-
1 # 電視劇裡看歷史
-
2 # 曉四界
氫彈是利用輕核聚變原理製造的核武器。引發輕核聚變需要極高的臨界條件,為了滿足這個條件一般會使用一個原子彈(核裂變彈)來充當“扳機”。只要填充足夠的聚變原料,氫彈的理論威力是無上限的。人類實際投放過的最大氫彈是蘇聯的“沙皇”,設計當量1億噸級TNT,實際投放當量5000萬噸級TNT。而原子彈一般理論上也就是二三十萬噸TNT,最大也就做到五十萬噸TNT水平。
雖然氫彈可以達到超乎想象的當量,但實際作戰效能並非等同於當量的數值。目前核大國的主要核武器都傾向於十幾萬到幾十萬噸之間的小當量多彈頭方案,且會在這個大致方案下進一步平衡當量和數量的關係。這種配置下的核導彈,最終耗費數百萬當量就能達到數千萬當量的大氫彈的毀傷能力,而且便於部署和發射。
-
3 # 鐵桿軍迷
這幾天最重磅的新聞莫過於“美國重啟核試驗”的訊息了,但是這裡不討論美帝會怎樣威脅地球安全,只想從技術角度解析下:一枚氫彈的威力到底有多大?
眾所周知,原子彈的威力巨大,一顆下去一座城市也會瞬間化為廢墟,但是在原子彈之後,又一強大的核武器出現在人們視野,那就是氫彈。早期美國向日本投下的2顆原子彈震驚世界,而這也是唯一一次原子彈用於實戰的案例。
▲美國向日本投下的原子彈
在說氫彈之前,先說說原子彈。
原子彈和氫彈一樣,都是核武器,不過原子彈是第一代,氫彈是第二代。
子彈說白了就是使用高能炸藥使接近臨界質量的放射性物質,因爆炸衝擊波而被壓縮,從而引發一系列鏈式反應並釋放出巨大能量。
後來,科學家研究得出了一種提升核彈威力的辦法,那就是透過提升鏈式反應利用效率,增大核彈爆炸威力。傳統原子彈在爆炸時,需要釋放巨大能量,鏈式反應才會正常進行,而此時核原料早已被炸開,爆炸產生的鈾235又重回臨界質量並趨於穩定,不再發生鏈式反應。
▲內爆式原子彈結構
由此看來,原子彈爆炸時鈾235根本沒有完全消耗,利用率低下。於是科學家將目光放在了提升原子彈鏈式反應利用率上,併發明瞭氫彈。氫彈的爆炸過程分2部分,即先裂變再聚變,在裂變時透過鏈式反應產生高溫使得氘和氚發生聚變成為氫,接著釋放出中子流,以此來保障鏈式反應持續發生,從而大大提升核原料的利用率。
▲中國第一顆原子彈
單說其威力,1千克鈾全部裂變釋放的能量差不多是8×1013焦耳,約為1千克TNT炸藥爆炸釋放能量(4.19×106焦耳)的1900萬倍。
因為核武器的威力實在太猛了,不方面直接表達,於是人們便用其釋放的總能量相當於釋放相同能量的TNT炸藥量來表示,稱為TNT當量。
也就是說,剛才提到的1千克鈾,其TNT當量為1900萬*1千克=1900萬千克=1.9萬噸。(這個數字在不同的資料中有些偏差,但基本都在1.8-2之間)
1945年8月,美國投到日本廣島的那顆“小男孩”原子彈,爆炸威力約為1.4萬噸TNT當量,投到長崎的那顆代號叫“胖子”的原子彈,TNT當量則約為2萬噸。
下面開始說氫彈氫彈是透過核聚變釋放能量的。不過要想氫彈釋放能量,先要用原子彈把它點燃才成。原子彈實際上又是氫彈的雷管,剛才大家已經體會到原子彈的威力了,那麼厲害的傢伙,到了氫彈面前卻也只能當個看大門的,氫彈的威力可想而知。
一般來說,原子彈的TNT當量最多也就8-10萬噸,而氫彈的TNT當量最小也要20多萬噸,厲害的氫彈TNT當量則高達數千萬噸。
