氢弹只有中国有吗?

全球只有中国有30枚氢弹?这是一个谣传,其实中美俄英法五大常任理事国都有自己的现役氢弹,而且数量都不少,比如美国就有几千枚,我国也不止30枚。
但是,我国的氢弹确实和其他的国家的不太一样。世界上最先引爆氢弹的是美国,他们的核物理学家泰勒·乌拉姆发明了一种以他名字命名的氢弹构型,也就是“T-U构型”。该构型也成为除我国外的其他4个常任理事国所用的氢弹构型。因为种种原因,我国无法获得T-U构型的技术,但是在自己的努力下,发展成功了氢弹,我国自己研发的构型叫做“于敏构型”,这是我国氢弹的最大特点。
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图为东风-41洲际导弹,他就是使用氢弹作为弹头。
那什么叫做T-U构型呢?我们首先需要知道,氢弹作为一种聚变核爆炸,其聚变材料需要在极端高温和压力强烈升高、裂变材料轰击的情况下,才能发生热核反应,成功引爆。因此,氢弹之所以强大,就在于他是拿原子弹作为自己的引爆的“扳机”。但是也由于这种两次爆炸式的结构,导致氢弹的构型设计非常困难,毕竟人类的材料技术是有限的,原子弹爆炸的强大破坏力首先就是破坏氢弹的弹体,如何确保准确、充分的引爆聚变材料是十分关键的。
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图为T-U构型氢弹,结构为美国W87弹头。
要知道,在五大常任理事国之外,朝鲜是唯一进行过多次氢弹试爆的国家,但是由于朝鲜氢弹构型设计的问题,导致朝鲜氢弹经常出现“炸扳机不炸氢弹”的情况,也就是作为引爆的原子弹爆炸了,但是核聚变材料没有成功引爆,或者没有充分引爆,这都不算成功,也导致了朝鲜氢弹的爆炸当量是很低的。
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图为T-U构型氢弹基本原理。
因此,在氢弹设计中,T-U构型把裂变材料放在锥形弹头的上部,把聚变材料放在锥形弹头的底部,因为锥形弹头的下部体积更大,确保了下部聚变材料的空间能更大一些,装的更多一些,毕竟裂变材料只是扳机,不需要那么多。两个材料的中间是X线透镜,也叫作炸弹透镜,把裂变爆炸产生的能量轰击到聚变材料上。这就叫做T-U构型,他的结构比较简单,也比较容易想到。不过,结构原理虽然简单,但是工程设计和制造的难度很大,以我国当年的实力,不但无法设计出来,也无法获得该技术。
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图为美国W-88核弹头,是T-U氢弹的发展型。
我国自力更生,发展了自己的于敏构型氢弹,而且有很多的优势,取得了意想不到的好效果。比如,于敏构型氢弹能在重量比西方T-U构型氢弹小的多的情况下,爆炸产生更大的当量,这就是因为于敏构型设计的成功。同时,于敏构型氢弹的储存条件没有什么讲究,可以随时就装填在导弹之内,而T-U构型氢弹的弹头,则需要专门存放在冷藏设备中,因此就实战中的反应速度来看,于敏构型也更有优势,且对于维护设施的需求也更低,成本也更便宜。当然,西方国家也通过弹头轮换储存的方式实现了氢弹的随时战备值班,只不过操作程序上更加复杂。
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图为美国氢弹弹头。
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图为分导式多弹头设计。
于敏构型为何如此优秀呢?因为他把原本分开的裂变材料和聚变材料,放置在了一个多层球体之中。其中,裂变材料位于中心位置,而聚变材料环绕了裂变材料一圈,这两个层中间是炸弹透镜。换言之,把过去胶囊式的T-U构型结构,变成了多层的球体结构。这样做的好处很多,裂变材料的能量能够被充分利用,而且爆炸产生的能量能够完全作用到聚变材料上。看上去似乎道理也很简单,但是设计难度依然很大,西方无法掌握,原因就在于如何在裂变材料爆炸后,不炸坏外部的聚变材料壳,而是充分引爆他们。
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图为于敏构型氢弹原理。
您瞧瞧,我们不了解他们的,他们也不了解我们的,但是事情有时候就是这样,殊途同归了。更加难能可贵的是,T-U构型可以利用其堆叠式的结构,新增一层裂变材料,于是把爆炸过程从过去的裂变-聚变,变成了裂变-聚变-裂变的过程,前者就叫二相弹,而后者叫做三相弹。我国则是在于敏构型中,再添加了一层裂变材料外壳,于是也简单的变成了三相弹。于是,中西方的氢弹都从二相弹演化到了三相弹。
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图为T-U构型氢弹爆炸程序图。A是引爆裂变材料,B是裂变爆炸,C是裂变爆炸开始进入炸弹透镜,D是引爆聚变材料,E是聚变材料爆炸。
非要比较哪种构型更加先进,恐怕也不太好判断,但是各有各的优势。比如,T-U构型弹头比较细长,可以在一个体积不大的导弹弹头内装载一簇弹头,因此美国的三叉戟导弹在体积不大的弹头内愣是塞进去8枚分导式弹头,都是W88锥形弹头。于敏构型弹头体积较大,但是重量较轻,由于其球形结构,因此装载的分导式弹头数量要少一些。不过近年来,随着我国导弹技术的进步,也在球形氢弹外制作了锥形弹体,在东风-41、东风-31AG、巨浪-2这些战略导弹上,都能够装载6枚以上的分导式多弹头了。
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图为于敏构型氢弹多层次示意图。
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图为东风17高超音速滑翔式弹头,他需要更加新型的氢弹构型,已经研发出来了,只是我们网友不知道其中奥妙而已。
于是,世界上就出现了五大常任理事国合法拥有氢弹的局面,印度和巴基斯坦虽然能研发出原子弹,但是过不了氢弹这一关,就是卡在了构型上,道理简单,做起来难。我国虽然当年也被技术封锁,美苏都不支持我们发展核武器,但是我们自力更生,愣是发展了于敏构型,虽然和他们不同,但是我们也很自豪,起码我们自己的构型也能实现所有功能,而且爆炸的效率更高,反应的速度更快,对于储存条件的要求更低,更加符合实战化的需求。
未来,随着高超音速武器的发展,核武器的构型还不可避免的需要改进,都要朝着扁平化的结构发展,到那个时候,估计还会有更先进的构型出现呢,让我们拭目以待吧。