热核弹 , 也叫 氢弹 , 或者 氢弹 , 武器 其巨大的爆炸力来自不受控制的自我维持链式反应,在这种反应中,氢的同位素在极高的温度下在称为核聚变的过程中结合形成氦。反应所需的高温是由原子弹爆炸产生的。
热核弹 代号为迈克的热核弹于 1952 年 11 月在马绍尔群岛引爆。美国空军照片
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热核弹与原子弹的根本区别在于,它利用两个轻原子核结合或融合形成更重的原子核时释放的能量。相比之下,原子弹使用重原子核分裂或裂变成两个较轻的原子核时释放的能量。在一般情况下,原子核带有正电荷,可以强烈排斥其他原子核并防止它们彼此靠近。只有在几百万度的温度下,带正电的原子核才能获得足够的动能或速度,以克服它们相互之间的电排斥力,并在短程核力的吸引下彼此靠得足够近以结合在一起。非常轻的氢原子核是这种聚变过程的理想候选者,因为它们带有弱正电荷,因此需要克服的阻力较小。
结合形成更重氦核的氢核必须失去一小部分质量(约 0.63%),才能组合成一个更大的原子。根据阿尔伯特爱因斯坦的著名公式,他们通过将其完全转化为能量来失去这种质量: 是 = 米 C 二.根据这个公式,产生的能量等于转化的质量乘以光速的平方。由此产生的能量形成了氢弹的爆炸威力。
氘和氚是氢的同位素,为聚变过程提供了理想的相互作用核。两个氘原子,每个原子一个质子和一个中子,或氚,一个质子和两个中子,在聚变过程中结合形成一个更重的氦原子核,它有两个质子和一个或两个中子。在目前的热核弹中,氘化锂被用作聚变燃料;它在聚变过程的早期转化为氚。
在热核弹中,爆炸过程始于所谓的初级爆炸。这包括相对少量的常规炸药,其爆炸将足够多的可裂变铀聚集在一起以产生裂变链式反应,进而产生另一次爆炸和几百万度的温度。这次爆炸的力量和热量被周围的铀容器反射回来,并被引导到包含氘化锂 6 的二级阶段。巨大的热量引发聚变,由此产生的二级爆炸将铀容器吹散。聚变反应释放的中子使铀容器发生裂变,裂变通常占爆炸释放能量的大部分,并且还会产生落尘( 沉积 来自大气的放射性物质)在这个过程中。 (中子弹是一种热核装置,其中没有铀容器,因此产生的爆炸要少得多,但会产生致命的中子辐射。)热核弹中的整个系列爆炸只需要几分之一秒的时间即可发生。
热核弹 Teller-Ulam 两级热核弹设计。大英百科全书,股份有限公司。
热核爆炸会产生爆炸、光、热和不同数量的沉降物。爆炸本身的震荡力采用冲击波的形式,从爆炸点以超音速辐射,可以完全摧毁方圆几英里内的任何建筑物。爆炸产生的强烈白光会导致数十英里外注视它的人永久失明。爆炸的强烈光和热使木材和其他可燃材料在数英里的范围内着火,产生巨大的火灾,可能会合并成一场火灾风暴。放射性沉降物会污染空气、水和土壤,并可能在爆炸后持续数年;它的分布几乎遍布全球。
热核弹的威力可能是原子弹的数百甚至数千倍。原子弹的爆炸当量以千吨为单位,每单位相当于1000吨TNT的爆炸力。相比之下,氢弹的爆炸威力通常以百万吨表示,每单位相当于 1,000,000 吨 TNT 的爆炸力。已经引爆了50多兆吨的氢弹,但安装在战略导弹上的武器的爆炸威力通常在100千吨到1.5兆吨之间。热核弹可以做得足够小(几英尺长)以装入 洲际弹道导弹 ;这些导弹几乎可以在 20 或 25 分钟内穿越地球的一半,并且拥有非常精确的计算机制导系统,可以在距离指定目标几百码的范围内着陆。
热核弹头 一次裂变组件的爆炸引发热核弹或弹头的二次聚变爆炸。大英百科全书,股份有限公司。
查看美国在马绍尔群岛进行的第一次氢弹试验的镜头 在代号为迈克的行动中,第一颗热核武器(氢弹)于 1952 年 11 月 1 日在马绍尔群岛的 Enewetak 环礁引爆. Video Encyclopædia Britannica, Inc.;录像美国联合特遣部队 132,常春藤行动;仍然是美国空军的照片。 查看本文的所有视频
Edward Teller、Stanislaw M. Ulam 和其他美国科学家研制出第一颗氢弹,并于 1952 年 11 月 1 日在 Enewetak 环礁进行了试验。 八月 1953 年 1 月 12 日,其次是 1957 年 5 月的英国、1967 年的中国和 1968 年的法国。 1998 年,印度测试了一种热核装置,据信是氢弹。在 1980 年代后期,世界上拥有核武器的国家的武器库中储存了大约 40,000 个热核装置。这个数字在 1990 年代有所下降。自 1950 年代以来,这些武器的大规模破坏性威胁一直是世界民众及其政治家的主要关切。 也可以看看 军备控制。
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爱德华·特勒 爱德华·特勒。劳伦斯利弗莫尔国家实验室
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