背景资料：氢弹

氢弹爆炸

氢弹爆炸

氢弹模型

　　氢弹（hydrogen bomb）

　　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氢核，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[1]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TNT当量的三相弹，裂变份额一般在50％左右，放射性污染较严重，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年代初，已研制出一些能增强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（d-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TNT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。

　　氢弹比原子弹优越的地方在于:

　　1.单位杀伤面积的成本低；

　　2.自然界中氢和锂的储藏量比铀和钍的储藏量还大得多；

　　3.所需的核原料实际上没有上限值，这就能制造TNT当量相当大的氢弹。

　　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。

　　氢弹的缺点

　　1.在战术使用上有某种程度上困难。

　　2.含有氚的氢弹不能长期贮存，因为这种同位素能自发进行放射性蜕变。

　　3.热核武器的载具，以及储存这种武器的仓库等，都必须要有相当可靠的防护。

　　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，因为它不需原子弹的部分，新式氢弹之原理一直没有公开，1956年5月间美国宣称已能制造小型热核武器，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。

　　氢弹的研制历史沿革

　　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、美两国都在加紧进行地下核子试验，改进核弹头的质量，使其不断地小型化，进一步提高威力比，但不管怎么改进，如果还是采用铀235和铀239作为核原料的话，那么它的威力比就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、美两国都在积极发展新的核原料和各种新型号的核弹头，使核武不断地小型化，随着核弹头小型化的发展，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。

　　各国从原子弹爆炸到氢弹实验所用时间

　　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。

　　第一颗氢弹的爆炸

　　1952年10月31日，太平洋 埃尼威托克岛第一颗氢弹的爆炸。这是把相对论运用到原子核物理学，从而使原子能的释放成为现实。质量的减少与能量的释放相对应，释放出来的能量等于减少的质量乘以光速的平方，即E＝mc2(平方)。基于相对论的结论可以断定，在最重的核发生核反应时，即大量质子和中子组成的重核分裂为较小的核时，就释放出能量。

　　和平核聚变技术目前的进展

　　现在核聚变技术的成熟的应用就是氢弹。不过基于核聚变技术可以产生巨大的能量,很多国家，包括我国都在积极研究和平核聚变技术，即实现人工控制核聚变,使它用来发电,就像裂变一样。但是也正因为能量太大了，使它极不受控制，现在仅有的成果就是能够利用托卡马克装置实现2000-5000万度以上的人造太阳，普遍能仅仅能维持数十秒钟。日本在2000万度的温度下,使“太阳”稳定地存在了31分钟45秒。

　　我国最近实现了长达20秒的可重复高温等离子体放电，最高电子温度超过3000万度，令人鼓舞。

　　“氢弹之父”

　　　－1908年出生于匈牙利

　　爱德华·特勒于1908年1月15日出生于匈牙利首都布达佩斯的一个犹太家庭，父亲是一名律师，母亲是钢琴家。和爱因斯坦一样，将近两岁才张口说话的特勒在小学就显露出超人的数学才能。苦于父亲的压力，特勒在德国莱比锡大学学习的是物理，但他从来没有放弃对数学的钻研。1930年，特勒获得了莱比锡大学的物理博士学位，并在德国的一所大学任教。

　　　－1935年移居美国

　　1935年，由于纳粹势力的甚嚣尘上，特勒和妻子米奇被迫离开德国前往美国执教于乔治华盛顿大学，直到1941年才离开该校，而他就是在那一年成为美国公民。

　　　－1939年开始投入原子弹研究

　　1939年，特勒和其他两名资深核物理学家一起，竭力支持爱因斯坦向当时的美国总统福兰克林·罗斯福写信，说明研制开发原子弹的必要性。在白宫的授意下，由著名核物理学家、“原子弹之父”奥本海默牵头，在新墨西哥州的拉斯阿拉莫斯成立秘密实验室，研制原子弹。1943年，特勒携妻带子离开芝加哥大学，加入了奥本海默制造原子弹的“曼哈顿计划”，并成为该计划的主要研究人员之一。1945年7月16日，世界上第一颗原子弹在新墨西哥州试爆成功。

　　　－1952年第一枚氢弹试爆成功

　　　1949年，当苏联研制成功第一枚原子弹之后，特勒力促杜鲁门总统加快氢弹的研究。他也因此重返洛斯阿拉莫斯实验室，全力以赴投入到氢弹的研制工作中去。1952年11月1日，世界上第一个热核聚变装置在太平洋上的恩尼威托克岛爆炸成功。特勒名副其实地成为了“氢弹之父”。

　　与此同时，特勒又说服政府在1952年成立了第二个核武器实验室———利弗莫尔国家实验室，他首先出任顾问，于1954年出任副所长，1958年到1960年出任所长。在此之后一直在那里担任顾问，直到1975年退休。

　　－1952-1954年卷入“奥本海默风波”

　　在利弗莫尔实验室任职期间，他首次公开批评主持曼哈顿计划的著名科学家奥本海默，认为他当时提出的氢弹研制计划进展太慢，以至于让苏联后来居上。之后他又受聘于胡佛研究所担任顾问。他制造更具威力核弹的雄心壮志，遭到了主张集中精力制造原子弹的奥本海默的反对。两人的交恶从此开始。

　　在“麦卡锡主义”盛行的20世纪50年代，奥本海默被怀疑成“苏联间谍”而接受联邦调查局的调查，而特勒则是该案的重要证人之一。在听证会上，虽然他没有直接指认奥本海默为间谍，但他所作的“奥本海默诸多行为都令人费解”的暧昧证词却直接导致1954年奥本海默面临间谍罪的严厉指控。他这种做法遭到了当时诸多知名科学家的非议。

