什么是核武器?

2024-11-29 19:19:38
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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.html
http://baike.baidu.com/view/14329.html?wtp=tt

回答2:

  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。

回答3:

核武器又称原子武器,是利用原子核反应的各种效应起杀伤破坏作用的一种武器。核武器并发展了三代,分别是原子弹、氢弹和中子弹。按作战使用范围,可分为战略核武器和战术核武器两大类,按配用的武器,可分为核弹头导弹、核炸弹、核炮弹、核地雷、核水雷、核鱼雷和核深水炸弹等。

战略核武器是用于攻击战略目标的核武器,作用距离可达上万公里,核爆炸威力通常有数十万吨、数百万吨,甚至上千万吨梯思梯当量。主要运载工具有陆基战略导弹、携带孩航弹的远程轰炸机、潜基战略核导弹,以及近程攻击核导弹和巡航导弹等。攻击的主要目标是军事基地、交通枢纽、工业基地和政治、经济、军事中心等。
战术核武器是用于打击战役战术纵深内重要目标和战斗力量的核武器,主要有战术核导弹、核航弹、核深水炸弹、核地雷、核水雷和核鱼雷等。主要运载和发射工具有火炮、导弹、飞机、水面舰艇和潜艇等。战术核武器的主要特点是体积小、重量轻、机动性好,命中精度高,爆炸威力大,一般可达数百吨或10万吨梯思梯当量。战术核武器主要打击的目标有导弹发射阵地、指挥所、集结地、飞机、舰船、坦克集群、野战工事、港口、机场、铁路、桥梁等。

回答4: