用途,分類,核彈種類,核子彈,氫彈,中子彈,三相彈,核飛彈,核彈升空,核爆炸,核彈構造,核彈裂變,中國核彈,發展蟄伏期,急速發展期,文革滯後期,研製恢復期,改革躍進期,核武危害,
用途
戰術核彈主要是戰術用途,主要用在局部戰場上;
戰略核彈主要是戰略用途,主要用在全局戰場上。
根據用途不同,還衍生出其他的不同,如:射程不同,一般戰術的都小於戰略的;威力不同,一般戰略的都大於戰術的;飛行空間不同,戰術的主要在大氣層里,主要由遠程
戰略轟炸機投放,但因其安全性和可靠性的致命缺陷,現基本已被各核大國拋棄,只能起到
威懾作用;戰略的有在大氣層外的,多為
彈道飛彈攜帶發射;彈頭數量不同,戰術的一般是單彈頭,戰略的一般是多彈頭的;造價不同,因為當量和射程等原因,戰略的一般更貴;在國家的地位不同,戰術的只能改變局部戰場的命運,戰略的可以改變國家的命運;還有戰略的要比戰術的先發明出來。
戰略核武器是指用於襲擊對方戰略目標,核
當量在2萬噸以上。通常射程在1000公里以上,如
洲際彈道飛彈。它的使命是削弱或摧毀對方的軍事和經濟實力,使對方在戰爭中處於被動地位。
戰術核武器是指用於攻擊戰術目標,核當量從1噸到2萬噸,如
核地雷、核炮彈、
核魚雷等。通常指射程在1000公里以內,攜帶小型核戰鬥部的各種飛彈,多為
巡航飛彈。某些大型反導系統也可以攜帶小當量
核彈頭,這也屬於戰術核武器的範疇。
分類
核彈種類
核子彈
核武器之一,是利用
核反應的光熱輻射、
衝擊波和感生放射性造成殺傷和破壞作用,以及造成大面積放射性污染,阻止對方軍事行動以達到戰略目的的大殺傷力武器。主要包括
裂變武器(第一代核武,通常稱為核子彈)和
聚變武器(亦稱為
氫彈,分為兩級及三級式)。亦有些還在武器內部放入具有感生放射的氫元素,以增大輻射強度擴大污染,或加強中子放射以殺傷人員(如
中子彈)。
氫彈
核武器的一種,是利用
核子彈爆炸的能量點燃
氫的同位素
氘(D)讀音(dāo)、
氚(T)讀音(chuān)等質量較輕的原子的
原子核發生
核聚變反應(熱核反應)瞬時釋放出巨大
能量的核武器,又稱聚變彈 、熱核彈、
熱核武器。氫彈的殺傷破壞因素與核子彈相同,但威力比核子彈大得多。核子彈的威力通常為幾百至幾萬噸級TNT當量,氫彈的威力則可大至幾千萬噸級
TNT當量。還可通過設計增強或減弱其某些殺傷破壞因素,其戰術技術性能比核子彈更好,用途也更廣泛,其爆炸達到的溫度約為100億度,亦即
太陽中心溫度的1000倍。
中子彈
中子彈(neutron bomb)
中子彈是一種以高能中子輻射為主要殺傷力的低當量小型
氫彈。只殺傷敵方人員,對
建築物和設施破壞很小,也不會帶來長期放射性污染,儘管從來未曾在實戰中使用過,但軍事家仍將之稱為戰場上的“戰神”──一種具有
核武器威力而又可用的
戰術武器。 一般氫彈(
三相彈)由於加一層
貧鈾(鈾-238)外殼,氫核聚變時產生的中子被這層外殼大量吸收,產生了許多
放射性沾染物。而中子彈去掉了外殼,核聚變產生的大量中子就可能毫無阻礙地大量輻射出去,同時,卻減少了
光輻射、
衝擊波和
放射性污染等因素。
三相彈
三相彈也稱“
氫鈾彈”。以
天然鈾作外殼,其放能過程為裂變-聚變-裂變三階段的氫彈。在熱核裝料外包上一層鈾238外殼,聚變反應時,產生的高能中子使外殼的鈾238起裂變反應,釋放出更多的能量。爆炸威力十分巨大。
核飛彈
顧名思義,指的是具有攜帶
