核武器 : 導彈核武器航天器 : 冶金 > 原子彈
目錄
No. 1
  利用鈾、鈈等重原子核裂變反應釋放的巨大能量起殺傷破壞作用的核武器。用鈾作核裝料的原子彈稱鈾彈,用鈈作核裝料的原子彈稱鈈彈。主要由引爆係統、炸藥層、反射層、核裝料和中子源等組成。可釋放幾百噸至幾萬噸梯恩梯當量的能量。
yuán zǐ dàn yuán zǐ dàn
  利用中子異常迅速的鏈式反應,引起重元素(如鈈和鈾)的核裂變,從而瞬間放出原子能的具有猛烈爆炸力的一種炸彈
No. 3
  炸彈的一種,利用鈾、鈈等重元素原子核裂變於瞬間放出巨大能量起殺傷破壞作用的武器。爆炸時産生衝擊波、光輻射、貫穿輻射和放射性沾染。 巴金 《探索集·長崎的夢》:“當時在原子彈爆炸中心附近有一所小學,一千五百個學生中一千四百人死亡。”
核武器簡史
  核武器係統,一般由核戰鬥部、投射工具和指揮控製係統等部分構成,核戰鬥部是其主要構成部分。核戰鬥部亦稱核彈頭,並常與核裝置、核武器這兩個名稱相互代替使用。 實際上,核裝置是指核裝料、 其他材料、起爆炸藥與雷管等組合成的整體,可用於核試驗,但通常還不能用作可靠的武器;核武器則指包括核戰鬥部在內的整個核武器係統。
  核武器的出現,是20世紀40年代前後科學技術重大發展的結果。1939年初,德國化學家O.哈恩和物理化學家F.斯特拉斯曼發表了鈾原子核裂變現象的論文。幾個星期內,許多國傢的科學家驗證了這一發現,並進一步提出有可能創造這種裂變反應自持進行的條件,從而開闢了利用這一新能源為人類創造財富的廣阔前景。但是,同歷史上許多科學技術新發現一樣,核能的開發也被首先用於軍事目的,即製造威力巨大的原子彈,其進程受到當時社會與政治條件的影響和製約。從1939年起,由於法西斯德國擴大侵略戰爭,歐洲許多國傢開展科研工作日益睏難。 同年9月初,丹麥物理學家N.H.D.玻爾和他的合作者J.A.惠勒從理論上闡述了核裂變反應過程,並指出能引起這一反應的最好元素是同位素鈾235。 正當這一有指導意義的研究成果發表時,英、法兩國嚮德國宣戰。1940年夏,德軍占領法國。法國物理學家J.-F.約裏奧-居裏領導的一部分科學家被迫移居國外。英國曾製訂計劃進行這一領域的研究,但由於戰爭影響,人力物力短缺,後來也衹能采取與美國合作的辦法,派出以物理學家J.查德威剋為首的科學家小組,赴美國參加由理論物理學家J.R.奧本海默領導的原子彈研製工作。
  在美國,從歐洲遷來的匈牙利物理學家齊拉德·萊奧首先考慮到,一旦法西斯德國掌握原子彈技術可能帶來嚴重後果。經他和另幾位從歐洲移居美國的科學家奔走推動,於1939年8月由物理學家A.愛因斯坦寫信給美國第32屆總統F.D.羅斯福,建議研製原子彈,纔引起美國政府的註意。但開始衹撥給經費6000美元,直到1941年12月日本襲擊珍珠港後,纔擴大規模,到1942年8月發展成代號為“曼哈頓工程區”的龐大計劃,直接動用的人力約60萬人,投資20多億美元。到第二次世界大戰即將結束時製成 3顆原子彈,使美國成為第一個擁有原子彈的國傢。製造原子彈,既要解决武器研製中的一係列科學技術問題,還要能生産出必需的核裝料鈾235、鈈239。天然鈾中同位素鈾235的豐度僅0.72%,按原子彈設計要求必須提高到90%以上。當時美國經過多種途徑探索研究與比較後,采取了電磁分離、氣體擴散和熱擴散三種方法生産這種高濃鈾。供一顆“槍法”原子彈用的幾十千克高濃鈾,是靠電磁分離法生産的。建設電磁分離工廠的費用約3億美元(磁鐵的導電綫圈是用從國庫藉來的白銀製造的,其價值尚未計入)。鈈239要在反應堆內用中子輻照鈾238的方法製取。 供兩顆“內爆法”原子彈用的幾十千克鈈239,是用3座石墨慢化、水冷卻型天然鈾反應堆及與之配套的化學分離工廠生産的。以上事例可以說明當時的工程規模。由於美國的工業技術設施與建設未受到戰爭的直接威脅,又掌握了必需的資源,集中了一批國內外的科技人才,使它能夠較快地實現原子彈研製計劃。
