什么是中子弹?是不是比氢弹的威力更大呢?
中子弹属于热核武器,不过,中子弹属于第三代核武器,人们把中子弹也叫做“辐射增强核武器”。
核武器有四种杀伤手段,光辐射、电磁脉冲、冲击波和电离辐射。中子弹,就是在上面的四种杀伤手段的基础上,增强了中子辐射量,而减弱了光辐射和冲击波的威力。严格的说,中子弹是一种专门利用中子辐射杀伤有生力量的战术核武器。
大家知道,中子,比伽马射线的穿透力更强,足够剂量的中子,可以轻易地穿透钢铁、混凝土、甚至铅,对于密闭的环境里,比如坦克、地下掩体里等的人员杀伤效果更为有效。
中子弹最大的特点,就是中子辐射量大,而残余辐射低,中子弹的中子辐射,能达到总辐射量的30--45%,残余辐射仅有5%,原子弹的残余辐射是10%。因此,还有人说中子弹是“清洁”核武器。因为残余辐射低,一半中子弹爆炸第二天,人员就可以进入爆炸范围。
中子弹属于二相弹,它比氢弹少了一层吸收中子的铀外壳,但是多了一层铍外壳,里面用于引爆的原子弹,是采用能产生更多中子的钚239。
三相核弹,一般都是钚239构成初级,第二级是氘化锂和铀235组成,第三极是铀238包裹。而中子弹,则是将铀238,换成了铍。
中子弹的爆炸过程 :
①首先引爆的是钚弹,钚弹裂变产生大量的X射线和γ射线。→②聚苯乙烯材料在核辐射下变成高温高压的等离子状态。→③热核材料受到高温高压的作用发生核聚变,产生中子。→④大量的中子反复轰击在铍壳上,最后铍炸裂,大量的中子射线爆流。
经过这种剧烈反应,中子的放射性达到了相同当量的原子弹的10倍。对于装甲内部的杀伤力,也相当于原子弹的2倍,
应当说,中子弹的爆炸威力不如氢弹,但是对于密闭的掩体内的人员杀伤力,却远大于原子弹和氢弹,而且使用起来更灵活。
什么是中子弹?是不是比氢弹的威力更大呢?
这里需要使用更恰当的词汇来区分一下,原子弹、氢弹是不同的东西,但双相弹、三相弹、中子弹却都是氢弹的不同品种。双相弹是最初级的氢弹,三相弹是加了贫铀壳的氢弹,中子弹则是加了铍壳的氢弹。
普通的氢弹原理我们都清楚,用原子弹做内核,外面包裹上氘、氚等元素。原子弹引爆后,产生的临界反应引发氘、氚等氢同位素的核聚变,发生恐怖的大爆炸。这种原理的氢弹被称为“双相弹”。
而“三相弹”即在“双相弹”外层再增加一层贫铀,让贫铀的铀核在核聚变时重新被高能中子轰击,发生新一轮的裂变,继而再次对氢弹中的锂6元素进行轰击,又产生出氚,形成不断的循环,让氢弹威力发生翻天覆地的恐怖变化。
正因为三相弹包裹了贫铀外皮,所以它会造成极强烈的放射性污染,对环境产生毁灭性的沾染破坏,制造出的放射性物质甚至可以进入大气循环和土壤深处活动,是一种断子绝孙式的武器。这种武器不光使用困难,还是把害人害己的双刃剑,根本不适合应用在战争上。
所以人们为了堂而皇之的使用核武器,便把脑筋动到了去除核污染上,于是“中子弹”便诞生了。这种武器被称为“干净的核武器”,虽然能放出瞬时的高能强辐射,却来的快散的也快,对环境没有什么辐射污染,很短的时间内就能让部队进驻占领,而且它还只杀伤生物和电子元件,冲击波很小、辐射沾染小、不会对环境本身产生什么改变。打个比方:一枚中子弹袭击城市,房子不倒,屋子不塌,里面的人和狗子全死了。
“中子弹”就是“双相弹”的一种改造,它没有继续“三相弹”那种贫铀外壳,而是改为一个铍反射壳覆盖。双相核聚变后,大量的中子轰击在铍反射壳上,会形成中子翻倍的增长,反复轰击的中子最后炸裂开来,就变成极为强大的中子射线爆流。这些射线杀死一切,有生目标就算躲在墙后也没用,中子弹的辐射强度高于普通氢弹。
