孕育中新型核武器

2018/1/11 9:52:00

第四代核武器追求更高效，沒(méi)有或減少放射性污染，可以視作“常規(guī)武器”看待，因此可以逃避?chē)?guó)際公約的制約。

1．神速的粒子束武器

粒子束武器是利用高能強(qiáng)流粒子加速器，將注入的電子、質(zhì)子或離子加速到光速，使其具有極大的動(dòng)能，并通過(guò)磁場(chǎng)將其聚集成密集的高能束流，直接（或去掉電荷后）打向目標(biāo)，可以在極短時(shí)間內(nèi)將目標(biāo)摧毀或殺傷。

粒子束武器可分為帶電粒子束和中性粒子束武器。粒子束武器發(fā)射速度快，接近光速，為常規(guī)彈丸速度的20萬(wàn)倍；殺傷本領(lǐng)大；容易按照要求改變方向。

粒子束武器目前尚處于原理研究階段。

2．奇妙的同質(zhì)異能素武器

同質(zhì)異能素是質(zhì)量數(shù)和原子序數(shù)相同，但處于不同核能量態(tài)的核素（如178Hfm2和178Hf）。處于亞穩(wěn)態(tài)的原子（如178Hfm2）退激到基態(tài)（178Hf）會(huì)釋放出巨大能量。它所釋放出的能量大約是普通炸藥的100萬(wàn)倍。

科學(xué)家們?cè)O(shè)想利用同質(zhì)異能素制造同質(zhì)異能素武器。許多同質(zhì)異能素是以γ衰變形式退激到基態(tài)，也就是以電磁波形式釋放能量，所以可以制造成功很強(qiáng)的γ-激光武器，無(wú)剩余放射性。同質(zhì)異能素武器是新型核武器，但現(xiàn)在還只是在理論研究階段，離實(shí)現(xiàn)還較遠(yuǎn)。

3．“不可思議”的反物質(zhì)武器

反物質(zhì)是由反粒子所組成的物質(zhì)。大家知道，電子帶負(fù)電，質(zhì)子帶正電。實(shí)際上，還存在著帶正電的電子（稱為反電子），帶負(fù)電的質(zhì)子（稱為反質(zhì)子）。原子是由帶負(fù)電的電子和帶正電的原子核組成的。如果由帶負(fù)電的原子核和帶正電的電子組成的原子就是反原子。有反原子就可以組成反物質(zhì)。正物質(zhì)與反物質(zhì)相遇，會(huì)爆炸成光輻射（稱為“湮沒(méi)”），將它們的全部質(zhì)量轉(zhuǎn)化成能量釋放出來(lái)，按照愛(ài)因斯坦質(zhì)量能量轉(zhuǎn)換公式，可以計(jì)算出所釋放的能量來(lái)。一個(gè)正電子與一個(gè)負(fù)電子湮沒(méi)轉(zhuǎn)換為1.02×106電子伏能量的γ射線，它比氘氚聚變能大266倍，比鈾-235裂變釋放能量大1000倍。所以科學(xué)家們?cè)O(shè)想用它來(lái)制造反物質(zhì)武器。這種武器不僅威力大，還沒(méi)有臨界質(zhì)量的限制，不產(chǎn)生放射性污染的危害。雖然英國(guó)劍橋大學(xué)教授保羅·狄拉克在1928年就預(yù)言了反粒子的存在，1932年美國(guó)科學(xué)家卡爾·安德森發(fā)現(xiàn)了第一個(gè)反粒子——正電子，至今已發(fā)現(xiàn)了許許多多的反粒子。但是，反物質(zhì)的制備非常困難，反物質(zhì)的保存也非常困難。世界上，氫原子的構(gòu)造最簡(jiǎn)單，它只有一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子，反氫原子只需要一個(gè)反質(zhì)子和一個(gè)反電子，所以人們首先從制造反氫原子做起。瑞士的歐洲核子研究中心在2002年9月18日宣布，已制造出了約5萬(wàn)個(gè)反氫原子。誠(chéng)然，要制造較多的反物質(zhì)并且要成功制出反物質(zhì)武器還有很遠(yuǎn)的旅程。

4．在實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行核試驗(yàn)

看了前面介紹，原子彈、氫彈和中子彈的構(gòu)造原理都很簡(jiǎn)單，但是，真要制造出能夠?qū)嵱玫暮宋淦�，可不是一件容易的事。這是十足的高科技和系統(tǒng)工程，必須有強(qiáng)大的工業(yè)基礎(chǔ)和經(jīng)濟(jì)實(shí)力做后盾，要經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)的計(jì)算和實(shí)驗(yàn)。

1996年9月，聯(lián)合國(guó)大會(huì)通過(guò)了《全面禁止核試驗(yàn)條約》，但是，實(shí)際上核武器的試驗(yàn)并沒(méi)有止息。為了保持或擴(kuò)大核威懾力量，為了發(fā)展“實(shí)戰(zhàn)化”的核武器，需要核武器小型化，需要開(kāi)發(fā)新型核武器，需要保證核武庫(kù)中的核武器的安全性、可靠性和有效性。現(xiàn)在，核武器專家們?cè)趯?shí)驗(yàn)室里進(jìn)行核實(shí)驗(yàn)，這有兩大類方法：

一是用超級(jí)計(jì)算機(jī)做核爆過(guò)程的三維模擬試驗(yàn)，進(jìn)行“虛擬核實(shí)驗(yàn)”，又稱核仿真模擬試驗(yàn)。

二是做次臨界試驗(yàn)，采用脈沖反應(yīng)堆、大型粒子加速器和強(qiáng)脈沖激光器等做試驗(yàn)，研究核爆炸的物理過(guò)程和核爆炸效應(yīng)，這是“干凈而又平靜”的核試驗(yàn)。

美國(guó)從1997年以來(lái)在地下290米深的平洞中已進(jìn)行了20多次次臨界試驗(yàn)，以研究開(kāi)發(fā)新型核武器和保證核武庫(kù)中核武器的安全性和可靠性。