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将核武器微型化,改用枪发射“核子弹”?主要的技术难点有哪些?

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我们人类所熟知的核武器最早是通过飞机进行投送,而后经过改进可以搭载导弹进行投送,之后可以利用火炮进行投射。可以发现核武器的发展方向,正朝着越来越小的方向发展。

核弹头可以更小吗?今天我们就一起来聊聊,仅凭一把枪就可以发射的核武器——微型中子弹

核武器的发展

可能很多人认识核武器都是从美国在二战期间,为了尽快结束战争,在日本的广岛、长崎两座城市,先后投下了两枚核弹。那个时候,核武器需要搭载飞机才能完成投射。那么你知道世界上最大的核武器是什么吗?

它就是由前苏联所打造的沙皇炸弹,据传该枚氢弹爆炸时所释放的冲击波,可以围绕地球转三圈。当然,作为美苏冷战时期的产物,大不是目的,威慑才是某一武器研发的主要目的。

这个大号的核武器,从外观上看和美国此前所投射的广岛和长崎的两枚核弹,“小男孩”和“胖子”并没有太多的区别。唯一有不同的就是,大,它的个头特别的大。因此,它所释放的威力也相应的增加。

但是武器并不是越大越好,在实际作战中,苏联所打造的沙皇炸弹并不具有实用性。首先,我们从投射角度来看,这样个头的庞然大物,只能通过飞机来进行投射。它的个头不小,因此搭载它的飞机个头自然也不能小。

试想一下,如此巨大的目标游走于它国的领空之上,它国不会有反应吗?会让他安全到达吗?而且就算他顺利到达了,该国政府也会在它到达之前做出反应,及时撤走,将损害降到最低。从这样来看,它的实际造成的破坏力并没有办法达到预期的目标。

因此,近些年核武器的研制,已经逐步走向小型化。如何找到更加便捷携带的核武器,才是各国研制核武器的重点任务之一了。从打造可以搭载导弹进行投送的核弹,之后可以利用火炮进行投射的核弹头,核弹的发展也确实朝着更小更精的方向的发展。

在讨论是否可以用枪发射核弹头之前,我们先把要求放得低一些,目前主要的核武器多是采用导弹的方式进行投射,有没有可能用大炮完成投射呢?这个答案自然是当然有可能,并且有的国家已经完成了这一目标。

所谓可靠的便是,由美国所研制的直径为203毫米和155毫米的两款核炮弹,这两款炮弹确确实实已经有了实物面世,可以说达成了这一目标了。据称,这两款核炮弹的威力都是可调整,其范围可以由几十吨到几千吨。

无独有偶,此前不少小报所流传的前苏联曾经打造出,仅有咖啡杯大小的中子弹,可以通过红汞引爆,其爆炸威力甚至可以达到十吨。然而,关于该中子弹并没有后续的相关报道,不少专家认为,该中子弹的消息可能并不真实。毕竟消息中所提到的红汞引爆的这一方式,就十分不靠谱,毕竟从理论上其化学能并不足以引爆中子弹

但是,且无论前苏联所打造的仅有咖啡杯大小的中子弹是否可靠,但是从是否打造出用大炮投射的核弹头这一目标,基本在上个世纪70年代,就已经宣告实现了。

按照科技发展逻辑来说,接下来应该打造规格更小的,仅凭借一把枪就可以完成投射的核弹头啦!但是事实证明,在过去50多年的时间里,无论科技再怎么进步,人们在核武器方面的研究再如何突破,人类到目前为止仍然没有打造出可以使用狙击步枪发射的核弹头。

当然,这也引起了不少军事迷的调侃,还是不要研究出用枪发射的核弹头为好。如果这样的子弹问世了,到时候打到你身上的子弹就不是简简单单的金属子弹了,而是核子弹了。那样的破坏性,可以详见二战后的广岛。你说可怕不?

