核武器當量是指核武器爆炸後釋放出的能量,通常用釋放出相同能量的三硝基甲苯的噸位來衡量。常見的單位有千噸(kt)和百萬噸(Mt),有時也用太焦耳(TeraJoules)。因為測量TNT爆炸產生的能量具有一定主觀性,加之試驗誤差,精確測定很困難(特別是在核武器研發初期)。因此,一千噸TNT爆炸的能量約定俗成的定為10^12大卡,相當於4.184太焦耳。
當量-重量比是指核武器的當量與其重量的比值。對於聚變武器(熱核武器),當量-重量比的理論極限是每噸位炸彈6百萬噸TNT,相當於25太焦耳/千克。1960年代曾報導過當量在5.2百萬噸/噸,甚至更高的單彈頭核武器。但從那時起,為了增加打擊效率,多彈頭核武器受到青睞。因此,核武器開始小型化,現代單彈頭核武器的當量-重量比開始走下坡路。
基本介紹
簡介
核武器當量的具體例子
核彈 | 當量 | 備註 | |
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B83核彈 | 當量可變 | 上限為一千二百萬噸TNT; 美國現役核武器中威力最大的一種。 | |
EC17/Mk-17, EC24/Mk-24和B41核彈(Mk-41) | 當量可變 | 是美國威力最大的熱核武器:二千五百萬噸TNT;Mk-17是體積和質量最大的核武器(18,000千克);Mk-41(或B41核彈)重達4800千克,當量為二千五百萬噸TNT,是有史以來當量-重量比最高的核彈。它們全部是自由落體炸彈,由B-36和平締造者轟炸機空投。 |
當量的極限
- 美國現有小巧核武器的當量-重量比在每噸位炸彈六十萬到二百二十萬噸TNT之間。大衛克羅無后座力炮的彈頭的當量-重量比在每噸位炸彈四百到四萬噸TNT。“小男孩”核彈的當量-重量比在每噸位炸彈四千噸TNT。最大的“沙皇炸彈”的當量-重量比在每噸位炸彈二百萬噸TNT。據信若使用合適的材料,“沙皇炸彈”的比值可以達到每噸位炸彈四百萬噸TNT。
- 有史以來最大的純裂變核武器“常青藤之王”的當量為五十萬噸TNT,也許已經達到了其設計的極限。使用聚變增強能大大提高此類核彈的效率。但是,裂變材料在超過臨界質量後會帶來嚴峻的設計和工程問題。因此裂變核武器的當量是有極限的。純聚變核武器卻沒有這個問題。
- 理論上裂變核武器所能達到的最高當量-重量比約為每噸位炸彈六百萬噸TNT,實際所達到的值為每噸位炸彈五百二十萬噸TNT。因此對於空投的核彈,其總當量有一個實際界限。新一代核武器基本不再有笨重的外殼,增強了提高當量-重量比的可能性。比如,Mk-36核彈的當量-重量比約為每噸位炸彈一百二十五萬噸TNT。如果其外殼能夠減重2/3,其當量-重量比可提高到每噸位炸彈二百三十萬噸TNT,和更新且更輕的Mk/B-53核彈幾乎一樣。