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核弹成长记:看我七十二变 | 老和山下的小学僧

老和山下的小学僧 风云之声 2021-06-22

      



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导读


既然氢弹大哥不能轻易出手,那么二弟三弟四弟五弟六弟七弟,你们先上。


 大家先把智商调低50,看几部好莱坞科幻片,回忆一下二战时期的战争模式。科幻片编剧无论脑洞怎么开,始终脱离不了老套的战斗场景:视距内作战、纯物理撞击、直瞄类武器,说白了,耍的都是蛮力。作为有层次的大流氓,自然不屑于这种街头斗殴式的战争方式。


        氢弹应运而生,可是氢弹虽好,却不能真玩!大家好好下棋,总不能因为被吃了几个棋子就掀桌子吧?既然氢弹大哥不能轻易出手,那么二弟三弟四弟五弟六弟七弟,你们先上。


        咦?哪来的葫芦娃?且听我说。


        自从氢弹出世,作为负责任的五大流氓,忙着联手禁止其他小流氓练。同时,作为负责任的五大流氓,私下开小灶拼命偷练。20世纪兔子只能当跟屁虫,大凡引领时尚潮流的大事都是美帝和大毛干的,葫芦娃系列正是双方的巅峰之作,其中排位最靠前,被誉为“战神”的,便是中子弹。


       
 二弟:中子弹。

        脾气:不捣腾东西,光折腾人。

        通常认为,有氢弹的国家都有中子弹,顺带手的事。你想想,把人都灭了,把车全弄回来,这种发财致富的好项目,大流氓能挡得住诱惑?作为二弟,名声不如大哥,咱从入门说起。

        大部分原子里都有中子,中子不可怕,可怕的是“跑得快的中子”,为了体现他的可怕,取了一堆响亮的名字:“中子射线”、“中子辐射”、“中子束”。前文说过中子(蚂蚁)、原子核(芝麻)、原子(足球场)的大小比例,即便最致密的钢板也和筛子差不多,中子又是电中性,不受电荷影响,只有撞到原子核才能减速。


        

中子若撞到大个原子核,撞不动,能量就无法转化为原子核的动能,于是撞出个新中子,虽然速度慢了点,但新中子还得撞才能停下来。所以这种材料对中子的减速效果就不好,洋气一点的说法是:对中子辐射的屏蔽效应不显著。


        中子若撞到小个原子核,小原子核会撞飞,一下子就吸收了中子的大部分能量。中子的威力还不足以把原子核撞没了(这是超级对撞机干的活),但会造成原子核的振动,好比秋千被人踢了一脚。氢是最小的原子,而且自身不带中子,这种材料的屏蔽效果就好。

        举个栗子,大块的铁片子弹可以击穿,小块的铁片子弹只能击飞。其实这些都是高中“完全弹性碰撞”和“非完全弹性碰撞”的内容(哈哈,又要嘲笑乃们高中没学好了)。再补个知识,温度的微观含义是粒子的速度,温度高就是粒子速度快的意思。原子核快速振动的宏观表现就是物体温度升高,因此耐高温的物体就不怕中子撞击。

        看晕的同学直接看这里:武器装备大多是大原子核材料组成,一则升温慢,二则耐高温,所以不怕中子射线。而生物体内有大量的氢原子,一则轻核升温快,二则蛋白质DNA之类的不耐高温。这么说吧,你体内的水被煮沸了,会咋样?

        以上是中子射线的杀伤原理:光杀人,不毁物。钻个牛角尖吧,中子射线对核武还是有影响的。核弹的设计很微妙,一点小偏差就会影响扳机精确起爆,而核反应主要靠中子折腾,所以中子弹释放的中子射线可以使核武钝化,因此也可作为反导武器。


 
        接下来,怎么样才能把一堆中子快速扔出去呢?会做茶叶蛋的人,自然会做水煮蛋!核反应本身会释放大量的中子,核弹要做的是尽量利用这些中子加剧反应,而中子弹要做的是尽量让中子飞到外面。

        

中子弹的前半截反应和氢弹是差不多的。首先由化学炸药把钚239炸到一起产生裂变反应,进而引发氘氚混合物的聚变反应,产生大量高能中子。


        后半截就有区别了,中子弹用铍做外壳。一方面,铍可以把部分中子反射回去,使钚239充分裂变,产生更多中子;另一方面,铍核被中子击中后会产生2个中子,具有“中子增殖效应”;还有一方面,铍和氘作用产生氚,氘氚反应与裂变反应比,中子数量多30倍,中子能量多7倍。

        这种结构不但可以产生更多的中子,而且弹体体积也大为缩小,小体积的意义不用说了吧!猜猜可以做到多小?看美帝早期的型号:

        

以上是扔中子的原理。那请问,这么个扔法,有啥好处呢?


