制造氫彈需要克服哪些難關
什么是氫彈?
熱核武器
氫彈是指利用特制的原子彈作為引爆裝置,點燃氘、氚等輕原子核的自持聚變反應,瞬時釋放巨大能量起殺傷破壞作用的核武器,又稱聚變彈或熱核彈。
結構組成
氫彈主要由裝料、引爆裝置和外殼組成,氫彈爆炸時,作為引爆裝置的原子彈首先爆炸,產(chǎn)生數(shù)千萬度高溫,促使氘氚等輕核急劇聚變,放出巨大能量,形成更猛烈的爆炸。
爆炸威力
氫彈的威力小則幾十萬噸梯恩梯當量,大至幾千萬噸。它可通過設計增強或減弱某些殺傷破壞因素,其戰(zhàn)術技術性能比原子彈更好,用途也更廣泛。
造出氫彈分幾步?
1.原理突破
氫彈是利用輕核聚變反應放出巨大能量的武器,從雷管引爆炸藥到核爆炸結束,需要經(jīng)過幾十個物理過程。研究這些物理過程的規(guī)律,并在此基礎上提出新的設計原理,是研制氫彈的關鍵。
2.材料合適
核聚變材料主要有氘、氚,氘、氚是氫的同位素。氫在自然界中大量存在,但氚在自然界中極為稀少,人工制造的氚成本高、穩(wěn)定性差。
因此,選擇合適的核聚變材料,使其達到高溫、高密度,又能維持足夠長的燃燒時間,是制造氫彈的訣竅所在。
3.構型設計
氫彈構型是指各種材料的配置、形狀和尺寸。
氫彈構型的具體細節(jié),各有核國家至今仍守口如瓶。
氫彈構型難以借鑒,只有通過大量的大規(guī)模理論及數(shù)值模擬計算,才能設計出有效的核裝置。
4.人才儲備
研制氫彈需要核物理學、力學、光學、化學、電子學、材料科學、計算機科學等多個學科協(xié)同配合,背后需要的是強大的人才儲備
5.國力充足
氫彈的研究設計要比純裂變原子彈困難得多,需要大量的新技術、新材料和新設備,涉及許多基礎性工業(yè)和原創(chuàng)性科學領域。
掌握氫彈的設計原理和制造技術,是- -個國家科技水平和實力的全面反映,更是一個國家綜合國力的重要體現(xiàn)。
6.試驗驗證
氫彈的設計至今仍強烈依賴于設計人員的經(jīng)驗,只有大規(guī)模核爆炸試驗才能對所研制的核裝置的合理性進行有效驗證。因此,核試驗是研制發(fā)展氫彈必不可少的手段。
按試驗時的環(huán)境條件不同,核試驗的方式有大氣層核試驗、地下核試驗、高空核試驗、水面及水下核試驗,核試驗方式的選擇與試驗目的緊密相關。
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核聚變
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