　　－20世纪80年代提出“星球大战”计划

　　特勒对于国防的特殊情结，源于其早年在匈牙利革命和纳粹时期的亲身经历。他的这种情结并没有随着氢弹的研发成功而消退。到了20世纪80年代，特勒又意识到了世界各国弹道导弹的威胁。他因此向当时的里根政府提出了旨在防御突发导弹袭击的“星球大战”计划，从而再次深远地影响了美国的国防政策，他也因此成为在民主共和两党间左右逢源的“冷战卫士”。

　　虽然在工作上十分严谨，但生活中的特勒却是一个兴趣广泛而不乏幽默感的人。特勒不仅是一名乒乓好手，还经常演奏莫扎特等人的钢琴曲。即使在他晚年中风后，医生问及他是否是那位“著名的特勒博士”，特勒幽默地回应说：“不，我是那个臭名昭著的特勒博士。”

　　网站论评：

　　爱德华·特勒不仅是美国的“氢弹之父”，也是名副其实的世界“氢弹之父”。虽然氢弹爆炸成功是当时两个超级大国相互进行军备竞赛的产物，也给人类带来了严重而深刻的和平危机，但是，它无疑是人类科学和技术巨大进步的标志性产物。氢弹的成功爆炸宣告了人类可以也能够利用轻核能源时代的到来，尽管还不是完全可控的“热核聚变”利用方式。

　　同时，我们也可以从氢弹的试制成功看到，科学技术进步能够快速推动人类文明，也能够毁灭人类的一切文明！它始终是悬在我们头上的“双刃式”“达摩斯剑”。我们关注科学技术进步的同时，也应当同样关切人类自身的命运。

　　正如枪炮可以用之维护正义，但它的失控也可以带给人类空前绝后的灾难。人人有其缺点，由人所构成的组织也会有荒谬之举。利用贫铀弹造成他国无辜儿童成批出现贫血病；利用航空飞机造成纽约“双塔楼”仅半个小时就消失，并造成近三千无辜生命殒灭；物质的文明也演绎出了两次世界大战的爆发......历史的悲剧会否重演？！在我们埋头于科学研究筹建人类物质文明的同时，我们更应该对人类未来的命运和发展作一科学的、公正的、富有建设性和创造性的、具有历史考究性的理性化思考和科学评估。

　　今天科学技术的进步已经远远超出了氢弹的爆炸成功。像“克隆”等生物技术的进步和繁荣它会不会同样带来无可挽回的生态灾难？SARS病毒至今没有找到源头，我们不能不胆颤惊心。当纳米技术发展到工厂化智能尘粒制造阶段，人类还有没有道义和自由可言？恐怖杀人于无形胜于“定点清出”的可怕忧虑又会是子虚乌有的吗？！全世界精心建立的网络体系又会不会一夜之间灰飞烟灭......

　　如果物质的文明受制于没有科学、没有道义、没有理性的政治团体和组织，人类社会将是灾难深重的，绝非仅仅如人民处于水深火热之中一般境地可言。这同样是我们热爱科学的人们需要严肃讨论而不可回避的一个现实性历史性话题！“责任重于泰山！”这绝不是金钱所依赖的问题，我们确实面临一种人类能不能再进行下去的危机，这也自然包括每一个中国人未来的切身命运！

　　苏俄氢弹核试验--世界上至今为止最大一次核爆炸为了在核竞争中压服美国，苏联军方决定在新地岛试验场进行新的核爆炸试验。

　　开始计划的核爆当量为10000万吨TNT，计算出爆炸威力的半径为1000公里时，由于离新地岛750公里即有城市和人口稠密居住区。军方直接请示赫鲁晓夫后决定把装药量减少一半，为5000万吨当量。专家测算，假如被投在纽约，城市也会立刻化为灰烬。即使在很深的地铁下面也难以幸免。因为所有出入口都将被烈焰熔化。离爆炸中心700公里以内的城市也在劫难逃。爆炸实验最后决定在新地岛试验场进行。试验场占据了整个新地岛，覆盖面积为8.26万平方公里。

　　1961年10月30日早上，重26吨的“大伊万”氢弹被装进了1架图-95战略轰炸机。飞机从距离试验场1000公里以外的摩尔曼斯克奥列尼机场起飞。上午11时32分，“大伊万”在试验场上空爆炸。图-95以最快的速度离开了投弹地点，并在爆炸前飞出了250公里，可是爆炸产生的剧烈的冲击波来势更快，巨大的轰炸机被一会儿抛上一会儿抛下，像在惊涛骇浪中一般。其身后形成了一个新地岛居民乃至世界上所有生命谁也未曾见过的恐怖万分的蘑菇火云，迅速膨胀并盘旋上升。热核反应所产生的电磁扰动3次传遍全球，通红的蘑菇云高达70公里。 世界上至今为止最剧烈的一次核爆炸产生！

　　核爆炸后，4000公里以内的所有的飞机、导弹、雷达、通讯等设备全部都受到不同程度的影响。苏军整个通讯失去联系的时间长达一个多小时。而其对手美军也遭了殃，首当其冲的是最靠近苏联国土的阿拉斯加和格陵兰岛，美军驻阿拉斯加和格陵兰岛上的北美防空司令部的电子系统大都受损，雷达无法操作，通讯中断。

　　由于太过恐怖，对环境破坏太过于严重，威力过度没有意义，从此以后世界各国再未进行过如此疯狂的核试验。