氫彈和原子彈的區別,現存核彈頭有哪些種類,各國擁有…


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氫彈和原子彈的區別,現存核彈頭有哪些種類,各國擁有量多少?

  • 首先說下全球目前各國大致的擁核狀況。

現在世界上擁核國家有9個,即美國、俄國、法國、中國、英國、巴基斯坦、印度、以色列、朝鮮,其擁核數量也大致是以上排名,從第一到第九。不過國際承認的擁核國家只有5個,即俄國、美國、法國、中國、英國,其他一些國家的擁核地位並未得到認可。其中印度和巴基斯坦宣布自己有核,未得到國際承認;以色列被公認有核,但自己沒承認;朝鮮自稱有核。

據瑞典斯德哥爾摩國際和平研究所(SIPRI )每年都要發布一份年鑑,其中就有全球核力量狀況,這是一個世界公認的權威數據。 2020年6月15日它們發布的年鑑中,發布的全球核彈頭總儲備量為13400枚,其中已部署戰備值班彈頭3720枚。這個已部署的數量統計只涵蓋了美俄英法4國,其他國家大概沒有公開資料,因此沒有統計數據。

在擁有的核彈總量中,老大是俄羅斯,核彈頭總量為6375枚,其中已部署1570枚;美國是老二,核彈頭總量為5870枚,其中已部署1750枚;法國是老三,核彈頭總量為290枚,已部署280枚;中國是老四,核彈頭總量為320枚,沒有已部署數據;老五是英國,核彈頭總量為215枚,已部署120枚。

老六到老九都只有核彈頭擁有量,沒有已部署數據。它們分別是巴基斯坦,核彈頭總量為160枚;印度,核彈頭總量為150枚;以色列,核彈頭總量為90枚;朝鮮,核彈頭總量為30~40枚。

這些年,由於美俄一直進行裁減核武器談判,整體上核武器擁有數量呈現下降趨勢。據有關資料披露,美國在1967年擁有核彈頭31255枚,到2020年下降了80%以上;俄國沒有找到相關數據,但我們可以通過2011年SIPRI發布的年鑑中數據比較。

2011年,全球擁有核彈頭20500枚,其中美國擁有核彈頭8500枚,俄國擁有核彈頭11000枚。到了2020年,全球減少了約35.6%,其中美國減少了31%,俄國減少了42%。這個數據表明,這些年減少的核武數量主要就是美俄,其他國家本來數量就不多,因此減得也極少,只是核試驗越來越少而已(朝鮮除外)。

但我覺得無論怎麼減,可能只是數量上的變化,把一些落後沒多大作用的早期原子彈淘汰了。那些老舊笨重的核裂變武器,留著除了要花費一大筆維護費用,早就沒啥優勢了。而現在留下的都是後來開發的氫彈,體積小威力大,都是精華了。

  • 現在我們來了解一下核彈都有哪些種類。

核彈是從原子彈到氫彈發展起來的,早期開發的是原子彈,後來氫彈問世後,原子彈就漸漸退出了歷史舞台。原子彈和氫彈都是核武器,因為都是通過原子核反應得到的能量。原子彈是核裂變武器,氫彈是核聚變武器,它們雖然都是核反應,但原理正好背道而馳,完全不一樣。

  • 原子彈:

原子彈的原理是採用重元素,主要是鈾235和钚239為原料,通過中子撞擊,將大原子核分裂成相對較小的原子核,形成鍊式反應就爆發出巨大能量。

這個能量有多大呢?就是在裂變的連鎖反應過程,鈾235或钚239這種大原子核會分裂成兩個相對較小的原子核後,質量會少那麼一點點,少了約0.09%,也就是1公斤純核燃料完全反應就會有0.9克損失掉,這些虧損掉的質量去了哪裡呢?就是轉化成能量輻射掉了,這就是核爆炸威力的來源。

這個能量有多大呢?就要用現代科學鼻祖愛因斯坦的質能方程來計算了。質能方程表達式為:E=MC^2,其中E就是能量,單位J(焦耳),M是質量,單位kg(千克);C為光速,單位m/s(米/秒)。

