氢弹

氢弹
氢弹也被称作热核弹，是核武器的一种。

主要利用氢的同位素（氘、氚）的聚变反应所释放的能量来进行杀伤破坏。

就其原理来说，它并不是“纯净”的聚变核武器；确切的说，它应该叫“三项弹”，裂变引发聚变，聚变释放出的中子诱发出更剧烈的裂变。

正因如此，它才具有了空前绝后的威力——人类所制造破坏力最大的爆炸装置就是一颗叫做“伊万”的氢弹，具信它拥有一亿吨TNT 当量。

利用原子弹爆炸的能量点燃氢的同位素氘、氚等轻原子核的聚变反应瞬时释放出巨大能量的核武器。

又称聚变弹、热核弹。

氢弹的杀伤破坏因素与原子弹相同，但威力比原子弹大得多。

原子弹的威力通常为几百至几万吨级梯恩梯当量，氢弹的威力则可大至几千万吨级梯恩梯当量。

还可通过设计增强或减弱其某些杀伤破坏因素，其战术技术性能比原子弹更好，用途也更广泛。

1942年，美国科学家在研制原子弹的过程中，推断原子弹爆炸提供的能量有可能点燃轻核，引起聚变反应，并想以此来制造一种威力比原子弹更大的超级弹。

1952 年11月1日，美国进行了世界上首次氢弹原理试验。

从50年代初至60年代后期，美国、苏联、英国、中国和法国都相继研制成功氢弹，并装备部队。

三相弹是目前装备得最多的一种氢弹，它的特点是威力和比威力都较大。

在其三相弹的总威力中，裂变当量所占的份额相当高。

一枚威力为几百万吨梯恩梯当量的三相弹，裂变份额一般在50％左右，放射性沾染较严重，所以有时也称之为脏弹。

氢弹具有巨大杀伤破坏威力，它在战略上有很重要的作用。

对氢弹的研究与改进主要在3个方面：①提高比威力和使之小型化。

②提高突防能力、生存能力和安全性能。

③研制各种特殊性能的氢弹。

氢弹的运载工具一般是导弹或飞机。

为使武器系统具有良好的作战性能，要求氢弹自身的体积小、重量轻、威力大。

因此，比威力的大小是氢弹技术水平高低的重要标志。

当基本结构相同时，氢弹的比威力随其重量的增加而增加。

20世纪60年代中期，大型氢弹的比威力已达到了很高的水平。

小型氢弹则经过了60年代和70年代的发展，比威力也有较大幅度的提高。

但一般认为，无论是大型氢弹还是小型氢弹，它们的比威力似乎都已接近极限。

在实战条件下，氢弹必须在核战争环境中具有生存能力和突防能力。

因此，对氢弹进行抗核加固是一个重要的研究课题。

此外，还必须采取措施，确保氢弹在贮存、运输和使用过程中的安全。

在某些战争场合，需要使用具有特殊性能的武器。

至80
或减弱某种杀伤破坏因素的特殊氢弹，如中子弹、减少剩余放射性武器等。

中子弹是
一种以中子为主要杀伤因素的小型氢弹 。

减少剩余 放射性武器
（Reduced-Residual-Radioactivity weapon ）亦称RRR 弹，也属于一种以冲击波毁伤效应为主，放射性沉降少的氢弹。

一枚威力为万吨级梯恩梯当量的RRR 弹，剩余放射性沉降可比相同当量的纯裂变弹减少一个数量级以上，因而是一种较好的战术核武器。

从总的趋势来看，对氢弹的研究，更多的注意力可能会转向特殊性能武器方面。

研制历史编辑本段回目录
1949年9月苏联的原子弹爆炸实验成功，使美国大为震惊，从便于战略考虑必须制造出威力更大的炸弹。

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的科学家爱德华·泰勒（Edward Teller ）领导，利用原子弹促进爆
炸时产生的高温，使氘发生聚变反应。

1951年5月 氢弹原理试验准备工作就序，试验弹代号 “乔治”，在太平洋上的恩尼威托克岛试验场进行。

达62吨的极其笨重的试验装置放在60余米的钢架上，装置以液态氘作为核聚变装料，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 “迈”在太平洋的恩尼威托克岛上爆炸。

