核导弹安装的都是氢弹头吗?
文|兵心
我们知道,最早的实战核弹都是原子弹,用铀235或者钚239当做主要核爆装药,比如美国人最早在广岛和长崎投下的2枚实弹。这两枚实弹的重量都有几吨,核装药也不少,但是爆炸威力都在1.8万吨TNT以下。也就是说,真正起反应的核装药其实连5%都没有。属于非常低效的初级核武,庞大笨重,必须用战略轰炸机单发投掷,效率很低。
专家很快就发现,纯粹裂变核弹的最大威力,很难超过10万吨TNT上下的极限,因为裂变反应不会因为裂变材料的堆积而无限制的持续下去,堆积再多的裂变材料只能一次性引爆那么多,更多的材料只能迅速被炸飞,造成极大的浪费。
后来改进设计,很快发明了增强型原子弹,其原理就是在裂变装药中,添加一定量的热核材料,让核爆的能量更加大一些。但是加入热核材料的增强原子弹并不是氢弹,因为爆炸反应还是裂变材料为主,热核材料只是“助燃”的作用。
增强型原子弹的最大爆炸威力可高达几十万吨,甚至八九十万吨,但是过百万吨很难。
再后来自然是突破了氢弹技术,氢弹的突破可以说是人类智慧的开挂,现在大家都知道世界上只有两种氢弹类型。氢弹的原理,就是用裂变弹当扳机,然后引爆热核材料氘化锂6持续的聚变反应,这种反应是可以持续进行下去的,直到所有热核材料“烧”完。热核材料成为爆炸能量的主要来源,这才是真正的氢弹。只要氘化锂6堆积的足够多,单枚氢弹的最大威力做到1亿吨TNT当量都没问题!人类实际爆炸的最大氢弹做到了5000万吨,是故意缩小了当量的。中国第一颗氢弹,理论设计最大当量是330万吨,但是爆炸后实际测量当量居然是355万吨,可见于敏型氢弹的设计是异乎寻常的成功。
但是氢弹本身并非没有问题,一个重要的缺陷是,氘化锂6这种热核主要材料的密度实在是太小了,也就是材料的比重很轻,比作为原子弹扳机的铀和钚都轻的多,因此要氢弹要做到500万吨左右的当量,就至少有1.5吨,而且体积更难缩小。只能飞机空投,或作为远程导弹或者洲际导弹的单弹头尚可。若想做成七八个甚至是十几个分导弹头,则最小体积也超过了标准。而且计算机模拟发现,若用3个30万吨左右当量的弹头从不同方向打击同一个城市,破坏效果比用1个300万吨的单弹头的打击效果还大。因此必须专门为分导洲际导弹,研发一种体积、重量、和威力都均衡的新型弹头。
各核大国最终发现“三相弹”是最好的解决方案。首先说明,三相弹是一种高技术氢弹,既不是单纯的原子弹,也不是增强原子弹。没能力做出来裂变-聚变这两相的标准氢弹的国家,更做不出来三相弹弹头,因此目前有三相弹的国家还是五常,而五常的分导弹头,都是三相弹。
之所以叫三相弹,就是因为在传统2相氢弹的外壳上,再包上一层铀238,这个最后一层外壳也可以爆炸反应,而且比重和能量密度都很合适。氢弹次级产生的高能中子,可以使铀238裂变,并且铀238的密度很高,是自然界中最高的几种物质之一。用它的裂变威力代替一部分聚变威力,在30万吨到大约60万吨这个合适的爆炸威力级别,三相弹的体积重量都会比纯氢弹要小。而且通过内部对各种反射X光材料的调节,三相弹前所未有的可以调节爆炸威力,本身的抗外力破坏能力较好,保存时间较长,这些特点都非常适合做分导弹头。