  德國的科學技術,當時本處於領先地位。1942年以前,德國在核技術領域的水平與美、英大致相當,但後來落伍了。美國的第一座試驗性石墨反應堆,在物理學家E.費密領導下,1942年12月建成並達到臨界;而德國采用的是重水反應堆,生産鈈239,到1945年初纔建成一座不大的次臨界裝置。為生産高濃鈾,德國曾着重於高速離心機的研製,由於空襲和電力、物資缺乏等原因,進展很緩慢。其次,A.希特勒迫害科學家,以及有的科學家持不合作態度,是這方面工作進展不快的另一原因。更主要的是,德國法西斯頭目過分自信,認為戰爭可以很快結束,不需要花氣力去研製尚無必成把握的原子彈,先是不予支持,後來再抓已睏難重重,研製工作終於失敗。
  1945年5月德國投降後,美國有不少知道“曼哈頓工程區”內幕的人士,包括以物理學家J.弗蘭剋為首的一大批從事這一工作的科學家,反對用原子彈轟炸日本城市。當時,日本侵略軍受到中國人民長期抗戰的有力打擊,實力大大削弱。美、英在太平洋地區的進攻,又幾乎全部摧毀日本海軍,海上封鎖使日本國內的物資供應極為匱泛。在日本失敗已成定局的情況下,美國仍於8月6日、9日先後在日本的廣島和長崎投下了僅有的兩顆原子彈
  蘇聯在1941年6月遭受德軍入侵前,也進行過研製原子彈的工作。鈾原子核的自發裂變,是在這一時期內由蘇聯物理學家Г.Н.弗廖羅夫和Κ.А.佩特紮剋發現的。衛國戰爭爆發後,研製工作被迫中斷,直到1943年初纔在物理學家И.В.庫爾恰托夫的組織領導下逐漸恢復,並在戰後加速進行。1949年8月,蘇聯進行了原子彈試驗。1950年1月,美國總統H.S.杜魯門下令加速研製氫彈。1952年11月,美國進行了以液態氘為熱核燃料的氫彈原理試驗,但該實驗裝置非常笨重,不能用作武器。1953年8月,蘇聯進行了以固態氘化鋰6為熱核燃料的氫彈試驗,使氫彈的實用成為可能。 美國於1954年2月進行了類似的氫彈試驗。英國、法國先後在50和60年代也各自進行了原子彈與氫彈試驗。
  中國在開始全面建設社會主義時期,基礎工業有了一定的發展,即着手準備研製原子彈。1959年開始起步時,國民經濟發生嚴重睏難。 同年6月,蘇聯政府撕毀中蘇在1957年10月簽訂的關於國防新技術協定,隨後撤走專傢,中國决心完全依靠自己的力量來實現這一任務。中國首次試驗的原子彈取"596"為代號,就是以此激勵全國軍民大力協同做好這項工作。1964年10月16日,首次原子彈試驗成功。經過兩年多,1966年12月28日,小當量的氫彈原理試驗成功;半年之後,於1967年6月17日成功地進行了百萬噸級的氫彈空投試驗。中國堅持獨立自主、自力更生的方針,在世界上以最快的速度完成了核武器這兩個發展階段的任務。原子彈的現狀和分類美國對日本投下的兩顆原子彈,胖子原子彈是以帶降落傘的核航彈形式,用飛機作為運載工具的。以後,隨着武器技術的發展,已形成多種核武器係統,包括彈道核導彈、 巡航核導彈、 防空核導彈、反導彈核導彈、反潛核火箭、深水核炸彈、核航彈、核炮彈、核地雷等。其中,配有多彈頭的彈道核導彈,以及各種發射方式的巡航核導彈,是美、蘇兩國裝備的主要核武器。
  通常將核武器按其作戰使用的不同劃分為兩大類,即用於襲擊敵方戰略目標和防禦己方戰略要地的戰略核武器,和主要在戰場上用於打擊敵方戰鬥力量的戰術核武器。蘇聯還劃分有“戰役戰術核武器”。核武器的分類方法,與地理條件、社會政治因素有關,並不是十分嚴格的。自70年代末以後,美國官方文件很少使用“戰術核武器”,代替它的有“戰區核武器”、“非戰略核武器”等,並把中遠程、中程核導彈也劃歸這一類。
  已生産並裝備部隊的核武器,按核戰鬥部設計看,主要屬於原子彈和氫彈兩種類型。至於核武器的數量,並無準確的公佈數字,有關研究機構的估計數字也不一致。按近幾年的資料綜合分析,到80年代中期,美、蘇兩國總計有核戰鬥部50000枚左右,占全世界總數的95%以上。其梯恩梯當量,總計為120億噸左右。而第二次世界大戰期間,美國在德國和日本投下的炸彈,總計約200萬噸梯恩梯,衹相當於美國B-52型轟炸機攜載的2枚氫彈的當量。從這一粗略比較可以看出核武器庫貯量的龐大。美蘇兩國進攻性戰略核武器(包括洲際核導彈、潛艇發射的彈道核導彈、巡航核導彈和戰略轟炸機)在數量和當量上比較,美國在投射工具(陸基發射架、潛艇發射管、飛機)總數和梯恩梯當量總值上均少於蘇聯,但在核戰鬥部總枚數上多於蘇聯。考慮到核爆炸對面目標的破壞效果同當量大小不是簡單的比例關係,另一種估算辦法是以一定的衝擊波超壓對應的破壞面積來度量核戰鬥部的破壞能力,即取核戰鬥部當量值(以百萬噸為計算單位)的2/3次方為其“等效百萬噸當量”值(也有按目標特性及其分佈和核攻擊規模大小等不同情況,選用小於2/3的其他方次的),再按各種核戰鬥部的枚數纍计算出總值。按此法估算比較美、蘇兩國的戰略核武器破壞能力,由於當量小於百萬噸的核戰鬥部枚數,美國多於蘇聯,兩國的差距並不很大。但自80年代以來,隨着蘇聯在分導式多彈頭導彈核武器上的發展,這一差距也在不斷擴大。而對點(硬)目標(見點目標)的破壞能力,則核武器投射精度起着更重要的作用,由於在這方面美國一直領先,仍處於優勢。
