您当前的位置: 首页 >  博客资讯

三相弹是什么弹?原子弹和氢弹谁威力大?哪个才是最强核武器?

原子弹氢弹都是地球上威力最强大的终极核武器,但无论它们威力再强大,总归有个威力大小的排序,不过答案也很简单,全世界所有拥有核武器的国家都能制造原子弹,但只有联合国五常拥有氢弹,所以你应该知道原子弹和氢弹谁的威力最大了?

什么氢弹的威力要高于原子弹?

原子弹使用的核裂变原理,它的能量来自于重核裂变后产生的质量损失,比如广岛核爆的原子弹使用的是铀-235,长崎核爆的原子弹则是钚-239,美国人测试了两次,铀和钚都拿到了实战数据!

裂变弹的能量和效率是几何?

铀-235裂变的质量损失大约是0.0946%,钚-239的裂变质量损失是0.0961%,还是钚裂变能量高一丢丢,但总的来说并没有质的差别!

武器级钚元素环状物,重5.3公斤

另一个则是从效率角度考虑,比如一千克铀完全裂变和10%裂变,能量一定相差十倍,那么它们的效率如何呢?比如广岛的“小男孩”原子弹,它装载的铀-235有64千克,但真正参与裂变的铀只有1千克,产生了大约1克的质量亏损,大约相当于2万吨TNT的当量!

长崎的“胖子”原子弹装载的则是6.4千克钚-239,只有1.1千克参与了裂变,最终产生的能量大约相当于2.3万吨TNT当量!

FAT MAN 胖子原子弹

两者悬殊的装药质量比是因为铀-235的临界质量比钚要高得多,在枪机式原子弹(广岛原子弹)的装药量最小范围是20-25千克,内爆式的则可以低到15千克以下(长崎的是内爆式,钚装药为6.4千克)。

很显然效率最高的内爆式也只达到了16%左右,而现代起爆模型以及外部的中子反射层做到极致后,其效率仍然不高,因此一般原子弹的最大当量很少会超过30万吨TNT当量

氢弹的效率和当量最大能到多大?

同样一千克的氘氚核聚变释放的能量,是同质量铀和钚的7-8倍左右,因此效率即使一样,威力也要比原子弹高得多,而且氢弹可以无限制增加当量!

有熟悉元素的朋友一定有话要说了,氘和氚都是气体,一千克氘和氚即使压缩体积也大得很,就算低温冷冻液化了也没有超重元素铀和钚来得体积小,而事实上也确实如此,美国的第一枚“氢弹”装置,用了低温冷冻的杜瓦瓶,总重量达到了60多吨,连火车拉都费劲,这氢弹能用吗?

但现代氢弹体积不大,比如“三叉戟”Ⅱ洲际导弹的W88核弹,全长1.75m,直径0.55m,总质量360千克,爆炸当量47.5万吨,并且已经包含抗烧蚀的再入弹头。

W59核弹头,全长1.214m, 直径 0.41m, 重量249.5kg,爆炸当量100万吨

W56核弹头,全长1.201m, 直径 0.442m, 重量272kg,爆炸当量120万吨

这两个参数不包含再入抗烧蚀弹头

为什么体积那么小是因为氚可以在核爆的大量中子轰击锂-6实现,而锂-6可以和氘生成氘化锂-6,因此氢弹内部的装药不需要氘氚液体,只需要合适的氘化锂-6即可,因此氢弹威力如此强大而体积却小到令人发指。

氢弹中的氘和氚聚变需要原子弹来引爆,但原子弹不需要大当量,只要能引爆氢弹即可,因此可以最小装药量,而氢弹的引爆方式可以让氢弹的爆炸威力“无限大”,现有的爆炸模型可以达到100亿吨!

“无限大”威力的氢弹是这样实现的!

T-U构型的氢弹结构比较容易理解,初级引爆一个原子弹,外壳是一层反射X和伽马射线的“泡沫材料”,次级是氘氚核材料,原子弹引爆时X和伽马射线以光速向外传播,通过反射层压缩氘氚达到聚变条件。

高度压缩后的氘化锂-6并不会聚变,但会温生成气体氘和锂-6,它需要稍微晚一点的中子到达与锂-6生成氚,氘氚开始聚变,此时原子弹冲击波仍然还未到达。

氘氚可是聚变后又会产生大量的中子(氘氚原子聚变多一个中子)和X射线以及伽马射线,如果不利用,它们将变成光速抵达的早期辐射,但是如果再在这个次级下挂一个次次级,那么又会引爆下一个次级,一直可以挂到你不想挂为止!

这就是所谓的三相弹,挂两个次级,或者N相弹,挂N-1个次级!实际试爆过的最大威力是1亿吨(后来减装药了,就是沙皇炸弹),而实际设计过的则超过10亿吨,理论模型这已经超过了100亿吨。

氢弹真的能做到“零”污染?

因为引爆氢弹的原子弹很小,而氢弹爆炸只有中子辐射,所以氢弹使用压力并不大,因为放射性污染并不大,而且还有做到几乎“零污染”的中子弹,它的外层包上一层铍,铍有中子增殖效应,受到一个中子轰击时候会放射两个中子的倍增效应,80%的能量将以中子方式释放。真正的“零污染”。

伪三相弹:氢弹外壳包一层铀-238或者铀-239,它可以更好地利用中子增殖和裂变产生能量,理论上会有1/3以上的能量来自氢弹外层的核裂变,有人将这种氢弹误解为三相弹,其实这这是比较干净的“脏弹”而已。

真正的“零污染”是不存在的,除非在未来实现极光引爆“氦弹”,也就是氦三和氦三聚变,这种物质聚变时不会有多余的中子,只有X和伽马射线以及能量释放,真正的干净,但要说没有辐射是不可能的,因为释放能量就以X和伽马以及可见光级红外辐射出去的。

哪种核爆方式威力最强大?

核弹爆炸有三种方式,空爆(太空核爆)、地面爆炸和水下核爆(地下核爆),三种威力中对表面杀伤最大的是空爆,一般数百米到数千米(广岛原子弹约500高度不到,沙皇炸弹约4千米左右)。

空爆可以彻底利用X射线和伽马射线以及光辐射与冲击波等,有些类似杀伤力最大的跳雷以及空爆的手榴弹,水下核爆取决于深度,比如美国第一次水下核试验“十字路口行动”,起爆深度27米,当量约2万吨,2000米外的航母幸存。

Baker核弹引爆后4毫秒

引爆后5秒

地下核爆影响范围是最小的,因为地壳的密度明显要大于水和空气,但可能会引发地震,而太空核爆影响是最低的,唯一能造成破坏的是X射线、伽马射线和中子辐射以及光辐射,杀伤卫星类确实有效果,但对有防护的人体杀伤力范围极低(没有冲击波效应)。