核彈頭的能力、並能夠達成遠距離核彈投送任務的飛彈。分為戰術核飛彈和戰略核飛彈。具有多種發射方式,戰術核飛彈可從戰艦、潛艇、
飛機等平台上發射,戰略核飛彈的發射方式則有固定發射井,車載,潛射,機載等。
核彈升空
1958年,當時正是
冷戰時期美蘇兩國展開了激烈的太空爭霸,美國政府制定了一個秘密的太空計畫“
獵戶座計畫”。
科學家打算造一艘像遠洋客輪般龐大、至少可以搭載40名太空人的巨無霸太空船,用數萬枚小型核彈作動力,將其送往
火星、
木星或
土星。“獵戶座”是一種太空運載工具,它的推進系統利用身後200尺距離上的核彈爆炸作為動力。表面上看起來這個主意是很荒謬的,也許這就是獵戶座計畫失敗的原因之一?但是實際上許多傑出的物理學家都曾為其工作,並且確信這一計畫在工程實踐上是可行的。
因為核彈是彼此分開的個體,所以發動機採用脈衝的方式工作,而不是連續運轉。太空船會攜帶20000枚小型核彈,當飛船需要動力時,太空人就從船尾釋放出一顆核彈,接著再釋放出一些由含氫塑膠製成的固體圓盤,當飛船駛出一定距離,核彈將在飛船後面爆炸,蒸發掉塑膠圓盤,將其轉化成高熱的等離子漿。這些
等離子將會向四面八方衝擊擴散,其中一些將會追上太空船,撞擊太空船尾部巨大的金屬推進盤,從而推動太空船高速行駛。事實上,這些等離子的推動力將非常猛烈,它們將會使飛船產生令人難以承受的加速度,因此,太空船上將設計一個震波吸收系統,衝撞到金屬推進盤上的能量可以被儲存起來,並逐漸被釋放出去。“獵戶座”太空船將從美國內華達州傑克斯平地核測試地點被發射升空,整個太空船有60層樓高,外型有點像顆子彈頭,太空船尾部的推進盤直徑將達41米,發射平台將由8個高達76米的發射塔組成。當太空船被發射升空後,太空船尾部每隔10秒鐘就要爆炸一顆相當於2萬噸TNT能量的小型核子彈。
1963年8月,獵戶座計畫遭受到重大打擊:
美國、
英國和
蘇聯簽署了禁止
大氣層核試驗的條約。
獵戶座就當前的
國際法而言是違法的。然而這一計畫還沒有被立即宣布死亡,它仍然可能被認為是和平利用太空的計畫而獲得許可,雖然這的確減少了
獵戶座計畫的政治資本。1965年,美國空軍要求
NASA一起投資“獵戶座計畫”,NASA卻以資金已全部投入“阿波羅計畫”為由加以拒絕,
美國空軍隨即宣布終結對“獵戶座計畫”所有投資,歷時7年之久的“獵戶座計畫”正式死亡,此時,美國政府已對這項匪夷所思的秘密太空計畫投入數億美元。
核爆炸
1945年8月6日,美國空軍
B-29超級堡壘轟炸機“艾諾拉‧蓋”在
廣島投擲核武器“
小男孩”。該款轟炸機經特別改裝,可攜帶核子彈。事件中估計71379位平民遇難,廣島遭受極大的破壞。這是核子彈的第一次引爆,並首次套用于軍事行動。廣島、長崎的核子彈爆炸,迫使日本在第二次受襲後的第六日投降。核子彈爆炸後,廣島市重建為“和平紀念都市”。最接近引爆位置的倖存建築物,定名為“核子彈爆炸圓頂屋”,為
廣島和平紀念公園的一部分。市廳持續提倡廢除核武器,更主張世界和平。1968年以來,各地若有核武引爆,他們都會舉行抗議。
原理
裂變只有一些質量非常大的原子核像
鈾(yóu)、
釷(tǔ)和
鈽(bu)等才能發生核裂變。這些原子的原子核在吸收一個中子以後會分裂成兩個或更多個質量較小的原子核,同時放出二個到三個中子和很大的能量,又能使別的原子核接著發生核裂變……,使過程持續進行下去,這種過程稱作鏈式反應。原子核在發生核裂變時,釋放出巨大的能量稱為原子核能,俗稱原子能。1千克