有了原子彈後,就可以製造氫彈。氫彈的炸藥是用很輕的物質——氫化鋰、氘[dāo]化鋰,氘和氚[chuān]等做成的。氫彈的炸藥只能在幾千萬攝氏度的高溫下,產生熱核聚變反應,這時氘核和鋰在高溫下結合成氦核,並放出比原子彈更大的能量和更多的中子。所以要使氫彈爆炸,必須供給它2000萬攝氏度以上的高溫,這種高溫可以用原子彈爆炸來實現,因此原子彈實際上又是氫彈的雷管。氫彈爆炸,不是由鏈鎖裂變反應產生的,它是由聚合反應產生的。如果用氘或氚做氫彈的炸藥,在氫彈外面還可以包一層鈾-238,當這些炸藥爆炸時,會放出很多很快的中子,這些快中子又可以引起鈾-238的裂變。這樣可以増加氫彈的威力。這種氫彈實際是由原子彈—氫彈—原子彈組成的,所以又叫做三相熱核炸彈。
▲三相彈結構圖
更恐怖的是,氫彈的威力是沒有極限的,只要你手裡的材料足夠多,都可以搞成炸燬整個太陽系的氫彈。
在北韓宣佈擁有氫彈之前,世界上只有5個國家有氫彈——
1952年,美國爆炸了第一顆氫彈,TNT當量1000萬噸;
1953年,前蘇聯爆炸了第一顆氫彈,TNT當量40萬噸;
1957年,英國爆炸了第一顆氫彈,TNT當量未知;
1967年,中國爆炸了第一顆氫彈,TNT當量330萬噸;
1968年,法國爆炸了第一顆氫彈,TNT當量260萬噸。
▲27噸重的“沙皇”氫彈號稱炸彈之王——大伊萬,是人類歷史上製造的不論在體積、重量、威力上都是迄今為止最強大的炸彈。
話說前蘇聯很恐怖,他們造出了TNT當量1億噸的氫彈,不過在最後試驗階段,他們害怕把地核炸壞,把氫彈縮小了一下,變成了5700萬噸。
▲1961年,那枚被稱為“大伊萬”的氫彈在新地島進行了爆炸試驗。
據說那枚氫彈爆炸後,蘑菇雲高達7萬多米,爆炸產生的強光在距離爆心300公里外都刺眼。整個新地島幾乎都被抹成了平地,周圍方圓數百公里的海冰也全部融化,而且4000公里以內的所有飛機、導彈、雷達、通訊等裝置都受到了不同程度影響。
▲原子彈和氫彈構造圖
核爆產生的電磁脈衝將4000公里內的飛機導彈雷達通訊等裝置均受到不同程度的影響,使蘇軍通訊失去聯絡長達1個小時,美國靠近蘇聯國土的軍事基地上的軍事電子裝置系統也受到影響,雷達無法操作,通訊中斷。
▲超級氫彈在地球核爆
不過,說TNT當量估計大家還是會暈,因為體會不到1公斤TNT的威力到底有多大。這裡從網上找到了下面的一組換算資料,大家可以腦補下:
當量為10萬噸時,有效殺傷半徑=1.493885 * 10^(1/3)=3.22千米,有效殺傷面積=pi * 3.22 * 3.22=33平方千米;
當量為100萬噸時,有效殺傷半徑=1.493885 * 100^(1/3)=6.93千米,有效殺傷面積=pi * 6.93 * 6.93=150平方千米;
當量為300萬噸時,有效殺傷半徑=1.493885 * 300^(1/3)=10.00千米,有效殺傷面積=pi * 10.00* 10.00=314平方千米;
當量為1000萬噸時,有效殺傷半徑=1.493885 * 1000^(1/3)=14.93千米,有效殺傷面積=pi * 14.93 * 14.93=700平方千米;
不過,早期的氫彈殺傷力雖然大,但體型和重量也非常大,輕則數噸、重則20多噸(“沙皇”27噸氫彈),對於載重能力有限的導彈來說了,如此重量的氫彈很難被直接當作戰鬥部,所以在之後的數十年中各核大國都在核彈(包括氫彈和原子彈)小型化方面狠下功夫,最終可以輕鬆搭載到導彈之上。
▲中國第一枚空投氫彈“狂飆一號
當量為1億噸時,有效殺傷半徑=1.493885 * 10000^(1/3)=32.18千米,有效殺傷面積=pi * 32.18 * 32.18=3257平方千米。、
當然其衝擊波、光輻射、貫穿核輻射、放射性沾染造成的影響更為深遠。
順便說下美帝現在要開始放開核試驗,真是大逆不道,將對全世界和平產生非常嚴重的影響。說了這麼多,只想說:地球只有一個,不要自己把它親手毀掉!請珍惜這些美好!
