书城工业原子能的开发利用
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第36章 中国首次空投原子弹的轰炸机

美国投在广岛和长崎的两颗原子弹,按当时这两个城市人口计算,平均每人头上掉下了相当于50~100千克梯恩梯炸药。上世纪80年代美国拥有各种核武器3万多枚,总当量超过90亿吨,苏联拥有各种核武器2.5万多枚,总当量约为130多亿吨。这就是,全世界每人头上平均有相当于5吨梯恩梯炸药。当时美苏制造了那么多的核武器,其目的是为了称霸世界。

中国于1964年10月16日成功地爆炸了第一颗原子弹,1967年又成功地进行了氢弹试验,具备了一支有限的核武装力量。我们研制和装备核武器,完全是为了自卫,为了打破当时美苏的核垄断,最终为全面禁止并彻底销毁核武器创造条件。

核武器又称原子武器,它是利用原子核反应在一瞬间放出巨大的能量,造成大规模杀伤破坏的武器。原子弹、氢弹、中子弹都叫核武器,氢弹又称热核武器。

原子弹是利用重核裂变释放出巨大能量来达到杀伤破坏目的的武器。它使用的装料有铀-235和钚-239。

1964年10月16日周恩来总理宣布我国第一颗原子弹爆炸成功原子弹的爆炸原理是:它在爆炸前,核装料在弹内分成几块,每块都小于临界体积(能使链式反应不断进行下去的核装料最小体积),而它们的总体积却大大超过临界体积。“小男孩”装药示意图爆炸时控制机构先引爆普通的烈性炸药,利用爆炸的挤压作用,使几块分离的装料迅速合拢,使总体积大于临界体积。这时,弹内的镭铍中子源放出中子,引起裂变链式反应,在百万分之一秒的极短时间内释放出巨大能量,引起猛烈爆炸。

原子弹爆炸,要通过对临界体积的控制来引发,根据引发机构的不同可分为两种不同类型的原子弹:一种是“枪式”原子弹,另一种是“收聚式”原子弹。

1945年8月6日,投在日本广岛代号叫“小男孩”的原子弹就是这种“枪式”结构,弹重约4.09吨,弹长3.05米,直径0.711米,内装50多千克铀-235,但爆炸的威力只有12500吨梯恩梯当量(按理1千克铀-235若全部裂变,应释放出大约18000吨梯恩梯当量)。“小男孩”弹的核装料利用率很低,不到2%。经过改进的枪式原子弹,效率提高到10%左右。一颗原子弹的核装料一般需要16~25千克铀-235,或者5~10千克钚-239。

枪式原子弹结构简单,容易制造,但核装料的利用率很低,很难用钚-239作为核装料。

收聚式原子弹结构复杂,技术要求高,但是,它的核装料有效利用率高,达20%左右。1945年8月9日,美国投在日本长崎的名叫“胖子”的原子弹就是收聚式的,弹重约4.54吨,长3.252米,直径1.525米,内装20千克钚-239,其当量为22000吨,核燃料的利用率约6%。

现代原子弹的构造,采用的是一种压拢(枪式)与压紧(收聚式)混合型的原子弹,核裂变材料的利用率高达80%左右。

氢弹是利用核聚变反应释放出的巨大能量来达到杀伤破坏目的的武器。它的核装料可以是氘和氚,也可以是氘化锂-6。同时,必须用一颗小型原子弹作为引爆装置。