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氢弹到底是怎么造出来的?

科学世界 2016-01-08 浏览52次
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什么是氢弹?

原子弹是利用铀235或钚239这些重核发生的裂变反应,氢弹则是利用氘(氢2)和氚(氢3)这两种氢的同位素发生的聚变反应,氢弹这个名字也正是由此而来。

科学家们在1938年发现了核裂变反应,而在此之前十几年,人们就已经知道核聚变的原理了。恒星(如太阳)的能量来源就是核聚变。核聚变反应需要在高温高密度条件下让轻元素的原子核之间发生剧烈碰撞才能发生。在太阳的中心区域,巨大的引力使得氢原子核被非常致密地压缩在一起,而且温度高达上千万度,具备了核聚变发生的条件。但这样的条件在地球上是没有的,所以要实现核聚变,就必须人为创造出所需要的条件。

虽然与核裂变相比,人们对核聚变的了解更早,但是氢弹却是在原子弹之后才研制出来的,而且直到今天,掌握了氢弹制造技术的国家还是屈指可数,可见氢弹的研制非常困难。氢弹的具体结构和原理,至今仍被掌握了相关技术的国家列为绝密。

氢弹的结构
根据目前一些公开资料的介绍,氢弹的基本结构主要包括3部分:裂变初级、聚变次级和辐射通道。初级中的裂变核燃料是钚239,次级中的聚变核燃料是氘化锂。初级核爆炸等过程中产生的中子与次级中氘化锂中的锂6反应,可以产生氚,这样就有了核聚变所需要的氘和氚。所以说,氢弹中的氚是现场造出来的。

氢弹爆炸时,首先由初级的炸药引发原子弹的核裂变反应,产生的高能光子流(X射线)经过辐射通道传向次级。次级的推进层(铀238或铀235)在光子流的作用下,依次对氘化锂层和裂变弹芯(铀235)进行压缩。裂变弹芯被压缩到超临界状态时,来自初级爆炸的中子引发链式裂变反应,又将氘化锂二次压缩,从而发生氘-氚聚变反应。这被称为氢弹的“现场快速装配”,第一次装配由炸药完成,第二次装配由初级核爆炸完成。

氢弹是现代战略核武器的真正主力,它的威力比原子弹要大得多,而且还可以通过特别的设计来加强或减弱某些方面的破坏力,达到不同的战术技术性能,因而用途也更为广泛。


撰文/方晨 吴明静等

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