现在威力强大的氢弹比广岛原子弹带来的危机大多少?如果氢弹在城市上空爆炸,会引发什么后果?

氢弹的爆炸当量可以轻轻松松达到10万吨TNT以上,甚至百万吨、千万吨的爆炸当量也同样不再话下,而原子弹则不行,因为原子弹的原理是重核裂变(铀-235、钚-239),核材料有着临界质…全文

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氢弹的爆炸当量可以轻轻松松达到10万吨TNT以上,甚至百万吨、千万吨的爆炸当量也同样不再话下,而原子弹则不行,因为原子弹的原理是重核裂变(铀-235、钚-239)核材料有着临界质量的限制,所以不管是原子弹的爆炸当量,还是其本身的重量和体积,都不可能无限制地提高。至于氢弹,爆炸原理是轻核聚变(氘、氚),没有临界质量的限制,所以在理论上氢弹的核材料可以一直增加,也就意味着它的爆炸当量也可以无限增大(当然,氢弹这种“无限当量”仅仅是理论上的,实际中不可能,至于为什么,后面会给大家解释),因此,这种“先天条件”的限制就已经从根本上决定了原子弹的威力无法跟理论上爆炸当量无限制的热核武器(氢弹)相比。现在威力强大的氢弹比广岛原子弹带来的危机大多少?如果氢弹在城市上空爆炸,会引发什么后果?插图

▲正在组装的“小男孩”原子弹

题目中提到的广岛原子弹,爆炸当量大概在1.5万吨TNT左右,但即使这样,这种这次的核打击也基本上是毁掉了广岛这座城市,无数的建筑物倒塌,人员伤亡总数达到了十几万,而这种当量在氢弹几十万、几百万甚至几千万吨TNT的爆炸当量面前,就真的不怎么够看了,或许大家对这种“1.5万吨的当量与百万吨、千万吨的爆炸当量之间有多大差距”并没有很直观的概念,所以,先来给大家看一张图,是关于不同当量的核武器爆炸产生的蘑菇云的大小对比,如下图所示:

现在威力强大的氢弹比广岛原子弹带来的危机大多少?如果氢弹在城市上空爆炸,会引发什么后果?插图(1)

▲不同当量核武器产生的蘑菇云大小对比

大家先看图中左下角箭头指着的地方,那两个黑点是两座标志性建筑,分别是449米高的帝国大厦和828米高的迪拜塔,然后再旁边那个最小的蘑菇云,就是当量为1.5万吨TNT的“小男孩”原子弹爆炸产生的,高度应该是在8千米左右,蘑菇云顶冠的直径长度为4公里;中间那个第二大的蘑菇云,则是法国的一次热核武器(氢弹)实验,爆炸当量为99.4万吨TNT,蘑菇云高度约为18000米,已经超过对流层(Troposphere)的高度了,顶冠直径20公里;至于最右边那个体积最大的蘑菇云,则是美国的一次代号为“喝彩城堡”的热核武器实验,实测爆炸当量达到了1500万吨TNT,蘑菇云高度超过30000米,已经远远高于平流层(Stratosphere)的高度了,顶冠直径97公里。现在威力强大的氢弹比广岛原子弹带来的危机大多少?如果氢弹在城市上空爆炸,会引发什么后果?插图(2)

▲原子弹和氢弹杀伤对城市的范围对比

所以,大家可以的对比一下,当量在万吨级别的原子弹爆炸产生的蘑菇云,跟当量在百万吨、千万吨级别的氢弹产生的蘑菇云的体积大小,应该可以大概体会出,原子弹的威力在氢弹面前差距有多大了吧。对比完蘑菇云的大小,我们再来看看不同当量的原子弹和氢弹的杀伤范围对比,如上图所示,右上角最小的就是1.5万吨TNT当量的“小男孩”原子弹爆炸后的各种杀伤因素覆盖范围,旁边大一点的则是当量为100万吨TNT的氢弹爆炸后的影响范围,下面那个最大的则是1500万吨TNT当量的氢弹爆炸后的影响范围,大家可以体会一下看看原子弹和氢弹之前的差距有多大,尤其是图中1.5万吨当量的原子弹和1500万吨当量的氢弹之间的杀伤范围对比,因此,原子弹和氢弹之间的威力差距,是非常大的,目前可以代表人类最高武力的就是氢弹,这是人类目前唯一掌握的勉强可以媲美大自然之力的武器,它是属于恒星的力量。

