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2025年高考核武器

來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)整理 2024-11-18 14:45:08

  1945年8月6日在日本廣島上空爆炸的首枚原子彈震驚了整個(gè)世界,它標(biāo)志著核武器開(kāi)始進(jìn)入軍事領(lǐng)域。隨著1952年氫彈的試驗(yàn)成功,核武器家族增加了一個(gè)新成員。1999年回?fù)裘绹?guó)“考克斯報(bào)告”,我國(guó)已公開(kāi)宣布“中國(guó)早在七八十年代就已掌握了中子彈設(shè)計(jì)技術(shù)”。制造技術(shù)復(fù)雜的中子彈也就成了該家族的老三。

  下面就核武器的三兄弟——原子彈、氫彈和中子彈的原理、威力、發(fā)展等情況作簡(jiǎn)單介紹。

  原子彈

  它是利用核裂變釋放出的巨大能量以達(dá)到殺傷破壞作用的一種爆炸性核武器。

  偉大的物理學(xué)家愛(ài)因斯坦在給美國(guó)總統(tǒng)的一封信中曾談到原子核變化將伴隨放出大量的能量,這種能量如能利用將是十分可觀的內(nèi)容。根據(jù)這一啟示,出于戰(zhàn)爭(zhēng)和政治的需要,美國(guó)政府從1942年秋天開(kāi)始成立陸軍曼哈頓工程區(qū),執(zhí)行核武器研制計(jì)劃。在原子彈之父、美籍猶太人青年學(xué)者奧本海默的領(lǐng)導(dǎo)下,一個(gè)由上百名科學(xué)家和幾十萬(wàn)工作人員組成的群體,團(tuán)結(jié)協(xié)作,各盡其能,運(yùn)轉(zhuǎn)自如,經(jīng)過(guò)三年的努力,到1945年為美國(guó)陸軍制造出三顆原子彈。1945年7月16日首次成功地進(jìn)行了原子彈爆炸試驗(yàn),緊接著同年8月6日在日本廣島上空爆炸了首枚原子彈,其威力相當(dāng)于2萬(wàn)噸TNT炸藥,造成了有30萬(wàn)人口城市中的9萬(wàn)至于人喪生和5萬(wàn)人受傷,引起了世界的震動(dòng)。

  緊接著蘇聯(lián)在1949年爆炸了第一顆原子彈。英國(guó)和法國(guó)也分別于1952年和1960年各自爆炸了一顆原子彈。我國(guó)科研工作者堅(jiān)持自力更生的原則,克服難以想象的種種困難于1964年10月M6日向全世界宣告原子彈爆炸成功,成為世界上第五個(gè)擁有原子彈的國(guó)家。

  原子彈爆炸的原理是在爆炸前,將核原料(U235或Pu239)裝在彈體內(nèi)分成幾小塊,每塊質(zhì)量都小于臨界質(zhì)量。這里的所謂臨界質(zhì)量是指裂變物質(zhì)能實(shí)行自持鏈?zhǔn)椒磻?yīng)所需的裂變物質(zhì)的最少質(zhì)量。爆炸時(shí),控制機(jī)構(gòu)首先引爆普通烈性炸藥,產(chǎn)生高溫高壓,使二塊或幾小塊鈾(或钚)燃料迅速聚合而超過(guò)臨界質(zhì)量,形成不可控制的裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng),產(chǎn)生巨大的能量,從而引起猛烈爆炸,以其強(qiáng)大的光輻射和沖擊波,殺傷人員,破壞房屋結(jié)構(gòu)和各種軍事設(shè)施。

  核裂變放出的中子,繼續(xù)使U235裂變,使反應(yīng)呈鏈?zhǔn)竭M(jìn)行,越來(lái)越快,無(wú)法控制并放出巨大能量。裂變的產(chǎn)物不止一種。

  用作原子彈的核材料,既可以是鈾235,也可以是钚239。根據(jù)計(jì)算生產(chǎn)一顆原子彈大約要用92%的鈾12-16kg或用93%的钚6-9kg。一般情況下。一噸钚可以制造120枚核彈頭,根據(jù)一個(gè)國(guó)家貯存的濃縮鈾和钚的數(shù)量,可以大致推測(cè)其生產(chǎn)原子彈的最大能力。

  根據(jù)起爆裝置的不同,原子彈可以分成三大類(lèi)型:

  1.槍型原子彈

  用雷管引發(fā)普通烈性炸藥爆炸,然后彈內(nèi)的圓柱形鈾塊(或钚塊)經(jīng)導(dǎo)向槽射向另一鈾(钚)塊的中間,使鈾(钚)塊的總質(zhì)量超過(guò)臨界質(zhì)量而發(fā)生強(qiáng)烈爆炸。當(dāng)然這種過(guò)程是瞬間完成的。

  2.內(nèi)聚型原子彈

  用普通烈性炸藥制成球形裝置,將小于臨界質(zhì)量的核原料(鈾或钚)置于炸藥球中,通過(guò)雷管引發(fā)炸藥球起爆,形成向球心聚焦的壓縮波,使核原料質(zhì)量迅速增大超過(guò)臨界質(zhì)量而引起猛烈爆炸。

