的秘密及未来核武器：中⼦弹与第三代核武器
中⼦弹是以⾼能中⼦为主要杀伤因素，把冲击波和光辐射的效应降得很低的⼀种特种效应武器。也称增强辐射弹。它的爆炸威⼒不⼤，⼀般1000
吨TNT当量。对于集和装甲⺫标，中⼦弹是⼀种战术上很有效的武器。它可对敌⽅⼈员造成重⼤伤亡，但对建筑、装甲等硬⺫标没有什么毁伤作⽤。中⼦弹⼜称“干净”，产⽣的剩余辐射很少，没有什么放射性沾染，使⽤后⼰⽅部队可以顺利通过杀伤区。
制造中⼦弹，主要是增加核反应释放的中⼦，同时使核反应释放的中⼦尽量多地穿出弹壳。主要途径是增加聚变，减少裂变，选⽤更合适的材料。有⼀种⾦属铍对制造中⼦弹很有⽤。铍有6种同位素，从铍-6到铍-11。其中只有铍-9是⾮放射性的，它占天然铍的100%。其他5种同位素均为⼈⼯制造。铍在裂变武器中有两种⽤途：⼀是做成镭铍中⼦源或钋铍中⼦源，放在原⼦弹的弹芯作裂变点⽕器；⼆是包在核材料的外⾯作为中⼦反射层。因为铍的热中⼦吸收截⾯很⼩，核反应放出的中⼦经过碰撞慢化，穿出核材料碰着铍时，就被反弹回核材料中，继续参加裂变反应，利于烧掉更多裂变材料⽽增加威⼒。铍在聚变武器中也有两种⽤途：⼀是铍在受到聚变放出的⾼能中⼦轰击时，⾃⾝会释放出两个⾼能中⼦
这是爆炸中增⼤中⼦注量的简便⽅法；⼆是当铍和氘作⽤时，还可以⽤来造氚
⽽氘氚反应是的主要反应道。⼀公⽄氘氚完全燃烧所释放的中⼦数，⼤约是⼀公⽄裂变材料完全裂变所释放中⼦数的30倍，这是制造中⼦弹的基础。
我们知道，⼀次裂变放出200兆电⼦伏能量和2个中⼦。这些能量⼤部分都变成裂变碎⽚的动能，每个中⼦带⾛的能量很少，平均2兆电⼦伏。⽽氘
氚聚变反应，⼀次放出17.6兆电⼦伏能量，放出1个中⼦。反应后⽣成核所占的动能只有3.5兆电⼦伏，中⼦带⾛了14.1兆电⼦伏的能量。从这⾥可以看出，如果氘氚聚变释放100兆电⼦伏能量，会放出6个中⼦，⽽裂变释
放100兆电⼦伏能量平均只有1个中⼦。就是说释放能量相等时，聚变反应放出的中⼦数是裂变反应放出中⼦数的6倍，⽽且每个中⼦的能量平均要⾼7倍。可⻅中⼦弹瞬发辐射能量⽐裂变弹⼤⼤增加。图4.8是千吨当量中⼦弹（裂变、聚变各占⼀半）与千吨当量裂变弹能量分配⽐较。中⼦弹瞬发辐射能量已达到30%，冲击波与光辐射的能量减少了。
图4.8 中⼦弹与裂变弹能量分配⽐较
美国劳仑斯利物摩尔研究所1959年开始研究中⼦弹，62年进⾏试验，63年取得成功。1977年卡特政府批准⽣产中⼦弹。
反映核武器设计⽔平的参数很多，主要有临界质量、⽐威⼒、⼩型化和聚变裂变⽐。设计中⼦弹可以综合反映这些⽔平。
中⼦弹是聚变裂变⽐很⾼的，现有核武器技术聚变裂变⽐可达到90以上。中⼦弹可以作得很⼩，当炮弹⽤；中⼦弹的辐射效能很⾼，相当于10倍威⼒的裂变弹。
河南新娘洞房美国物理学家柯恩提供的资料称，在150⽶⾼空爆炸时，中⼦弹的杀伤半径为相同威⼒裂变弹的两倍，
杀伤⾯积为4倍；辐射杀伤作⽤与威⼒⼤10倍的裂变弹相当。表4.1列出这两种弹杀伤效应的半径。半径值是从爆⼼投影点到剂量或超压值的距离。
表4.1 中⼦弹与裂变弹杀伤半径⽐较
核辐射对坦克内⼈员杀伤半冲击波对建筑
武器
类型
TNT当量(吨)径(⽶)物的破坏半径（⽶）(超压0.3公⽄/厘⽶2)剂量80⼽瑞剂量6.5⼽瑞中⼦弹
10006901100550裂变弹
1000360 690610裂变弹10000
69011001220 据美国资料，吸收剂量80⼽瑞使⼈员永久丧失战⽃⼒，6.5⼽瑞使⼈员两⼩时内⽣理功能受到损伤， 0.3公⽄/厘⽶2的超压，将使城市建筑造成中等程度的破坏。美国已为“⻓⽭”导弹装备
了中⼦弹头，并⽣产了203毫⽶榴弹炮中⼦炮弹和155毫⽶榴弹炮中⼦炮弹。俄国、法国、中国都试验过中⼦弹。中⼦弹的设计是在掌握原理和关键技术的基础上，尽可能地减少裂变材料和尽可能地使聚变产⽣的⾼能中⼦易于穿出弹壳。为此，需要在以下三个⽅⾯下功夫：
① 初级裂变材料尽可能少。中⼦弹的聚变仍然需要原⼦弹来引爆，但初级要尽最⼤可能减少裂变材料。