所以,单纯论威力的话,中子弹比起“核平一切”顺带还要糟蹋环境的三相弹那是远远不如,毕竟热核武器承载的使命就是毁灭世界,而“中子弹”被开发出来的目的只是想蒙混过进常规武器行列,成为战场上的高效率武器罢了。
幸好人类的脑子还没被汪队啃掉,中子弹哪怕威力再克制、辐射污染再小,它也仍然属于核武器之列,甭管什么化学攻击还是物理攻击,中子弹绝对算不上是什么“常规武器”。
据说美帝当年在伊拉克战争时,于费卢杰的战斗中使用了中子弹,造成了抵抗的伊军巨大伤亡。事后美国一会儿燃料空气炸弹,一会儿凝固汽油弹的含糊其辞。而伊军坚持认为美军使用了中子弹,这场官司后来随着伊拉克的覆灭而消失了,故而真假如何已经无从验证。我们如果假设美军丢的是三相弹,那么费卢杰早就给抹平了;中子弹比不上氢弹的绝对威力,但它能用的更灵活。
什么是中子弹?是不是比氢弹的威力更大呢?
中子弹是一种很神奇的核武器。依稀记得以前和小伙伴吹牛,吹着吹着争执起来,为了争论到底是氢弹厉害还是中子弹厉害闹得面红耳赤。其实,中子弹是氢弹的一种,是一种非常恐怖的核武器。在原子弹发展之后,其破坏力遇到了瓶颈,为了研制出体积更小,更具有破坏力的核武器,人类研制出了属于第二代核武器的氢弹,也叫作热核弹。氢弹和原子弹最大的区别在于,氢弹不仅仅发生核裂变,还会发生核聚变,会产生比原子弹大得多的能量,破坏力非常恐怖。目前的氢弹分为三种,第一种叫做双相弹,即最普通的氢弹,以原子弹作为内核,加上氘,氚等氢的同位素,通过原子弹内核裂变产生巨大能量引发氘,氚等氢的同位素发生聚变,从而产生恐怖的大爆炸,比原子弹要恐怖得多。第二种叫做三相弹,即拥有裂变-聚变-裂变三个过程。三相弹是最恐怖的氢弹,没有之一。由于在普通氢弹外表再包括一层铀238外壳,在发生爆炸时,产生的中子会被铀238外壳吸收掉,从而产生大量的放射性物质。三相弹在爆炸时,会产生高温高压场,瞬间摧毁爆炸中心一切建筑物,升起一朵巨大的蘑菇云。更可怕的是,三相弹在爆炸以后,产生的放射性组织经久不衰,简直是一种断子绝孙武器,所以一般情况下根本没有国家敢用。第三种就是咋们今天的主角,中子弹。中子弹是一种以高能中子为杀伤力的一种当量较低的小型氢弹。因为其主要杀伤力是中子流,所以爆炸时不会像普通氢弹和三相弹那样瞬间将城市夷为平地,但是其产生的高速中子流可以迅速杀死其爆炸范围内的一切生物。可以瞬间让一座热热闹闹的大都市,一下子变成一座横尸遍野的地狱。中子弹其实就是在普通氢弹加了一层铍外壳,当内部发生聚变的时候,大量粒子撞到铍外壳上,中子呈函数爆炸式增加,形成足以穿透任何建筑物的高速中子流,这也是中子弹可以瞬间造就人间地狱的原因。中子弹产生的这种高速中子流的辐射其实比三相弹还要强,只不过中子弹产生的辐射来的快,去的也快。这一点和前两种氢弹相比要好的多,同时也恐怖得多。正因为其辐射来得快去的也快,所以这种核武器在对一个地区使用过后不久就可以重新派遣军队进入,实施占领。除了杀人之外,并不会造成像三相弹那样贻害子孙的后果。所以这种核武器和普通核武器不同,它被定义为战术核武器!这种核武器最大的优点是不会对子孙造成危害,同时它的这个优点也成为最恐怖的地方。普通氢弹和三相弹都因为使用过后无法接受的核辐射而遭到各个核大国严格限制,而不会产生这种恶果,仅能杀伤人畜的中子弹则因为是战术核武器而成为了各个核大国最有可能使用的核武器,也就是说,中子弹,是目前人类最有可能尝到的核武器。
什么是中子弹?是不是比氢弹的威力更大呢?
