孕育中新型核武器

2018/1/11 9:52:00

第四代核武器追求更高效，沒有或減少放射性污染，可以視作“常規(guī)武器”看待，因此可以逃避國際公約的制約。

1．神速的粒子束武器

粒子束武器是利用高能強流粒子加速器，將注入的電子、質(zhì)子或離子加速到光速，使其具有極大的動能，并通過磁場將其聚集成密集的高能束流，直接（或去掉電荷后）打向目標，可以在極短時間內(nèi)將目標摧毀或殺傷。

粒子束武器可分為帶電粒子束和中性粒子束武器。粒子束武器發(fā)射速度快，接近光速，為常規(guī)彈丸速度的20萬倍；殺傷本領(lǐng)大；容易按照要求改變方向。

粒子束武器目前尚處于原理研究階段。

2．奇妙的同質(zhì)異能素武器

同質(zhì)異能素是質(zhì)量數(shù)和原子序數(shù)相同，但處于不同核能量態(tài)的核素（如178Hfm2和178Hf）。處于亞穩(wěn)態(tài)的原子（如178Hfm2）退激到基態(tài)（178Hf）會釋放出巨大能量。它所釋放出的能量大約是普通炸藥的100萬倍。

科學(xué)家們設(shè)想利用同質(zhì)異能素制造同質(zhì)異能素武器。許多同質(zhì)異能素是以γ衰變形式退激到基態(tài)，也就是以電磁波形式釋放能量，所以可以制造成功很強的γ-激光武器，無剩余放射性。同質(zhì)異能素武器是新型核武器，但現(xiàn)在還只是在理論研究階段，離實現(xiàn)還較遠。

3．“不可思議”的反物質(zhì)武器

反物質(zhì)是由反粒子所組成的物質(zhì)。大家知道，電子帶負電，質(zhì)子帶正電。實際上，還存在著帶正電的電子（稱為反電子），帶負電的質(zhì)子（稱為反質(zhì)子）。原子是由帶負電的電子和帶正電的原子核組成的。如果由帶負電的原子核和帶正電的電子組成的原子就是反原子。有反原子就可以組成反物質(zhì)。正物質(zhì)與反物質(zhì)相遇，會爆炸成光輻射（稱為“湮沒”），將它們的全部質(zhì)量轉(zhuǎn)化成能量釋放出來，按照愛因斯坦質(zhì)量能量轉(zhuǎn)換公式，可以計算出所釋放的能量來。一個正電子與一個負電子湮沒轉(zhuǎn)換為1.02×106電子伏能量的γ射線，它比氘氚聚變能大266倍，比鈾-235裂變釋放能量大1000倍。所以科學(xué)家們設(shè)想用它來制造反物質(zhì)武器。這種武器不僅威力大，還沒有臨界質(zhì)量的限制，不產(chǎn)生放射性污染的危害。雖然英國劍橋大學(xué)教授保羅·狄拉克在1928年就預(yù)言了反粒子的存在，1932年美國科學(xué)家卡爾·安德森發(fā)現(xiàn)了第一個反粒子——正電子，至今已發(fā)現(xiàn)了許許多多的反粒子。但是，反物質(zhì)的制備非常困難，反物質(zhì)的保存也非常困難。世界上，氫原子的構(gòu)造最簡單，它只有一個質(zhì)子和一個電子，反氫原子只需要一個反質(zhì)子和一個反電子，所以人們首先從制造反氫原子做起。瑞士的歐洲核子研究中心在2002年9月18日宣布，已制造出了約5萬個反氫原子。誠然，要制造較多的反物質(zhì)并且要成功制出反物質(zhì)武器還有很遠的旅程。

4．在實驗室里進行核試驗

看了前面介紹，原子彈、氫彈和中子彈的構(gòu)造原理都很簡單，但是，真要制造出能夠?qū)嵱玫暮宋淦鳎�可不是一件容易的事。這是十足的高科技和系統(tǒng)工程，必須有強大的工業(yè)基礎(chǔ)和經(jīng)濟實力做后盾，要經(jīng)過無數(shù)的計算和實驗。

1996年9月，聯(lián)合國大會通過了《全面禁止核試驗條約》，但是，實際上核武器的試驗并沒有止息。為了保持或擴大核威懾力量，為了發(fā)展“實戰(zhàn)化”的核武器，需要核武器小型化，需要開發(fā)新型核武器，需要保證核武庫中的核武器的安全性、可靠性和有效性。現(xiàn)在，核武器專家們在實驗室里進行核實驗，這有兩大類方法：

一是用超級計算機做核爆過程的三維模擬試驗，進行“虛擬核實驗”，又稱核仿真模擬試驗。

二是做次臨界試驗，采用脈沖反應(yīng)堆、大型粒子加速器和強脈沖激光器等做試驗，研究核爆炸的物理過程和核爆炸效應(yīng)，這是“干凈而又平靜”的核試驗。

美國從1997年以來在地下290米深的平洞中已進行了20多次次臨界試驗，以研究開發(fā)新型核武器和保證核武庫中核武器的安全性和可靠性。