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现在威力强大的氢弹比广岛原子弹带来的危机大多少?如果氢弹在城市上空爆炸,会引发什么后果?插图(3)

▲MK-18核弹爆炸的蘑菇云

除了威力之外,氢弹还有一点优势也是原子弹所不能及的,那就是小型化,即氢弹可以在拥有小体积、小重量的同时,保证拥有足够大的爆炸当量,这一点是原子弹做不到的,原因就是开头提到的重核裂变有着自身临界质量的限制,核材料的利用率不高,当爆炸当量达到到一定程度后,即使是继续增加核材料也不可能继续提高当量了,举个例子,美国“常青藤国王”核试验中用到的MK-18核弹,就是一个枚内爆式纯裂变核武器,爆炸当量达到了50万吨TNT,是人类历史上试验过的爆炸当量最大的原子弹,但是这玩意自身有多重呢?7.8吨,没错,这个史上威力最大的原子弹,自身的重量就已经达到了7.8吨,这种重量除了轰炸机投送之外,没有其他的载具能把它运送出去,也就是说,这个50万吨TNT当量的原子弹,基本上不具备实战性。
现在威力强大的氢弹比广岛原子弹带来的危机大多少?如果氢弹在城市上空爆炸,会引发什么后果?插图(4)

▲W56热核弹头和它的再入大气层载具

而氢弹呢?那就不一样,一个煤气瓶大小的热核弹头,就可以分分钟给你弄出几十万吨TNT的爆炸当量出来,还是给大家举个例子,比如老美的W56热核弹头,爆炸当量为120万吨TNT,但是这枚氢弹的体量有多大呢?直径只有44.2厘米,长度也只有120厘米,至于重量,有两种规格,分别是310千克和270千克,大家想象一下,长1米2,直径不到半米的氢弹,不就跟一个大一点的煤气罐差不多么?至于那五六百斤的重量,好像是挺重的,但是跟上面那个7.8吨重的原子弹比起来就不算什么了吧,而且洲际导弹的载荷量少说好几吨,一枚洲际导弹带上几枚这玩意应该是没什么问题的,对了,W56热核弹头就是民兵1和民兵2导弹上的战斗部。
现在威力强大的氢弹比广岛原子弹带来的危机大多少?如果氢弹在城市上空爆炸,会引发什么后果?插图(5)

▲W59热核弹头和它的再入大气层载具

除了W56之外,老美的W59热核弹头也一样,体积和重量跟W56差不多,爆炸当量同样达到了100万吨TNT,如上图所示,就是W56热核弹头和它的再入大气层载具。因此,这就是氢弹的各种优势:威力大、体积小、重量轻。这些优点都是原子弹没有的,所以,我们也可以这么说:核武器小型化技术的实质就是氢弹技术,也只有掌握了氢弹技术的国家,才是真正意义上的核大国。现在威力强大的氢弹比广岛原子弹带来的危机大多少?如果氢弹在城市上空爆炸,会引发什么后果?插图(6)

▲类似太阳的恒星内部结构示意图

最后,再回到开头提到的那个问题,就是为什么我们平时说的“氢弹可以无限当量”这种说法仅仅是理论上的,或者说仅仅是对于人类而言,因为根据氢弹的原理,核材料越多,它的爆炸当量就越大,所以在理论上,一直增加核材料就可以一直提高爆炸当量,但是在实际中却是不可能做到无限制增加核材料的,不说受制于核材料的来源问题,我们造不出威力无限大的氢弹,而且,当核材料的质量达到一定程度的时候,就自然而然的变成一颗恒星了,比如我们的太阳,就是一个非常典型的例子,成为恒星后,内部自发发生核聚变,就会稳定地发光发热,而不会瞬间炸掉,因为质量越大,自身的重力(向内部的万有引力)就越大,这个“力”与内部核聚变产生压力(即热气压)相互抵消,两者之间会处于一种平衡状态,这就是太阳可以稳定地发光发热,而不会直接炸掉的原因。

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作者: 791650988

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