中子弹是第三代核武器,也叫辐射增强武器( enhanced radiation weapon),其实也属于热核炸弹的一种。大家知道,核弹的杀伤模式有四种,即强光强热辐射、电磁脉冲、冲击波和电离性辐射。中子弹在氢弹的基础上,减弱了冲击波和强光强热辐射的威力,而增强了中子辐射的威力。中子弹是一种专门的战术核武器,因为中子的穿透性比X射线和伽马射线更强,可以穿透很厚的钢铁、混凝土或是铅块而仍具有较强杀伤能力,因此对装甲集群、地下掩体和要塞内人员的杀伤效果甚至比其他战术核武器更为有效。
中子弹的瞬时辐射很高,可占到核弹释放总能量的30-45%(主要为中子辐射),同时残余辐射低,仅占总能量的5%;相比之下原子弹的瞬时辐射仅占总能量的5%,残余辐射却占到总体的10%。这是因为中子弹的辐射能里主要都是中子辐射,残余量非常低。因此可以看出中子弹是一种比较“清洁”的核武器,爆炸后不会对土地的造成持续放射污染,爆炸一天后,己方军事人员就可以重新进入战场。
中子弹和战略核武器最常用的三相弹比,少了一层用来吸收中子的贫铀或天然铀的外壳,因此放射性污染低;和氢弹相比,同属于二相弹,但多了一个铍外壳,同时内置的原子弹采用可以产生更多中子的钚-239。
泰勒-乌兰姆构型的二相弹反应过程
最著名的三相弹头——W88弹头,上面为TNT-钚239组成的初级,下面是氘化锂和铀235组成的次级,最外层由铀238包裹,中子弹构型,和3相弹最大不同就是外壳从铀238换成了铍。
中子弹反应过程是这样的:首先引爆炸药——钚弹发生裂变产生大量X射线和γ射线——聚苯乙烯材料受到射线辐射变为高温高压等离子态——热核材料受到等离子体高温高压的挤压发生聚变,放出中子——铍壳不断反射中子,同时被高能中子撞击产生新的中子——聚变持续反应,最终高能中子大量从壳内逃逸。这样的独特结构,使得中子弹的中子放射性达到了相同当量原子弹的10倍。中子弹对坦克内乘员的杀伤半径,可以达到同当量原子弹的近2倍。在690m的距离上,战术核弹的冲击波已经很难对坦克有效杀伤,而中子却可以轻易穿透坦克,杀死里面的乘员。
什么是中子弹?是不是比氢弹的威力更大呢?
中子弹是一种小型氢弹,当量普遍不超过一千吨,特点是依赖高速中子流作为主要杀伤手段。
由于常规屏蔽对中子效果差,所以常被用来设想攻击坦克群等,实际上由于价格极为昂贵,打坦克实在是得不偿失,所以反导才是更佳用途。高速中子流可以瞬间摧毁来袭导弹的核装药。
什么是中子弹?是不是比氢弹的威力更大呢?
中子弹其实就是“特殊的氢弹”,传统氢弹的威力主要体现在光热辐射和爆轰冲击波上面,产生的电离辐射影响相对来说较小,而中子弹则是更加注重爆炸时产生的电离辐射(比如高能中子流,这里说一下,免得被喷,中子辐射也是电离辐射的一种,或者叫“间接电离辐射”更加恰当,因为中子是电中性,所以是不直接参与电磁作用的,但是中子的LET却比γ射线还高,即电离能力更强,这是由于电子基本上不会对中子产生影响,我们可以直接理解为高能中子能直接把电子撞开,使原子离子化)杀伤效果,冲击波和光热辐射的影响范围相对辐射范围会小很多!
