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核武器小型化有多难?氢弹才是关键

内爆式原子弹虽然核材料利用率提高了,但是比威力却没有提高多少,主要原因是因为内爆式原子弹需要使用50厘米以上厚度的炸药均匀布置在钢壳四周,使其发生压力对等的爆炸轰击力压缩钚239,胖子光是炸药的重量就达到了2.5吨,总重量则超过了4.5吨,比威力自然高不到哪里去。然而原子弹的威力是不能无限增加的,加装核裂变材料到达一定质量,核材料就会到达临界状态而发生自行裂变。世界上威力最大的原子弹是美国1955年在常春藤行动中制造的一颗MK18原子弹,当量为50万吨TNT,但是这已经达到了裂变原子弹的极限威力。

那如何提高核武器的威力呢?那就只能加入核聚变了,于是有人就尝试往裂变原子弹最中心还会夹带一些氚化锂6之类的聚变材料,在原子弹爆炸的高温高压下,氚化锂6聚变释放出中子再加速核裂变,这就是我们常说的“加强型助爆原子弹”,加强型原子弹本质上是利用少量核聚变增强核裂变效应,并不是传统意义上的氢弹。如果要完成氢弹的转身,那就必须通过特殊的构型来布置裂变层、聚变层、炸药层这三种不同的材料,将核聚变反应成为氢弹爆炸的主要能量来源。核聚变在同等重量下可以达到核裂变材料四倍的威力,而且利用率也可以达到裂变弹的十倍甚至几十倍,美国人在六十年代研制部署的W53/MK6型核弹头,重量只有3吨,威力却可以高达900万吨TNT当量,比威力3000吨/千克,而最先进的W88核弹头,重量360千克,威力达到47.5万吨TNT当量,比威力1319吨/千克。

也正是因为聚变弹(氢弹)的比威力提高了很多倍,因此可以使用质量很小的核装药而达到广岛原子弹的几十倍威力,核弹头的质量和体积也可以缩小到几百公斤的级别,从而使分导式核弹头成为现实,因此想要真正掌握能够突破反导系统的小型化核弹头,掌握氢弹技术是必备功课,目前地球上只有五常掌握了这门技术。