鈾-235的全部核的裂變將產生20,000兆瓦小時的能量(足以讓20兆瓦的發電站運轉1,000小時),與燃燒300萬噸煤釋放的能量一樣多。
聚變由質量小的原子,主要是指氘或氚,在一定條件下(如超高溫和高壓),發生原子核互相聚合作用,生成新的質量更重的原子核,並伴隨著巨大的能量釋放的一種
核反應形式。原子核中蘊藏巨大的能量,原子核的變化(從一種原子核變化為另外一種原子核)往往伴隨著能量的釋放。如果是由重的原子核變化為輕的原子核,叫核裂變,如核子彈爆炸;如果是由輕的原子核變化為重的原子核,叫核聚變,如太陽發光發熱的能量來源。
核爆炸發生後,先是產生髮光火球,繼而產生蘑菇狀煙雲。這是核爆炸的典型徵象。核武器在距地面一定高度的空中爆炸時,高溫高壓彈體迅猛向四周膨脹並以
X射線輻射加熱周圍的冷空氣。熱空氣吸收高溫輻射所具有的特點使得加熱、增壓後的熱空氣團是一個溫度大致均勻的球體,並且溫度、壓強具有突變的鋒面,這個熱空氣團稱為等溫火球。火球(見彩圖[核爆炸火球和衝擊波])一面向外發出
光輻射,一面迅速膨脹,同時溫度、壓強逐漸下降。溫度下降到3000開時形成以40~50千米/秒的速度向四周運動的衝擊波,其陣面(也就是火球的鋒面)仍然發光。衝擊波形成後,火球內部的溫度分布是表面低,向內逐漸升高,火球裡面有一個溫度均勻的高溫核。衝擊波陣面溫度降低到略高於2000開時,衝擊波脫離火球,並按力學規律向
外傳播,而後其陣面不再發光。
蘑菇雲 火球熄滅後形成上升的煙雲。
衝擊波在爆心投影點附近地面的反射和負相的抽吸作用使得地面掀起巨大塵柱,上升的塵柱和煙雲相銜接,形成高大的蘑菇狀煙雲(簡稱
蘑菇雲)。
核彈構造
核彈頭的基本結構 不管核武器樣式多么繁多,核彈頭的基本構造通常由殼體、核裝藥和熱核裝藥、引爆控制系統(引信)和電源等組成。其中殼體用於盛裝核彈的各種裝置並能防止其機械損壞。在
彈道飛彈核彈頭殼體外殼還塗有特殊塗料或隔熱層,以防彈頭再入大氣層時受高速氣動加熱使彈頭殼體及內部裝置因過熱而燒毀。核裝藥和熱核裝藥,由裂變和聚變材料構成,以氫彈為例:核裝藥(裂變裝藥)置於由普通
炸藥構成的球形裝藥的中央部位,在球形裝藥外面四周安裝了許多電
雷管。引信傳來的敏感信號通過引爆控制系統產生的高壓電起爆各電
雷管,使普通炸藥以“槍法”或“內爆法”使裂變材料迅即達到最大
超臨界質量而實施核裂變爆炸,並使爆炸產生的部分輻射能量轉換用以加熱和點燃(高能中子的轟擊)熱核裝藥產生
聚變反應,形成整個
氫彈的核爆炸。引控系統是保證核彈到達預定炸點時發出起爆核裝藥指令並可靠起爆的裝置。電源是給彈頭各組件提供能源的小型一次性使用的蓄電池,在飛彈發射準備時激活蓄電池,飛彈發射起飛時才能用彈上
蓄電池供電。
核彈裂變
用中子撞擊重原子核使其分成兩個或多個較輕原子核的過程,叫裂變。
1千克
鈾全部裂變,釋放的能量超過2000噸煤完全燃燒時釋放的熱量。
一個重原子的核分裂為兩個或更多部分、並在分裂時釋放能量和兩到三個自由中子的過程。
裂變釋放能量是因為
原子核中質量-能量的儲存方式以
鐵及相關元素(見核合成)的核的形態最為有效。從最重的元素一直到鐵,能量儲存效率基本上是連續變化的,所以,重核能夠分裂為較輕核(到鐵為止)的任何過程在能量關係上都是有利的。如果較重元素的核能夠分裂並形成較輕的核,就會有能量釋放出來。然而,很多這類重元素的核一旦在恆星內部形成,即使在形成時要求輸入能量(取自超新星爆發),它們卻是很穩定的。
