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前三代核武器因?yàn)榫薮蟮钠茐牧Χ艿街T多限制,更多時(shí)候只能作為一種戰(zhàn)略威懾手段。以至于其被稱為人類歷史上出現(xiàn)的最強(qiáng)大,同時(shí)又是最沒用的武器。但是第四代核武器的出現(xiàn)將徹底改變這一局面。
圖注:中國(guó)第一枚原子彈。原子彈等傳統(tǒng)核武器采用鈾-235等核材料,相比新一代核武器而言,其缺點(diǎn)主要表現(xiàn)為放射性極強(qiáng),且半衰期很長(zhǎng),其核輻射對(duì)環(huán)境造成長(zhǎng)期污染種類及技術(shù)原理
目前,第四代核武器尚處于探索階段,且受經(jīng)濟(jì)、技術(shù)條件的限制,目前仍未見出現(xiàn)重大突破的跡象,但綜合地講,人類在金屬氫武器、核同質(zhì)異能素武器、反物質(zhì)武器、超钚元素和超重元素武器等領(lǐng)域的研究相對(duì)活躍。
金屬氫武器
金屬氫武器的技術(shù)原理是,通過加壓使常溫常壓狀態(tài)下為氣態(tài)的氫轉(zhuǎn)化為固體結(jié)晶體,即金屬氫,然后再使固態(tài)金屬氫中存儲(chǔ)的化學(xué)能在短時(shí)間內(nèi)全部釋放出來。金屬氫的爆炸威力相當(dāng)于同質(zhì)量T N T炸藥的25倍~35倍,是目前已知威力最大的爆炸物。
圖注:美國(guó)國(guó)家點(diǎn)火裝置。美國(guó)已經(jīng)將金屬氫武器列為國(guó)家點(diǎn)火設(shè)施科學(xué)計(jì)劃的研究項(xiàng)目
核同質(zhì)異能素
穩(wěn)定的核同質(zhì)異能素中含有最高激發(fā)能的元素為鉿-178。研究表明,1克鉿材料的能量潛能與50千克T N T爆炸能量相當(dāng);通過從這些原子的核子中快速釋放的γ射線的能量至少是X射線能量的10倍。核同質(zhì)異能素一次爆炸所釋放的高能γ射線能夠破壞臨近爆炸區(qū)域內(nèi)的所有生命,并且能夠穿透掩體,殺傷人員。
反物質(zhì)
所謂反物質(zhì),是指完全由反粒子組成的物質(zhì)。利用反物質(zhì)的物理特性制成的武器,稱為反物質(zhì)武器。其原理是:反粒子與相應(yīng)的正粒子相遇時(shí),發(fā)生湮沒反應(yīng),在轉(zhuǎn)化為其他粒子的同時(shí),釋放巨大能量(約為核裂變過程釋放能量的275倍)。正反物質(zhì)相互接近時(shí),湮沒反應(yīng)自動(dòng)開始,不受臨界質(zhì)量的限制,也不存在聚變所需要的點(diǎn)火能量問題,非常利于小型化。
主要優(yōu)勢(shì)
一是“無污染”。
第四代核武器雖仍以核武器的原理為基礎(chǔ),主體部分也仍是氫彈,但其性能完全不同于現(xiàn)有的核武器。其不同之處在于它不是依靠核爆炸,而是以其他“干凈”的方式來引發(fā)核聚變,因此也被稱為“純熱核武器”。又因其不存在核輻射污染,故而在軍事上可作為“常規(guī)武器”使用。
二是“不受限”。
1997年起,美國(guó)在已簽訂《全面禁止核試驗(yàn)條約》的情況下多次臨界核試驗(yàn)。對(duì)此,美國(guó)宣稱,查看《全面禁止核試驗(yàn)條約》談判記錄,該條約禁止的是產(chǎn)生核當(dāng)量的爆炸,進(jìn)行次臨界核試驗(yàn)并不違背《全面禁止核試驗(yàn)條約》。并且列出了不受該條約限制的活動(dòng)清單,“受控核聚變”赫然名列其中。因此,發(fā)展第四代核武器不受任何條約的約束已成國(guó)際共識(shí)。
三是“個(gè)頭小”。
一方面,第四代核武器的當(dāng)量可以低至1噸~1000噸,基本上模糊了核武器與常規(guī)武器的界限;另一方面,使用第四代核武器技術(shù),則可以使核武器中常規(guī)裝藥的重量小于裂變材料的重量,從而大幅度減小核武器的重量和體積。據(jù)核專家介紹,由于第四代核武器不存在臨界質(zhì)量,核武器將可徹底實(shí)現(xiàn)小型化,甚至能做到只有子彈大小。
圖注:傳統(tǒng)核武器爆炸形成的巨大蘑菇云,傳統(tǒng)核彈因其爆炸當(dāng)量威力大,未來戰(zhàn)爭(zhēng)使用可能性非常小,而第四代核武器可以實(shí)現(xiàn)可控制范圍內(nèi)的精確殺傷效果結(jié)語
盡管第四代核武器具有諸多優(yōu)勢(shì),但其技術(shù)含量非常高,費(fèi)用也極其昂貴?!耙氲玫揭豢朔次镔|(zhì),生產(chǎn)費(fèi)用要10億美元以上”;“制造1克鉿同質(zhì)異能素需要耗資100萬美元,建造特殊的生產(chǎn)設(shè)備需300億~500億美元”,故其“能否用于實(shí)戰(zhàn)目的目前還難以斷言”。然而,“科學(xué)發(fā)明往往如此,投入充足的經(jīng)費(fèi)和技術(shù),就有可能跨越技術(shù)障礙”。一旦跨越技術(shù)障礙,將對(duì)未來戰(zhàn)爭(zhēng)產(chǎn)生革命性的影響。
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