  3.槍型——內(nèi)聚型混合式原子彈

  現(xiàn)在的原子彈都是這種形式,其優(yōu)點(diǎn)是核原料(核燃料)的利用率比較高。

  氫彈

  氫彈是利用氫元素在高溫下的核聚變反應(yīng)放出巨大能量而產(chǎn)生殺傷破壞作用的一種爆炸性核武器。

  核聚變反應(yīng)必須在高溫(幾千萬(wàn)至1億度)才能使帶有正電荷的二個(gè)原子核克服靜電斥力而被此靠近,發(fā)生反應(yīng)。在1942年美國(guó)科學(xué)家特勒提出,可以利用原子彈爆炸產(chǎn)生的高溫引起核聚變。1950年美國(guó)政府決定制造氫彈。經(jīng)歷很短一段時(shí)間后,特勒發(fā)現(xiàn)了制造氫彈的關(guān)鍵公式,并于1951年5月制成以原子彈為點(diǎn)裝置,以液態(tài)氘和氚為熱核燃料的氫彈。1952年11月1日在美國(guó)馬紹爾群島的一個(gè)珊瑚島上爆炸了世界上第一顆氫彈,爆炸威力相于1000萬(wàn)噸TNT當(dāng)量,是在日本廣島上空爆炸的2萬(wàn)噸級(jí)原子彈的500倍。

  氫彈的結(jié)構(gòu)原理:氫彈的中心部分是“槍”型原子彈,周?chē)请、氚和鋰等熱核原料,最外層是?jiān)固的外殼。引爆時(shí),先使“槍”型原子彈爆炸產(chǎn)生高溫高壓,同時(shí)放出大量中子,中子與氘化鋰中的鋰反應(yīng)產(chǎn)生氚,氘和氚在高溫高壓下發(fā)生核聚變反應(yīng)釋放出更大的能量引起爆炸。由于它不受臨界質(zhì)量的限制,所以可以根據(jù)需要制造大小不等的氫彈。

  氫彈對(duì)核燃料和運(yùn)輸條件要求嚴(yán)格。氘和氚在常溫常壓下是氣態(tài),體積大而且不易存放,因此要用低溫或超高壓使其液化或固化。美國(guó)爆炸的第一顆氫彈的核材料是液態(tài)的氘和氚的混和物,所以叫做“濕法”氫彈,其重量達(dá)65噸,因此無(wú)法用飛機(jī)運(yùn)載。1953年蘇聯(lián)爆炸的氫彈,用的是鋰和氘的固化物氘化鋰,稱(chēng)為“干法”氫彈,它的體積和重量均可大大縮小。第三種氫彈叫“氫鈾彈”,它是在氫彈的外面包上一層厚厚的鈾238,因?yàn)檫@種鈾238沒(méi)有臨界質(zhì)量的問(wèn)題,所以可做得很厚,這種氫鈾彈爆炸時(shí),裂變能和聚變能可以各占一半左右,也可以使裂變能達(dá)到80%左右。這種氫鈾彈爆炸后的放射性產(chǎn)物污染嚴(yán)重,人們稱(chēng)之為“骯臟”氫彈。如1954年3月1日美國(guó)在馬紹爾群島中進(jìn)行的第一次氫鈾彈爆炸,當(dāng)時(shí)遠(yuǎn)離爆炸中心200公里處的一艘日本漁船上有23人全部由于放射性塵埃的污染而得了放射病,其中一個(gè)人半年后死亡。

  上述二種核武器都稱(chēng)為戰(zhàn)略核武器。

  中子彈

  它是一種以原子核釋放高能中子和Y射線為主要?dú)侄蔚膽?zhàn)術(shù)核武器。它是利用氫彈的原理,在上億度的高溫下,讓中子和鋰發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氚,然后由氘化鋰中的氘和氚發(fā)生聚變反應(yīng),放出高能量的中子和γ射線,其中子數(shù)量比原子彈多十倍以上,因此能穿透厚厚的鐵甲和防御材料,殺傷內(nèi)部人員。

  中子彈的研究開(kāi)始于1958年,經(jīng)過(guò)多年研究,美國(guó)在印年代末首次試驗(yàn)成功,將中子彈彈頭裝在一種名叫斯普林特的反彈道導(dǎo)彈上。中子彈爆炸釋放的能量,一般相當(dāng)于上千噸的烈性炸藥(TNT),不及氫彈的千分之一,所以又稱(chēng)為“小氫彈”。它的波及范圍比原子彈和氫彈小,它的沖擊波受到很大削弱,因此對(duì)房屋建筑、設(shè)施和樹(shù)木等不會(huì)構(gòu)成嚴(yán)重的威脅,它的攻擊范圍集中在地球表面半徑1000米之內(nèi),因?yàn)樗拇┩噶μ貏e強(qiáng),所以特別適宜殺傷和破壞戰(zhàn)場(chǎng)上成批的坦克,裝甲車(chē)輛等。中子彈可以?xún)A刻之間把它們變成一堆不能動(dòng)彈的廢鐵,而且在坦克、裝甲車(chē)、艦艇中的人員受到γ射線的照射,必死無(wú)疑,因此威攝力相當(dāng)大。

  目前已有美國(guó)、印度等國(guó)家能制造中子彈。小型的中子彈可以制成核導(dǎo)彈彈頭、核炮彈彈頭,通過(guò)飛機(jī)或大炮進(jìn)行發(fā)射,是一種靈巧的戰(zhàn)術(shù)核武器,是航空母艦這種龐然大物的克星。

  由于我國(guó)先后成功地掌握了這三種核武器的設(shè)計(jì)和制造技術(shù),所以對(duì)打破核訛詐、反對(duì)軍事霸權(quán),維護(hù)世界和平發(fā)揮著積極作用,可以相信,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和科技的進(jìn)一步發(fā)展,這種作用會(huì)日益擴(kuò)大。

 

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