按照愛因斯坦的質能方程計算,核裂變每kg100%的鈾235或钚239完全反應,就能夠得到0.0009*(300000000)^2的能量,即81萬億J。每噸炸藥的爆炸當量為4184000000J,因此1kg鈾235全部裂變反應得到的能量就相當於1.9萬噸炸藥爆炸威力。

原子彈裂變材料純度很難達到100%,而且由於反應條件等問題,也很難完成100%的反應就炸開了,因此其爆炸威力並不能完美達到全部質能轉換。廣島原子彈裝藥鈾235達到10kg,爆炸威力才達到約1.3萬噸TNT當量,還沒有達到純鈾7%的爆炸威力,即便如此,威力已經很驚人了。

  • 氫彈:

氫彈屬於核聚變反應得到的能量,就是通過兩個或更多的輕原子核,聚合成一個更重的原子核。在這個反應過程,也會虧損一部分質量,而且虧損比核裂變要大很多,達到0.7%,約為核裂變的7.8倍。因此,根據質能方程計算,核聚變釋放的能量也比核裂變大7.8倍。

現在氫彈的主要聚變材料為氫的同位素氘和氚,還有鋰的同位素鋰6。這是元素週期表中最輕的元素。氫彈與原子彈比較,優越性主要有:1、威力更大,單位面積殺傷成本更低;2、聚變主要材料氫和鋰在自然界廣泛存在,比鈾和钚的儲量大多了;3、氫彈爆炸後的環境污染大大小於原子彈。

由於原子彈裝藥受到臨界點限制,也就是只要藥量達到一定質量,自己就會產生裂變反應,因此原子彈是無法製造很大的。世界上唯一用於實戰的兩顆原子彈,都是丟在了日本,一顆在廣島,爆炸威力約1.3萬噸TNT當量;一顆在長崎,爆炸威力約2萬噸當量。世界上最大的原子彈是美國研製的常青藤IVY,當量只達到50萬噸;而世界上最大的氫彈是前蘇聯製造的大伊万,達到5000萬噸當量。

何謂當量?就是按照TNT烈性炸藥計算,1噸當量就相當於1噸TNT炸藥爆炸的威力。理論上,氫彈製造的當量無上限。

  • 髒彈:

氫彈其實從來就不是純的氫核聚變,而是原子彈的核裂變與核聚變的混合炸彈。這是因為核聚變的發生條件要求很高,需要幾千萬℃的高溫。只有原子彈爆炸才能夠產生這樣的高溫,這樣,在製造氫彈時,就要在裡面放置一個小原子彈,先讓這個原子彈爆炸,利用爆炸獲得的高溫高壓激發核聚變發生。

這個反應過程說起來話長,但這只是理論上有這樣一個過程,實際爆炸時是瞬間發生的。

因此如果一些人硬要說只有純粹的氫核聚變才叫氫彈,從一開始就沒有這樣的氫彈。所有氫彈都是原子彈+氫彈合成的,這種彈被稱為“兩相彈”。後來,人們為了增強爆炸威力,又在氫彈外圍包裹了一層鈾238,利用氫彈爆發產生大量高能中子,使外殼的鈾238迅速發生核裂變反應,從而釋放出更多的能量。這種炸彈無須增加很多成本,就能夠讓核彈威力成倍增加。

這種彈的反應過程為:核裂變-核聚變-核裂變,因此就叫“三相彈”。

三相彈的爆炸威力裡面,核裂變反應和核聚變反應一般各佔了五成。由於其中的核裂變產生的核污染會對環境造成很大危害,因此三相彈又被叫做“髒彈”。但“臟”歸“臟”,由於“髒彈”可以做到體積很小,威力很大,而且成本低廉,廣受青睞,現在已經成了各國核武器的主要力量。

  • 核武器威力取決於彈頭和運載工具。

核武器並非核試驗中當量越大,威懾力就越大。比如前蘇聯製造的最大氫彈“沙皇炸彈”當量達到5000萬噸,但彈體重達到27噸。這樣的炸彈厲害嗎?當然厲害。但能威脅到老美嗎?不能。因為要運送一個27噸的炸彈到老美的國土投放,那是一個難上加難的事情。