  除美、蘇、英、法和中國已掌握核武器外,印度在1974年進行過一次核試驗。一般認為,掌握必要的核技術並具有一定工業基礎及經濟實力的國傢,也完全有可能製造原子彈。研製和試驗除鈾235、鈈239等核材料的生産外,核戰鬥部本身的研製,必須與整個核武器係統的研製程序協調一致。研製過程大致如下:從設想階段開始;經過關鍵技術課題和部件的預先研究或可行性研究,形成包括重量、尺寸、形式、威力、核材料、核試驗要求、研製工期、經費等內容的幾種設計方案;再經過論證比較和評價,選定設計方案,確定戰術技術指標;然後進行型號研究設計、各種模擬試驗;工藝試驗與試製,通過核試驗檢驗設計的合理性,最後達到設計定型、工藝定型與批準生産。進行這些工作,要有專門的科技隊伍,並配備必要的試驗場所,包括核試驗場。武器交付部隊後,研製和生産部門還要提供維護、修理、更換部件等服務工作,按反饋的信息進行必要的改進,並負責其退役處理或更新。
  要做好核戰鬥部的設計,必須深入瞭解其反應過程,弄清其必須具備的條件與各種物理參數,掌握其中多種因素的內在聯繫與變化規律。為此,要進行原子核物理、中子物理、高溫高壓凝聚態物理、超音速流體力學、爆轟學、計算數學和材料科學等多學科的一係列科學技術問題的研究,而核戰鬥部的研製實踐又會反過來帶動和促進這些學科的發展。在研製過程中,以下環節起着重要作用:①要用快速的、大容量電子計算機進行反應過程的理論研究計算,這種計算應盡可能接近實際情況,以便從多種設想或設計方案中找出最優方案,從而節省費用與減少核試驗次數。20世紀40年代以來,推動電子計算機技術迅速發展的重要因素之一,正是由於核武器研製的需要。②要按照方案或指標要求,反復進行多方面的模擬試驗,包括化學炸藥爆轟試驗,材料與強度試驗,環境條件試驗,控製、 點火與安全試驗等。 這些都是為達到核武器高度可靠和安全所必不可少的。③要進行必要的核試驗。無論是電子計算機上的大量計算,還是相應的模擬試驗,總不能達到百分之百地符合核武器方案的真實情況。特別是氫彈聚變反應所必需的高溫條件,還衹能由裂變反應來提供(利用激光或粒子束的慣性約束技術來創造這種模擬試驗條件,直到80年代初仍處於研究階段)。因此,能否達到設計要求,還必須通過核裝置本身的爆炸試驗進行檢驗。當然,核試驗所起的作用並不限於此。正是由於核試驗在核武器研製中起着關鍵作用,美、蘇兩國為限製其他國傢研製核武器,於1963年簽訂了一個並不禁止進行地下核試驗的《禁止在大氣層、外層空間和水下進行核武器試驗條約》,1974年又簽訂了一個仍然適合它們需要的限製地下核試驗當量的條約。發展趨勢由於核武器投射工具準確性的提高,自60年代以來,核武器的發展,首先是核戰鬥部的重量、尺寸大幅度減小但仍保持一定的威力,也就是比威力(威力與重量的比值)有了顯著提高。例如,美國在長崎投下的原子彈,重量約4.5噸,威力約2萬噸;70年代後期,裝備部隊的“三叉戟”Ⅰ潛地導彈,總重量約1.32噸,共8個分導式子彈頭,每個子彈頭威力為10萬噸,其比威力同長崎投下的原子彈相比,提高135倍左右。威力更大的熱核武器,比威力提高的幅度還更大些。但一般認為,這一方面的發展或許已接近客觀實際所容許的極限。自70年代以來,核武器係統的發展更着重於提高武器的生存能力和命中精度,如美國的“和平衛士/MX” 洲際導彈、“侏儒”小型洲際導彈、“三叉戟”Ⅱ潛地導彈,蘇聯的SS-24、SS-25洲際導彈,都在這些方面有較大的改進和提高。
  其次,核戰鬥部及其引爆控製安全保險分係統的可靠性,以及適應各種使用與作戰環境的能力,也有所改進和提高。美、蘇兩國還研製了適於戰場使用的各種核武器,如可變當量的核戰鬥部,多種運載工具通用的核戰鬥部,甚至設想研製當量衹有幾噸的微型核武器。特別是在核戰爭環境中如何提高核武器的抗核加固能力,以防止敵方的破壞,更受到普遍重視。此外,由於核武器的大量生産和部署,其安全性也引起了有關各國的關註(見核武器安全)。