② 次级充分利⽤氘氚聚变反应；内芯和外壳尽可能少⽤或不⽤裂变材料。
清明高速免费时间2022最新通知>有趣的春联③ 外层设计不能⽤铀-238，要⽤密度⾼、强度⾼的其他合⾦，且要尽量避免对⾼能中⼦的吸收，使⾼能中⼦的穿透率⾼。
如果按核武器的技术进步对核武器进⾏分代，则第⼀代核武器是原⼦弹，第⼆代核武器是，第三代核武器是特殊性能的。特殊性能的是指为特定的要求，设计⼀种增强某⼀⽅⾯毁伤效应的武器。中⼦弹属于第三代核武器，它是特地增强瞬发辐射的核武器。此外还有增强X射线弹，增强冲击波弹，核电磁脉冲弹，核钻地弹以及定向能核武器等等。定向能核武器是要求核武器释放的能量定向发射。如⽤核爆炸作泵浦，形成定向发射的X光激光；⽤核裂变产⽣的中⼦激励同位素原⼦核，使其产⽣定向发射的g 射线激光，等等。
夜晚图片
增强X射线弹可⽤于反导防卫系统。⽤⼀个百万吨级TNT当量的，在100公⾥以上⾼空爆炸，由于空⽓稀薄，核爆炸能量被周围物质带⾛的很
少，70%的能量都是由X射线带⾛了。强⼤的X射线流，可以穿透来袭导弹的壳体，对其内部的电⼦器件、电路等产⽣辐照效应，使之失灵。设计⼀种特别增强X射线的武器，即使在50~70公⾥的⾼空爆炸，X射线仍是⾮常重要的杀伤破坏因素。
增强冲击波弹是以冲击波毁伤为主的特殊。其显著特点是降低了剩余放射性，也称减少剩余放射性弹。美国1980年研制成功，宣称这种武器的放射性沉降不到同威⼒裂变弹的⼗分之⼀，⽽且光辐射效应也显著减少。设计增强冲击波，要害是增⼤能量输出，多⽤聚变少⽤裂变，把设计得尽可能“干净”。在⼤⽓中爆炸，形成空⽓冲击波，提⾼⼒学破坏效果。由于放射性沉降少，爆炸后⼰⽅⼈员可以顺利通过，因⽽适合战场使⽤。
核电磁脉冲弹是⼀种利⽤在⼤⽓层以上爆炸，使之产⽣⼤量定向或不定向的强电磁脉冲，以毁坏敌⽅的通讯系统，简称EMP弹。图4.9是核爆形成的电磁脉冲杀伤⽰意图。
⾼空核爆炸释放的g 射线射⼊⼤⽓层，与⼤⽓中原⼦发⽣康普顿散射，形成康普顿电流。康普顿电⼦在地磁场中发⽣偏转，从⽽产⽣强电磁辐射。
对核电磁脉冲弹的设计要求：
① 电磁脉冲主频要⾼，要能穿⼊⺫标的缝隙、天线孔，必须是厘⽶波⾄
毫⽶波，主频1010~1011赫兹。
② 电磁脉冲强度和效应⽐普通强得多。
③ 要求尽量定向发射，以集中利⽤并减少对⼰⽅的影响。
2022年春节是几月几日日图4.9 ⾼空核爆炸的电磁波
1枚百万吨级在400公⾥⾼空爆炸，则在地球上空覆盖半径为2200公⾥范围内的最⼤场强可达104~105伏/⽶，但主频范围为104~108赫
描写音乐喷泉的句子兹。1962年7⽉，美国在约翰斯顿岛上空400公⾥，进⾏代号为“海盘
⻋”的⾼空核试验，威⼒140万吨TNT当量。这次试验曾使离该岛1400公⾥的檀⾹⼭地区街灯同时熄灭，⼏百台防盗报警器报警，⾼压线和避雷装置均被烧毁，引起了美国军⽅和国会⾼度重视。
核钻地弹是⼀种能钻⼊地下⼀定深度后爆炸的低当量核弹头。主要⽤它产⽣的地震冲击波和成坑作⽤，来破坏敌⽅的导弹发射井和地下指挥所等军事⺫标。它的摧毁作⽤取决于爆炸威⼒、钻地深度、地质条件等因素。它对地下⺫标的摧毁作⽤⽐地⾯和空中爆炸更为有效，形成的放射性污染范围⼩。设计核钻地弹要有坚硬的外壳，以保护在⾼速触地及钻地过程中核弹不受破坏，同时还要求能按特定指令正常⼯作，在达到预定深度及时爆炸。美国还在积极研制核钻冰弹，⽤来攻击深⽔层或⼤冰块下的潜艇。
核爆产⽣的⾼温辐射，经过波谱变换成为理想的泵浦源，可以⽤作定向能武器。把激光棒作成细丝形状，安放在核装置周围，核爆后吸收⾜够的辐射能量变成等离⼦体状态。此时处于⾼激发态的离⼦数
⼤于低激发态的离⼦数，当离⼦从⾼激发态回到低激发态时就放出光⼦，增益⼤到⼀定程度时，沿细丝⽅向发射出X射线激光。核泵浦X光激光武器就是利⽤这个原理来实
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