原子弹

6、【原子弹】（atomic bomb)利用铀或钚等易裂变重原子核的链式裂变反应瞬时释放巨大能量产生杀伤破坏效应的核武器。按结构的不同可分为枪法原子弹、内爆法原子弹和助爆型原子弹；按核装料的不同可分为铀弹和钚弹。原子弹爆炸是在极短的时间内实现的，其物理过程非常复杂。以内爆法原子弹为例，原子弹引爆控制系统在预定的时间或条件下发出电脉冲，引爆雷管使炸药系统起爆。炸药爆炸产生强冲击波将裂变系统向中心压缩。经过大约几十微秒，裂变系统达到最佳超临界状态时，中子点火系统及时提供足够数量的中子，引发链式裂变反应。在极短的时间内，裂变中子呈指数增长，越来越多的裂变材料发生裂变反应，放出巨大的能量。随着能量的积聚，温度和压力迅速升高，裂变系统发生膨胀，密度不断下降，最终又成为次临界状态，链式反应熄灭。从中子点火到链式反应熄灭这一裂变放能阶段，只有零点几微秒。原子弹在如此短暂的时间内释放几百吨至几万吨梯恩梯当量的巨大能量，使整个弹体及周围介质都变成了高温高压等离子体放射性气团，在空气或其他介质中强烈爆炸和传播，形成冲击波、光辐射、早期核辐射、放射性污染及电磁脉冲等五种杀伤破坏因素。

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研制和试验

　　除铀235、钚239等核材料的生产外,核战斗部本身的研制，必须与整个核武器系统的研制程序协调一致。研制过程大致如下：从设想阶段开始；经过关键技术课题和部件的预先研究或可行性研究，形成包括重量、尺寸、形式、威力、核材料、核试验要求、研制工期、经费等内容的几种设计方案；再经过论证比较和评价，选定设计方案，确定战术技术指标；然后进行型号研究设计、各种模拟试验；工艺试验与试制，通过核试验检验设计的合理性，最后达到设计定型、工艺定型与批准生产。进行这些工作,要有专门的科技队伍,并配备必要的试验场所，包括核试验场。武器交付部队后，研制和生产部门还要提供维护、修理、更换部件等服务工作，按反馈的信息进行必要的改进，并负责其退役处理或更新。

要做好核战斗部的设计，必须深入了解其反应过程，弄清其必须具备的条件与各种物理参数，掌握其中多种因素的内在联系与变化规律。为此，要进行原子核物理、中子物理、高温高压凝聚态物理、超音速流体力学、爆轰学、计算数学和材料科学等多学科的一系列科学技术问题的研究，而核战斗部的研制实践又会反过来带动和促进这些学科的发展。在研制过程中，以下环节起着重要作用：①要用快速的、大容量电子计算机进行反应过程的理论研究计算,这种计算应尽可能接近实际情况,以便从多种设想或设计方案中找出最优方案，从而节省费用与减少核试验次数。20世纪40年代以来，推动电子计算机技术迅速发展的重要因素之一，正是由于核武器研制的需要。②要按照方案或指标要求，反复进行多方面的模拟试验，包括化学炸药爆轰试验，材料与强度试验，环境条件试验，控制、点火与安全试验等。 这些都是为达到核武器高度可靠和安全所必不可少的。③要进行必要的核试验。无论是电子计算机上的大量计算，还是相应的模拟试验，总不能达到百分之百地符合核武器方案的真实情况。特别是氢弹聚变反应所必需的高温条件，还只能由裂变反应来提供（利用激光或粒子束的惯性约束技术来创造这种模拟试验条件，直到80年代初仍处于研究阶段）。因此，能否达到设计要求，还必须通过核装置本身的爆炸试验进行检验。当然，核试验所起的作用并不限于此。正是由于核试验在核武器研制中起着关键作用,美、苏两国为限制其他国家研制核武器,于1963年签订了一个并不禁止进行地下核试验的《禁止在大气层、外层空间和水下进行核武器试验条约》，1974年又签订了一个仍然适合它们需要的限制地下核试验当量的条约。