希望永遠不要發生核戰,因為核戰沒有贏家,沒有輸家,也沒有旁觀者。
-
4 # 讀史溯源
1952年,美國在埃尼威托克島上成功進行了人類首次氫彈試驗,這意味著人類的核武力量發生質變,此次試驗威力達到了驚人的1000萬噸TNT當量,是廣島原子彈的800倍。蘇聯也不甘示弱,於1961年,試爆了巨型氫彈“伊萬”,號稱5000萬噸級TNT當量。
氫彈到底是什麼樣的核武器?原子彈是利用中子轟擊鈾235核或鈽239核,發生裂變並釋放兩個以上中等質量的原子核,保持鏈式反應,釋放大量能量,這種核裂變是我們製造原子彈的理論依據。而兩個輕核聚合成質量重一些的原子核也可以釋放大量能量,這種核聚變是製造氫彈的物理規律。
實現核聚變的條件非常苛刻
原子核是帶電的,要使原子核聚到一起,必須克服靜電斥力,我們就要賦予原子核足夠的動能,這是實現核聚變的先決條件。有兩種方法,一種是用加速器把原子打在靶上,但這種庫倫碰撞引發核聚變的機率很小。另一種,也是現在使用的,賦予原子核大量能量,加熱到幾千萬K,可以激發出聚變反應,比如太陽,中心溫度高達1500萬K,時刻發生著把4個氫聚合成氦的熱核反應。
那麼,如何人為提供極高溫度來觸發核聚變反應呢?
科學家大膽設想,用原子彈裂變爆炸所釋放的能量點燃大規模的輕核聚變反應,以此製造出超級氫彈。這種思路顯然非常可行, 原子彈被稱為引爆彈也叫裂變彈。因此,氫彈由引爆核彈與熱核裝料氘化鋰組成。
美國氫彈之父泰勒對氫彈的爆炸過程作了如下示意圖
先用TNT炸藥轟擊鈾235,引發核裂變爆炸,溫度瞬間升至上千萬K,裂變的中子與鋰核發生反應,產生氦和氫的同位素氚,在高溫作用下,氚與氘化鋰進行核聚變反應,同時還會釋放大量中子,中子繼續撞擊在鈾238,再度引發核裂變,這一套爆炸過程可以維持核聚變自持燃燒。
為什麼氫彈核聚變比原子彈核裂變的威力大很多?
輕核聚變釋放的能量是每個重核裂變的4倍。並且,原子彈到達臨界質量就會發生爆炸,這意味著核裂變材料不能無限增加,原子彈爆炸威力也就有了上限,大概在50萬噸TNT。而氫彈就不同了,核聚變沒有臨界質量的要求,理論上可以無限堆核裝料,所以能創造出50000萬噸級TNT的爆炸威力。
氫彈的威力究竟有多大?爆炸面積有多少?我們就拿前文提過的蘇聯巨型氫彈“伊萬”舉例。在1961年10月30日,載有巨型氫彈的圖 -95B飛機與另一架載有實驗室的圖 -16飛機起飛。11時,飛機到達投彈地瑪多奇京,從10500米高空,將30噸重的氫彈投放,1600平方米的主傘開啟,氫彈平穩降落,按計劃,氫彈要在4500米高空爆炸,留給飛機撤離的時間大約17分鐘,兩架飛機快速逃離,當爆炸發生時,飛機已經飛離100公里開外,但依舊受到嚴重波及,高溫熱浪湧進機艙,熱浪燒焦了機組人員的頭髮,指甲也因高溫脫落,衝擊波將上百噸的飛機震動得如同暴風雨中的小舟。而地面上的景象更加恐怖,三米深的凍土層已經消失,距離爆炸中心50公里內的一切都蕩然無存,200公里的地下試驗室被震塌,400公里內的房屋只剩斷壁殘垣,800公里外建築物的窗戶全部碎裂。幸好當初把爆炸當量從億噸級降到5000萬噸級,否則後果更加不堪想象,這一結局直接促使美英蘇三國簽訂禁止在大氣層、外層空間和水下進行核試驗的協議。
中國的于敏構型GWT氫彈威力極大,一枚可頂千枚核彈在當今世界上,氫彈構型有兩種,一種是美國的T- U構型,另一種是中國的于敏構型也叫聚焦X射線構型。于敏構型的起爆效率優於T-U構型,體型也比T-U結構更加小巧。氫彈中的聚變材料和裝藥的壽命都很短,導致氫彈的維護成本極高,但中國於敏構型生產的氫彈維護成本低,與核彈差不多。更加厲害的是,中國擁有GWT級氫彈,一枚的威力大概在2000-5000萬噸TNT當量,搭配東風41新型洲際導彈,可攜帶10個分彈頭,每個彈頭都有自己獨立的飛行軌跡,可以攻擊不同的目標,還能夠釋放誘餌彈,射程在11000-14000千米,能覆蓋全球。可以說,中國的核武力量真的是非常強大,誰都不怕。
-
5 # 特別的阿毛
第一個問題:氫彈是什麼樣的核武器?
