目前哪个国家能实现核弹头小型化?

在核武器出现后,各国现在不断的实验更大当量和重量的核弹头,力求一击即灭的强大力量,并制作出来了“大伊万”这样的巅峰之作。但是由于大当量所产生的巨大自身重量所带来的极高成本和使用困难,而且会造成大量无辜平民是伤亡和环境污染,在制导技术开始快速发展后,所以各国相继放弃了大当量的核弹头,转而走上了核弹头小型化的道路。核弹头小型化的好处有很多,现在的小型化弹道当量一般在百万吨级,相较与大型核弹,小型化核弹头可以大量搭载与洲际导弹和弹道导弹中,大大增强了突防能力和精确打击效果。

但目前完全掌握了核弹小型化的只有美国和俄罗斯(继承苏联技术),因为两国都进行了大量的核实验,拥有了大量的数据和经验。核武器小型化的衡量指标是比威力,比威力越大就说明它的反应效率越高,在核武器的发展初期,因为一代原子弹设计原理的限制,所以比威力一般较小,当量也无法进行提升,到了第二代的氢弹时,由于理论威力可以无限大,所以比威力已经接近了设计极限,现在氢弹头的比威力可以达到4.4千吨/千克。但到了小型化时,比威力会有明显下降,只有其二分之一左右,不过因为当量和威力并不是线性方程。等效比就解决了威力不知的问题,证明了小型化核弹头的威力可以和氢弹像比较。

目前哪个国家能实现核弹头小型化?

根据爱因斯坦的质能公式E=mc^2,要释放能量需要有质量损失。由于系数非常大(光速c的平方),所以很小的能量损失便会产生巨大的能量。而铀235的裂变反应(原子弹)和氘和氚的聚变反应(氢弹)中均有可观的质量损失,因此均能产生大量能量。

按照目前的业界标准,制造一枚50万当量TNT级别的核弹,只需要约4千克钚和约20千克高浓缩铀。剩下的那么多的体积和重量,只不过是为了让核弹能够起爆的各种配套设施,核装药没多少。

下面举几个美军现役核弹头的例子,就知道现在的氢弹可以小型化到什么样子了。

目前哪个国家能实现核弹头小型化?

“战斧”巡航导弹的W80弹头

这是一种小型热核弹头,核聚变原理,T-U两级构型,当量可变,从5千吨到15万吨TNG。

主要用于尺寸严格受限的各型巡航导弹的战斗部,如空军的ALCM和ACM系列,海军的“战斧”等。

尺寸很小,物理包重130公斤,直径300毫米,长度0.8米.

NB之处就是飞行中(in-flight)调整爆炸当量,最小当量就是只引爆用作为“扳机”的核聚变初级,也就是当原子弹用,约5千吨TNT;最大威力就是核聚变次级也引爆,达到15万吨。

最先进的W88,洲际导弹一次能带12个

1999年被官方自称为“美国最先进的核弹头”,装备“三叉戟”潜射洲际导弹,用Mk 5型再入载具时最多可以装载12枚W88弹头,但根据美俄核裁军协议,最多只能带8个。

是典型的T-U构型氢弹的进一步发展,有一个椭球型的核裂变初级,和一个球形核聚变次级。但又填充了大量U238等高浓度核裂变材料来增加威力。这种“裂变-聚变-裂变”弹有时候也被成为“三相弹”,算是氢弹的升级版。

因此W88的尺寸不大,高1.7米,直径0.55米,重量小于360公斤,允许洲际导弹携带更多的弹头,或者射程更远,而威力也不小,47.5万吨,算是现役最大的导弹用核弹头!

目前哪个国家能实现核弹头小型化?

核武器有四种设计原理:枪法原子弹,内爆法原子弹,助爆型原子弹和分级内爆氢弹。第一种虽然结构简单,但小型化后裂变效果差的缺点拿以解决。第二种的反应效果好,但无法减少炸药质量而难以进行小型化。第三种的原理最适合进行小型化,也是各国的主流选择。而第四种威力远大于前三个但设计难度较高。小型化核弹头相较普通核弹,其设计难度和危险系数也大大提高,如何控制危险系数将是未来各国的所要面对首要困难。

来源:东区崔哥

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