微型中子弹

中子弹通过释放出的高能中子辐射,从而达到杀伤的目的。和我们所认识的原子弹有一定的相似性,行业内,将这样它称呼为超小型氢弹,但是比较特别的是它又是由一种微型原子弹引爆。从弹体结构上看,它主要包含上和下两个部分:

上半部,由一个微型的原子弹板机和中心微型原子弹起爆,一般采用的是钸-239作为材料。之所以选用钸-239,主要原因在于相较于我们常用的核弹中的铀,钸-239可以释放出更多的中子,从而增加中子弹的威力的同时,还能进一步缩小中子弹的体积。

中子弹的中心,由我们中子弹的引爆部分——微型原子弹组成,它的周围充斥着中子弹的炸药,氢的同位素物质氘和氚,二者按照一定的比例混合,装入由铍和铍合金所打造的中子发射层和弹壳之中。同时外部还带有超小型原子弹点火起爆时候,所需的中子源、控制装置、弹翼等部分。

下半部分,是该中子弹能否产生威力的核心,这里是整个中子弹的核聚变心脏部分,我们将其称呼为储氚器。内部装载了氘氚的混合物,并严密的包裹再聚苯乙烯造的装置内。

为了让中子弹中的高能中子可以自由的放出,中子弹摒弃了传统的铀-238材料所打造的外部,转而使用了铍做反射层,而且在爆炸过程中,污染的范围也相对较小。

引爆时,最先引爆的便是位于中子弹上部的高能炸药,爆炸所释放的位于会直接作用于中心的钸球上,并予以其巨大的压力。在这样的压力作用下,钸球的密度会在瞬间增加,并快速的达到临界点发生裂变。

裂变中所释放的强射线和超高压,会以光速进行传播,并快速到达位于整个弹体下部区域,从结构来说,这里是聚变反应的摇篮,在接受高强度的射线的刺激下,聚苯乙烯会直接变成高能的等离子体,进而引起储存于储氚器中的混合物,发生聚变反应,并由此释放出大量的高能中子。

此时的高能中子并不能达到中子弹所预期的威力目标,他们需要借助铍反射层,如此来回反射,进而产生铍的增殖效应。一个中子在经过如此变化后,会产生多个中子,并进一步促进氘和氚的聚变反应。这也是我们为什么选择铍而没有选择铀的主要原因,因为铍增值效应,可以以更小的体积,引发更剧烈的聚变反应,最终以高能中子流的方式,对外释放。

从污染角度来看,由于爆炸过程中,所释放的中子流占据了总能量的8成以上,因此相较于其他的核弹来说,污染会更小,但是其所产生破坏威力会更大。这样的优势,让它成为了最具有战略性的核武器之一。

我们都知道当代的狙击枪,装配的一般子弹,在高速的运转下,想要爆头可以说是轻而易举的事情。而装配上了中子弹之后,它所释放的威力可就不是简单的爆头问题了。按照中子弹的威力,一枚子弹大小的中子弹其所释放的威力,也足以歼灭目标周围几十米范围内的人员。就算没有夺其性命,但是让其失去战斗力也是绰绰有余了。

微型中子弹的难度

首先从理论来说,核聚变本身不限制于大小和质量,只要有需要,可以做到足够小。像我国科学家王淦昌院士,就曾经打造了需要用放大镜才能看到的核聚变装置,这样的体积和我们所设想的子弹相比,小的可不是一星半点。

因此,从这一方面来说,聚变反应从来都不是微型中子星无法研制的问题。

如果不是聚变反应的装置问题,那就是如何引起聚变反应的问题了!

我们都知道核弹是一个复杂的结构,其引爆对于一个核弹能否发生威力极为重要,它所牵涉到的材料,温度对于任何一国的技术来说都是考验。

像我们刚刚提到的王淦昌院士所做的微型核聚变反应,小是足够了,但是想要引爆他,没有足够多的高能激光的注入是不可能的完成的。而且它所利用的是球形反应,进而点燃核燃料。这个难度可想而知,即便是点燃了,想要用于实战也不可能。

从前文中,我们我们知道,中子星使用微型原子弹来引爆的,一般想要让原子弹引爆装置达到临界值,通常所使用的是铍的增殖效应,需要在一定的空间快速的来回发射,才能达到这一目的。

但是爆炸的这个时间非常的短,而且想要做到足够的小,对于这个反射又提出了更高的要求。这也是中子星无法继续缩小的主要原因之一。

如果不选择了原子弹引爆呢?

激光是一个选择之一,但是激光引爆需要一个球形汇聚之后的强激光才能完成聚变反应,否则就算能量再高也无法达成这一目标。同时强激光所蕴含的能量,也会释放出巨大的热量,这些有可能会破坏中子弹的外壳,从而影响整个弹体的压力,没有高温高压,自然无法点燃。

此外,还可以使用一种名为哈弹来引爆。根据理论,哈弹可以释放出强烈的γ射线,这种射线所迸发出的能量,可以引起聚变反应。当然,这个哈弹目前也是一个理论,也没有实物可以验证是否可靠。

因此,从目前来看,微型的中子弹技术仍然停留在理论构想阶段,想要应用于实战,还需要一定时间。

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