首先氫彈是人類目前製造過的威力最大的一種武器,蘇聯曾經在上世紀六十年代試爆了一枚5000萬噸TNT當量的“沙皇炸彈”,這枚“沙皇炸彈”的爆炸規模是通古斯大爆炸的2倍多,並且還是僅次於導致恐龍滅絕的希克蘇魯伯隕石撞擊事件的全球第二大爆炸規模事件。
氫彈主要是透過核聚變反應來釋放巨大能量的武器,由於使用的聚變材料一般是氫的同位素氘和氚,所以最初這種聚變武器就被稱為“氫彈”。
其主要的爆炸理論是透過那些輕核聚變材料(如氘和氚)的在核聚變反應中發生核融合而產生的質量虧損來釋放巨大能量的,根據愛因斯坦的質能方程E=mc²我們就可以知道,雖然聚變材料在核聚變反應中虧損的質量即使非常的小也能釋放出巨大的能量。而由於原子核是帶正電荷的,所以一般條件下兩個原子核會因為庫倫斥力而無法融合,所以想要發生核聚變反應就需要極高的溫度(一般需要幾千萬攝氏度的高溫)和壓力來克服這種原子核之間的庫倫斥力,而在武器應用上面能達到這種條件的就只有原子彈爆炸才能達到,所以氫彈其實是一種“混合炸彈”。
氫彈爆炸的時候首先是透過內部的一枚小型原子彈爆炸產生的高溫和高壓來使得聚變材料發生核聚變反應,如果我們在氫彈外面再包裹一層裂變材料,那麼氫彈爆炸產生的高能中子還能繼續引發外面那層裂變材料的核裂變反應,從而來增強爆炸威力和放射性汙染,這種爆炸順序為核裂變—核聚變—核裂變的氫彈其實就是“三相彈”,目前五常國家的戰略核武器的彈頭基本都是這種三相彈。由於氫彈爆炸所需要的條件是高溫和高壓,所以氫彈最恰當的名稱應該是“熱核武器”。
第二個問題:氫彈的威力究竟有多大?氫彈的爆炸威力通常是由TNT爆炸當量來衡量的,一般氫彈的爆炸當量從幾十萬噸到幾千萬噸TNT爆炸當量不等。比如世界上爆炸威力最大的“沙皇炸彈”,其爆炸當量為5000萬噸TNT爆炸當量,而一噸TNT炸藥爆炸就可以把方圓120米範圍內的高樓夷為平地。舉個例子,一般前四後八的土方車載重為30噸,而“沙皇炸彈”的爆炸當量需要1666667輛這種前四後八的土方車所運載的TNT炸藥爆炸才能達到!所以可想而知氫彈爆炸的威力是非常非常巨大的!
-
6 # 狂言無忌心自清
氫彈是第二代核武器,熱核武器。威力沒有上限制約,看看太陽就知道了。理論上只要有足夠的材料,造多大威力的都可以!而裂變核反應的核彈聽說是有上限臨界值的,威力不能做到無險!
這一點歷史上的千萬當量核彈都是氫彈,也許是個證據!
另外,熱核反應,同等質量下大約是裂變核反應能量的四倍,對於核武小型化也更有力!
-
7 # 刃海論劍
氫彈是核聚變武器。它是用原子彈作為“扳機”,上千萬攝氏度的高溫下,四個氫原子(同位素氚)聚變成一個氦原子,放出巨大的能量。
中國的核武器小型化技術一直是世界第一,中國的第一顆氫彈就是武器級別,而美國的第一顆氫彈重達60噸,不能算做武器級別。
-
8 # 翟氏子孫
氫彈是核聚變的基礎上進一步聚變,當然威力也比原子彈大的多,但是由於核聚變的物質難以儲存,目前只有中國有安全可控儲存氫彈的技術,所以目前中國氫彈數量應該最多,但是美俄的材料分開儲存,關鍵用的時候才會組裝一起,但是這並不影響他們的威懾能力。所以只能說我們祖國氫彈數量第一,但是核武庫數量和他們比還差點
-
9 # 暮陽雨桐文
氫彈是核聚變熱核武器,屬於大規模殺傷性破壞武器,能在核爆炸瞬間釋放大量能量,相當於數百萬,數千萬噸梯恩梯當量威力
-
10 # 來自未來的卡布奇諾
氫彈目前就世界上擁有的國家有5個,但是能儲存的目前就只有中國,氫彈的核心理論是核聚變,儲存的原因就是中國的于敏的氫彈構型,原子彈的威力第二次世界大戰使用在了日本廣島,廣島金陵古城30萬的靈魂得不到安放,可見原子彈的威力,在對比氫彈可想而知,理論上同級別的氫彈是同級別原子彈的4倍!
