核武器
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[编辑] 世界各国核武器状况
人類曾兩次在战争中使用核武器，第二次世界大戰实行曼哈顿计划的美國在日本的广岛市和长崎市投下兩枚原子彈。 至今有美國、俄羅斯、法國、英國、中國、印度、巴基斯坦、北韓及以色列宣佈擁有核武。其中的乌克兰与南非因和平原因放弃其国家的核武，属于曾经拥有核武的国家。 被称为“巴基斯坦核弹之父”的卡迪尔汗已经对外承认了自己向朝鲜、利比亚和伊朗三个被美国称为“流氓政权”的国家出售核武关键技术。[1]，其中朝鲜已核試驗成功，利比亚卡扎菲迫于美军压力已宣布放弃核武计划，而伊朗还在因伊拉克战争与萨达姆被判绞刑事件持观望态度。 国际原子能机构总干事巴拉迪称“有30个国家擁有迅速生产核武器的能力”[2]，他所指的“迅速”是在三个月内就可以拥有核武器，这已经接近全世界国家总数的1/5了。而且具有生产核武器能力的国家恐怕最少应该在50个国家以上，巴拉迪同时指出联合国每年的1.5亿美元用于防止核扩散的开销费用，根本不能有效阻止现在越来越多的国家通过拥有大规模杀伤性武器来实现“自卫”的“潮流”，核武器也可能会流入恐怖主义组织的手中。 [编辑] 核武器历史
此后，苏、英、法相继进行了核爆炸试验，接着又进行了威力更大的氢弹试验。据统计，地球上已记录到约2053次核试验。美国1093次，其中200次为大气层核试验（11次高空，81次中空，72次地面，36次水面），888次地下核试验，五次水下。前苏联进行715次核试验，其中大气层212次，地下核试验500次，水下3次。法国188次，英国43次，中国35次，印度6次，巴基斯坦5次。 [编辑] 種類[编辑] 裂变核武器
裂变核武透過裂变釋放能量。重核子如鈾或鈈在中子轟擊下產生裂变，分成為較輕的核子，同時釋放更多的中子，造成連鎖反應。傳統上裂变核武稱為原子弹。 大部分的裂变核武是使用化學炸藥，把在臨界質量以下的鈾-235或鈈擠壓成超越臨界質量的一塊，然後在中子照射下產生不受控的連鎖反應，釋放大量能量。起爆的方式可分為鎗式和內爆式。美國第一枚投擲在日本廣島的核武小男孩即為鎗式起爆的鈾彈。第二枚投擲在長崎的胖子為內爆式起爆的鈈彈。 一磅的鈾-235可放出大約三千七百億焦耳的能量，約為82太焦耳/公斤 (TJ/kg)。一般的連鎖反應只維持一微秒 (μs)，功率約為82 艾瓦/公斤 (EW/kg), 或每原子 200兆電子伏/秒。 [编辑] 聚变核武器聚变核武透過核聚變釋放能量。輕核子如氫或氦結合成較重的元素，同時釋放大量的能量。使用聚变過程的武器亦常被稱為氫彈，因為氫是聚变的常用材料。聚变核武有時亦稱熱核武器，因為它們的連鎖反應需要更高的溫度啟動。 一般的氫彈會先引爆作為前級的裂变彈，造成足夠的溫度及壓力，之後的後級聚变才會開始。後級可以無限制地連鎖起來，製成比普通裂变強力很多的核武。 [编辑] 裂变/聚变核武器區別核武器是於屬於裂变還是聚变核武，要靠分辯武器能量的主要來源。因為現代的核武通常結合兩種核反應：聚變需要先以裂變產生足較的溫度及壓力啟動；同時裂變在聚變開始後效率會得到提高。故此部分核武是三級設計：最先在外圍第一級先用核裂變，造成聚變條件。中部第二級聚變發生後，再引起彈頭中心的第三級的第二次裂變反應，造成裂－聚－裂反應的三級核彈。此核弹称为三相弹、氢铀弹、三级效应超级炸弹或肮脏的氢弹。 [编辑] 骯髒彈骯髒弹（dirty bomb）现在是作为一个术语代指具有放射性、非核武器的武器。它装填着放射性材料，爆炸的时候将放射性物质抛射散布，造成相当于核放射性尘埃的污染，造成灾难性的生态破坏。自九一一之后，西方政府最主要担心的一个就是恐怖分子可能利用髒彈袭击人口稠密区，作为区域封锁武器，就像其他更高级的更复杂的放射性武器，可以将这个地区在以后的数年或十几年中，退化为不适合人类居住的放射性地区。