什么是核武器?

什么是核武器?

核武器 nuclear weapon 利用能自持进行核裂变或聚变反应释放的能量，产生爆炸作用，并具有大规模杀伤破坏效应的武器的总称。其中主要利用铀235(U-235) 或钚239(239Pu)等重原子核的裂变链式反应原理制成的裂变武器,通常称为原子弹;主要利用重氢(D，氘)或超重氢(T，氚)等轻原子核的热核反应原理制成的热核武器或聚变武器，通常称为氢弹。 煤、石油等矿物燃料燃烧时释放的能量，来自碳、氢、氧的化合反应。 一般化学炸药如梯恩梯(TNT)爆炸时释放的能量，来自化合物的分解反应。在这些化学反应里，碳、氢、氧、氮等原子核都没有变化，只是各个原子之间的组合状态有了变化。核反应与化学反应则不一样。在核裂变或核聚变反应里，参与反应的原子核都转变成其他原子核，原子也发生了变化。因此，人们习惯上称这类武器为原子武器。但实质上是原子核的反应与转变，所以称核武器更为确切。 核武器爆炸时释放的能量，比只装化学炸药的常规武器要大得多。 例如，1千克铀全部裂变释放的能量约8×1013焦耳,比1千克梯恩梯炸药爆炸释放的能量4.19×106焦耳约大2000万倍。因此,核武器爆炸释放的总能量，即其威力的大小，常用释放相同能量的梯恩梯炸药量来表示，称为梯恩梯当量。美、苏等国装备的各种核武器的梯恩梯当量，小的仅1000吨，甚至更低；大的达1000万吨，甚至更高。 核武器爆炸，不仅释放的能量巨大，而且核反应过程非常迅速，微秒级的时间内即可完成。因此，在核武器爆炸周围不大的范围内形成极高的温度，加热并压缩周围空气使之急速膨胀，产生高压冲击波。地面和空中核爆炸，还会在周围空气中形成火球，发出很强的光辐射。核反应还产生各种射线和放射性物质碎片；向外辐射的强脉冲射线与周围物质相互作用，造成电流的增长和消失过程，其结果又产生电磁脉冲。这些不同于化学炸药爆炸的特征，使核武器具备特有的强冲击波、光辐射、早期核辐射、放射性沾染和核电磁脉冲等杀伤破坏作用。核武器的出现，对现代战争的战略战术产生了重大影响。 核武器系统，一般由核战斗部、投射工具和指挥控制系统等部分构成，核战斗部是其主要构成部分。核战斗部亦称核弹头，并常与核装置、核武器这两个名称相互代替使用。 实际上，核装置是指核装料、 其他材料、起爆炸药与雷管等组合成的整体，可用于核试验，但通常还不能用作可靠的武器；核武器则指包括核战斗部在内的整个核武器系统。 核武器的杀伤破坏作用与其威力直接相关。描述核武器的威力经常使用两种参数： （1）核武器的威力 核武器的威力指爆炸时释放的总能量，通常用TNT当量（梯恩梯当量）度量。它表示产生同样能量所需的TNT炸药的重量；常用吨、千吨或百万吨TNT当量表示，有时简称“当量”，1吨TNT炸药爆炸释放的能量约为4183兆焦。外军现装备的核武器已形成不同威力的完整系列。特大当量核武器，如前苏联的SS一9型洲际战略导弹，单弹头当量为2500万吨；最小的核武器，如美国的w54特种核地雷，当量仅为10吨。 （2）核武器的比威力 核武器的比威力是其威力与弹重的比值，单位是吨TNT当量／千克或简称吨／千克。比威力是核武器研制水平的标志，该值越高，研制水平也越高。 1945年美国投在日本的两枚原子弹比威力值为0.3～4.5吨／千克。美国俄亥俄级核潜艇上的三叉戟2型D5潜射导弹的W88型核弹头，当量为475万吨，比威力达2.35千吨／千克。 目前，美国的核武器已具有“当量可调性”，即同一枚核弹，其威力可根据需要在一定范围内变动。例如美军的B-61核航弹，其当量可进行4种调节，范围为0.5～34.5万吨，可根据战术需要直接在载机上灵活调节。 核弹杀伤力计算公式： 有效杀伤距离 = C * 爆炸当量^(1/3)................ (C为比例常数,^(1/3)为求立方根) 一般取比例常数为1.493885 当量为10万吨时, 有效杀伤半径 = 1.493885 * 10^(1/3) = 3.22千米 有效杀伤面积 = pi * 3.22 * 3.22 = 33平方千米 当量为100万吨时, 有效杀伤半径 = 1.493885 * 100^(1/3) = 6.93千米 有效杀伤面积 = pi * 6.93 * 6.93 = 150平方千米 当量为1000万吨时, 有效杀伤半径 = 1.493885 * 1000^(1/3) = 14.93千米 有效杀伤面积 = pi * 14.93 * 14.93 = 700平方千米 当量为1万万吨时, 有效杀伤半径 = 1.493885 * 10000^(1/3) = 32.18千米 有效杀伤面积 = pi * 32.18 * 32.18 = 3257平方千米 目前，最小的原子弹、氢弹，其威力为100吨TNT炸药爆炸的威力；最大的战略核武器--氢弹，其威力可以达到5000万吨TNT以上炸药的威力。 核武器的杀伤破坏方式有五种：光辐射、冲击波、早期核辐射、电磁脉冲及放射性沾染。 前四种方式作用时间很短，一般在几十秒钟以内，放射性沾染时间较长，可持续几天、几十天时间。 