  核武器的另一發展動嚮,是通過設計調整其性能,按照不同的需要,增強或削弱其中的某些殺傷破壞因素。“增強輻射武器”與“減少剩餘放射性武器”都屬於這一類。前一種將高能中子輻射所占份額盡可能增大,使之成為主要殺傷破壞因素,通常稱之為中子彈;後一種將剩餘放射性減到最小,突出衝擊波、光輻射的作用,但這類武器仍屬於熱核武器範疇。至於60年代初曾引起廣泛議論的所謂“純聚變武器”,20多年來雖然做了不少研究工作,例如大功率激光引燃聚變反應的研究,80年代也仍在繼續進行,但還看不出製成這種武器的現實可能性。
  核武器的實戰應用,雖仍限於它問世時的兩顆原子彈,但由於40年來核武器本身的發展,以及與它有關的多種投射或運載工具的發展與應用,特別是通過上千次核試驗所積纍的知識,人們對其特有的殺傷破壞作用已有較深的認識(見核武器殺傷破壞效應),並探討實戰應用的可能方式。美、蘇兩國都製訂並多次修改了強調核武器重要作用的種種戰略。
  有矛必有盾。在不斷改進和提高進攻性戰略核武器性能的同時,美、蘇兩國也一直在尋求能有效地防禦核襲擊的手段和技術。除提高核武器係統的抗核加固能力,采取廣泛構築地下室掩體和民防工程等以減少損失的措施外,對於更有效的偵察、跟蹤、識別、攔截對方核導彈的防禦技術開發研究工作也從未停止過。60年代,美、蘇兩國曾部署以核反核的反導彈係統。1972年 5月,美、蘇兩國簽訂了《限製反彈道導彈係統條約》。不久,美國停止“衛兵”反導彈係統的部署。1984年初,美國宣稱已製訂了一項包括核激發定嚮能武器、高能激光、中性粒子束、非核攔截彈、電磁炮等多層攔截手段的“戰略防禦倡議”。儘管對這種防禦係統的有效性還存在着爭議,但是可以肯定,美、蘇對核優勢的爭奪仍將持續下去。
  由於核武器具有巨大的破壞力和獨特的作用,與其說它可能會改變未來全球性戰爭的進程,不如說它對現實國際政治鬥爭已經和正在不斷地産生影響。70年代末,美國宣佈研製成功中子彈,它最適於戰場使用,理應屬於戰術核武器範疇,但卻受到幾乎是世界範圍的強烈反對。從這一事例也可以看出,核武器所涉及的鬥爭的復雜性。
  中國政府在爆炸第一顆原子彈時即發表聲明:中國發展核武器,並不是由於相信核武器的萬能,要使用核武器。恰恰相反,中國發展核武器,是被迫而為的,是為了防禦,為了打破核大國的核壟斷、核訛詐,為了防止核戰爭,消滅核武器。此後,中國政府又多次鄭重宣佈:在任何時候、任何情況下,中國都不會首先使用核武器,並就如何防止核戰爭問題一再提出了建議。中國的這些主張已逐漸得到越來越多的國傢和人民的贊同和支持。原子彈簡介atomic bomb
  利用鈾-235或鈈-239等重原子核裂變反應,
  瞬時釋放出巨大能量的核武器。又稱裂變彈。原子彈的威力通常為幾百至幾萬噸級梯恩梯當量,有巨大的殺傷破壞力。它可由不同的運載工具攜載而成為核導彈、核航空炸彈、核地雷或核炮彈等,或用作氫彈中的初級(或稱扳機),為點燃輕核引起熱核聚變反應提供必需的能量。
  原子彈主要由引爆控製係統、高能炸藥、反射層、由核裝料組成的核部件、中子源和彈殼等部件組成。引爆控製係統用來起爆高能炸藥;高能炸藥是推動、壓縮反射層和核部件的能源 ;反射層由鈹或鈾-238構成 。鈾-238不僅能反射中子,而且密度較大,可以減緩核裝料在釋放能量過程中的膨脹,使鏈式反應維持較長的時間,從而能提高原子彈的爆炸威力。核裝料主要是鈾-235或鈈-239。
  為了觸發鏈式反應,必須有中子源提供“點火”中子。核爆炸裝置的中子源可采用:氘氚反應中子源、釙-210-鈹源、鈈-238原子彈爆炸鈹源和鐦-252自發裂變源等。原子彈爆炸産生的高溫高壓以及各種核反應産生的中子、γ射綫和裂變碎片,最終形成衝擊波、光輻射、早期核輻射、放射性沾染和電磁脈衝等殺傷破壞因素。原子彈是科學技術的最新成果迅速應用到軍事上的一個突出例子。1939年10月,美國政府决定研製原子彈,1945年造出了3顆。一顆用於試驗,兩顆投在日本。其他國傢爆炸第一顆原子彈的時間是:蘇聯——1949年8月29日;英國——1952年10月3日;法國——1960年2月13日;中國——1964年10月16日;印度——1974年5 月 18日。中國第一次核試驗以塔爆方式進行 ,用的是“內爆法”鈾彈。1965年5月14日第二次核試驗時 ,核裝置用飛機空投 。1966 年10月27日第四次核試驗時,核彈頭由導彈運載。