不穩定的重核,比如鈾-235的核,可以自發裂變。快速運動的中子撞擊不穩定核時,也能觸發裂變。由於裂變本身釋放分裂的核內中子,所以如果將足夠數量的放射性物質(如鈾-235)堆在一起,那么一個核的自發裂變將觸發近旁兩個或更多核的裂變,其中每一個至少又觸發另外兩個核的裂變,依此類推而發生所謂的
鏈式反應。這就是稱之為核子彈(實際上是核彈)和用於發電的
核反應堆(通過受控的緩慢方式)的能量釋放過程。對於核彈,鏈式反應是失控的爆炸,因為每個核的裂變引起另外好幾個核的裂變。對於核反應堆,反應進行的速率用插入鈾(或其他放射性物質)堆的可吸收部分中子的物質來控制,使得平均起來每個核的裂變正好引發另外一個核的
裂變。
中國核彈
發展蟄伏期
1946年, 中國安全部門負責人
康生倡導招募海外華裔科學家,特別是
火箭和核能方面的專家。
1950年6月25日,
韓戰爆發。惱羞成怒的美國多次威脅要對華動用
核武器。
1953年,中國原子能委員會在
中國科學院正式成立。
急速發展期
1955年
1月4日,
莫斯科宣布將按照協定提供給中國核裂變材料
1月15日
毛澤東主持中共中央書記處擴大會議,會議決定發展戰略武器。
1956年
3月14日,
錢學森向中央軍委提交了《建立我國國防航空工業的建議書》並在與會上討論通過。
5月26日,毛澤東在“論十大關係”的講話中提出了要發展核子彈的目標;航空航天部的前身
--彈道飛彈研究院及原子能研究設計院成立,
錢學森任飛彈研究院院長。
10月17日,中央批准
聶榮臻的“自力更生為主,力爭外援和利用資本主義國家已有的科學成果”飛彈研究戰略。
1957年
蘇聯贈送給中方2枚更先進的R-2型飛彈。其中一枚留作研究,一枚進行仿製。
10月15日,聶帥在“中蘇核技術合作協定”上籤字。
1958年
年初,中共中央軍事委員會為國防科學技術委員會提出“發展核武器的指導方針”。
同年,中國開始對R-2進行仿製,即東風-1。
3月3日,中央書記處批准在中國
西北地區建立飛彈試驗靶場,在遼西建立海上飛彈試驗靶場。
1959年
6月20日,蘇聯單方面撕毀同北京簽訂的核技術合作協定,開始取消對中國的技術援助,到1960年完全停止了援助。
1960年
1964年
10月16日15時(台北時間),中國第一顆核子彈在新疆
羅布泊爆炸成功,中國從此成為核俱樂部的第五個成員。
同日,
中華人民共和國政府發表聲明,10月17日國務院總理
周恩來致電世界各國政府首腦,闡明中國對於核武器問題的立場:中國政府一貫主張全面禁止和徹底銷毀核武器,中國進行
核試驗、發展核武器,是被迫而為的。中國掌握核武器,完全是為了防禦,為了保衛中國人民免受核威脅。中國政府鄭重宣布,在任何時候,任何情況下,中國都不會首先使用核武器。
1965年
同年,中國展開東風-3的設計工作。
文革滯後期
1965年
5月,東風-4的設計工作正式開始,東風-5的項目可能同時上馬。
5月14日,一架裝有核子彈的轟炸機從西北某機場起飛,飛臨試驗場上空,飛行員按照預定成功地實現了空爆。這是中國進行的第二次核子彈爆炸試驗。
11月,東風-2A增程型彈道飛彈發射試驗成功。
1966年
10月27日,長達10年的文化大革命開始。中國唯一一次攜核彈頭實彈發射試驗在甘肅雙子成基地取得成功,一枚2萬當量裝藥的
東風-2飛彈在900公里外新疆
羅布泊核試驗場上空預定高度爆炸。
12月26日,東風-3進行了首次試射。
1967年
