，比一輛載重汽車還大，它的當量是1040萬噸，在太平洋的埃內韋塔克環礁上爆炸，它的爆炸讓全世界看到了氫彈的恐怖。

美國第一代氫彈

常春藤麥克的蘑菇雲

這面這段詳細記錄了人類第一顆氫彈爆炸的場景：

「麥克」的爆炸在外觀及效應上是可怕的。當時地球上升起了世界上第一個人造熱核太陽，零時發出持續的耀眼閃光和灼熱的熱浪。火球直徑發展到3.5英裡完全吞沒了埃內韋塔克及其周圍的島礁，幾乎把島上所有的東西都氣化了。原來小島的地方在沙子及珊瑚中形成了50米深、1.9公裡直徑的巨大彈坑。整個試驗用的2700米長的膠合板棚徹底消失，混凝土掩體被部分燒毀。

「麥克」爆炸動態圖

爆轟波達到好幾公裡遠，在其經過的途中壓壞並掃除一切東西。近處島嶼上的植物及動物，被熱浪及擊波清除乾淨，「麥克」的熱煙雲上升到32公裡高，擴展到160公裡遠。爆炸產生的熱脈衝在幾公裡外可以感覺到，持續好幾秒鐘。一架作效應試驗的B-36D型飛機在離爆心水平距離24公裡、12000米高處探測到52°C的升溫。

美國B-41核炸彈

美國曾經裝備部隊的威力最大的氫彈，是B-41核炸彈，又稱為Mark-41，在1961年至1976年期間服役。它的當量是2500萬噸。

蘇聯「沙皇炸彈」（氫彈）

人類歷史上試驗過的威力最大的氫彈，當然也就是人類歷史上試驗過的威力最大的武器，是蘇聯在1961年10月31日爆炸的RDS-220氫彈，經常被稱為「沙皇炸彈」。它的當量是——5000萬噸，功率相當於太陽的1.4%。爆炸達到的溫度約為3.5億度（太陽中心溫度約1500萬度），爆炸產生的熱風讓170公裡之外（上海到杭州距離）的人受到3級灼傷，爆炸的閃光造成220公裡以外（北京到承德距離）的人眼睛劇痛與灼傷，甚至造成白內障及失明。

↓↓假設爆炸發生在西安，不到一千公裡外的北京城內所有玻璃怕是不保

「沙皇炸彈」爆炸後現場立即騰起一個直徑4600米（142個艾爾菲鐵塔）的大火球，1千公裡外的地方都看得到。爆炸後生成了一朵寬近40公裡，高60公裡的火紅蘑菇雲（7個珠穆朗瑪峰疊羅漢也才不到62公裡哇~~），據史料記載蘑菇雲升起67公裡高，1000公裡外的格陵蘭和阿拉斯加，人們驚慌失措地看到了閃光，其衝擊波整整圍繞了地球三圈。

↓↓假設爆炸發生在紐約，黃色的就是這個大火球↓↓

雖然是空中試爆，美國地質調查儀仍偵測到5~5.25級的地震。距離測試地點55公裡內所有房屋全毀；數百公裡內的房屋門窗盡毀，屋頂都被掀翻只有磚石牆壁殘留；連1千公裡外芬蘭的房屋玻璃都被震碎了；爆炸後的電磁脈衝波造成了60分鐘的無線電通訊空窗期；產生的暴風吹送了將近千公裡。引發的大氣擾動足足繞了地球3圈。。。更駭人的是，爆炸將整個亞歐大陸向南推移了7毫米。

回回神，下面這個視頻講述的就是氫彈的威力：

原子彈的當量是在萬噸至十萬噸的級別，而氫彈的當量是在百萬噸至千萬噸的級別。基本上，氫彈的威力比原子彈高出兩個量級！

氫彈原理：

氫彈的原理靠核聚變，就是核裂變的逆過程。一言以蔽之：能量的來源不同。常規武器用的是化學能，原子彈用的是裂變能，氫彈用的是聚變能。

化學能來自化學反應，本質是在原子核不變的情況下，原子核外的電子重新排布。

甲烷燃燒反應

原子彈的核裂變是中子轟擊在元素周期表裡靠後的重的原子，轟出兩個輕的原子和一堆中子，且反應前後有質量虧損，這部分質量轉化成能量，釋放出光和熱。

鈾-235裂變

聚變能來自核聚變，就是多個原子核聚合成一個原子核。

氘氚核聚變

與核裂變相比，核聚變的過程完全相反，是兩個輕的原子（如氫的同位素，氕，氘）在高溫高壓下發生碰撞變成一個重的原子（如氦）並釋放中子。過程中也有質量虧損，放出光和熱。

條件就是高溫高壓。溫度是微觀物體的運動速度取的宏觀平均值，溫度越高粒子的運動速度越快。

原子核靠強力將質子和中子捆綁在一起，但強力是短程力，力氣雖大，力距卻非常短。高壓讓粒子儘可能聚攏，增加碰撞的機率。高溫使得粒子高速碰撞，讓原子核衝破外面的電子保護層，兩個原子核互相摸到對方，一旦摸到，強力就能讓兩個原子核合併成一個。

核彈的擠壓原理

要使得核聚變能發生，溫度需要高達4千萬度。所以氫彈的核心是如何產生4千萬度的高溫讓原子核發生聚變？在氫彈裡放一顆原子彈！因為原子彈爆炸時中心溫度瞬間能高達1億度。

3分鐘看懂氫彈的爆炸原理（為了杜絕你們幹壞事，沒有8級英語水平只能直觀的了解）：

總體概括來說，不要動不動就說打仗，動不動就說投顆原子彈，核威懾絕大部分來自氫彈，真不是原子彈。原子彈的威懾只能詐唬詐唬無核國家，對有氫彈的國家來說原子彈的威懾基本屬於逗比行為。說多了就顯得你們對力量一無所知。

世界能源工業中有個很重要的方向就是可控核聚變，就是讓這個爆炸不要一下子全部爆開，而是緩慢地放出來，釋放的能量用來發電。目前看是很困難的，如果能突破這個問題，人類就等於能製造一個小太陽，太陽就是不斷發生核聚變釋放出光和熱。

參考資料：

[1]風雲之聲：于敏與氫彈（一）氫彈的科學原理 | 袁嵐峰

[2]機械美學：【殺器之美】沙皇氫彈，人類史上殺傷力最大的炸彈之王

[3]中核集團：我國原子彈、氫彈、核潛艇研製珍貴畫面曝光

[4]環球物理：【物理原理】原子彈和氫彈，誰的威力大

[5]鄭文軍事：被氫彈衝擊波擊中是什麼感覺？親歷者回憶

[6]火線突擊：氫彈相比原子彈，威力大多少？

[7]自然科普家：各種爆炸性武器威力大對比，直觀認識它們的可怕

[8]科學解碼：3分鐘看懂氫彈的爆炸原理！這在60多年前是頂級機密！