  自1945年原子彈問世以來 ,原子彈技術不斷發展,體積、重量顯著減小,戰術技術性能日益提高。原子彈小型化對於提高核武器的戰術技術性能和用作氫彈的起爆裝置(亦稱“扳機”)具有重要意義。為適應戰場使用的需要,發展了多種低當量和威力可調的核武器。為改進原子彈的性能,發展了加強型原子彈,即在原子彈中添加氘或氚等熱核裝料,利用核裂變釋放的能量點燃氘或氚,發生熱核反應,而反應中所放出的高能中子,又使更多的核裝料裂變,從而使威力增大。這種原子彈與氫彈不同,其熱核裝料釋放的能量衹占總當量的一小部分。高能炸藥的起爆方式和核爆炸裝置結構也在不斷改進,目的是提高炸藥的利用效率和核裝料的壓縮度,從而增大威力,節省核裝料。此外,提高原子彈的突防和生存能力以及安全性能,也日益受到重視。原子彈的歷史●二戰期間,科學家西拉德為防止德國人搶先造出原子彈,動員著名科學家愛因斯坦上書美國總統羅斯福,闡述了研製原子彈對美國安全的重要性。
  ●1941年12月6日(日本偷襲珍珠港的前一天),羅斯福纔批準了美國科學研究發展局全力研製原子彈
  ●1942年8月,美國製訂了研製原子彈的“曼哈頓計劃”。
  ●1943年7月,美國成立原子彈研究所。
  ●1945年3月,美國成立合併秘密的原子能委員會。
  ●1945年7月16日,在新墨西哥州的阿拉莫可德沙漠中進行了世界上第一顆原子彈的爆炸試驗。
  ●1945年8月6日和9日,美國嚮日本廣島、長崎投放原子彈,分別造成14萬人和7萬人喪生。
  ●1949年,蘇聯成功研製原子彈,英國、法國分別於1952年和1960年爆炸了自己研製的原子彈,1964年,中國也擁有了原子彈
  ● 1950年,抗美援朝戰爭爆發,美軍第七艦隊開進臺灣海峽,美國五星上將麥剋阿瑟揚言,要在中朝邊境建立一條核輻射帶,美國總統杜魯門也表示,一直在積極地考慮使用原子彈。面對超級大國的核訛詐,一個剛剛誕生、百廢待興的國傢如何維護自己的主權與尊嚴?。
  原子彈分為“槍式”和“收聚式”兩種類型,核武器以其特有的方式産生毀滅性的力量
  根據原子彈引發機構的不同,可分為“槍式”原子彈和“收聚式”原子彈。“槍式”原子彈將兩塊半球形的小於臨界體積的裂物質分開一定距離放置,中子源位於中間。在核裝藥的球面上包覆了一層堅固的能反射中子的材料,其作用是將過早跑出來的中子反射回去,以提高鏈式反應的速度。在中子反射層的外面是高速炸藥、傳爆藥和雷管,再將雷管與起爆控製器相連接。起爆控製器自動地起爆炸藥。兩個半球形裂變物質在炸藥的轟擊下迅速壓縮成一個扁球形,達到超臨界狀態。中子源放出大量的中子使鏈式反應迅速進行,並在極短的時間內釋放出極大的能量,這就是殺傷破壞力巨大的原子彈爆炸。“收聚式”原子彈將普通烈性炸藥製成球形裝置,並把小於臨界體積的核裝藥製成小球置於炸藥球中。炸藥同時起爆,將核裝藥小球迅速壓緊並達到超臨界體積,從而引起核爆炸。“收聚式”原子彈的的結構復雜,但核裝藥利用率高。現代原子彈綜合了這兩種引發機構,使核裝藥的利用率提高到80%左右,從而獲得了極大的破壞力。
  核武器的殺傷破壞方式主要有光輻射、衝擊波、早期核輻射、電磁脈衝及放射性沾染。光輻射是在核爆炸時釋放出的以每秒30萬千米速度直綫傳播的一種輻射光殺傷方式。1枚當量為2萬噸的原子彈在空中爆炸後,距爆心7000米會受到比陽光強13倍的光照射,範圍達2800米。光輻射可使人迅速緻盲,並使皮膚大面積灼傷潰爛,物體會燃燒。衝擊波是核爆炸後産生的一種巨大氣流的超壓。一枚3萬噸的原子彈爆炸後,在距爆心投射點800米處,衝擊波的運動速度可達200米/秒。當量為2萬噸的核爆炸,在距爆心投影點650米以內,超壓值大於1000/釐米2。可把位於該地區域內的所有建築物及人員徹底摧毀。早期核輻射是在核爆炸最初幾十秒鐘放出的中子流和γ射綫。1枚當量2萬噸的原子彈爆炸後,距爆心1100米以內人員可遭到極度殺傷,1000噸級中子彈爆炸後,在這個範圍內的人員幾周內會致死,在200米以內的人員則當即致死。電磁脈衝的電場強度在幾千米範圍內可達1萬至10萬伏,不僅能使電子裝備的元器件嚴重受損,還能擊穿絶緣,燒毀電路,衝銷計算機內存,使全部無綫電指揮、控製和通信設備失靈。1顆5000萬噸級原子彈爆炸後破壞半徑可達190千米。放射性沾染是蘑菇狀煙雲飄散後所降落的煙塵,對人體可造成照射或皮膚灼傷,以致死亡。1954年2月28日,美國在比基尼島試驗的1500萬噸級氫彈,爆後6小時,沾染區長達257千米,寬64千米。在此範圍內的所有生物都受到致使性沾染,在一段時間內緩慢的死去或終身殘廢。中國科學院與原子彈中國科學院與原子彈
