呼之欲出的第四代核武器

趙　利

眾所周知，第一代核武器是用鈾或钚制造的原子彈。現在，制造原子彈的科學原理和技術已廣為人知，無需進行核試驗就可以研制成功，因而這種武器的擴散已成為當今世界的主要威脅。第二代核武器是熱核武器，即氫彈。研制氫彈需要進行廣泛的核試驗。經過50年的發展，這種武器的技術已經成熟，再想要取得突破性的進展已不大可能。《全面禁止核試驗條約》目前能夠被核大國所接受，從技術上說，這是一個主要的原因。第三代核武器是效力經過“剪裁”或增強的核彈。研制這類核武器同樣需要進行核試驗，因而受到《全面禁止核試驗條約》的限制。

目前，一些核大國正在加緊研究第四代核武器。

第四代核武器是以原子武器的原理為基礎，所用的關鍵研究設施是慣性約束聚變裝置，因此它的發展不受《全面禁止核條約》的限制。在軍事上，由于這類武器不產生剩余核輻射，因而可作為“常規武器”使用。只有那些擁有第二代核武器、掌握先進技術的發達國家才有能力發展第四代核武器，因而它的擴散將受到很大的限制。第四代核武器的某些研究已經進行很長時間了，例如干凈的聚變彈、反物質彈、粒子束武器、激光引爆的炸彈、原子核同質異能素武器等。目前，美、法、俄等國正在研究的三種第四代核武器主要是：

金屬氫武器氫氣在一定壓力下可轉化為固態結晶體，在室溫下無需密封也可保持很長時間，這就是金屬氫。金屬氫的爆炸威力相當于相同質量梯恩梯炸藥的25～35倍，是目前可以想象到的威力最強大的化學爆炸物。目前，金屬氫武器已被列為美國國家“點火”科學計劃的重點研究項目。

核同質異能素武器所謂核同質異能素，是指質量數和原子序數相同、在可測量的時間內具有不同能量和放射性的兩個或多個核能素。高能炸藥能量的量級為1kJ／g(千焦／克)，而核同質異能素大約是1GJ／g(吉焦／克)，比高能炸藥的能量大100萬倍，其核裂變反應能量更大，達到80GJ／g。當前一些研究所正在系統地研究核同質異能素的性質和釋放能量的方法，例如美國和法國的有關研究所根據美國原戰略防御計劃局和北約簽訂的合同所進行的研究。科學家只要通過重離子碰撞或慣性約束聚變中微爆炸產生的中子脈沖進行核合成，便可得到核同質異能素。同金屬氫一樣，核同質異能素武器可作為“常規武器”，也可作為“干凈”氫彈的扳機。

反物質武器反物質的研究始于20世紀40年代后期，但進展十分緩慢。1986年，美國科學家在碳磁陷阱中首次捕獲到反質子(質子帶正電，帶負電的質子稱為反質子，帶正電的電子稱為反電子)，從此對反物質有了進一步的認識。研究表明，極少量的物質與它的反物質相互作用(稱為“湮沒”反應)，可迅速地釋放出巨大的能量，足以壓縮钚或鈾丸產生鏈式反應。只要幾微克的反物質，就可用作熱核爆炸的扳機，或者激勵出極強的x射線或r射線激光。反物質在軍事上有多種用途，它是目前研究的第四代核武器中最重要的一種。美國費米國立加速器研究所、法國和瑞士合建的歐洲核研究中心以及俄羅斯的高能物理研究所，都在進行反物質的生產和研究。

第四代核武器的研究是對核軍備控制的一種嚴峻挑戰。首先，它巧妙地繞過了《全面禁止核試驗條約》的限制，因為這個條約凍結的是目前的核武器試驗；其次，它的基礎是民用科學研究，如果這個條約不對這種研究加以限制，第四代核武器的出現將不可避免。