小火箭全球核武器年度报告2019年最终版

　　小火箭出品
　　本文作者：邢强博士
　　本文共8273字，62图，5表
　　预计阅读时间：1小时5分钟
　　临近公元2019年的年终，又到了小火箭总结和统计全球核武器情况的时候了。
　　本文是小火箭核武器系列报告的第七篇。
　　在第一篇《广岛原子弹：人类历史上第一次实战使用核武器》中，小火箭给出了第一颗实战中使用的原子弹的始末细节和技术架构。
　　在第二篇《长崎原子弹：第二颗也是迄今为止最后一颗实战原子弹》中，小火箭给出了钚弹和铀弹的技术区别和实战对比。
　　内爆式钚弹的整个结构有点儿像上图这个切开的橙子。（邢强博士摄于世界500强排名第1位的一家超市内。）
　　同时，对铀的3种精炼方法有所提及：
　　劳伦斯博士的电磁分离法；
　　默弗里博士的气体扩散法；
　　阿伯尔森博士的热扩散法。
　　本系列第三篇《二战两颗原子弹爆炸之后，军事领域与科技领域的变化》中，小火箭和大家一起从技术伦理和科学发展的角度，对于核技术的武器化所带来的问题给出了工程师角度的答复。
　　无论是那飞鸟尽良弓藏的感慨，还是小火箭在2017年复现且重译的奥本海默博士在目睹原子弹爆炸之后脱口而出的《薄伽梵歌》的六句诗篇：
　　漫天霞光异彩，
　　如同圣灵显威。
　　唯有千个太阳，
　　方能与之争辉。
　　如今我为死神，
　　拥有灭世之威。
　　大家或许应该还有些许印象。
　　本系列第四篇和第五篇《俄罗斯有多少枚核弹头？》《美国核武器将走向何方》中，小火箭给出了美俄两国的核武器装备数量、投掷方式和作战威慑战略的分析。
　　本系列第六篇《铍：洲际弹道导弹与核武器的关键材料》中，小火箭讲述了核武器相关的关键材料。
　　本文，小火箭继续秉承两弹一星（导弹、核弹、人造地球卫星）精神，对与核弹头和洲际弹道导弹相关的技术和战略进行分析。
　　本文，小火箭将会和大家共同探讨如下几个话题：
　　第一：全球目前（公元2019年）共有多少枚在役核弹头？
　　第二：各个核大国各自拥有多少核弹头？
　　第三：全球核裁军的努力成果是怎样的？
　　第四：核不扩散条约的具体内容是什么？
　　第五：有关全球核武库的展望。
　　总数
　　按斯德哥尔摩国际和平研究所和联合国核军备相关委员会的统计与核查，目前（2019年）全球核弹头总数为：
　　13897枚
　　趋势
　　如今，全球在役核弹头的数量依然超过1万枚，不过相较于过往，核武库的确已经小了不少。
　　要知道，在1986年，全球核武库在质量和数量上都达到了巅峰状态时，其在役核弹头总数为：64225枚！
　　如果算上美苏两国能够随时派上战场的应急备用弹头的话，那么总数会达到70302枚！
　　经过各国和各界人士的共同努力，如今全球核武库的规避相较于1986年的巅峰时期，已经仅剩21。6。
　　也就是说，若干核裁军之后，核武库的体量已经缩减了将近五分之四，这是一个相当不错的成就了。
　　各国
　　联合国五大常任理事国（美国、俄罗斯、中国、法国、英国），共拥有13497枚核弹头，占全球在役核弹头总数的97。1。
　　俄罗斯拥有全球最多的核弹头数量，为6521枚；其次为美国，为6186枚。
　　美俄两国的核弹头数量之和为12707枚，占全球数量的91。4。
　　因此，通常来说，核裁军，指的是美俄两国的核弹头的相互对等减裁。
　　爆炸和曝光，还是选取了曝这个字。因为各国实际首次爆炸时间不确定，目前以各自发表声明或者其他各界公认的首次曝光时间为准。
　　法国