  毛澤東確立積極防禦戰略
  1956年初至1967年1月,我在中國科學院任黨組書記和副院長。早在50年代中期,黨中央和毛澤東主席就作出了要研製原子彈的决策。根據當時的國際形勢,毛澤東主席確立了積極防禦的戰略方針。毛主席决定,為了防禦,中國也要搞原子彈。我們不首先進攻別人,但不是消極防禦,而是積極防禦。這就是說, 如果有人進攻我們,我們要有辦法對付他。這是毛主席一貫的戰略思想。別人如果用原子彈轟炸我們,我們也要有辦法回擊他。所以,中央决定我們也要研製原子彈。當時,總的方針是自力更生為主,爭取外援為輔。要靠自己研製,同時,要爭取外援 。那個時候西方國傢封鎖我們,中蘇關係比較好,我們想爭取蘇聯給我們一些援助。但是,有一條界綫,衹是爭取援助,而不是搞合作、不搞共有。也就是說,搞原子彈的科研單位、工廠、各種設備與技術都是中國自己的。你來援助我可以,我歡迎你、感謝你,但是,你不能與我共同擁有,共同使用。這是維護我們國傢主權的大問題。所以,提出自力更生為主,爭取外援為輔,你不要和我一起來共同管這個單位,管這個事情。我理解這就是中央當時搞原子彈的方針,是毛主席高瞻遠矚確立的積極防禦的戰略方針。
  科學院接受黨中央下達的任務
  中央决定以自力更生為主研製原子彈,這件事太重要了。後來又决定自力更生為主研製導彈和自行研製人造衛星,統稱“兩彈一星”。
  原子彈和氫彈是二機部負責,導彈是國防部五院(後來的七機部)負責。毛主席對原子彈研製有一個批示:“要大力協同做好這件工作。”中國科學院就是按照中央確定的“大力協同”和“三傢擰成一股繩”的精神,主要承擔原子彈和導彈研製中一係列關鍵性的科學和技術任務,包括理論分析、科學試驗、方案設計、研製以至批量製造所需的各種特殊新型材料、元件、儀器、設備等。至於人造衛星,則從構思到建議,都是由中國科學院提出,先後兩次上馬(1958年、1965年)。由以周恩來總理為主任、羅瑞卿為秘書長具體領導這項工作的中央專門委員會批準後,在國防科委的統一組織下,由中國科學院負責整個係統的技術抓總,並負責研製衛星本體,七機部負責運載工具,科學院和四機部共同負責地面測控係統。
  科學院對黨中央下達的“兩彈一星”任務非常重視,黨組决定由我負責,並由裴麗生副院長具體抓“兩彈一星”研究工作的安排落實。為了便於工作,我在每一個研究所都安排幾個拔尖的中年科學家作學術秘書,我通過他們瞭解情況,聽取意見,再找其他科學家談工作。所以,我對這段歷史情況包括科學研究的情況,都比較清楚。
  當時,中國科學院為了落實“兩彈一星”的研製任務,把管理機構分為兩個口:一個是計劃局,管不承擔國防任務的單位;一個是新技術局,管承擔國防任務的單位。新技術局管的單位雖然不及計劃局多,但是,它管的所都是大所,參加“兩彈一星”研製任務的科學研究人員占全院科研人員的三分之二。𠔌羽是新技術局局長,宋政是副局長,陸綬觀是處長,幫助𠔌羽工作。老同志都知道,𠔌羽是鬍喬木同志的夫人,喬木是毛主席的政治秘書,住中南海。𠔌羽很熱心、活躍、能幹。她對國傢計委和中央各部比較熟悉,去談工作,互相支援、協作,很方便。有時候毛主席嚮她問起科學院與“兩彈一星”的有關情況,還可以嚮毛主席當面反映。
  那時,新技術局除了項目所需的經費、器材優先得到保證以外,還有很多非標準設備可以安排到各産業部門協助加工製造。我們的研究室、實驗基地用的非標準設備,由科學院研究所設計,由各有關産業部門按時製成,保證質量,按時交付使用。由國防科委統一管這方面的工作,派軍代表駐廠監督,提出設計的研究所也可以派員駐廠監督。
  自力更生為主爭取外援為輔
  我們搞原子彈,怎樣貫徹自力更生為主、爭取外援為輔的方針?
