氢弹是什么样的核武器?威力究竟有多大?(氢弹是什么样子)

原创 野人  2023-06-30 18:25  阅读 14 次

网友老侯大爷说:

氢弹是比原子弹高一档的核武器,威力也比原子弹大

网友电视剧里看历史说:

原子弹是氢弹的基础

氢弹的理论基于原子弹,而且相比起原子弹的研发难度更大,所以氢弹研究需要原子弹研发的技术成果来作为支持

那么为何现代除了五大有核国家,没有国家再去发展氢弹呢?

一句话,研发氢弹首先就要搞原子弹。其实原子弹的技术壁垒已经很高了,其中最难的也就是浓缩铀235的纯化,要求其浓度达到90%以上。很多偷偷开发核能的国家,比如伊朗等还是被困在这一步没办法前进,既然原子弹都弄不出来,更别说氢弹了

以上就是小编的看法,如有出入还请斧正

网友读史溯源说:

1952年,美国在埃尼威托克岛上成功进行了人类首次氢弹试验,这意味着人类的核武力量发生质变,此次试验威力达到了惊人的1000万吨TNT当量,是广岛原子弹的800倍。苏联也不甘示弱,于1961年,试爆了巨型氢弹“伊万”,号称5000万吨级TNT当量。

氢弹到底是什么样的核武器?

原子弹是利用中子轰击铀235核或钚239核,发生裂变并释放两个以上中等质量的原子核,保持链式反应,释放大量能量,这种核裂变是我们制造原子弹的理论依据。而两个轻核聚合成质量重一些的原子核也可以释放大量能量,这种核聚变是制造氢弹的物理规律。实现核聚变的条件非常苛刻原子核是带电的,要使原子核聚到一起,必须克服静电斥力,我们就要赋予原子核足够的动能,这是实现核聚变的先决条件。有两种方法,一种是用加速器把原子打在靶上,但这种库伦碰撞引发核聚变的几率很小。另一种,也是现在使用的,赋予原子核大量能量,加热到几千万K,可以激发出聚变反应,比如太阳,中心温度高达1500万K,时刻发生着把4个氢聚合成氦的热核反应。那么,如何人为提供极高温度来触发核聚变反应呢?科学家大胆设想,用原子弹裂变爆炸所释放的能量点燃大规模的轻核聚变反应,以此制造出超级氢弹。这种思路显然非常可行, 原子弹被称为引爆弹也叫裂变弹。因此,氢弹由引爆核弹与热核装料氘化锂组成。美国氢弹之父泰勒对氢弹的爆炸过程作了如下示意图先用TNT炸药轰击铀235,引发核裂变爆炸,温度瞬间升至上千万K,裂变的中子与锂核发生反应,产生氦和氢的同位素氚,在高温作用下,氚与氘化锂进行核聚变反应,同时还会释放大量中子,中子继续撞击在铀238,再度引发核裂变,这一套爆炸过程可以维持核聚变自持燃烧。为什么氢弹核聚变比原子弹核裂变的威力大很多?轻核聚变释放的能量是每个重核裂变的4倍。并且,原子弹到达临界质量就会发生爆炸,这意味着核裂变材料不能无限增加,原子弹爆炸威力也就有了上限,大概在50万吨TNT。而氢弹就不同了,核聚变没有临界质量的要求,理论上可以无限堆核装料,所以能创造出50000万吨级TNT的爆炸威力

氢弹的威力究竟有多大?爆炸面积有多少?

我们就拿前文提过的苏联巨型氢弹“伊万”举例。在1961年10月30日,载有巨型氢弹的图 -95B飞机与另一架载有实验室的图 -16飞机起飞。11时,飞机到达投弹地玛多奇京,从10500米高空,将30吨重的氢弹投放,1600平方米的主伞打开,氢弹平稳降落,按计划,氢弹要在4500米高空爆炸,留给飞机撤离的时间大约17分钟,两架飞机快速逃离,当爆炸发生时,飞机已经飞离100公里开外,但依旧受到严重波及,高温热浪涌进机舱,热浪烧焦了机组人员的头发,指甲也因高温脱落,冲击波将上百吨的飞机震动得如同暴风雨中的小舟。而地面上的景象更加恐怖,三米深的冻土层已经消失,距离爆炸中心50公里内的一切都荡然无存,200公里的地下试验室被震塌,400公里内的房屋只剩断壁残垣,800公里外建筑物的窗户全部碎裂。幸好当初把爆炸当量从亿吨级降到5000万吨级,否则后果更加不堪想象,这一结局直接促使美英苏三国签订禁止在大气层、外层空间和水下进行核试验的协议。

