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1 # 哨兵ZH
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2 # 軍武新天地
原子彈:利用核反應的光熱輻射、衝擊波和感生放射性造成殺傷和破壞作用,以及造成大面積放射性汙染,阻止對方軍事行動以達到戰略目的的大殺傷力武器。
想要攔截一枚已經發射攜帶核彈頭的洲際導彈,大致可以從三個階段進行攔截,也就是上升段、中段以及末端。理論上來講發射初期的上升階段速度是最慢是最最容易攔截的,但各國一般都是從內陸發射洲際彈道導彈,且上升階段只有幾分鐘也根本無法反應,所以並不具備攔截的條件!
而對於巡航導彈、反艦導彈、3000公里以下的彈道導彈來說,通常都是採用末端攔截!但洲際核導彈的末端再入大氣層速度快的驚人,即便是上世紀80年代的“和平衛士”洲際導彈再入大氣層時最大速度就達到了26馬赫,更別說幾十年之後的今天了,所以對於洲際導彈來說末端速度超過25馬赫根本不在話下!
目前在理論資料上末端攔截效能最強的應該就是俄羅斯正在研製的S-500防空反導系統了,號稱最大攔截射程可達600公里,最大射高則為100公里,可以攔截最大速度為20馬赫的彈道導彈,但對於速度25馬赫以上的洲際導彈也無能為力!
洲際導彈的中段飛行時間最長且較為穩定(速度約在20馬赫左右),所以各國也都在開發中段反導系統!但具備中段反導攔截能力的只有我兔和美國兩國國家(印度今年雖然打衛星了,但攔截高度不到300公里,根本夠不到洲際導彈)!
截至2018年,美國19次中近程導彈攔截試驗中成功了10次(射程3000公里以下),成功率約為50%,而採用標準-3BlockIIA導彈進行的7次中段反導攔截試驗則成功了4次(射程6000公里以下)!
但對於射程8000公里以上的洲際導彈美國似乎還沒進行過試驗,這也間接說明了美國目前並不具備攔截洲際導彈的能力!雖然我們公開的3次中段反導攔截試驗均取得成功,但在內陸試驗也表明即便是採用高彈道射程並不超過5000公里!
所以,綜合來說目前全球具備攔截射程5000公里彈道導彈的國家不超過3個,而且在實驗條件(提前知道發射、單彈頭、不能變軌)下成功率也不會超過50%,如果是射程8000公里以上的洲際導彈,成功率可能是不足1%,所以當一個洲際核彈來臨的時候,在這不到30分鐘的時間只剩下靜靜等待!
且不說攔截的機率,就算那1%的成功率,成功了,被攔截了,那這麼具有殺傷力的武器,一旦被半路攔截,是否會提前引發核爆?因為核武器引爆機制問題,所以基本沒有非正常引爆核彈的可能。
一般情況下對於核導彈的攔截,是提前計算飛行軌跡,然後預判其位置發射攔截導彈,在攔截導彈與目標距離達到一定範圍時,攔截導彈上的無線電近炸引信就會引爆炸彈,造成一片殺傷破片彈幕,攻擊方式有撞擊和爆炸,毀傷進攻導彈的彈體包括彈頭。如果核彈在半空被攔截基本上是不會引發核爆炸的,但是有可能會導致核武器的破損引發核洩漏,在彈頭濺落地點造成嚴重的放射性汙染。
1958年,美國的b-47在機場中因為火災爆炸,且機內載有核彈,雖然核彈表面被高溫烤的面目全非,但是並沒有觸發核彈的爆炸引信。核彈頭的起爆方式很複雜,先要由炸藥爆炸後將核裝料壓縮到超臨界狀態,再由中子源向核裝料發射中子來引發核裂變。如果是氫彈還需要由原子彈來引爆,現在裝在核武器裡的高能炸藥都是頓感炸藥,對外界的刺激(高溫、撞擊)十分不敏感。在高空中摔下或者被轟炸是不會達到引爆條件的。
雖然核導彈很難被引爆,但是仍然存在提前引發核爆炸的機率,所以一些導彈為了防止半路被攔截,會在導彈本身攜帶誘餌彈,比如中國研製的東風-31A洲際彈道導彈至少可攜帶3枚彈頭或者誘餌導彈,在遭受攔截的情況下,釋放誘餌彈進行保護導彈,提高導彈存活率,減少攜帶核彈頭的導彈的提前引爆機率。