该装置高6米，直径为1.8米，重达65吨，看上去像个大暖瓶，爆炸威力达1000万吨TNT 当量。

相当于广岛型原子弹的500倍。

“迈克”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。

后来人们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 “干式”氢弹。

1954年，美国的第一颗实用型氢弹在比基尼岛试验成功。

1953年8月，苏联宣布氢弹试验成功。

随后英国（1957年5月），法国（1968年8月）也拥有了氢弹。

中国于1966年12月28日成功地进行了氢弹原理试验，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。

美国从爆炸第一颗原子弹到爆炸第一颗氢弹用了7年零3个月，英国用了4年零7个月，苏联是6年零3个月，法国是8年零6个月，而中国只用了2年零8个月。

原理
在现代核武器中，氢弹是利用轻核聚变反应制成的炸弹，参加反应的物质主要是氢的同位素氘和氚。

太阳向外辐射光和热就是氘和氚核聚变反应的结果。

聚变反应需要极高温度，所以氢弹要靠原子弹来引爆。

同原子弹相比，氢弹的威力要大得多。

经实验测定，1千克氘氚混合物全部发生聚变反应，
能释放5.8万吨梯恩梯的爆炸当量。

由此可以想见氢弹威力之大了。

由于氘和氚在常温常压下是气体，在实际应用中必须制成液体，这就需要极高的压强。

所以直接作为氢弹装料是很困难的。

像1952年美国爆炸的第一个热核装置，其质量竟达65吨。

这样的装置要用火车运载，用于实战是非常困难的。

后来，科学家找到一种新的热核装料，即氘化锂（锂-6）。

它的成本比氚要低得多，并且避免了氚的半衰期短的问题（氚的半衰期只有12.6年）。

氘化锂的爆炸原理是，原子弹引爆时，大量高能中子与锂-6原子核发生核反应并产生氚，氚与氘发生热核反应，并释放出巨大的能量。

常见的氢弹是一种三相弹，也称作“氢铀弹”。

它的爆炸过程大致是：裂变—聚变—裂变。

它的核装料中，最外部是铀-238，里面包裹着一个氢弹。

它的特点是，借助热核反应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，放射性尘埃特别多，所以是一种“肮脏”的氢弹。

氢弹是利用在极高温度下轻核聚变释放出大量能量制成的杀伤力极
大的核武器。

在一个封闭的弹壳中，有两个主要部分：一个是聚变物质，一般主要用固态的氘化锂和氚化锂的混合物。

另一部分是引爆装置，它的作用是产生高温高压使聚变物质发生聚变，氢弹的引爆装置是一颗特制的原子弹，它所用的材料和原理与原子弹相同。

原子弹引爆后产生高温高压使轻核聚变释放出更大的能量引起更为巨大的爆炸。

所以，氢弹的爆炸力比原子弹大得多。

爆炸过程
氢弹是利用原子弹作为点燃热核原料的雷管，由原子弹爆炸时产生的高温点燃热核原料而进行聚变反应(或称为热核反应)，释放极大的能量，氢弹的装料可以是氘氚，也可以是氘化锂-6，由於热核原料装量没有临界质量的限制，氢弹可以做得很大，一般氢弹的爆炸威力可从数十万吨到数百万吨，甚至到几千万吨，热核武器从爆炸开始到所有物质气化飞散，只不过
那百万分之几秒的时间，所以热核原料必须具有够快的反应速度，才不致於使过多的原料在
还没有发生反应就被炸散，氚和氘最容易发生聚变
放出的能量很大，易於提高或保持热核反应温度，所以最初制造的热核武器是以氘和
氚作为核原料的，它们都是氢的同位素，因此这种炸弹又称为氢弹，在氢弹的弹壳里，装有
氘和氚，为氢弹的核原料，另外有三个互相分开的铀块或钸块作为产生原子爆炸的核原料，
此外还有一般炸药所做的引爆装置。

当雷管引起一般炸药爆炸时，就将分开的核原料迅速压拢，这样就产生了裂变反应，同时立
即产生了氘和氚聚变反应所需的超高温，在这样的高温下氘和氚的核外电子都被剥离掉了，
成为一团由裸原子核和自由电子所组成的气体，氘和氚以每秒几百公里的速度互相碰撞，迅
速并剧烈地进行合成氦的反应，放出大量的聚变能量，这样就完成了氢弹的整个爆炸过程。