然而大多数的分析人士认为，髒彈的作用更主要体现在心理方面，而它所造成的污染可以用昂贵但是有效的净化措施来治理。 [编辑] 感生放射：鈷核彈鈷核彈的原理是在彈殼使用鈷元素。聚变釋放的中子會令鈷變成鈷-60，一種會在長期(約五年內)釋放強烈伽傌射線的同位素，目的是維持長時期的強放射污染。除了使用鈷外，亦可使用金造成維持數天污染，或用鋅及鉈造成維持數月的污染。不過由於三級的裂－聚－裂核武亦能部分達成同一目的，故此已知的核武國沒有承認有生產鈷核彈。 [编辑] 中子彈中子彈是小型的熱核武器。武器內的X射線反射鏡及彈殼以鉻或鎳製成，讓聚变中產生的中子離開彈體。高能量的中子流比其他放射更具穿透能力。一般能阻隔伽傌射線的物料通常不足以抵擋中子流。因為只有水和電解質才能吸收中子，而生物中含大量水份，所以中子流對生物產生的傷害比伽傌射線更大。原先製造中子彈的目的，是希望可以殺人而不毀物(被戲稱為「業主炸彈」或「房貸積欠款炸彈」：能殺死屋內的人，但房子無損)。中子彈所產生的熱能及衝擊波被故意減低，而中子流則被加強。但事實上中子彈的熱及火仍然會對建築物造成一定的損毀。所謂「殺人不毀物」只是相對其他熱核武器。中子彈所加強的放射，只限於引爆的一刻，與感生放射核彈的長期放射有所不同。 [编辑] 红汞核弹用氧化汞锑作为中子源的核弹，所以体积和重量大大减少。一般小型的红汞核弹只有一个棒球大小，但当量可达万吨。美国怀疑恐怖分子手里的"手提箱核弹"就是红汞核弹的一种。 [编辑] 冲击波弹它是一种小型氢弹，采用了慢化吸收电子技术，减少中子活化,削弱其爆炸后辐射的作用,部队可以迅速进入爆炸区投入战斗。是一种战术核弹。 [编辑] 伽玛射线弹它爆炸后尽管各种效应不大，也不会使人立刻死去，但能造成放射性沾染，迫使敌人离开。 [编辑] 电磁脉冲弹利用核爆炸能量来加速核电磁脉冲效应的一种核弹，基本上對人體無害，但可使電器（或金屬）急速升溫燒毀。 [编辑] 核弹爆发的效应一个核子武器的能量主要通过四种机制放射出来：
能量以何种形式被释放还要仰赖武器的设计以及爆炸时的环境。放射性尘埃的能量释放是持续的，而其他三种都是立即的短暂的爆发。 这最初三种机制释放的能量根据炸弹的尺寸而有区别。热辐射机制相对于距离衰减最缓慢，所以越是大当量的核弹，这种机制就越显得重要。粒子辐射被大气强烈吸收，所以他只在小威力的爆炸中体现出重要性。而冲击波效应的衰减，是介于上述二者之间的。 在爆发的一瞬间，核装药在一微秒内达到平衡温度。在这一时刻，大约75%的能量都以热辐射形式，特别是以软X射线的形式存在，而其他的残余能量则都表现为武器碎片的动能。接下来，这些软X射线和碎片怎样与周围媒质作用就成为冲击波和光以及粒子之间怎样分摊能量的决定因素。总的来说，若是在爆心周围物质很密集，那么它们将非常有效的吸收能量，冲击波的强度将会被加强。 当爆发在接近海平面的大气中进行时，绝大多数的软X射线将在数英尺内被吸收。一些能量转而形成紫外線、可见光和红外波段的辐射，但更多的被用来加热空气，形成火球。 在高空的爆发中，由于空气密度的降低，软X射线更趋向于行走更长的距离，在它们终究被吸收后，只有更少量的能量用来推动冲击波（海平面的50%或更少），而剩余的都转化为其他形式的热辐射。 [编辑] 当量核武器的爆发的主要机制（冲击波和辐射）所造成的效果可以和传统炸药相比较。主要的不同是，核武器的能量释放更迅速也更强烈。因此，人们常用同等爆炸威力的黃色炸药(三硝基甲苯/TNT）的质量来衡量核武器的威力：
[编辑] 冲击波的破坏
