[科普中國(guó)]-熱核爆炸

熱核反應(yīng)

核是指由質(zhì)量小的原子，主要是指氘，在一定條件下（如超高溫和高壓），只有在極高的溫度和壓力下才能讓核外電子擺脫原子核的束縛，讓兩個(gè)原子核能夠互相吸引而碰撞到一起，發(fā)生原子核互相聚合作用，生成新的質(zhì)量更重的原子核（如氦），中子雖然質(zhì)量比較大，但是由于中子不帶電，因此也能夠在這個(gè)碰撞過程中逃離原子核的束縛而釋放出來(lái)，大量電子和中子的釋放所表現(xiàn)出來(lái)的就是巨大的能量釋放。

熱核反應(yīng)是一種核反應(yīng)的形式。原子核中蘊(yùn)藏巨大的能量，原子核的變化（從一種原子核變化為另外一種原子核）往往伴隨著能量的釋放。

原理根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程E=mc2，原子核發(fā)生聚變時(shí)，有一部分質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量釋放出來(lái)。只要微量的質(zhì)量就可以轉(zhuǎn)化成很大的能量。

兩個(gè)氫的原子核相碰，可以形成一個(gè)原子核并釋放出能量，這就是聚變反應(yīng)，在這種反應(yīng)中所釋放的能量稱聚變能。聚變能是核能利用的又一重要途徑。

要使原子核之間發(fā)生聚變，必須使它們接近到飛米級(jí)。要達(dá)到這個(gè)距離，就要使核具有很大的動(dòng)能，以克服電荷間極大的斥力。要使核具有足夠的動(dòng)能，必須把它們加熱到很高的溫度（幾百萬(wàn)攝氏度以上）。因此，核聚變反應(yīng)又叫熱核反應(yīng)。

原子彈爆炸產(chǎn)生的高溫可引起熱核反應(yīng)，氫彈就是這樣爆炸的。

氫彈氫彈就是依據(jù)熱核爆炸原理制造的，是利用原子彈爆炸的能量點(diǎn)燃?xì)涞耐凰仉―）、氚（T）等質(zhì)量較輕的原子的原子核發(fā)生核聚變反應(yīng)（熱核反應(yīng)）瞬時(shí)釋放出巨大能量的核武器，又稱聚變彈 、熱核彈、熱核武器。氫彈的殺傷破壞因素與原子彈相同，但威力比原子彈大得多。原子彈的威力通常為幾百至幾萬(wàn)噸級(jí)TNT當(dāng)量，氫彈的威力則可大至幾千萬(wàn)噸級(jí)TNT當(dāng)量。還可通過設(shè)計(jì)增強(qiáng)或減弱其某些殺傷破壞因素，其戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能比原子彈更好，用途也更廣泛，其爆炸達(dá)到的溫度約為3.5億度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于太陽(yáng)中心溫度（約1500萬(wàn)度）。

爆炸實(shí)例1961年10月30日早上，重26噸的“大伊萬(wàn)”氫彈被裝進(jìn)了1架圖-95戰(zhàn)略轟炸機(jī)。飛機(jī)從距離試驗(yàn)場(chǎng)1000公里以外的摩爾曼斯克奧列尼機(jī)場(chǎng)起飛。上午11時(shí)32分，“大伊萬(wàn)”在試驗(yàn)場(chǎng)上空爆炸。飛機(jī)以最快的速度離開了投彈地點(diǎn)，并在爆炸前飛出了250公里，可是爆炸產(chǎn)生的劇烈的沖擊波來(lái)勢(shì)更快，巨大的轟炸機(jī)被一會(huì)兒拋上一會(huì)兒拋下，像在驚濤駭浪中一般。其身后形成了一個(gè)新地島居民乃至世界上所有生命誰(shuí)也未曾見過的恐怖萬(wàn)分的蘑菇火云，迅速膨脹并盤旋上升。熱核反應(yīng)所產(chǎn)生的電磁擾動(dòng)3次傳遍全球，通紅的蘑菇云高達(dá)70公里。 世界上至今為止最劇烈的一次核爆炸產(chǎn)生。

1952年11月1日又一個(gè)氫彈試驗(yàn)裝置 “邁克”在太平洋的恩尼威托克島上爆炸。該裝置高6米，直徑為1.8米，重達(dá)65噸，看上去像個(gè)大暖瓶，爆炸威力達(dá)1000萬(wàn)噸TNT當(dāng)量。相當(dāng)于廣島型原子彈的500倍?！斑~克”體積比一輛載重汽車還大，它必須裝有笨重的制冷系統(tǒng)，這樣的裝置飛機(jī)、導(dǎo)彈都無(wú)法運(yùn)載，沒有什么實(shí)戰(zhàn)價(jià)值。后來(lái)人們采用鋰的一種同位素鋰─6和氘的化合物──氘化鋰作核燃料。氘化鋰是固體，不需冷卻壓縮，制作成本低、體積小、重量輕、便于運(yùn)載。這種氫彈稱為 “干式”氫彈。1954年，美國(guó)的第一顆實(shí)用型氫彈在比基發(fā)島試驗(yàn)成功。