  自力更生為主,就是主要靠我國自己的力量開展科研。當時研究核科學與核技術的力量主要集中在中國科學院原子能研究所,還有一些分散在中國科學院的20多個研究所和其他部門的研究機構與大專院校。爭取外援為輔,主要是蘇聯答應幫助我們在北京某地建一個7000千瓦的實驗性原子能反應堆。這個反應堆全部歸我們管。此外,在另一個地方建一個濃縮鈾工廠,造原子彈的關鍵原料是濃縮鈾。
  製造原子彈的原料是鈾-235。一天,毛主席找到地質學家李四光,他當時是地質部部長,也是中國科學院副院長。毛主席問:“中國有沒有造原子彈用的鈾礦石? ”李四光說:“有!但是,一般的天然鈾礦石,能作為原子彈原料的成分衹含千分之幾。”要從礦石裏把這千分之幾的鈾提出來,再濃縮成為原子彈的原料,最重要的是要搞濃縮鈾工廠。
  宋任窮到科學院搬兵
  為了搞原子彈,中央專門成立了二機部,宋任窮任部長。他比我大四、五歲,我叫他宋大哥。我們在安徽一起工作過幾個月,那是在百萬大軍過長江的時候,中央决定成立安徽省委,他當省委書記兼省政府主席,我當省政府副主席。
  我到科學院工作後的一天,宋大哥打電話說要到我傢拜訪我。我說:“你不要來,我去,你是大哥呀。”他說:“不行。我一定去你那兒!”因為搞原子彈,自力更生為主,主要靠科學院原子能研究所,為了工作的方便,中央决定把這個所整建製交給二機部,但是對外還叫中國科學院原子能研究所,名義上由科學院和二機部雙重領導。由於研製原子彈的任務繁重,科研力量不夠,於是對任務作了分解,除了原子能所承擔較大一塊任務外,很多重要任務還要由科學院的各研究所來承擔。當然,二機部也找中央各部來承擔一些任務。不過,那時中央各部的研究機構剛剛建立不久,科技力量不強,有的能承擔,有的承擔不了,任務還是落在科學院肩上。原子能所整建製轉到二機部後,骨幹力量還不夠,還要科學院支持,我們又從其他所調給他們一批科技骨幹。
  科學院原子能所1956年建在中關村,是當時中關村建築最好的樓。原子能所交給二機部以後,由蘇聯援助建實驗性原子能反應堆。原子能所分為兩部分,大部分人遷到實驗性原子能反應堆那裏。當時科學院搞原子能的有兩個姓楊的科學家:一個楊承宗,從法國留學回來的;一個楊澄中,從英國留學回來的。他倆的名字有些音同字不同。為了區別,我們叫他們“法楊”、“英楊”。“法楊”是搞放射化學的,當時放射化學很關鍵。我們最重要的措施是把楊承宗等一批科學家調到原子能所原子能反應堆那裏去(“英楊”楊澄中留在科學院蘭州近代物理所負責配合原子能所工作)。原子能所的另外一部分人留在中關村搞理論工作。原子能所交給二機部後,我給他們打招呼說,以後科學院開會你們就不要來了,你們到二機部開會去。他們黨委書記、所長卻每次都要參加科學院的會,因為我們當時研究科學政策、科學家政策、知識分子政策問題很多,他們非常願意聽,一定要參加我們的會。當時,科學院很有吸引力。還有從大學調去的化學家汪德熙也到了二機部。
  搞原子彈,最重要的問題是濃縮鈾的提煉問題,礦石裏能提出的天然鈾,同位素235含量衹有千分之幾。此外鈾的提煉也很重要。所以,化學方面的科研任務很重。當時科學院有四個最知名的化學研究所都有優秀科學家擔任所長,號稱“四大傢族”:一個是上海有機所莊長恭老先生;一個是長春應化所的吳學周先生;還有北京化學所的柳大綱先生。此外,大連化學物理所也是非常強的,那裏有張大煜先生。我對三強說,科學院幾個化學所承擔你的任務, 哪個所能夠承擔什麽任務你都清楚,讓哪個所承擔什麽任務你提出來,我們安排,都選最好的人為你做工作。
  當時上海有機所衹有研究力量沒有生産力量,不能夠提供産品。我到科學院以後,讓各所建立小工廠,上海市委還送給我們若幹小廠,給研究所當實驗工廠。而且,還選最好的老師傅。我從鐵道部呂正操部長那裏請來了許多老工人,很不錯。我說你鐵道部有幾千人的機車車輛廠,選一批最好的工人老師傅,來支援科學院吧,我們各個研究所裏也搞附屬工廠。我們需要的儀器設備不自己搞不行。要建立研究室,要研製設備。有的買得到,有的買不到,要自己做。另外,還有很多非標準設備,科研人員設計圖紙,讓工廠做纔行。所以,我們從鐵道部選了不少老師傅。我在北京中關村專門召開老工人會,我說你們是金手藝,手是金的,能做出好多好東西!老工人聽了非常高興。另外,從部隊技術兵種的復員兵中,挑選了數千名有技術的戰士當工人,他們起了很大作用。
  1960年,蘇聯單方面撕毀協議撤退專傢。當時受影響最大的是濃縮鈾廠,關鍵材料蘇聯不給了,整個廠就停頓了。最緊迫的關鍵技術問題有三個:
  此外,原子彈爆炸試驗數據的採集,科學院也做了很多工作。那個試驗主要是在空曠無人的地方進行,可以試驗它的破壞力,針對各種建築物、各種生物,包括鐵籠子裏面的猴子、兔子等等。因為原子彈有放射性,看它們受放射性的危害程度有多大。中國科學院有好多所,都派人到基地參加試驗了。