那麼導彈被攔截之後去了,由於導彈的飛行軌跡是一條拋物線,反導攔截彈在不同階段對其進行攔截,所掉落的位置也不同。如果在太空中被攔截就會變成太空垃圾,如果在中段被攔截導彈殘片就會進入大氣層,如果在末端攔截,導彈殘骸可定會對目標造成附加傷害,遺落的核武器也會是個麻煩,有可能會造成核汙染。
不管導彈是在什麼位置被攔截,總之對人類沒有好處,戰爭很殘酷,核戰爭危害的更是全人類,所以我們大家要呼籲世界和平。
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3 # 軍機處留級大學士
事實上目前服役的原子彈大多數是內爆式原子彈,內爆彈是透過製造一個鈽空心球,然後用爆炸裝藥以非常精確的結構包圍它,所有的炸藥都需要在幾百萬分之一秒內精確引爆。
這產生了向內傳播的均勻球形衝擊波(“內爆”),這種衝擊波向內壓碎鈽的空心球比步槍子彈更快。在很短的一瞬間,空心鈽球塌陷成一個固體塊,壓縮到正常密度的幾倍。只有這樣,原子“連鎖反應”才能發生。
首先,最基本的東西——核裂變只有在有足夠的裂變材料(如鈾或鈽)達到臨界質量時才會發生——並且會發生爆炸。
所以原子彈的工作原理是至少兩塊亞臨界物質相撞。設計師們知道這一點,並盡力阻止它的發生。
在被導彈擊中後,一些炸藥可能會意外爆炸,但這不會引發核反應,因為它不會產生高度均勻的內爆。它只會把原子彈變成燃燒的鈽碎片。相反,這將產生從一側傳播的衝擊波,而不是真正的內爆。
事實上,在冷戰期間,美國轟炸機攜帶的大多數核武器,在一次事故中被連線自毀,但沒有產生核反應。
1966年1月17日,西班牙帕洛馬克斯數百名旁觀者目睹了B-52攜帶四枚氫彈的空中爆炸,很難掩蓋這一事件。因此,眾所周知,帕洛馬克斯事件在1966年1月登上了《紐約時報》的頭版,這對於任何人來說都不足為奇。在西班牙上空的例行加油行動中,一架在空中警戒狀態下巡邏的美國B-52飛機被加油機的爆炸擊中,飛機立即失事,11名機組人員中有7名遇難。兩架B-52炸彈在帕洛馬克斯村附近與地面撞擊時爆炸,放射性鈽汙染了大約1平方英里。另一枚核炸彈在河床中被發現未爆炸,而第四枚核武器落入地中海。一名當地漁民發現了那支“斷箭”,並立即向法院要求救助權。根據現行海事法,打撈權將把該裝置價值20億美元的1%,即大約2000萬美元,授予漁民。據報道,美國空軍庭外和解,金額不詳。
由於放射性物質,化學爆炸只會使核彈頭碎裂,使核彈頭變得無用但危險。含有放射性物質的化學爆炸被稱為“髒彈”。
在過去的幾十年年裡,發生了幾十起核彈頭事故(顯然是保密的),但沒有核爆炸。
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不會,因為核爆炸的起爆條件太苛刻了,很難跟常規炸藥那般容易被外力引起殉爆,為什麼?因為核武器爆炸主要是核反應,而常規武器爆炸僅僅是化學反應,兩者之間有著本質的區別,而像題目中提到的原子彈就是一種典型的裂變式核武器,它能不能順利起爆主要跟核裝藥,即鈾-235或者鈽-239的臨界質量有關,因為“臨界質量”決定了核裝藥能否發生鏈式反應,而“鏈式反應”又決定了核爆炸能不能順利產生。為什麼?因為核爆炸的實質是巨大的核能在瞬間被釋放出來,而這個“巨大的核能”就是重原子核的鏈式反應產生的。因此,原子彈如果遭到導彈的打擊,只會把裡面的核材料炸散,變成一坨放射性物質,而不可能達成臨界質量,並且發生鏈式反應。▲“槍式”原子彈結構