　　法国拥有世界上第3大的核武库，共有300枚核弹头。
　　这个量级，相当于美国核武库的二十分之一。
　　法国一直以来坚持独立自主的核力量发展战略。
　　法国海军的旗舰戴高乐号航空母舰，是法国的第10艘航空母舰，同时也是世界上除美国的核动力航母战斗群之外的唯一一艘核动力航空母舰。
　　美国和法国两国，各自拥有的第一艘核动力航空母舰的并排航行珍贵历史画面。
　　上图左上为美国第一艘核动力航空母舰企业号，上图右下为法国第一艘核动力航空母舰戴高乐号。
　　不过，这并不是美法两国航母的唯一一次同框。
　　上图为阿曼自由行动中的美国、法国、英国、荷兰和意大利5国海军混合编队。
　　该编队中有10艘舰艇，按小火箭风格，需要给出每一艘舰艇的名字，从左上到右下：
　　意大利海军F570护卫舰、法国海军D612护卫舰、美国海军约翰斯坦尼斯CVN74核动力航空母舰、法国海军戴高乐号R91核动力航空母舰、法国海军拉斐特级护卫舰F711；
　　美国海军CG73皇家港口号导弹巡洋舰、英国皇家海军L12海洋号两栖攻击舰、美国海军CV67肯尼迪号常规动力航空母舰、意大利海军D560驱逐舰、荷兰皇家海军F831护卫舰。
　　自1960年2月13日，法国在撒哈拉沙漠第一次试爆原子弹成果以来，到1996年1月，共进行了210次核试验，其中有50次是地上核试验。
　　1968年8月24日，法国在法属波利尼西亚引爆了她的第一枚氢弹。
　　这枚当量为260万吨的氢弹在南太平洋上成功引爆，使得法国成为继美国、苏联、英国和中国之后，第5个掌握热核武器，也就是氢弹技术的国家。
　　至此，联合国五大常任理事国全部掌握了氢弹技术，相关禁止核试验的条约随即发布，因此这五个国家也就成了世界上仅有的掌握热核武器技术的国家。
　　法国拥有世界第3大核武库，但是其国土纵深没有苏联俄罗斯或者美国那样的条件。
　　因此，法国很早就把重点放在海基核威慑力量方面。大部分的核弹头，部署在法国的潜射弹道导弹中。
　　法国M51潜射洲际弹道导弹，由阿丽亚娜公司生产，射程10000公里，可携带10枚分导式核弹头。
　　另外，小火箭觉得值得一提的是法国对核能的重视。
　　核能是法国第一大能量来源。
　　法国共有58座发电用核反应堆，其装机总能量高达381。2太瓦时。
　　考虑到法国全国全年发电量为521。31太瓦时，也就是说，法国73。1的电能来自于本国的核电站。
　　如果法国本土所有核电站都按理论最大功率满负荷运行的话，其总发电量会超过全国平均用电需求。
　　实际上，法国是经常向邻国出售过剩电能的。
　　法国卡特农核电站4台1300兆瓦机组正在工作的场景。
　　现代核武器的武器级别的钚，最主要的来源就是核电站的核反应堆。
　　因此，拥有一定规模的核电站，是一个国家核弹头产量的重要保障。
　　比例
　　看到上图小火箭制作按国别拥有量的大小划分的全球核武库示意图，大该就明白为什么联合国五大常任理事国，是这五国了。
　　美苏
　　上图为美国引爆的氢弹，刷新了当时人类核武器爆炸当量的世界纪录。
　　这枚在比基尼环礁爆炸的氢弹是人类第一枚以氘化锂为燃料的热核武器，将核武器的效能推向了新的高度。
　　该氢弹的设计当量为600万吨TNT，但是因爆炸中意外诱发了锂的进一步核反应，在开启了人类氢弹新用法的同时，引发了人类有史以来最大一次人工爆炸，实测当量为1500万吨TNT。
　　上图为该氢弹爆炸实拍，摄于公元1954年3月1日。
　　苏联当然不甘示弱，为了维持核平衡，确保相互摧毁，苏联拿出了当量为1亿吨TNT的超级氢弹。