        哥们儿,你问到点子上了,氢弹大哥被关禁闭,无外乎两个原因:威力过大会掀翻桌子,核污染太不人道。中子弹充分吸取了大哥的教训,绝对是杀人灭口、居家必备的宝贝!

        中子弹爆炸分“裂变反应”和“聚变反应”,两者的比例就是技术水平的体现,裂变材料越少聚变材料越多,水平就越高,这也意味着裂变越充分。当前的技术可以做到“聚变裂变比”超过90%。

        白话文翻译一下:第一,裂变材料少且充分裂变,核污染就少,我方人员甚至可在几个小时后不带防护进入爆炸核心区,绝对可以颁发一枚环保标志;第二,能量大多以中子的形式释放,冲击波威力小,以千吨级的中子弹为例,冲击波范围仅几百米,中子辐射范围却有几公里,如果是空中引爆,到地面冲击波的威力可忽略不计。

        你们摸着良心说说,中子弹都做到这份上了,你还有理由拦着不让上战场吗?
  
        大流氓登场:中子弹的嘴炮历史!

        在诡异的博弈中,氢弹成了摆设,但中子弹是真打算上战场的,从某种意义上说,“干活的二弟”比“摆设的大哥”更有价值,因此在部署中子弹的较量上异常激烈。

        美帝最丧心病狂,不但“长矛”导弹上装,还做成了近距离用火炮发射的203mm炮弹,甚至还有地雷!

       

 美国ADM“山脉”战术核地雷,算小型核弹吧,不是严格的中子弹。


        

说到核地雷,最扯的要算牛牛了,打算在西德境内秘密埋设10颗核地雷,但电池低温环境撑不过一个月,结果这群脑洞大开的家伙在里面养鸡,用鸡的体温给核弹电池保温。严肃点,这不是笑话!


        高卢鸡玩的也很high,列为最高机密的“火神”档案(被老毛子间谍挖出来),记录了四次中子弹试验的技术报告,用射程100公里的火箭发射器发射,爆炸后能毁灭直径3—6公里内的任何生命,但又能完好地保存所有的建筑设施。

        兔子是在1999年宣称拥有中子弹,96年台海危机故意漏过消息,但比较公认的说法是1988年搞定。当年兔子中子弹的假想敌主要是毛子,没办法,人家几万辆坦克压境,兔子眼馋的很,别忘了兔子起家就是靠缴获(打劫)。
        
        想象一下,当一线部队把中子弹当炮弹打,会是多么恐怖的场面!所以在部署中子弹的问题上,大毛、美帝、欧萌吵翻了天(欧洲统称欧萌,虽然那会还不盟)。


        美帝:哈哈,老子终于练成啦!欧萌的小盆友快拿去玩吧!

        大毛:美帝要掀桌子啦!快来看啊!大家别和他玩啦!

        高卢鸡:美帝,别给欧萌的小盆友玩,这样大毛会不高兴的!

        美帝:好吧,那我在自家玩!

        1980年……

        高卢鸡:哈哈,老子终于练成啦!欧萌的小盆友再也不用怕啦!

        美帝:尼玛,不要脸的高卢鸡!欧萌的小盆友快拿去玩啊!

        大毛:美帝要掀桌子啦!快来看啊!大家别和他玩啦!

        美帝:大家别听大毛瞎说,大家快来玩,迟了就没啦!

        大毛:小毛子们别怕,老子也练成啦!

        美帝:欧萌小盆友别慌,老子练成屏蔽涂料啦!