接著我們再來看一下,使核材料達到臨界質量的方法有哪些,也就是裂變式核武器(原子彈)的結構有哪幾種,看完大家應該就知道為什麼在“外力”的作用下只會破壞原子彈的這種結構,而不會發生核爆炸了。首先,原子彈的起爆方法主要有兩種,即“槍法”和“內爆法”,也就是槍式結構原子彈和內爆式結構原子彈,我們先來看槍式原子彈的結構是怎樣的,如上圖所示,圖中“圓筒狀”的和“圓柱狀”的兩個結構就是兩塊處於次臨界質量的核材料,其中一塊(圖中“圓筒狀”的)核材料在常規炸藥爆炸產生的爆轟衝擊波作用下,就會沿著“槍桶”(gun barrel)運動,然後與圓柱狀的核材料緊緊地組合在一起,瞬間達到臨界質量,從而發生鏈式反應產生核爆炸。
▲從槍式原子彈退役的武器級鈾塊
也就是說,這種“槍式原子彈”的關鍵就在於常規炸藥產生的爆轟衝擊波要準確的讓兩塊處於次臨界質量的核材料組合在一起並達到臨界質量,這是一個精密的控制過程,不是隨便什麼爆炸都能達到這種效果的,而如果原子彈被導彈擊中,那麼導彈爆炸唯一能做到的就是破壞原子彈的這種“槍式結構”,想要引發核爆炸是絕對不可能的。說完“槍式結構”,我們接著來看“內爆式結構”,相對於“槍式”原子彈,“內爆式”原子彈的結構其實更加複雜與精密,同時對核材料的利用率也相對更高,所以,現在的核武器基本上都是採用的“內爆式”,“槍式”早就已經被淘汰了,“內爆式”原子彈的結構簡圖如下所示:
▲“內爆式”原子彈結構圖
只從原理上看,“內爆式”和“槍式”是差不多的,同樣都是使用外力讓處於次臨界質量的核材料瞬間達到臨界質量而產生核爆炸,只是結構和難度更大,在上圖中,Plutonium core是一個次臨界的鈽球,Neutron initiator是中子源,外層黃色的就是常規炸藥產生的球型爆轟衝擊波,在這個球型衝擊波的作用下,鈽球會受到擠壓,使得密度瞬間增大,從而達到臨界質量,然後就是發生鏈式反應並引發核爆炸,具體的過程看下圖,下圖就是利用X射線拍攝的球型爆轟衝擊波向球心擠壓的過程:
▲爆轟衝擊波工作過程
從這個起爆的原理來看,明顯是比“槍式”原子彈還要精密的一個過程,因為對於內爆式核武器來說,外層常規炸藥產生的這個爆轟衝擊波必須是“球型”的,因為只有這樣才能保證衝擊波同時向球心匯聚,並同時擠壓次臨界的鈽球,讓它的各個方向都在瞬間達到臨界質量,只有滿足這些條件,“鏈式反應”才能順利發生並保持下去,否則的話,核材料的核反應不完全,利用率就會變得很低,容易變成“髒彈”而不是核彈。因此,從上面的分析來看,不管是“槍式”原子彈還是“內爆式”原子彈,其反應過程都是非常“精密”的,一旦某一個環節遭到外力的破壞,那麼這個過程就會被打斷,核反應也會因此而終止。
▲兩級“內爆式”氫彈反應過程(T-U結構)
最後說一下氫彈,其實氫彈也一樣,不能被常規爆炸這樣的外力所引爆,首先,我們都知道,現在的氫彈其實都是要用到原子彈來點火的,為什麼要這樣?因為熱核材料想要發生聚變反應並且保持一定反應速率的話,需要非常高的溫度,起碼是上億攝氏度這個級別,而這種溫度沒有任何一種常規武器的爆炸可以產生,包括原子彈也不行,但是,如果想要讓核材料在溫度相對較低的情況下保持聚變反應速率的話,還有一種辦法就是提供巨大的壓力,比如恆星內部那種級別的,具體的例子我們可以參考太陽,中心溫度只有1500多萬攝氏度,但是仍然可以發生持續性核聚變,就是因為太陽(恆星)的質量很大,所以其內部的壓力也是非常大的,而原子彈爆炸除了產生超高溫之外,還會提供一個超高壓環境,從而可以使熱核材料順利發生核聚變。這就是為什麼氫彈需要用到原子彈來當扳機的原因。▲W88熱核彈頭
因此,不管是原子彈還是氫彈,我們都可以這樣來理解,把它們想象成是一個非常精密的儀器,而這個儀器必須保持完整性才能正常運轉,而題目中說到的用導彈打擊原子彈,其實就相當於用外力把它的完整性給破壞掉了,而失去了完整性的精密儀器也就相當於廢了,也不可能再發生核爆炸,至於用到原子彈來當扳機的氫彈,同樣也是這個道理。