　　公元1961年10月31日，苏联在新地岛试爆了一枚氢弹。
　　上图为从160。2公里外实拍的氢弹爆炸场景。
　　当时，考虑到1亿吨TNT当量的氢弹爆炸后，对环境和地形地貌的影响难以估计，于是就人为减半为5000万吨TNT理论当量。
　　实测结果，其爆炸当量，相当于5700万吨TNT当量，为广岛原子弹的3800倍！
　　这个纪录，保持至今。
　　上世纪60年代，美国核弹头数量是苏联的5倍。
　　后来，苏联开足马力生产，并终于在1974年实现反超，无论从总当量还是总数量方面，都成为了世界第一核大国。
　　然后，美国开始研究洲际弹道导弹的作战和突防效能，最终诞生了像和平卫士洲际弹道导弹这样的灭国武器。
　　上图为一枚和平卫士洲际弹道导弹的10枚子弹头再入大气时的实拍场景（只抓拍到了其中8枚）。
　　和平卫士洲际弹道导弹的每一枚子弹头都可以分导独立打击目标，单枚子弹头当量相当于广岛原子弹的25倍。
　　这一枚和平卫士洲际弹道导弹，按12枚子弹头的最大携带量，其总当量相当于300枚广岛原子弹。
　　像这样的导弹，当时在1986年一年，就部署了50枚。
　　好在美苏后来都冷静了下来，后来通过多次核谈判，让双方的核弹头数量减少了。
　　那种多弹头的灭国级的洲际弹道导弹，提前退役。
　　有关单弹头和多弹头洲际弹道导弹的技术发展和作战效能分析，详见小火箭的公号报告《战略导弹多弹头技术的由来与发展》。
　　那么，美国和苏联的核武库的规模，在这些年来，究竟是个什么样的发展曲线呢？
　　小火箭统计了每年的情况，给出图表：
　　以上是小火箭把横坐标对齐后的美国和苏联核武库历年规模图。
　　统计和校验每年的数据并绘制成图表，虽然工作量巨大，但是如果能够促进对核武器数量的直观认识，还是很值的。
　　另外，小火箭给出法国的数据，同样制成图表：
　　中国的呢？
　　嗯，国之重器，岂可轻易示人！
　　为弥补，小火箭给出英国和印度的数据图吧！
　　成果
　　由以上图表可见，除印度之外，其他国家的核弹头数量在进入21世纪以来，都得到了显著减少。
　　印度的情况，小火箭在下文详细说。
　　在此，先给出一个符号的历史背景：
　　这个符号，出现在现在很多流行文化当中。
　　实际上，该符号是1958年，由霍尔特姆设计的核裁军专用符号。
　　熟悉小火箭的好友们大概都知道，小火箭对于军事领域的符号学有着浓厚的兴趣。
　　这种兴趣帮助了小火箭在2017年美对叙发动打击10分钟后，根据一张照片判断出了到底是哪一艘军舰发射了战斧巡航导弹。
　　当时（当地时间2017年4月7日凌晨4点40分），小火箭是如何确定是美国海军伯克级驱逐舰罗斯号发射的战斧呢？
　　就是因为上面这张照片的4面旗子。
　　当时有人问小火箭：当时还有其他军舰在附近，凭什么就断定这样照片中的军舰就是罗斯号驱逐舰呢？
　　答：小火箭是从照片中的4面旗子认出来的。
　　在国际航海中，有统一的旗语，方便在目视可及但声音不便传到的距离内进行交流。上上图的军舰，4面旗子，翻译成字母就是NGWB。
　　而NGWB恰恰就是罗斯号驱逐舰的无线电呼号。
　　（这个呼号，每艘船是唯一的，类似大家的身份证号码）。小火箭就是从旗语上来判断这是罗斯号驱逐舰的。
　　具体内容，详见小火箭的公号报告《战斧导弹：首战使用的杀器》。
　　核裁军符号的设计，和航海旗语也是有关联的。
　　核裁军，英文是NuclearDisarmament，缩写也就是ND。
　　在旗语中，N是这样的：
　　而D则是：
