研制氫彈有多難？

本報特約記者　李強

9月3日，朝鮮不顧國際社會普遍反對，再次進行核試驗。根據朝鮮官方的說法，當天試爆的氫彈取得“完全成功”。那么人們可能會問，氫彈有多大的威力？研制氫彈到底有多難呢？

從增強型原子彈說起

最早的核武器是利用核裂變原理的原子彈或叫裂變彈。裂變核武器通過裂變釋放能量，大部分的裂變核武是使用化學炸藥的爆炸能，把在臨界質量以下的鈾-235或钚“擠壓”至超越臨界質量，使之產生不受控的連鎖反應，釋放大量能量。通常起爆的方式可分為槍式和內爆式。美國投擲在日本廣島的第一枚原子彈“小男孩”即為槍式起爆的鈾彈。而投擲在長崎的“胖子”則為內爆式起爆的钚彈。

而增強型原子彈又稱為助爆型裂變武器，是一種添加少量熱核材料，以提高裂變裝料的利用效率、增加裂變威力的原子彈，又稱助爆型原子彈。1951年5月25日，美國進行的“項目”核試驗是第一個助爆型裂變武器，其威力達到45.5千噸，是非助爆型核武器威力的兩倍。

助爆原子彈和氫彈不同之處除了爆炸當量以及聚變與裂變所占當量比例以外，更重要的是原理的不同。助爆原子彈中的聚變材料除了本身能提供一定比例的聚變能量外，主要的作用是釋放足夠多的中子，通過中子對裂變材料進行轟擊，提高裂變材料的利用率，進而提高裂變當量。它所需聚變材料較少，所以較一般氫彈小巧。

為何只有五常能造氫彈

氫彈是利用原子彈爆炸的能量點燃氫的同位素氘、氚等質量較輕的原子的原子核發生核聚變反應瞬時釋放出巨大能量的核武器，又稱聚變彈、熱核武器。之所以稱為熱核武器，是因為它們的連鎖反應需要更高的溫度啟動。

與加強型原子彈不同，氫彈使用了分級輻射內爆原理，初級相當于扳機，通過引爆初級產生強大的X射線對次級核聚變材料進行壓縮引發劇烈的聚變反應。原子彈的威力通常為幾百至幾萬噸級TNT炸藥的當量，氫彈的威力則可大至幾千萬噸級TNT當量。還可通過設計增強或減弱其某些殺傷破壞因素，中子彈實際上就是增強了中子輻射的氫彈。

制造氫彈的難度遠超原子彈或增強型原子彈，目前只有安理會五常掌握氫彈的制造技術。制造氫彈的第一個障礙是核燃料。核聚變武器所需的是氘氚混合，它們都是氫的罕見同位素，因為基本上就沒有天然的氚，必須經過合成，而這必須要在專門設計的反應堆中才能夠完成，而反應堆本身修建也相當困難，修建完成后，一次也只能生產極少數量的氚。另外，引爆次級也比想象得難。它所要求的條件跟太陽內部環境類似：極高的溫度和壓力，是我們在地球上感受到的數百萬倍，而核燃料需要在這樣的環境下持續足夠久的時間才會發生聚變。

廣泛裝備的“三相彈”

除了傳統的二級氫彈，目前還有一種被廣泛裝備的“三相彈”，目前美俄英法等國的核彈頭主要是這種三相彈。

與采用初級和次級的氫彈不同，“三相彈”是三級設計：第一級先用核裂變，造成聚變條件。第二級聚變發生后，再引起彈頭中心的第三級的第二次裂變反應，造成裂－聚－裂反應的三級核彈。此核彈稱為三相彈、氫鈾彈、三級效應超級炸彈，由于三相彈裂變能量所占的份額大放射性污染較嚴重，所以又被稱為“骯臟的氫彈”。

三相彈是在普通氫彈的基礎上再加上一層鈾238材料。鈾238雖然平時很安分，但當氫彈發生核聚變時會產生大量高能中子，引起鈾238裂變，釋放大量能量和裂變中子，前者增強了殺傷威力，而后者則可以沖擊氫彈中的鋰-6材料，制造出新的氚，加劇新一輪的熱核聚變。

其原理是核裂變-核聚變-核裂變三個過程，所以叫三相彈。它使普通二相氫彈的威力得到大幅度提高。▲