光辐射也叫热辐射，它是在核爆炸时释放出的比太阳光还要强烈，且可以每秒30万公里的速度进行直线传播的一种杀伤方式。当量为1000吨的核 爆炸，发光时间为0.69秒；当量为1000万吨时，发光时间为12.6秒。l枚当量为之万吨的原子就会受到比阳光强13倍的光照射，其范围可达2800米。在光辐射的作围下，可使人致伤、致盲，某些物体会引起燃烧。 冲击波是核爆炸后产生的一种巨大气流和超压。一枚3万吨的原子弹爆炸后，在距爆心投影点800米处，冲击波的运动速度可达200米/秒，而强台风风速只不过40～50米/秒，因此可迅速摧毁建筑物、电网等矗立设施。此外，还可产生巨大超压，杀伤人员、摧毁硬目标。当量为2万吨的核爆炸， 在距爆心投影点65U米以内，超压值大于1公斤/厘米2。可把位于该区域内的所有建筑物及人员彻底摧毁。其毁伤范围可达2000米以外。 早期核辐射实际上就是在核爆炸最初几十秒钟放出的中子流和γ射线。1枚当量为2万吨的原子弹爆炸后，对距爆心投影区1100米以内的人员可造成 极重度杀伤，如果是1000吨级中子弹，在这个范围内的人员几周内会致死，在200米以内的人员则当即全部致死。 电磁脉冲是一种能够有效破坏敌电子装备的杀伤破坏方式，它的电场强度在几公里范围内可达1万至10万伏，且能在0.01～0.03微秒的瞬间上升到最大强度，而且可以覆盖从3～30千周的极低频到30～300千周的极高频之间的所有频谱。它不仅能使电子装备的元器件严重受损，还能击穿绝缘,烧毁电路，冲销计算机内存，使全部无线电指挥、控制和通信设备失灵。1颗100万吨当量的原子弹爆炸可殃及30公里，1000万吨时可达115公里，5000万吨时可达190公里。放射性沾染是蘑菇状烟云飘散后所降落的烟尘，它对人体可造成体内体外照射或皮肤的伤，以致死亡。1954年2月28日，美国在比基尼岛试验的 1500万吨氢弹，爆后6小时，沾染区仍长达257公里，宽64公里。 核武器有四种直接杀伤因素： 1、热辐射/光辐射：一般威力最小的核武器爆心温度也有100万开尔文,大的有1000万k.这个温度可不是把人烧成气体这么简单，它足以把周围的分子打散，打成等离子态，也就是原子核与电子脱离的状态！光辐射最小有100万个太阳光强度！你要看见了这个强度，你的眼睛会在几亿分之一秒内变瞎！ 2、冲击波：威力最小的战术核武器，周围1公里内也别想留一点不碎的东西！其爆心大气压强可达几亿帕斯卡！你不小心碰到就四肢分家了！ 3、早期放射：这是核武器独有的杀伤因素，分为三级 阿尔法射线：释放的氦原子核，用一张纸就可挡住，碰到皮肤会像浓硫酸一样腐蚀一下。 贝塔射线：释放的电子流，用一张1mm铝版就可挡住，穿透皮肤达到神经系统会有一股钻心的痛。 伽马射线：电磁波，要用5cm厚的铅版或50cm厚的混凝土才能挡住，打到人身上没有任何感觉，但会引起基因变异，也就是说你或许会生下一只大猩猩，并且很容易得癌症，基本好不了。（注：这里说的阻挡是说不考虑其它因素，仅阻挡射线，如果冲击波来了，我估计10m厚的混凝土也挡不住！） 4、电磁脉冲：你周围100km的电脑全部损坏，内存永久丢失，100天内手机无法使用，但对人没有什么效果。 三种间接杀伤： 1、高热引起整个城市成为一片火海，大概十天后自行熄灭。（因辐射不能人工灭火！） 2、冲击波打碎10km内所有玻璃、陶瓷，推倒1km内所有大楼，被划伤和砸死的人不计其数。 3、早期辐射的后继杀伤：比如辐射了一个城市的土地，正好有大风把土刮到另一城市，则这一城市也不能幸免，出现早期辐射的种种后果。 注：氢弹比一般核武器辐射弱一些 目前世界上公开承认拥有核武器的国家有 美国 约6000枚战略核武器及1670至3300枚战术核武器； 俄罗斯 约5500战略核武器及3000到4000枚战术核武器； 法国 约384枚战略核武器及60到80枚战术核武器； 英国 约185枚战略核武器； 中国 约100到500战略核武器； 印度 约30到100枚核武器； 巴基斯坦 约15到50枚核武器。 以色列、巴西、朝鲜、韩国、伊朗 日本等国家也“可能”或“实际”拥有核武器。只不过不能确定，或这些国家没有进行公开的核试验而已。 与此同时还有国家已正式宣布放弃核武器或核武器发展计划，它们分别是： 白俄罗斯、哈萨克斯坦、乌克兰与南非。自从有了核武器以后，许多国家都认为敌国会以此对自己发动核攻击，于是也开始发展核武器。但由于小的国家本身外交、军事实力较弱，所以拥有核武器的大国会用外交手段试图让弱国停止发展核武器，以免威胁自身安全，也是为了巩固自己的外交地位（即我可以有，但你没有防御我的能力，所以你要对我屈服）。当然，也有的国家名义上是出于和平的考虑，防止核冬天的到来。参考资料：http://hi.baidu.com/007cn/blog/item/927ffc03ad6a9188d43f7cd5.htmlhttp://baike.baidu.com/view/14329.html?wtp=tt