(一)核武器從釋放能量原理的角度劃分,可以分為裂變核武器與聚變核武器:
1、裂變核武器(原子彈)
一個(gè)重原子核(如鈾235,钚239)分裂為質(zhì)量相接近的兩個(gè)或幾個(gè)較輕的原子核,稱為核裂變。利用鈾235或钚239原子核的自持裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)原理制成的核武器,稱為裂變核武器,通常稱為原子彈。
平時(shí),原子彈中的鈾235和钚239裂變裝料處于次臨界狀態(tài),不會(huì)產(chǎn)生核爆炸。起爆時(shí)利用常規(guī)炸藥爆炸使次臨界狀態(tài)的裂變裝料在瞬間達(dá)到超臨界狀態(tài),產(chǎn)生自持裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)并將反應(yīng)能量以爆炸形式瞬間釋放出來。
按起爆方式,原子彈可分為槍式和內(nèi)爆式兩種。前者的核裝藥由若干塊處于亞臨界的鈾235或钚239組成?;瘜W(xué)炸藥爆炸使其合攏,達(dá)到超臨界狀態(tài),實(shí)現(xiàn)核爆炸。后者是利用化學(xué)炸藥爆轟,通過內(nèi)爆壓縮處于亞臨界狀態(tài)的裂變材料,使其密度加大而達(dá)到超臨界狀態(tài),實(shí)現(xiàn)核爆炸。
2.聚變核武器(熱核武器,氫彈)
輕原子核相遇,聚合成為較重的原子核,稱為核聚變。聚變反應(yīng)必須在極高溫度(幾千萬(wàn)度)下才能發(fā)生,因此又稱為熱核反應(yīng)。聚變反應(yīng)釋放的能量高于裂變反應(yīng),1千克氘(符號(hào):D)、氚(符號(hào):T)混合物完全聚合釋出的能量是1 千克鈾235裂變能量的四倍多。
利用氫的同位素氘、氚等輕原子核的聚變反應(yīng)原理制成的核武器稱為熱核武器或聚變武器,通常稱為氫彈。目前熱核反應(yīng)的條件只能由原子彈爆炸來提供。因此目前氫彈都用原子彈作為引發(fā)聚變反應(yīng)的“扳機(jī)”,又稱為“初級(jí)”。氫彈內(nèi)發(fā)生熱核反應(yīng)并用高能中子誘發(fā)重核裂變的部分稱為氫彈主體,又稱次級(jí)。氫彈的初級(jí)和次級(jí)按特定的組合方式裝在同一彈殼內(nèi)。
3.中子彈(加強(qiáng)輻射彈)
以高能中子為主要?dú)蛩囟鄬?duì)減弱沖擊波和光輻射效應(yīng)的核武器,稱為中子彈,或“加強(qiáng)輻射彈”,或“弱沖擊波強(qiáng)輻射彈”。
中子彈是一種小型、低當(dāng)量氫彈,它以氘和氚為聚變材料,以盡可能低的核裂變當(dāng)量彈為“扳機(jī)”,使其中子輻射大大增強(qiáng),沖擊波、光輻射和放射性沾染均相對(duì)減弱。據(jù)測(cè)算,1 枚當(dāng)量為1千噸的中子彈,在150米高度爆炸時(shí),其瞬時(shí)核輻射殺傷半徑可達(dá)800米,對(duì)坦克乘員的殺傷相當(dāng)于1枚當(dāng)量為1萬(wàn)噸的原子彈,而沖擊波對(duì)建筑物的破壞半徑約為550米,不及該原子彈的1/2。
中子彈扳機(jī)的特點(diǎn)是利用較少裂變材料就能放出較多能量以滿足氘氚聚變反應(yīng)所需的高溫。其技術(shù)關(guān)鍵一般說來是:用臨界質(zhì)量小的钚239代替鈾235,使裝料減少到1/3;在裂變扳機(jī)中加入少量氘氚混合物。中子彈爆炸過程大致如下:首先是化學(xué)炸藥爆炸引發(fā)钚239的裂變反應(yīng);然后钚239的裂變反應(yīng)引發(fā)“扳機(jī)區(qū)”氘氚混合物的聚變反應(yīng),產(chǎn)生大量高能中子,促進(jìn)钚239的裂變,放出更多中子并進(jìn)一步提高“扳機(jī)區(qū)”的溫度。此過程稱為“中子反饋”;中子彈用的此種扳機(jī)稱為“加強(qiáng)原子彈”;最后裂變反應(yīng)產(chǎn)生的高溫高壓引發(fā)聚變材料區(qū)氘氚的聚變反應(yīng)。
中子彈是一種戰(zhàn)術(shù)核武器,能有效地殺傷人員和對(duì)付裝甲集群目標(biāo),其對(duì)建筑物和武器裝備的破壞作用很小,放射性沾染也很輕。適合于本土防御作戰(zhàn)使用。
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