我国的于敏构型GWT氢弹威力极大,一枚可顶千枚核弹

在当今世界上,氢弹构型有两种,一种是美国的T- U构型,另一种是中国的于敏构型也叫聚焦X射线构型。于敏构型的起爆效率优于T-U构型,体型也比T-U结构更加小巧。氢弹中的聚变材料和装药的寿命都很短,导致氢弹的维护成本极高,但我国于敏构型生产的氢弹维护成本低,与核弹差不多。更加厉害的是,我国拥有GWT级氢弹,一枚的威力大概在2000-5000万吨TNT当量,搭配东风41新型洲际导弹,可携带10个分弹头,每个弹头都有自己独立的飞行轨迹,可以攻击不同的目标,还能够释放诱饵弹,射程在11000-14000千米,能覆盖全球。可以说,中国的核武力量真的是非常强大,谁都不怕。

网友铁杆军迷说:

这几天最重磅的新闻莫过于“美国重启核试验”的消息了,但是这里不讨论美帝会怎样威胁地球安全,只想从技术角度解析下:一枚氢弹的威力到底有多大?

众所周知,原子弹的威力巨大,一颗下去一座城市也会瞬间化为废墟,但是在原子弹之后,又一强大的核武器出现在人们视野,那就是氢弹。早期美国向日本投下的2颗原子弹震惊世界,而这也是唯一一次原子弹用于实战的案例。▲美国向日本投下的原子弹在说氢弹之前,先说说原子弹。原子弹和氢弹一样,都是核武器,不过原子弹是第一代,氢弹是第二代。子弹说白了就是使用高能炸药使接近临界质量的放射性物质,因爆炸冲击波而被压缩,从而引发一系列链式反应并释放出巨大能量。后来,科学家研究得出了一种提升核弹威力的办法,那就是通过提升链式反应利用效率,增大核弹爆炸威力。传统原子弹在爆炸时,需要释放巨大能量,链式反应才会正常进行,而此时核原料早已被炸开,爆炸产生的铀235又重回临界质量并趋于稳定,不再发生链式反应。▲内爆式原子弹结构由此看来,原子弹爆炸时铀235根本没有完全消耗,利用率低下。于是科学家将目光放在了提升原子弹链式反应利用率上,并发明了氢弹。氢弹的爆炸过程分2部分,即先裂变再聚变,在裂变时通过链式反应产生高温使得氘和氚发生聚变成为氢,接着释放出中子流,以此来保障链式反应持续发生,从而大大提升核原料的利用率。▲我国第一颗原子弹单说其威力,1千克铀全部裂变释放的能量差不多是8×1013焦耳,约为1千克TNT炸药爆炸释放能量(4.19×106焦耳)的1900万倍。因为核武器的威力实在太猛了,不方面直接表达,于是人们便用其释放的总能量相当于释放相同能量的TNT炸药量来表示,称为TNT当量。也就是说,刚才提到的1千克铀,其TNT当量为1900万*1千克=1900万千克=1.9万吨。(这个数字在不同的资料中有些偏差,但基本都在1.8-2之间)1945年8月,美国投到日本广岛的那颗“小男孩”原子弹,爆炸威力约为1.4万吨TNT当量,投到长崎的那颗代号叫“胖子”的原子弹,TNT当量则约为2万吨。

下面开始说氢弹

氢弹是通过核聚变释放能量的。不过要想氢弹释放能量,先要用原子弹把它点燃才成。原子弹实际上又是氢弹的雷管,刚才大家已经体会到原子弹的威力了,那么厉害的家伙,到了氢弹面前却也只能当个看大门的,氢弹的威力可想而知。一般来说,原子弹的TNT当量最多也就8-10万吨,而氢弹的TNT当量最小也要20多万吨,厉害的氢弹TNT当量则高达数千万吨。有了原子弹后,就可以制造氢弹。氢弹的炸药是用很轻的物质——氢化锂、氘[dāo]化锂,氘和氚[chuān]等做成的。氢弹的炸药只能在几千万摄氏度的高温下,产生热核聚变反应,这时氘核和锂在高温下结合成氦核,并放出比原子弹更大的能量和更多的中子。所以要使氢弹爆炸,必须供给它2000万摄氏度以上的高温,这种高温可以用原子弹爆炸来实现,因此原子弹实际上又是氢弹的雷管。氢弹爆炸,不是由链锁裂变反应产生的,它是由聚合反应产生的。如果用氘或氚做氢弹的炸药,在氢弹外面还可以包一层铀-238,当这些炸药爆炸时,会放出很多很快的中子,这些快中子又可以引起铀-238的裂变。这样可以増加氢弹的威力。这种氢弹实际是由原子弹—氢弹—原子弹组成的,所以又叫做三相热核炸弹。▲三相弹结构图更恐怖的是,氢弹的威力是没有极限的,只要你手里的材料足够多,都可以搞成炸毁整个太阳系的氢弹。在朝鲜宣布拥有氢弹之前,世界上只有5个国家有氢弹——1952年,美国爆炸了第一颗氢弹,TNT当量1000万吨;1953年,前苏联爆炸了第一颗氢弹,TNT当量40万吨;1957年,英国爆炸了第一颗氢弹,TNT当量未知;1967年,中国爆炸了第一颗氢弹,TNT当量330万吨;1968年,法国爆炸了第一颗氢弹,TNT当量260万吨。▲27吨重的“沙皇”氢弹号称炸弹之王——大伊万,是人类历史上制造的不论在体积、重量、威力上都是迄今为止最强大的炸弹。话说前苏联很恐怖,他们造出了TNT当量1亿吨的氢弹,不过在最后试验阶段,他们害怕把地核炸坏,把氢弹缩小了一下,变成了5700万吨。▲1961年,那枚被称为“大伊万”的氢弹在新地岛进行了爆炸试验。据说那枚氢弹爆炸后,蘑菇云高达7万多米,爆炸产生的强光在距离爆心300公里外都刺眼。整个新地岛几乎都被抹成了平地,周围方圆数百公里的海冰也全部融化,而且4000公里以内的所有飞机、导弹、雷达、通讯等设备都受到了不同程度影响。▲原子弹和氢弹构造图核爆产生的电磁脉冲将4000公里内的飞机导弹雷达通讯等设备均受到不同程度的影响,使苏军通讯失去联系长达1个小时,美国靠近苏联国土的军事基地上的军事电子设备系统也受到影响,雷达无法操作,通讯中断。▲超级氢弹在地球核爆不过,说TNT当量估计大家还是会晕,因为体会不到1公斤TNT的威力到底有多大。这里从网上找到了下面的一组换算数据,大家可以脑补下:当量为10万吨时,有效杀伤半径=1.493885 * 10^(1/3)=3.22千米,有效杀伤面积=pi * 3.22 * 3.22=33平方千米;  当量为100万吨时,有效杀伤半径=1.493885 * 100^(1/3)=6.93千米,有效杀伤面积=pi * 6.93 * 6.93=150平方千米;当量为300万吨时,有效杀伤半径=1.493885 * 300^(1/3)=10.00千米,有效杀伤面积=pi * 10.00* 10.00=314平方千米;当量为1000万吨时,有效杀伤半径=1.493885 * 1000^(1/3)=14.93千米,有效杀伤面积=pi * 14.93 * 14.93=700平方千米;不过,早期的氢弹杀伤力虽然大,但体型和重量也非常大,轻则数吨、重则20多吨(“沙皇”27吨氢弹),对于载重能力有限的导弹来说了,如此重量的氢弹很难被直接当作战斗部,所以在之后的数十年中各核大国都在核弹(包括氢弹和原子弹)小型化方面狠下功夫,最终可以轻松搭载到导弹之上。▲中国第一枚空投氢弹“狂飙一号当量为1亿吨时,有效杀伤半径=1.493885 * 10000^(1/3)=32.18千米,有效杀伤面积=pi * 32.18 * 32.18=3257平方千米。、当然其冲击波、光辐射、贯穿核辐射、放射性沾染造成的影响更为深远。顺便说下美帝现在要开始放开核试验,真是大逆不道,将对全世界和平产生非常严重的影响。说了这么多,只想说:地球只有一个,不要自己把它亲手毁掉!请珍惜这些美好!希望永远不要发生核战,因为核战没有赢家,没有输家,也没有旁观者。以上是铁杆军迷观点,欢迎关注铁杆军迷,欢迎深入探讨评论!图片来源网络,如有侵权请告知,本人将删除。

网友默言回忆说:

核聚变武器,相当于原子弹几十甚至上百倍的能量。

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