于敏构型的中子弹结构详解【转】
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发布时间:2024-09-15 09:56
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时间:2024-09-30 20:13
中子弹,一种特殊设计的战术核武器,其核心结构由小型原子弹与氢弹改造部分组成。中子弹释放的能量主要以高能中子辐射形式展现,虽然其当量可能仅为纯裂变核武器的十分之一,但其破坏力仍然远超常规炸弹,主要表现为对有生命物质的致命影响。
中子弹的能量分布大致如下:冲击波占40%,热效应25%,核辐射30%,残留辐射5%。
美国泰勒-乌拉姆型中子弹结构包含原子弹与氢弹两大部分。原子弹使用铀235或钚239作为燃料,铀235做的原子弹具有上万年的保存期,钚239则为1000年,需保证90%以上纯度。原子弹内部设计为两个半球,通过爆炸使其合并达到临界质量,进而引发核裂变反应。中子发生器在其中起到关键作用,通过释放大量阿尔法粒子撞击铍生成自由中子,激发裂变反应。
现代内爆式原子弹设计中,炸药爆炸产生冲击波,驱动铀或钚碎片形成球体。亚临界质量燃料块结合时,中子发生器引发链式核裂变反应,导致核弹爆炸。
中子弹构造中,中心是一个超小型原子弹作为起爆点火,周围是炸药氘和氚混合物,即氘化锂,外层则由一层1厘米厚的钚和3厘米厚的铍构成。
中子弹去掉了氢弹中的一层贫铀外壳,改用钚作为外壳和反射层,从而减少了放射性沾染范围。核聚变产生的大量中子得以辐射出去,同时,核爆产生的阿尔法粒子射线激发铍也产生大量中子,减少了光辐射、冲击波和放射性污染。
中子弹的神秘之处在于其高度的杀伤性与低污染性,中子流贯穿能力极强,能穿透数百公尺的障碍物,对人员造成致命伤害,同时,坦克、建筑等则能完好保存。
中子弹设计原理是通过内爆原子弹引爆,释放X射线和中子加热核弹内部,中子诱发反射层钚-239发生裂变,释放能量聚焦于聚变材料,引发聚变反应。反射层裂变产生的高温和高压与原子弹产生的高温高压结合,引发聚变反应。
于敏构型中子弹在苏联“千层饼”氢弹基础上改良,以钚-239代替铀238作为反射层,使得原子弹爆炸释放的中子能够有效诱发钚-239裂变,产生更多能量用于聚变反应。于敏构型中子弹的核心结构包含最新内爆式原子弹、中间层氘化锂和最外层包裹的厚层钚-239。
中子弹引爆过程依次为:原子弹爆炸释放X射线和中子,加热核弹内部和反射层;中子诱发最外层反射层钚-239裂变,产生X射线聚焦,激发聚变材料;裂变中的钚-239释放辐射、热量和中子,与氘化锂反应生成氚;反射层裂变产生的高温高压与原子弹产生的高温高压结合,引发聚变反应。