核弹的主要的破坏力来自于冲击波效应。绝大多数的建筑（当然除了特别加固和抗冲击结构的工事），将受到致命的摧毁。冲击波的速度将超过每小时几百公里，而他肆虐的范围会随着核武器当量的增加而增加。两种相似又不同的现象将随冲击波的到来而产生： 大多数核武器空爆造成的破坏就是由静态超压和动态的疾风合成的效果。较长时间的超压拉动建筑结构使其变得脆弱，这时吹来的疾风再一举将其摧毁。压缩、真空和拉扯效应总共会持续若干秒钟，或者更长。而这里的疾风比世界上任何可能出现过的飓风都要更加凶猛。 [编辑] 热辐射核武器的爆炸会伴随有大量的电磁波辐射爆发，分布在可见光波段，及红外的和紫外的波段上。主要的伤害机制是造成灼伤及对肉眼的伤害。在晴朗的天气下，作用范围可超过冲击波。辐射光的能量是如此之强，它可以在冲击波留下的废墟中再制造一场大火。而热辐射所作用的范围，随武器当量的增加而显著地增长。 由于热辐射线是以直线传播的，所以任何不透明的物体都可以成为有效的壁垒阻止其传播。但是，如果空气中有雾气，这些小水珠可以散射辐射线使其向四面八方传播，于是所有的壁垒都会显著地丧失作用。 当热辐射线作用于一个物体时，部分的能量会被反射，部分被传导和转化掉，而剩下的会被吸收。吸收的比率取决于物体的特性和颜色。一个薄片状的物体可以将大部分的能量传导掉，同时浅颜色的物体可以反射许多辐射，它们受到的伤害都会小一些。对辐射线的吸收造成温度在表面的迅速升高，例如木材、纸张、织物等都会被点燃和烤焦。如果恰好这种物质是不良导体，那么加热现象只会在表面产生。 事实上，物质是否被点燃还仰赖于热辐射持续的长短，物质的厚度和包含的水分。在近距离上，所有的物质都会被加热蒸发，而在最远的距离上，只有最容易点燃和最脆弱的物质才会受到伤害。火灾并不一定只是热辐射线产生的，冲击波造成的混乱气流，也可能诱发大火。在广岛轰炸中，就有一场空前巨大的火灾，持续了20分钟。火焰加热空气使其上升，周围的空气填补这一真空，造成持续的指向爆心的强风。然而这种现象并不是核爆炸所特有的，在二战的大轰炸中，大量的燃烧弹或经常发生的森林火灾中的烈焰也能造成大风。 [编辑] 电磁脉冲
γ射线通过康普顿散射效应将电子反冲加速，得到高能的电子。这些电子被地磁场捕捉，在地表以上20到40公里的高度上产生共振。周期性振动的电子即可产生连续的电磁脉冲（EMP），持续大约1毫秒。下一个持续大约1秒数量级的效应是，大量的长条形的金属物体（如电缆），在电磁波通过时会像天线一样工作并产生高压。这些强大的短暂的高压，可以摧毁未经屏蔽保护的电子设备甚至是电线本身。但这种可怕的电磁脉冲对生物的影响人们却不甚了了。另外灼热的空气破坏了电离层，也会使无线电通讯受到影响。 唯一能够保护电子设备不受脉冲摧毁的措施是将其完全包裹在良导体内，或别的形式的法拉第笼内。当然，对于无线电通讯设备来说这是不可能的，因为它将收不到任何讯号。最大当量的核弹被用来实现大面积的，甚至是洲际范围的电磁轰炸。 [编辑] 原始粒子辐射核弹空爆中，大约5%的能量，以最原始的粒子和γ射线形式辐射掉了。裂变弹和聚变弹的中子辐射有很大不同。然而γ辐射的结构，无论是在这类爆炸式的核反应中，还是短半衰期的物质衰变中都是类似的。核反应粒子辐射随距离衰减快的原因，一个是它们的散布面积正比半径立方，强度即正比半径立方的倒数，一个是它们被大气强烈地吸收和散射。 粒子辐射的结构也与距离有关，在近爆心的地点，中子辐射强于γ辐射，但随着距离的增加，中子-伽玛比将减小。最终，中子成分与γ成分相比即可忽略。要注意的是，上述的这些距离，并不随爆炸当量的增加而有十分显著的变化。因此，越大当量的爆炸中，原始粒子辐射的效果就越不显著。在大块头的核弹中，譬如大于50kt，冲击波和热辐射的威力使得粒子辐射机制相形见绌，以至于被忽略。 [编辑] 放射性尘埃剩余的放射性残骸通过两种效应杀伤：放射性尘埃和中子感应机制，剩余粒子放射线从下列物质中产生：