　　把N和D的旗语符号合在一起，然后适当抽象化，就成了核裁军的标志了。
　　如今，这个标志的含义已经泛化，代指世界和平了。
　　小火箭在此给出背景解释，期待大家再次看到这个符号的时候，想到在世界和平的含义之外，还有世界核平的最初来源，然后能够在会心一笑的同时想起小火箭，也就很开心了。
　　条约
　　不扩散核武器条约
　　本条约各缔约国（以下称“各缔约国”），
　　考虑到一场核战争将使全人类遭受浩劫，因而需要竭尽全力避免发生这种战争的危险并采取措施以保障各国人民的安全，
　　认为扩散核武器将使发生核战争的危险严重增加，
　　根据联合国大会要求缔结一项防止更广泛地扩散核武器的协定的各项决议，
　　承诺进行合作为应用国际原子能机构对和平核活动的各种保障措施提供便利，
　　表示支持进行研究、发展和其他努力，以促进在国际原子能机构保障制度范围内应用下述原则，即通过在一定战略地点使用仪器和其他技术有效地保障原料和特殊裂变物质的流动，
　　确认下述原则：一切缔约国，不论是有核武器国家或无核武器国家，均能为和平目的而获得和平应用核技术的利益，包活有核武器国家由于发展核爆炸装置而可能得到的任何技术副产品，
　　深信在促进此项原则时，所有缔约国均有权参加尽可能充分的科学情报交换，以促进为和平目的而应用原子能的发展，并且单独地或与其他国家合作，对促进这种发展作出贡献，
　　宣布它们的意图是尽早实现停止核军备竞赛和着手采取以核裁军为目标的有效措施，
　　敦促所有国家为达列这个目标而进行合作，
　　回顾到一九六三年禁止在大气层、外层空间和水下进行核武器试验条约的各缔约国在该条约序言中所表示的谋求达到永远停止一切核武器爆炸试验并为此目的继续进行谈判的决心，
　　愿意促进国际紧张局势的缓和以及各国间信任的加强，以利于按照在严格和有效的国际监督下的全面彻底裁军条约停止制造核武器、清除其现有全部储存并从国家武库中取消核武器及其运载工具，回顾到按照联合国宪章，各国在其国际关系中不得使用武力威胁或使用武力，或以不符合联合国宗旨的任何其他方法侵犯任何国家的领土完整或政治独立，并且，回顾到要尽量减少把世界人力及经济资源用于军备，以促进国际和平与安全的建立与维护，
　　议定条款如下：
　　第一条
　　每个有核武器的缔约国承诺不直接或间接向任何接受国转让核武器或其他核爆炸装置或对这种武器或爆炸装置的控制权；并不以任何方式协助、鼓励或引导任何无核武器国家制造或以其他方式取得核武器或其他核爆炸装置或对这种武器或爆炸装置的控制权。
　　第二条
　　每个无核武器的缔约国承诺不直接或间接从任何让与国接受核武器或其他核爆炸装置或对这种武器或爆炸装置的控制权的转让；不制造或以其他方式取得核武器或其他核爆炸装置；也不寻求或接受在制造核武器或其他核爆炸装置方面的任何协助。
　　第三条
　　1每个无核武器的缔约国承诺接受按照国际原子能机构规约及该机构的保障制度与该机构谈判缔结的协定中所规定的各项保障措施，其目的专为核查本国根据本条约所承担的义务的履行情况，以防止将核能从和平用途转用于核武器或其他核爆炸装置。原料或特殊裂变物质，无论是正在任何主要核设施内生产、处理或使用，或在任何这种设施之外，均应遵从本条所要求的保障措施的程序。本条所要求的各种保障措施应适用于在该国领土之内、在其管辖之下或在其控制之下的任何地方进行的一切和平核活动中的一切原料或特殊裂变物质。
　　2每个缔约国承诺不将（a）原料或特殊裂变物质，或（b）特别为处理，使用或生产特殊裂变物质而设计或配备的设备或材料，提供给任何无核武器国家，以用于和平的目的，除非这种原料或特殊裂变物质受本条所要求的各种保障措施的约束。