-
11 # 軍統60
每公斤鈾完成裂變反應質量虧損一克,毎公斤氘氚完成聚變反應虧損四克質量。。。。氫彈威力上限兩億噸當量,因為核材料有來不及反應被炸散,目前核彈發光時間最多沒超15秒。。!!
-
12 # 老何157501439
形容梯武器的威力的指標叫TNT當量,用噸來表示,一噸TNT當量的意思就是同時引爆一噸TNT炸藥所爆發的能量。當年炸燬廣島的原子彈是1.3萬噸TNT當量,相當於1.3萬噸TNT炸藥同時爆炸所發岀的威力,而氫彈則是原子彈威力的十倍,是目前地球上人類製造的終極炸彈,在冷戰時期,前蘇聯計劃在新地島試驗1億噸TNT當量的氫彈,計算岀其爆炸威力的半徑為1千公里,由於距離新地島750公里即有城市和人口稠密居住區,軍方請示赫魯曉夫後決定將裝藥量減半,為5千萬噸TNT當量,1961年10月30日上午11時32分,這枚叫“大伊萬”的氫彈被引爆,爆炸所產生的蘑菇雲高達70公里,全世界的無線電中斷持續大約1個小時,爆炸的瞬間產生的熱量將遠在170公里以外的人受到3級灼傷,很多人眼睛失明,將整個歐亞大陸向南推移了9毫米,由於威力太過恐怖,對環境破壞太過嚴重,從此以後世界上再未進行此類瘋狂的核試驗。
-
13 # 羅納爾多啦a夢
氫彈是利用原子彈的能量點燃氫的同位素氚,氘等質量較輕的原子的原子核發生核聚變反應(熱核反應)瞬時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和原子彈相同,但是它的威力卻比原子彈大的多。原子彈的爆炸威力通常為幾百至幾萬級TNT當量,而氫彈的威力可大至幾千萬噸級TNT當量,其爆炸的溫度約為100億度,即太陽中心溫度的1000倍,目前擁有氫彈的國家只有少數大國,中國著名物理學家于敏先生研究的于敏式結構氫彈領先於世界,便於儲存 成為中國核威懾的重要一環,也是中國大國地位與尊嚴的象徵。
-
14 # 小鳥新文娛
每公斤鈾完成裂變反應質量虧損一克,毎公斤氘氚完成聚變反應虧損四克質量。。。。氫彈威力上限兩億噸當量,因為核材料有來不及反應被炸散,目前核彈發光時間最多沒超15秒。。!!
-
15 # 雨天173249106
氫彈是熱核武器。主要靠熱量聚合元素產生更大的破壞力。中國目前氫彈結構主要是于敏型構架。氫彈的原料元素不如第一代原子彈原料元素儲存時間長而且維護成本又高,所以除了中國還剩餘30顆氫彈其他國家都銷燬了。樓主問氫彈的破壞力如何那得看裝藥多少了,氫彈威力無上限,恆星就是一顆很大的氫彈
-
16 # zhujtdq
核聚變,當量是原子彈幾十倍
-
17 # 中國力量獨一無二
氫彈是獵槍的大師兄,威力巨大武功最高,專打金鐘罩鐵布衫
-
18 # 老侯大爺
氫彈是比原子彈高一檔的核武器,威力也比原子彈大
-
19 # 默言回憶
核聚變武器,相當於原子彈幾十甚至上百倍的能量。
-
20 # 天下第一財神廟看院人
氫彈是核聚變引爆氫彈需要原子彈才能引爆,太陽內部就是核聚變。
回覆列表
原子彈是氫彈的基礎
氫彈的理論基於原子彈,而且相比起原子彈的研發難度更大,所以氫彈研究需要原子彈研發的技術成果來作為支援
那麼為何現代除了五大有核國家,沒有國家再去發展氫彈呢?一句話,研發氫彈首先就要搞原子彈。其實原子彈的技術壁壘已經很高了,其中最難的也就是濃縮鈾235的純化,要求其濃度達到90%以上。很多偷偷開發核能的國家,比如伊朗等還是被困在這一步沒辦法前進,既然原子彈都弄不出來,更別說氫彈了