原子弹和氢弹的区别
原子弹的外形和普通生磅炸弹的形状是差不多的。

不过，原子弹所用的炸药和内部结构是很
特别的，它里面的炸药是用铀235或钚239等做的，而且炸药是分成一小块一小块的，每
块炸药都做成一定的形状，它们每块的重量都不能超过“临界质量”，否则它们就会自动爆炸！
当把每一块炸药合起来时，就是一个球形或椭球形，质量也就超过临界质量，这时原子炸药
就会产生不可控制的链锁反应，而突然发生激烈的原子爆炸。

通常是在一块块原子炸药外围放上普通炸药，再安上自动控
最外层就是坚硬的外壳。

当我们需要在某时某地爆炸原子弹时，可以利用飞机或其他运载工具把原子弹带上，在爆炸
前将雷管的自动点火装置调整好，然后把原子弹投下去，当工作人员进入安全位置后，自动
点火装置就将雷管点火，使普通炸药爆炸，并把各块原子炸药挤成一个球形或椭球形，这时
由于原子炸药数量超过了临界质量，于是很快地产生链锁反应而发生原子爆炸。

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7、氘化锂6，氘
和氚等做成的。

氢弹的炸药只能在几千万度的高温下，产生聚变热核反应，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，必须要
供给它2000万度以上的高温，这种高温可以用原子爆炸来实现，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。

如果用氘氚或氚做氢弹的
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。

这样可以增加氢弹的威力。

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。

目前，最小的原子弹、氢弹，其威力为100吨T.N.T炸药爆炸的威力；最大的战略核武器——氢弹，其威力可以达到5000万吨T.N.T以上炸药的威力。

原子弹、氢弹的种类很多，有原子地雷、原子水雷、原子鱼雷、原子炮等，还有核导弹。

最新又制造出一种中子弹，它是由一枚超小型原子弹点火的小型氢弹，它的威力约等于1000吨T.N.T级炸药的威力。

其爆炸杀伤半径虽然只有200米左右，但中子杀伤半径可以达到1000米。

发展
在历史上，轻核的聚变反应实际上比重核裂变现象还要发现得早，但氢弹却比原子弹出现得晚，第一颗氢弹在1952年才试制成功，而可控制的聚变反应堆由于障碍重重，至今仍是科学技术上尚未解决的一个重大问题，原因是要实现轻核聚变反应的条件比实现重核裂变的条件要困难得多。

目前发展氢弹之重点有二点：如何使得威力增加以及如何使弹径及重量减少，目前已有1000万至1400万吨威力的核弹进行试爆，威力是不小，但是要缩小它的体积及重量就没有那么简单，其中最令人注目的理论是集中雷射使氢弹引爆，这类炸弹可以变得很小，因为它不需原子弹
器，其体积小到可以装在战机使用的飞弹内，也可用飞机空投或放在无人飞机(UAV)上，甚至使用在短、中、长程弹道飞弹上。

探索新原理，研究新的热核材料，用雷射来引爆氢弹，使氢弹可达到真正的"干净"，热核武器中除使用氘化锂和一定数量的氚化锂外，还含有少量的氚，以加速热核反应，美国的氚年产量较大，每年也不过一、二公斤，由于氚的衰变，需要定期替换，所以大部分氚除了用来维持核武库贮备，只能有一小部分用于制造新武器，因此除了设法增加氚的生产外，俄、美两国都研究新的热核材料，据报导美国已经掌握了几种特殊聚变材料，曾用在义勇兵2型ICBM的MK-11C弹头上，多年来俄、美两国也展开了对超钸元素的研究，这种元素可用来制造微型核子武器，但是获取这种材料是相当困难的，而且费用极为高昂。