　　3本条所要求的各种保障措施的实施，应符合本条约第四条，并应避免妨碍各缔约国的经济和技术发展或和平核活动领域中的国际合作，包括按照本条的规定和在本条约序言中阐明的保障原则，为和平目的在国际上交换核材料和处理、使用或生产核材料的设备。
　　4无核武器的缔约国应单独地或会同其他国家，按照国际原子能机构规约与国际原子能机构订立协定，以适应本条的要求。这类协定的谈判应自本条约最初生效后一百八十天内开始进行。在上述一百八十天期限届满后交存其批准书或加入书的各国，至迟应自交存之日开始进行这类协定的谈判。这类协定的生效应不迟于谈判开始之日起十八个月。
　　第四条
　　1本条约的任何规定不得解释为影响所有缔约国不受歧视地并按照本条约第一条及第二条的规定开展为和平目的而研究、生产和使用核能的不容剥夺的权利。
　　2所有缔约国承诺促进并有权参加在最大可能范围内为和平利用核能而交换设备、材料和科学技术情报。有条件参加这种交换的各缔约国还应单独地或会同其他国家或国际组织，在进一步发展为和平目的而应用核能方面，特别是在无核武器的各缔约国领土上发展为和平目的应用核能方面，进行合作以作出贡献，对于世界上发展中地区的需要应给予应有的考虑。
　　第五条
　　每个缔约国承诺采取适当措施以保证按照本条约，在适当国际观察下并通过适当国际程序，使无核武器的缔约国能在不受歧视的基础上获得对核爆炸的任何和平应用的潜在利益，对这些缔约国在使用爆炸装置方面的收费应尽可能低廉，并免收研究和发展方面的任何费用。无核武器的缔约国得根据一项或几项特别国际协定，通过各无核武器国家具有充分代表权的适当国际机构，获得这种利益。就此问题的谈判应在条约生效后尽速开始进行。具有这种愿望的无核武器的缔约国也可以根据双边协定获得这种利益。
　　第六条
　　每个缔约国承诺就及早停止核军备竞赛和核裁军方面的有效措施，以及就一项在严格和有效国际监督下的全面彻底裁军条约，真诚地进行谈判。
　　第七条
　　本条约的任何规定均不影响任何国家集团为了保证其各自领土上完全没有核武器而缔结区域性条约的权利。
　　第八条
　　1任何缔约国得对本条约提出修正案。提出的任何修正案应提交各保存国政府，由各保存国政府分发给所有缔约国。随后如经三分之一或三分之一以上缔约国请求，各保存国政府应召集会议，邀请所有缔约国参加，以审议这项修正案。
　　2本条约的任何修正案须经所有缔约国的多数票通过，多数票中应包括所有有核武器的缔约国以及在分发修正案之日系国际原子能机构理事会理事国的所有其他缔约国的票数。该修正案对于每个交存其对该修正案的批准书的缔约国，应于所有缔约国的过半数国家，其中包括所有有核武器国家以及在分发修正案之日系国际原子能机构理事会理事国的所有其他缔约国，交存其对修正案的批准书时起生效。此后，该修正案对于任何其他缔约国应在其交存修正案批准书时开始生效。
　　3本条约生效后五年，应在瑞士日内瓦举行缔约国会议，审查本条约的实施情况，以保证本条约序言的宗旨和本条约的各项条款正在得到实现。此后，每隔五年，经超过半数缔约国向各保存国政府提出以上内容的建议，得另行召集为审查本条约实施情况这一相同目的的会议。
　　第九条
　　1本条约应开放供所有国家签署。凡未在本条约按照本条第三款的规定生效前在本条约上签字的国家，得随时加入本条约。