百科辭典
  yuanzidan
  原子彈
  atomic bomb
    利用鈾-235或鈈-239等重原子核裂變反應,瞬時釋放出巨大能量的核武器。亦稱裂變彈。原子彈的威力通常為幾百至幾萬噸級梯恩梯當量,有巨大的殺傷破壞力。它可由不同的運載工具攜載而成為核導彈、核航彈、核地雷或核炮彈等。
    基本原理 鈾-235、鈈-239這類重原子核在中子轟擊下,會分裂成兩個中等質量數的核(稱裂變碎片),同時放出2~3個中子和約180兆電子伏能量(相當於2.9×10-11焦耳)的核能。放出的中子,有的損耗在非裂變的核反應中或漏失到裂變係統之外,有的繼續引起重核裂變。如果每一個核裂變後能引起下一代裂變的中子數平均多於1個,裂變係統中就會形成自持的鏈式裂變反應,中子總數將隨時間成指數增長。例如,當引起下一代裂變的中子為兩個時,則在不到百萬分之一秒內,就可以使1千克鈾-235或鈈-239內的約2.5×1024個原子核發生裂變,並釋放出 17500噸梯恩梯當量的能量。此外,在裂變碎片的衰變過程中,還會陸續釋放約2000噸梯恩梯當量的能量。因此,1千克的鈾-235或鈈-239如果完全裂變,總共可釋放約 20000噸當量的能量。
    要使鏈式反應自持地進行下去,原子彈中裂變裝料必須大於一定的數量,這個最低限量稱臨界質量。臨界質量的大小與裂變裝料的種類、密度、形狀及環境有關。鈾-235裸球的臨界質量約為50千克,δ相鈈-239(密度為15.7剋/立方釐米)裸球的臨界質量約為16千克,而□ 相鈈-239(密度為19.4剋/立方釐米)裸球的臨界質量衹有10千克左右。如果在裂變裝料外面包上反射中子性能良好的鈾-238或鈹作反射層,則可減小其臨界質量,如在δ相鈈-239包上 2釐米厚的鈾-238球殼,其臨界質量可減小到約11千克。此外,提高裂變裝料的密度,也能有效地減小其臨界質量,如密度提高一倍,其臨界質量約可減小到原來的 1/4。原子彈要裝足夠量的裂變裝料(亦稱核裝料),但它在平時必須處於次臨界狀態,否則裂變裝料中自發裂變産生的中子或空氣中遊蕩的中子,會引起鏈式反應而造成核事故。
    結構和裂變裝料 原子彈的設計原理,是使處於次臨界狀態的裂變裝料瞬間達到超臨界狀態,並適時提供若幹中子觸發鏈式反應。超臨界狀態可以通過兩種方法來達到:一種是“槍法”(gun method),亦稱壓攏型。即把2~3塊處於次臨界的裂變裝料,在化學炸藥爆炸産生的力推動下迅速合攏而成為超臨界狀態。另一種是“內爆法”(implosion method),亦稱壓緊型。即用化學炸藥爆炸産生的內聚衝擊波及高壓力,壓縮處於次臨界的裂變裝料,使裂變裝料的密度急速提高,而處於超臨界狀態。與“槍法”相比,“內爆法”可少用裂變裝料,因而被廣泛采用。
    原子彈主要由引爆係統、炸藥層、反射層、核裝料和中子源等部件組成。引爆係統用來起爆炸藥;炸藥是推動、壓縮反射層和核裝料的能源;反射層由鈹或鈾-238構成。鈾-238不僅能反射中子,而且密度較大,可以減緩核裝料在釋放能量過程中的膨脹,使鏈式反應維持更長的時間,從而能提高原子彈的爆炸威力。核裝料主要是鈾-235或鈈-239。鈾-235存在於天然鈾中,但含量衹有0.72%。原子彈需用含量達90%以上的高濃鈾。鈈-239在中子轟擊下發生裂變的幾率比鈾-235大,裂變後放出的中子數也較多,用它作核裝料對提高核武器的比威力和使核武器小型化較為有利。鈈-239在自然界中不存在,是通過核反應堆用中子照射鈾-238生成的。但生成物中還有鈈-240,它的自發裂變幾率很高。鈈-240含量越多,過早點火的危險就越大,即核裝置可能在尚未達到預定的超臨界狀態就發生鏈式裂變反應,因而使威力達不到設計指標。內爆法原子彈所用的鈈
英文解釋
  1. :  c bomb,  A-bomb,  a bomb,  nuclear bomb,  atom bomb),  (also A-bomb,  b,  mb,  omb,  ic bomb,  mic bomb,  omic bomb,  tomic bomb,  bomb whose explosive power comes from the rapid release of nuclear energy
  2. n.:  bomb,  atom bomb,  an atomic bomb,  a fission bomb,  an atom bomb,  atomic bomb
法文解釋
  1. n.  bombe atomique
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