氢弹的研制是在第二次世界大战末期开始的，自从原子弹试爆之后，因为它能产生上千万度的超高温，也为日后研制氢弹开创了条件，美国在研制氢弹初期，经过了多次试验都没有成功，1950年以后美国又重新开始试验，并且利用电脑对热核反应的条件进行了大量计算之后，证明在钸弹爆炸时所产生的高温下，热核原料的氘和氚混合物确实有可能开始聚变反应，为了检查这些结论，他们曾经准备了少量的氘和氚装在钸弹内进行试验，结果测得这枚钸弹爆炸时产生的中子数大大增加，说明了其中的氘氚确实有一部分会进行热核反应，于是在这次试验后，美国加紧了制造氢弹的工作，终于在1952年11月1日，在太平洋上进行了第一次氢弹试验，当时所用的氢弹重65吨，体积十分庞大，没有实战价值，直到1954年找
到了用固态的氘化锂替代液态的氘氚作为热核装料之后，才缩小了体积和减轻重量，制出了
可用于实战的氢弹，随着科学技术的发展，氢弹与洲际弹道飞弹的结合就为现代世界带来了以暴制暴的恐怖和平，使得人类进入按钮战争的时代，任何一个核子强国在战争中使用氢弹，也就是世界末日的来临!到目前为止，所有被制造出的氢弹当中，威力最大的是由苏联所制造的，当量为七千万吨的超大型氢弹，但因为过于笨重及庞大，难以搬运，欠缺实用性，因此早已退役。

核子武器发展水平的高低衡量标准，一般来说有四个，就是威力比、核原料利用率、干净化程度和突防能力：
所谓威力比是指每公斤重的核子弹所产生的爆炸威力，即爆炸的总当量与核武器重量之比，它是核武的一项极其重要的指标，从威力比的大小，可以看出核武小型化的水平，目前俄、美两国在百万吨当量以上的核子武器，它的威力比水平约为每公斤弹头达到2500～5000吨当量，20万吨～100万吨当量的核武威力比水平大约为每公斤弹头约2200～2500吨当量，跟威力比有关的另一个问题是分导式多弹头飞弹的大力发展，由于多弹头增加了额外的结构重量，所以威力比会相对应地降低，弹头数目越多，下降的幅度越大，例如美国的义勇兵2型和海神潜射飞弹的核弹头，它们的威力比大约是每公斤600吨TNT当量，目前俄、美两国都在
但不管怎么改进，如果还是采用铀235和钸239
不能像过去那样大幅度的几十倍甚至几百万倍的增长。

核原料的利用率反映了核武的技术水平，是指在核爆的时候，核弹中有多少核原料产生裂变链式反应而释放了能量，有多少核原料没有产生裂变链式反应而被核弹中的炸药给炸散了，随着科学技术的发展，核原料的利用率有了很大的提高，有的已经提高到25%以上，比以前提高了5倍左右，近年来在新型的核武器中，核原料利用率又有新的提高，但是要达到100%几乎是不可能的事。

所谓干净化程度是指核武在爆炸时总能量中裂变能和聚变能所占的比重，由于现在的氢弹必须依赖原子弹来引爆，所以必然会产生大量的放射性裂变物质，根本谈不上什么干净，俄、美两国自称已经拥有了所谓的干净氢弹，实际上只是在氢弹爆炸的时候相对地增加了聚变的比重，减少了裂变的比重，使得放射性裂变产物相对地减少了，据说美国的氢弹裂变比重已经降到只占总能量的百分之几。

突防能力也是核武水平高低的一项衡量标准，所谓突防能力，主要是指核武本身突破敌方各种防御措施的能力，例如把单弹头发展到多弹头，就是提高核武突防能力的有效手段之一，另外，由于反飞弹武器的出现，人们正利用X射线、γ射线、中子、β粒子、电磁脉冲，以及雷射和粒子束武器等等来对付攻击性核子武器，这迫使核子武器必须具有相对应的抵抗能力，也就是所谓突防能力，对核武各种部件的薄弱环节进行强化，就是抵抗那些敌方防御手段的有效办法。

现今俄、美两国都
型化的发展，分导式飞弹携带的核弹头越来越多，进一步提高了核子武器的威力，氢
弹是现代战略核子武器的主力，氢弹被个别国家(指美国)掌握时曾对其它国家起着核威慑的
作用，当个别国家垄断氢弹制造技术被打破以后，核子武器就成为人类这个地球上保持政治、
军事和经济稳定的手段，氢弹作为战略核武器还在向小型化、定向化方向进一步发展，这种
核子武器在和平时期具有新的安全参数，而在战时则能有效并可靠地摧毁目标，这种武器一
方面它对全球的放射性污染仅为现有核武的数百分之一，而另方面，能摧毁敌方在外层空间
和地面的目标，正是这种武器引起世界各国人们的恐惧。