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168娱乐3靠谱吗 氢弹爆炸的前10微妙:人类难以辨别的一瞬间里面发生了什么
2020-01-09 11:45:57   浏览次数:3456次

168娱乐3靠谱吗 氢弹爆炸的前10微妙:人类难以辨别的一瞬间里面发生了什么

168娱乐3靠谱吗,美国是首个解决氢弹设计难点的国家。办法就是“泰勒一乌拉姆构形”。它是以它的发明者爱德华•泰勒博士(物理学家)和斯坦尼斯拉•乌拉姆(数学家)的名字命名的。这种设计的“秘密”在于聚变武器内部件的配置和聚变装料与裂变扳机(或“初级”)的关系。

这种设计的秘密,在于聚变武器内部 件的配置和聚变装料与裂变扳机(或“初级”)的关系。聚变燃料组合体(它可重复成几 级,每一级与下一级隔开)是这样的:要是说裂变初级设计成为“球套球”,那么,聚 变燃料包的设计可形容为“圆柱套圆柱”。组合体的中央是一根用高富集度武器级的铀一 235或钚制成的次临界的圆柱形细棒。在它外面包围着聚变燃料,聚变燃料的直径可从 6〜24英寸不等。柱形燃料的外面包着天然铀或富集铀制成的薄层。这一层铀叫“推进层”, 它的厚度可到1英寸(由于铀的密度很高,这一层铀可能很重)。

氢弹反应概念图

第一聚变燃料级,即“次级”,与裂变初级相隔数英寸,它们中间有一个厚的铀 制成的辐射屏蔽层(这一屏蔽层使聚变燃料级免于因遭受来自初级的辐射而被预热, 而每个聚变燃料级外面所围的“推进层”又使它里面的聚变燃料免遭x射线的照 射)。辐射屏蔽层中插进一根空心管子把初级与次级中火花塞靠近初级的一端连接 起来。如果有更多的聚变级,“第三级”和“第四级”,彼此也用类似的辐射屏蔽层隔开, 并用类似的中子输运管道相连接(这些管子把中子引导到每一级压缩后的火花塞中引发 裂变)。

多级武器中的爆炸顺序是这样的:裂变扳机或初级(它本身可能是一个聚变助爆装 置)爆炸并释放出极大的光子脉冲和x射线,x射线以光速传播,比爆 炸时放出的其它没有受到阻挡的碎片或核粒子要快30倍左右。这个“黑体”辐射几乎 在瞬间穿透武器外壳。扳机本身的设计应使得这一辐射主要沿一个 方向发射(而不是向所有方向),此外,在扳机和第一聚变级之间以及后面的聚变级间 还可放置聚焦元件,使得x射线和光子更为集中和定向。

这些能量大部分立即被武器外壳的内衬(它由特殊材料制造、加工而成)所吸收, 然后作为二次x射线再辐射出来。此外,一小部分内壳气化而成等离子体。尽管这一等 离子体是温度很高的高能量电离气体,但因数量很多,它甚至达到固体铅的密度(好浓稠的一大坨)。这些等离 子体作为圆环状“活塞”压缩天然铀或富集铀制成的薄层、氘化锂-6和锂-7燃料,以 及最里面的由富集铀或钚制成的火花塞棒。

当聚变燃料包已被压缩,来自初级的中子(有几种能量)通过隔开初级和次级的辐 射屏蔽层中的管道,进入火花塞。这时,火花塞从最靠近初级的一端开始裂变。在高度 压缩的聚变燃料中央发生的这一裂变反应引发了次级中主要的聚变爆炸。裂变火花塞的 热量(即粒子的速度)足以引起氚増殖(通过由新的裂变过程中放出的中子所引起的锂 的转换)。新产生的氚带有足够的能量与氘化锂燃料中的氘聚合。由于氚是当地产生的,因此不 必作为单独的燃料成分另外加氖。这个点燃压缩后燃料的方法,解决了冷热矛盾的问题。

聚变反应增殖的高能中子径向飞出,并轰击燃料周围压缩过的天然铀或富集铀。铀 也开始裂变,压缩过的聚变燃料立即被包围在两个裂变爆炸中间。所有这些裂变与聚变反应的结 果是能量与粒子的协同交换,增大了所有亚原子的碰撞和聚合的速率和频率。

氢弹复杂的反应,在人类看来就是一瞬

铀在大多数热核武器设计中起着主要的作用。热核装料可造成分裂大量铀和钚的机制。聚变是获得快中子(高能中子)以分裂天然铀的一种方法,也是克服临界质量限制 的方法,它还是提高质量比威力与体积比威力的一种技术。1956年在“红翼”系列试 验期间,在太平洋试验靶场所试验的核装置,裂变威力份额从5〜87%。天 然铀推进层的裂变使总威力増加30〜50%。如果将推进层的天然铀换成高富集铀,威 力还可再增大50%。由于这个原因,很多大威力的热核弹头用了大量的铀。

次级爆炸产生的x射线、光子和中子进入下一级,即第三级(如果有第三级的话)。 在这些爆炸和反应过程中,武器的外壳好像一个瓶子,它使辐射和爆炸都保持在瓶内 (因为武器的外壳比聚变材料组件重得多,它的膨胀比聚变物质的压缩与膨胀速率要慢 得多)。当它的惯性不再能抵挡住它内部爆炸膨胀力的时候,它终于碎裂和气化。这时候,各聚变级都全部点火,并且相当大的部分发生燃烧。

这种配置,有优点也有缺点。主要优点是可以按照想要达到的爆 炸威力把任意多个聚变级连接起来。这种特殊配置也是效率很高和实际可行的。主要的 缺点在于很难找到一种方法使每一级放出的辐射集中到一个方向去压缩下一级,也很难 去配置(或排列)武器外壳的内部以保证每一级的聚变燃料与火花塞组合件的对称压缩。 加上高威力的武器要求重而厚的外壳,造成弹头很大的重量负担。推进层中大量的铀又 加大了弹头重量。这就是导弹核弹头不可能爆炸当量过高的原因。

这种配置使得聚变效率达到35%或40%;、分级原理使得武器的威力可用每单位长度聚变装料多少兆吨(mt)来表 示。火花塞本身对每一级威力的贡献也很客观。

上面我们对氢弹地狱之火的描述,似乎是一个很长的过程。但实际上一个三级热核武器大约在5〜10微秒的时间里要经历好几个裂变和聚变爆炸过程。对于一个观察者说来,这 些爆炸过程都出现在一个瞬间爆炸里。人类的感觉器官对于辨别爆炸序列中的每一个事 件来说是太迟钝了——要慢几个数量级。

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