3月,以周恩來總理為首的中央專委命令七機部立即展開具有二級固體火箭的巨浪-1的研製工作。
3月2日,周總理批准在東北地區建設中遠程
地地飛彈試驗場。
1970年
1月30日,東風-4中遠程彈道飛彈發射試驗成功。
5月,正式部署東風-2A。
4月14日,由東風-4衍生的“長征-1”型運載火箭將中國第一枚
人造衛星“東方紅-1”號射入近地軌道。
1971年
5月,東風-3開始服役。
11月15日,東風-4彈道飛彈全程飛行試驗成功。
1974年,中國建立了戰略飛彈作戰指揮體系。
1975年
11月26日,長征-2運載火箭首次發射返回式遙感衛星(偵察衛星),該衛星在3天后按預定指令返回地面。
研製恢復期
1976年
1月23日, 2,000噸級核彈頭試驗,從此實現了核彈頭小型化。
10月,文革結束。
11月27日,發射一枚限程洲際飛彈,載有一枚400萬當量的核彈頭。
12月7日,用試驗型的全程洲際飛彈發射第七顆衛星。
1977年
12月,國務院和中央軍委下達“關於加速我軍武器裝備現代化的決定”。決定指出將以發展
常規武器裝備為主,有重點的發展飛彈核武器。
1978年
10月14日,中國首次進行地下核試爆。
1980年
中國首次部署東風-4型中遠程彈道飛彈。
5月18日,東風-5
洲際飛彈自甘肅酒泉基地向南太平洋作全程試射,成功。
年末,巨浪-1完成增程任務,射程從2,000公里增加到 3,000公里。
1981年
同年,中國開始“試驗性”部署2個東風-5陸基發射井。
9月21日,“風暴-1”型運載火箭一箭三星成功,向世人顯示多彈頭分導式重返大氣層載具的能力。
1982年
1983年
巨浪-1潛射彈道飛彈開始服役。
1984年
二炮正式承擔起戰略值班的神聖職責。
10月1日,在35周年國慶閱兵式上,二炮首次向世人公開亮相。
1985年
5月20日,東風-21試射成功。
10月15日,人民解放軍首次從夏級發射巨浪-1,因未成功,故未廣泛報導。據西方情治單位的披露,
9、10月前後中國共進行了四次巨浪-1試射,均告失敗,其中一艘夏級核潛艇在發射中被全毀。
12月,據信,東風-3的增程工作告一段落(1981-1985),飛彈射程從2,700km增加到3,500km以上。
改革躍進期
1986年
用東風-4彈道飛彈進行多彈頭分導式重返大氣層的第一次試驗。
同年,
東風-31/41/JL-2的研製工作正式展開。
3月21日,中國對外宣布不再進行大氣層核試驗。
12月16日,東風-5洲際飛彈設計定型。
1987年
中國向
沙烏地阿拉伯秘密輸出了36枚東風-3戰略飛彈,此舉震驚全球,尤其使那些曾對中國戰略飛彈生產能力質疑的西方核武專家跌破了眼鏡。
6月5日,第33次地下核爆,當量為20萬噸級。
1988年
4月,中國訪問學者從美國
勞倫斯實驗室回國,使得幾項
中子彈技術獲得了突破。
9月7日,長征-4A運載火箭向太陽同步軌道發射“風雲-1”號氣象衛星”。
9月27日,中國人民解放軍首次從夏級潛艇上發射了巨浪-1型彈道飛彈,此枚飛彈落在了半徑為65公里
的目標區內,其中心為北緯28.13度,東經123.53度。巨浪-1飛彈設計定型。
9月28日,中國進行了第34次地下核爆,當量僅為1~20千噸,美國率先報導中國剛剛試爆了一枚中子彈。
90年中情局參院聽政會上承認中國掌握了從勞倫斯實驗室(Lawrence Livermore Lab)帶走的技術機密。