在近地面的爆炸中，大量的土壤或水分将被火球加热蒸发，上升成为放射云。这些物质凝结后，由于混合了裂变产物和中子感应产物，将变得具有放射性。较大的颗粒将在24小时内沉降到爆心附近（也与风速和天气有关），而较小的颗粒有可能会在全球大气系统中漂流数周以至数月。一些当地沉降物覆盖的面积会远远大于热辐射和冲击波的范围，特别是在大当量的核爆中。在水面附近的核爆中，尘埃颗粒将较小，下落的比例将较小，而分布的面积就会比较广大。大量海水中的盐和一些水分，可以作为凝结核，引起当地的降雨从而使当地的核沉降大大增加。 全球放射性沉降的生物学破坏作用是由长半衰期的同位素在生物体内的富集主导的。像锶-90或铯-137这类元素，通过食物等进入人体。化学上，这些同位素和钙很像，他们会被误认为钙，而被吸收并沉积在骨骼中。这些高放射性的物质将会造成例如像白血病一类的放射性疾病。全球沉降的伤害效果毋庸置疑是小于当地的放射尘埃的。 在普遍的情况下，冲击波和热辐射的杀伤将远大于放射线的伤害。但是，放射线的辐射伤害比冲击波和热辐射更加复杂，人们对它也存在误解。各式各样的生物变异将在辐射区内的动物中发生。全身摄入高剂量放射性元素的个体将会立即死亡，其他摄入剂量较少的个体将会苟活，但也会随后来的并发症而死去。 [编辑] 武器的投送战略核武器常指用来摧毁战略目标（如城市）的大当量核武器；战术核武器是指用于摧毁小型的特定目标（如军事、通讯或永备工事等目标）的较小的类型。以现代的眼光来看，在广岛和长崎投放的原子弹只能算是战术核弹（当量分别为13和22千吨），同时现代的战术核弹比之又要紧凑和轻巧。 核武器的基本投放方式有：
其他可能的投送方式包括榴弹炮的核炮弹、核地雷（蓝孔雀）、核深水炸弹、核鱼雷、核迫击炮弹。50年代，美国研制了用于空中截击的无控空-空火箭箭载小型核弹头，装备于F-106型截击机，但其在60年代就基本退役，而核深水炸弹也在90年代退役。可由两人携带的小型战术核弹也已研制成功，被一些媒体夸张为所谓的手提箱炸弹，它被称为“特别打击核武库”（“Special Atomic Demolition munition”）。尽管如此，人们还在追求当量与便携性的最佳整合，以达到最大的军事效用。 [编辑] 文化上的核武器核武器已变成一种流行文化，二战之后的时代也被人称作原子时代。安迪•瓦赫将原子弹惊人的能量和末日般的视觉效果作为作品《原子炸弹》的主题，于1965年搬上了银幕；詹姆斯•罗森奎斯特拍有电影《F-111》，格利高里•格林对原子弹嘲弄也成为经典；艺术家詹姆斯•阿考德试图用铀来制作他的作品. 许多的电影都致力于表现核战争及其恐怖的威胁（包括核辐射导致的变异怪兽）：
核武器也常常是科幻小说的主角。链式反应和核弹最早就曾被科幻小说家克利夫•卡特梅尔作为1944年作品“最后通牒”的主要内容，以至于他不幸地被联邦调查局列为嫌疑，怀疑他泄露曼哈顿工程的计划。甚至早在1914年H·G·威尔斯的小说《解放的世界》(The World Set Free)就有提到“原子炸弹”一词，当时科学家们已经发现了放射性衰变并估计到了其中所可能蕴含的能量。在威尔斯的小说中，所谓的原子弹威力不过一般，但整个世界的原子都将被引爆，一切都将归于寂静。就连这些原子弹本身也曾被拟人化，以代表那些成熟的、有着敏锐眼光、不拘小节、精力旺盛和深刻的人。 核武器也是和平组织坚定不移的攻讦对象，裁核运动组织（CND）是最主要的一个，其由“N”（nuclear） 和“D”(disarmament)组成的标志是现在流行的和平标志之一。还有一首歌“曼哈顿计划”是有关于曼哈顿计划的，由Rush乐队演唱，收录在唱片《Power Windows》中。 [编辑] 参看
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