　　2本条约须经签署国批准。批准书和加入书应交经指定为保存国政府的大不列颠及北爱尔兰联合王国、苏维埃社会主义共和国联盟和美利坚合众国三国政府保存。
　　3本条约应在指定为条约保存国政府的各国和本条约的其他四十个签署国批准本条约并交存其批准书后生效。本条约所称有核武器国家系指在一九六七年一月一日前制造并爆炸核武器或其他核爆炸装置的国家。
　　4对于在本条约生效后交存其批准书或加入书的国家，本条约应自各该国交存其批准书或加入书之日起生效。
　　5各保存国政府应将每一签字的日期、每份批准书或加入书的交存日期、本条约的生效日期、收到关于召集会议的任何请求的日期以及其他通知事项，迅速告知所有签署国和加入国。
　　6本条约应由各保存国政府遵照联合国宪章第一百零二条办理登记。
　　第十条
　　1每个缔约国如果断定与本条约主题有关的非常事件已危及其国家的最高利益，为行使其国家主权，应有权退出本条约。该国应在退出前三个月将此事通知所有其他缔约国和联合国安全理事会。这项通知应包括关于该国认为已危及其最高利益的非常事件的说明。
　　2本条约生效后二十五年应举行一次会议，以决定本条约是否应无限期地继续有效或应延长一段确定的时期。这种决定应由过半数缔约国作出。
　　第十一条
　　本条约的英文、俄文、法文、西班牙文和中文文本具有同等效力；本条约应保存在各保存国政府的档案库内。各保存国政府应将经正式核证的本条约副本分送各签署国和加入国政府。
　　下列签署人，经正式授权，在本条约上签字，以资证明。
　　一九六八年七月一日订于伦敦、莫斯科和华盛顿，一式三份。
　　以上为《不扩散核武器条约》的中文正式版原文。
　　小火箭标红加粗的那句话中提到了有核国家的定义，是1967年1月1日之前制造并爆炸核武器或其他核爆炸装置的国家。
　　再拿出这张表，可见，该条约约束的有核国家，恰恰就是美国、苏联、英国、法国和中国这五常。
　　作为不扩散条约生效后出现的4个有核国家的具体约束办法，实际上依然在考验着人类的智慧。
　　展望
　　在很长一段时期里，全世界的核弹头总数仍将维持在1万枚以上。
　　另外，美国在欧洲依然部署有190枚核弹头。
　　核武器的诞生，初衷是为了终结第二次世界大战，而且核武器的确出色地完成了其历史使命。
　　后来，核平衡的状态客观上避免了新的世界大战的爆发。对核武器投掷能力和防御能力的极致追求，推动了运载火箭、全球定位系统等技术的发展。
　　有关战争与和平，科学与技术的关系，小火箭之前有过论述，在此和大家共享，以便共同探讨：
　　和平的环境孕育了扎实的基础科学。不过和平太久之后，社会环境容易庸俗化，很多事情都开始追求盈利模式和性价比，严重阻碍科学的工程实践。
　　战争环境则会让人类再次回归思想的本源，虽然这是一种比较野蛮和代价高昂的方式。
　　总之，和平诞生科学，战争推动技术。
　　今后，核技术在解决全球能源问题和超远距离星际探索方面，依然会担当重任。
　　而对于近地空间的小行星预警和拦截的技术，同样要基于冷战时期发展而来的洲际弹道导弹预警和拦截技术。
　　上图为一枚民兵III洲际弹道导弹的测试飞行，摄于2015年10月21日。该弹从加利福尼亚州某基地的发射井里起飞，命中数千公里之外的夸贾林环礁靶场。
　　该导弹加上新的拦截头的话，具备在距离地面3000公里的太空拦截一颗百米量级的来袭小行星的潜力。
　　用于毁灭的技术，同样也能用于拯救。
　　文末，再次祈盼世界和平！
　　全文结束，感谢大家！
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