同年,M-9戰術彈道飛彈定型生產並對外出口。
1989年
8月,
東風-21固體燃料彈道飛彈以機動方式發射成功。
1990年
5月26日,第35次核爆(地下),當量為40千噸。
8月16日,第36次核爆(地下),當量為50-200千噸。
1992年
M-11戰術彈道飛彈定型生產並出口。
3月9日,中國簽署反核子擴散條約,成為該條約第174個會員國。
5月21日,第37次核爆(地下),此次核爆威力巨大,當量測得為1,000-2,000千噸。
9月25日,第38次核爆(地下),當量為1-20千噸。
1993年
10月5日,第39次核爆(地下),當量為80-90千噸。
1994年
6月10日,第40次核爆(地下),當量為10-40千噸。
10月7日,第41次核爆(地下),當量為40-150千噸。
1995年
中國可裝載戰術核武器的殲轟-7進入預量產,並開始裝備部隊。
7月21-23日,江西樂平的二炮基地向台灣外島澎嶼附近發射了4枚東風-15。
5月15日,第42次核爆(地下),當量為40-150千噸。
5月29日,美、日國防部同時傳出訊息,中國的新型
東風-31洲際飛彈從山西太原向新疆庫爾勒地區成功地進行了首次高彈道的試射。
8月17日,第43次核爆(地下),當量為20-80千噸。
1996年
3月8日及13日,江西樂平、福建永興島與
東山島,向台灣海域各發射2枚改良型東風-15。
6月8日,第44次核爆(地下),當量為20-80千噸
黃色炸藥。
7月29日,中國搶在禁止核試驗前進行了第45次核爆,當量為1-5千噸。
同日,中國宣布從即日起中國開始暫停核試驗。
1999年
8月2日,中國對外宣布試射“新型遠程飛彈”成功。
核武危害
一般核武器對人類造成的危害,公認的有以下5種(未包括心理危害):
在核爆時,巨大的能量是在不到一秒鐘的時間裡釋放出來,爆炸產生的高溫高壓氣體強烈地向四周膨脹,這個像颶風一樣的壓力波通過空氣、水和土壤等介質傳播。5秒鐘就可以傳到2千米的地方,摧毀一切它可以推到的東西(主要是建築),大量的人員直接死於高壓的擠壓和間接死於房屋的倒塌。隨著距離的延長,衝擊波會逐步減弱。
2,高溫殺傷破壞——光輻射(占35%)
核爆時的火球發光可以持續幾秒鐘,使周圍的空氣溫度高達幾十萬度,火球發射的光輻射包括
X射線、紫外線、紅外線和
可見光。如此高的溫度輻射,會把大部分物體燒焦、熔化、致死,甚至讓周圍缺氧,人員不死也會燒傷皮膚、毀壞視力、灼傷呼吸道。
3,特殊殺傷破壞——貫穿輻射(占5%)
是由阿爾法、貝塔、伽馬和中子流組成的輻射,它們對人體肌體內部細胞產生電離作用,非熱效應(輻射的一種)讓
DNA帶電,破壞細胞正常功能,並可產生有毒物質(致癌),使人得急性放射性病在短期內死亡,或對下一代影響極大。廣島
核子彈死亡的14萬人中,大部分是核爆後得放射性病逐步死亡的。
4,長期危害——放射性沾染(占10%)
核爆一分鐘內,前三種危害作用就會消失,但核爆放出的放射性物質會彌散在大地、水源和空氣中,有的衰減的很快(幾秒),有的很慢(幾萬年),但大部分會較快地減弱。經過清洗會更快減弱。但是,如果把
放射性物質吃進或吸入體內,危害極大。
5,對通訊聯絡的破壞——
電磁脈衝(對人也有一定危害)
電磁脈衝好像是強大的雷鳴閃電,電場強度可達到幾十萬伏,會中斷通訊、使各種控制失靈、使
電子計算機數據混亂、擾亂正常的電波傳播等。它的傳播破壞距離達到幾百或幾千公里,遠遠大於前4種破壞距離。