因此核彈在提升爆炸當量的基礎上,做到小型化,運載工具的先進化,才能起到威懾作用。三相彈彈頭威力大體積小,因此成為世界各國的主力彈頭。如美國的W87彈頭,一枚重量只有200多kg,當量卻達到47.5萬噸。

核彈頭的運載工具主要有飛機和導彈,尤其是導彈技術,集中體現了一個國家的科技實力。現在的導彈的打擊能力已經發展到了令人驚悚的階段,一個導彈就可以運載10餘個核彈頭,洲際彈道導彈射程可以打到世界任何地方。

  • 幾種最厲害的導彈。

俄羅斯R-36M彈道導彈,北約給出的代號為SS-18,外號叫“撒旦”。 “撒旦”是基督教裡魔鬼和毀滅的代名詞,因此這款導彈被認為是人類最恐怖的武器,是毀滅世界的魔鬼。 R-36M導彈射程達到1.6萬km,可攜帶8~10枚核彈頭,單枚當量可達50萬噸,打擊精度達到100米級別。我們想一想,其中一枚核彈掉下來,其爆炸威力就相當於近30多顆廣島原子彈,而一個導彈裡面裝了8~10枚彈頭,世界最大的城市也消不了這樣一枚導彈的打擊,有些小國家一個導彈就可滅了。

這種導彈的威懾力被網友認為排在世界第一。除此之外,俄羅斯的SS-N-30“布拉瓦”潛射彈道導彈、RT-2PM2“白楊-M”彈道導彈等都不是吃素的,難怪俄羅斯老普那麼橫,其底氣就在這裡。

其次,是老美的UGM-133“三叉戟Ⅱ”D5型潛射彈道導彈。這款簡稱“三叉戟”的導彈,一枚最多可搭載14枚核彈頭,且是海基導彈,主要佈置在俄亥俄級核潛艇上,在世界各大海域隱蔽的游弋。一艘俄亥俄級核潛艇可搭載24枚“三叉戟”,而美軍擁有能發射“三叉戟”的核潛艇就有14艘。也就是說一艘核潛艇裝載的核彈頭就達到了336枚,14艘潛艇加起來能夠搭載多少核彈頭,自己算吧。

“三叉戟”配置的核彈頭一般為W87,當量為47.5萬噸。 W87的聚變材料可能是氘化鋰-6,助爆劑為氘或氚,因此就是一種氫彈,但其起爆用的是鈾235,外層包裹著一層鈾238,因此是一種三相彈。

“三叉戟”射程可達7100km,雖然沒有陸基彈道導彈遠,但這種海基導彈可以隨潛艇全球移動,誰知道在公海那個角落潛伏著呢?因此更能出其不意,而且是第二波打擊的主要力量。

何謂第二波打擊?就是當世界核大戰啟動後,全球核彈陸基目標都被摧毀了,這些潛伏在水中的核潛艇,只要還剩下一艘,就有反敗為勝的機會,可以迅速組織反擊,摧毀以為已經勝利的一方。

當然,中國核威懾力量也不可小覷,東風5B/C型彈道導彈被網友們列為世界第四,其射程可達15000km,幾乎可打向世界任何地方,一個導彈可攜帶30萬噸當量核彈頭10枚。還有東風41,也是很厲害的大殺器。中國這方面資料披露較少,弄不好要說是洩露機密,就不多說了。

  • 世界核彈儲備主要是氫彈。

由於原子彈諸多限制,人們研製出氫彈後,主要戰略性武器發展方向就走向氫彈了,原子彈就漸漸退出了歷史舞台。世界核彈發展過程是,1945年美國率先成功試爆了原子彈;1951年,美國成功試爆了第一顆氫彈。而後美蘇在核軍備競賽中,氫彈發展很快。而且氫彈試爆就達到了40萬噸~1500萬噸當量,比投放在廣島的原子彈才1萬多噸大多了。

同樣重量的氫彈威力比原子彈大很多,因此真正淘汰退出的是落後笨重的原子彈,現在世界上留下的幾乎都是氫彈。但氫彈從來就不是純粹的“氫”彈,而是指兩相彈和三相彈。

除了以上核彈種類,還有中子彈和核同質異能武器等,這裡就不多說了。

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