▲各种辐射穿透能力对比
前面说到了,中子是电中性的,电子对中子的影响基本上可以忽略不计,连慢化中子的能力都没有,能影响中子的是原子核附近的强相互作用力,所以,(快)中子的穿透能力要远强于那些伽马射线、X射线等,所以,中子辐射对在建筑物内甚至是坦克装甲车里面的生物都具有很强的杀伤性,而中子弹的特点就是在于能产生更强的中子辐射,在普通裂变武器中,伽马射线和中子流约占释放的总能量的5%(氢弹会稍微高一点),而中子弹由于中子的产量更高,所以其中子流的释放比例也就越高,达到了总能量的40%以上,重点是,中子弹释放出来的中子流是具有更高能量水平的高能中子,动能达到了14MeV,是快中子能量的10倍以上,而裂变反应中释放的中子能量只有1~2MeV。
▲氘、氚聚变产生极高能中子
所以,中子弹更加强调的是瞬时辐射杀伤效果,因为核爆产生的大部分能量差不多一半都用在了产生高能中子流上面,可以理解为这是一种“软杀伤手段”,针对的是人和动物这样的有生目标,对建筑物和武器装备的物理摧毁效果相对小很多(不是没有,在爆心附近的建筑物同样也会遭到毁灭性打击,只不过相对于整个辐射杀伤范围来说,这块区域的面积小多了);而对于传统的氢弹来说,强调的则是光热辐射和冲击波,在杀伤范围内内对建筑物和武器装备呈现一种毁灭性打击,从物理结构进行根本性的破坏,我们可以理解为“硬杀伤手段”。因此说到威力,在同当量的情况下,中子弹瞬时辐射杀伤的威力更大,氢弹则是物理破坏效果更强!
▲发射W79中子弹的美军M110榴弹炮
不过,中子弹的当量其实都不会太大,基本上是千吨级的(因为这玩意的定位就是战术核武器,目的是起到区域拒止的作用,不是用来亡国灭种的,当量太大的话你还不如直接上氢弹),而氢弹的话,虽然当量可调,但是通常都是10万吨级以上,百万吨甚至千万吨级更是没什么难度,也就是说,氢弹的威力是大于中子弹的,这个应该没什么疑问,毕竟目前代表我们人类最高武力的就是氢弹,不管是外星人还是哥斯拉,就没有聚变打击搞不定的,回到正题,最后再来说一下中子弹的结构原理是什么,为什么说它是“特殊的氢弹”。
▲T-U结构氢弹
首先,我们知道氢弹是需要由原子弹来当扳机引爆的,其结构我们可以理解为:裂变层+聚变层+外壳约束层,大概反应过程为:裂变反应产生的极高温高压环境以及高能中子会促使热核反应材料氘、氚发生聚变反应,而聚变反应也同样会产生高能中子,所以,为了防止高能中子逃逸并且起到约束聚变反应的作用,外壳约束层的的材料通常是密度极高且能同时起到辐射屏蔽作用的物质,符合这两个要求的材料有铅或者铀-238/铀235这里说个题外话,其实不管是用铅还是用铀-238当外壳约束层的材料,这种氢弹都是两相弹,因为外层铀-238的裂变反应其实同样属于次级反应的一环,即两相弹的反应过程为:初级(裂变)+次级(聚变与裂变),如果是三相弹的话,那么其反应过程应该是这样的:初级(裂变)+次级1(聚变与裂变)+次级2(聚变与裂变),也就是说在两相弹的基础上,再加一层聚变材料和裂变外壳!
▲三相弹结构原理
扯远了,再回到正题,从氢弹的原理我们可以知道,外壳的约束层其实是起到了屏蔽中子逃逸的作用,所以,我们只要把这个用来包裹聚变材料的外壳换成具有中子透明作用或者增殖作用的材料就行了,即不会对中子流起到屏蔽作用,比如铝合金就具有中子透明的作用,而铍的话,在遭到中子轰击的时候,更会同时产生一个以上的中子,起到中子增殖的作用,也就是说,氢弹在反应过程中产生的大量高能中子,大部分被外层的铅给屏蔽了,或者是跟铀-238再次发生了反应,而中子弹则不会,这些高能中子流会极大程度的释放出来,从而对有生目标起到杀伤作用!因此这就是中子弹的结构原理,跟氢弹最大不同就在于外壳约束层的材料!
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