朝鮮第四次核子試驗僅為半成品? 或是部分氫彈
原標題:漲知識|朝鮮第四次核子試驗是氫彈還是“部分氫彈”?
據新華社平壤1月6日電,朝鮮宣佈6日成功進行了氫彈試驗。根據中國地震臺網中心網站公佈的芮氏4.9級烈度和0千米震源深度,綜合與之烈度和震源深度幾乎完全一致的朝鮮第三次核子試驗的威力推斷,此次爆炸的威力約為6000-8000噸TNT當量。
8000噸威力能幹啥?
這個當量比1945年美國在廣島和長崎投下的兩枚原子彈還要小,而由於需要原子彈作為“扳機”,通過裂變反應而産生核聚變,即使是最小的氫彈當量也遠遠不止這個水準,因此這次爆炸很可能不是由一次完整的氫彈試驗導致的。
那麼它是否可能是一次“半成品”氫彈測試,也就是作為“扳機”的原子彈爆炸,但是因種種原因沒有引發後續的核聚變反應呢?6日中午朝鮮政府發表的聲明中對此次核子試驗有著這樣的描述,“確認了新研發試驗用氫彈的技術數據都正確,科學地證明了小型化氫彈的威力”,這或許也可以理解為朝鮮最多只是進行了氫彈的部分技術驗證。
而參照之前朝鮮進行的核子試驗情況,也不能排除此次朝鮮實驗的是增強型原子彈的可能性。增強型原子彈是介乎于原子彈和氫彈之間的核武器,通過在原子彈中加入部分聚變材料,能使小型核武器的威力增至2-5倍以上,頗具威懾力。很多國家在從原子彈走向氫彈的過程中都走過增強型原子彈這一過程。
比如1998年5月印度進行的核子試驗,雖然自稱是“4.3萬噸當量的聚變武器”,但根據地震波測定,美國人認為當量也就是在1.5-3萬噸之間。而在5月17日印度召開相關記者招待會上,也有記者問到為什麼印度的氫彈威力這麼小,當時印度的解釋是為了避免造成對附近村莊的傷害而有意縮小了威力,其實這就是一次有一點聚變過程但是並不成功的增強型原子彈試驗。所以目前世界公認具備核聚變實力的國家仍然只有五大常任理事國。
增強型原子彈和氫彈的區別又在哪呢?比較明顯的指標自然是當量大小,前者最強也就能做到80萬噸左右,而後者……很多人都清楚,前蘇聯是試驗過設計當量1億噸、實際測試減半裝藥5000萬噸的“赫魯曉夫炸彈”的。另外威力比例上也有明顯區別,前者裂變反應的威力比例仍然更大,聚變反應位居其次;而後者的裂變反應只能做一點微小的工作了。
更重要的是兩者原理不同,增強型原子彈在原子彈自身爆炸時使位於原子彈核心的聚變材料釋放中子,對剩餘沒有裂變的裂變材料進行轟擊,大大提高裂變材料的利用率和當量。而如何産生足夠多的中子高效轟擊裂變材料也是一門學問,直接決定了裂變材料的加入是點睛之筆還是畫蛇添足。當然在這一過程中聚變材料也有一定比例能産生聚變反應,但其威力遠遠沒有被釋放出來。
氫彈則靠原子彈引爆後強大的高溫輻射效應壓縮位於原子彈外部的次級聚變材料,引發劇烈的聚變反應,如何實現這一過程,主要核國家都經歷了長期的艱苦探索。為了提高裂變材料的利用率,第二代小型化熱核彈頭往往還要掌握更複雜的裂變氣體引爆技術。而目前五大常任理事國裝備的實戰型熱核武器往往是比氫彈更加複雜的三相彈,它增加了一層鈾,這樣在氫彈的兩級反應中産生的大量中子的轟擊下這層鈾會再産生一次裂變,而這次裂變反應也是實戰型熱核武器的主要威力來源之一。
朝鮮距離氫彈還有多遠?
從前文這段描述中不難看出,從增強型原子彈到氫彈之間需要走過的道路已經非常漫長,就更不要説五大核國家的實戰型熱核武器了。而以朝鮮這四次核子試驗的當量來看,至少目前還不能説其完全掌握了增強型原子彈的技術。
朝鮮幾次核子試驗的當量均不大,其始終搞小當量裂變試驗,在近期核子試驗宣傳中也反復提及“小型化”特點的做法,這和世界其他國家的核武器早期發展情況迥異(每次試驗的當量都比前一次更高)。核彈頭當然可以做得很小,但是威力也受影響。舉例對比,美國的兩款熱核彈頭,10萬噸級的W76和近50萬噸級的W88,其“扳機”的大小是差不多的,那麼顯然是後者對“扳機”中昂貴的裂變材料有更高的利用效率。
2013年2月12日,朝鮮在豐溪裏地下核子試驗場進行了第三次地下核子試驗,當時朝鮮官方稱“此次核子試驗使用爆發力大、小型化、輕量化的原子彈,在高度水準上安全而完美地舉行”。值得注意的是,全面禁止核子試驗條約組織當時確認此次核子試驗引發的地震烈度為芮氏4.9級,恰好與此次核子試驗相同,威力用作增強型原子彈嫌小,但卻與各國早期氫彈“扳機”接近一些。而且從2013年這次核子試驗開始,朝鮮使用鈾235作為裂變原料,而這也被認為是技術條件有限的情況下氫彈“扳機”較為合適的原料選擇。
從朝鮮核武器和運載工具的發展情況看來,如果朝鮮確實有著一個堅定意志推進下的核武器發展規劃,有著不惜時間和金錢發展實戰型熱核武器的決心,那麼將單獨進行的“扳機”試驗作為氫彈試驗的一部分,從宣傳意義上也勉強説得過去,只不過什麼時候“扳機”能打出去“子彈”就很難説了。