氢弹

氢弹，屬於核武器中热核武器的一种。主要利用氢的同位素（氘、氚）的核融合反应所释放的能量来进行杀伤破坏，属于威力强大的大规模杀伤性武器。中華人民共和國、美利堅合眾國、俄羅斯聯邦、大不列颠及北爱尔兰联合王国、法蘭西共和國是公認擁有熱核武器的国家。目前氢弹的工程設計、製造氫彈的構形設計被聯合國五大常任理事國列為最高機密。

 概要 

氢弹的設計细節處於嚴格保密狀態，氢弹的构型一直是五大联合国安全理事会常任理事国的最高機密。然而其基本原理已被公眾廣泛得知。在接近三十年的时间里，这个方案的基本特征都作为国家机密秘而不宣。它的特征包括：
 将核弹的爆炸分成两个阶段，一个是用于引发次级核爆的初级核爆，另一个就是威力更大的次级核爆。
 透过初级核弹中核裂变产生的X射线，对次级核弹进行压缩，这个过程称为对次级核弹的辐射内爆。
 在内压缩以后，透过次级核弹内部的裂变爆炸对次级核弹进行加热。

由于这个设计方案使用氢同位素聚变反应来产生中子，它被认为是氢弹的秘密。然而，在绝大多数应用中，它的毁灭性的能量都是来自于铀的核裂变，而不是氢的核聚变。最初，这个方案用于数百万吨当量的热核武器，但是由于它也非常适用于小型核武器，中、美、英、蘇俄基本上是使用此方案，但在工程设计與製造氢弹的構形设计為五大常任理事国私藏，被列為最高機密。

 原理 
热核武器的基本原理与太阳等恒星相似，利用核聚变产生能量，但其反应不受控，瞬间释放全部能量。在目前的应用阶段，就其原理来说，它不是「纯净」的核融合武器；确切的说，它应该叫「三相弹」，也称作“氢铀弹”。

 氢弹原材料 
目前的氫彈需要由原子彈的核分裂產生的超高溫來引發核融合反應，單純使用核融合反應的氫彈還是假想階段。要完成一顆氫彈的核融合材料，主要有氘、氚、氘化锂-6。另外，氫彈常見原料也可以是鉛、鈾-235、鈽、鈹、鈾-238。

爆炸过程
氢铀弹的爆炸过程大致是：核裂变—核聚变—核裂变，因此又称为“三相弹”。它的核装料中，最外部是铀-238外壳，里面包裹着一个氢弹，氢弹内部又有一个用于引爆氢弹的原子弹。它的特点是，借由核聚變产生的大量中子轰击铀-238，使铀-238发生裂变反应。这种氢铀弹的威力非常大，放射性尘埃多，所以是一种“骯髒”的核武器，但是其具有空前绝后的爆炸威力。

 歷史 
 美國 

1950年1月，美国总统杜鲁门决定研制氢弹。氢弹的研究工作由匈牙利籍猶太裔科学家愛德華·泰勒领导。愛德華·泰勒被称为美國氫彈之父。1951年泰勒在佔有烏拉姆的一個創新構想，並將其開發成第一個可行的爆炸當量達百萬噸級氫彈設計。烏拉姆及泰勒的貢獻成為後來的泰勒-烏拉姆設計方案。利用原子弹促进爆炸时产生的高温，使氘发生核融合反应。

1951年5月，氢弹原理试验准备工作就緒，试验弹代号乔治，在太平洋上的恩尼威托克岛试验场进行。极其笨重（达62吨）的试验装置放在60余米的钢架上，装置以液态氘作为核融合原料，并有冷却系统使氘处于极低温。试验证明爆炸威力大大超过原子弹。

1952年11月1日又一个氢弹试验装置「常春藤麥克」在太平洋的埃內韋塔克環礁上爆炸。该装置高6米，直径为1.8米，重达65吨，看上去像大暖瓶，爆炸威力达1000万吨TNT当量。相当于广岛型原子弹的500倍。「常春藤麥克」体积比一辆载重汽车还大，它必须装有笨重的制冷系统，这样的装置飞机、导弹都无法运载，没有什么实战价值。

1954年，美国的第一颗实用型氢弹在比基尼岛试验成功。

 蘇聯 

1953年8月，苏联宣布氢弹试验成功，当量40万吨。其方案是采用锂的一种同位素锂─6和氘的化合物──氘化锂作核燃料。氘化锂是固体，不需冷却压缩，制作成本低、体积小、重量轻、便于运载。这种氢弹称为「乾式」氢弹，所以蘇聯是第一個成功把氫彈實用化的國家。

1955年，沙哈諾夫留在薩羅夫主導研發並設計製造出蘇聯首枚百萬噸級氫彈，并于1961年进一步成功試爆有史以來破壞力最大的核武器——沙皇炸彈，爆炸當量超過5,000萬噸。安德烈·德米特里耶維奇·沙哈諾夫被称为蘇聯氫彈之父。

 英國 
英国原本打算与美国合作研制氢弹，但美国拒绝技术共享，使得英国决定自行研制氢弹。1952年英国采取飓风行动，在澳大利亚试爆原子弹，取得成功。后於1957年5月15日（Operation Grapple）正式拥有氢弹。

 中國 
中国氫彈之父于敏率領的研製團隊于1966年12月28日成功地进行氢弹原理试验，当量30万吨。1967年6月17日由飞机空投的330万吨当量的氢弹试验获得成功，中国氢弹试验成功亦被认为是中國对苏联的一次反击。

 法國 
法国在美国曼哈頓計劃協助下核技術亦有長足進展，於1968年8月也拥有了氢弹()。

 朝鲜 

朝鲜在2016年1月和2017年9月两次声称氢弹爆炸试验成功。

參見

沙皇炸彈
核武器设计方案

參考資料

Category:核武器