        兔子:阿弥陀佛!你们玩你们的,千万别扯上我!慌……

        尽管中子弹一度被誉为战神,但终究是没有必胜的武器,只是增加双方军备系统的复杂性。回过头说防御,兔子部队有专门的中子屏蔽涂料,在坦克内壁刷上几厘米,只要不在爆炸核心区,基本可保人员不死。美帝的装甲运输车M113两层装甲间隙用聚合物碎屑填充,M2坦克是在钢板与铝基体间放一层聚氨基甲酸脂。

        从战术上说,用几百枚中子弹踢门还是很惬意的,不过兔子从没说过要部署,除了政治因素之外,成本也是原因之一。中子弹的日常维护成本极高,据说每隔18个月就要全拆了保养一次,当然,这个是机密数据,全凭瞎猜。

        如今,二弟差不多走上了大哥的老路,到底部署了多少?到底能不能用?各大流氓非常默契的缄默不语。


 

        

三弟:核电磁脉冲弹。


        脾气:光捣腾装备,不折腾人。

        惯例,先补课。电磁感应现象,没还给高中老师吧?一句话:变化的磁场使导体产生电流。严谨点说,应该是首先产生电压,若导体处于回路中,才会产生电流。实际上,这也是所有无线电通信的基本原理,各种变化的电磁波在天线上“电磁感应”形成大小不一的电流,这个变化的电流就是所谓的信号。心术不正的同学已经有坏主意了,没错!制造一个强烈变化的磁场,使得导体产生强大电流,烧毁电子器件。

        简单说说原理,氢弹爆炸会产生大量的γ射线,高空核爆,射线进入大气层会产生康普顿现象,形成强电磁辐射。很多人以为氢弹就是大号的炸弹,其实高空核爆射线与空气相互作用产生的电磁反应非常复杂。其中空气密度与辐射强度及地球磁场有密切关系,所以不同高度爆炸的效果是不一样的。高空核爆一般都是30km以上,专门的核电磁脉冲弹有40%的能量可以转化为电磁脉冲。

 

        

所以,每次氢弹试验,都会伴随大量电子设备的损坏,美帝在太平洋上空爆过一个140万吨当量的氢弹,结果导致1400km外的檀香山地区路灯全灭,高压线烧毁。最有意思的还是大毛那个5000万吨当量的史上最大氢弹。有很多描述威力的数字,爆炸直径啦,冲击波绕地球几圈啦,吧啦吧啦吧啦,大家都忽略了最有趣的事情。


        核爆后,大毛前线的电子设备全部烧毁,飞机、导弹、雷达、通讯设备全趴窝,整个前线苏军回到原始社会长达1小时,大毛以为美帝掌握了天顶星技术,各种紧急调动,紧张的要命!万一这个时候北约打过来,后果不堪设想!

        然而此时的美帝,前线的电子设备也全部烧毁,飞机、导弹、雷达、通讯设备全趴窝,以为大毛掌握了天顶星技术,各种紧急调动,紧张的要命!万一这个时候苏联打过来,后果不堪设想!
 
        美苏自残很久之后,才发现氢弹这个隐藏技能,于是又开始愉快的玩耍,并且很快就上瘾了。1000万吨当量在40千米高空爆炸,整个欧洲人民都可以换手机了。台湾作为全世界防空导弹最密集的地区,一直是脉冲炸弹假想攻击的热门人选,据说有个方案,分别在台湾北、中、南部上空50km处投放3颗小当量电磁炸弹,然后湾湾的通讯只能靠吼了,启动备用设备至少1小时,这1小时足够抹平防空、反舰、机场等目标。

        美帝曾经在80km和40km高空一次性爆了2枚百万吨级氢弹,中断了5000公里范围内的无线电通讯(提醒一下,地球直径和周长才多少)。这种组合式爆炸方式的计算极其复杂,正如计算机无法取代风洞去设计气动外形,高空核爆也无法用笔取代试验。美苏玩高空核爆积累的实测数据非常多,可惜轮到兔子的时候,大家都约定不准玩了,所以兔子只能过过干瘾。
        
        还有一种非核电磁脉冲弹,就是威力小点,打个战术目标相当赞。说个笑话,2012年波音测试电磁脉冲导弹炸大楼,事后表示:“这次测试已经成功到没有办法用仪器进行记录”。(所有的观测仪器全毁了)

        最后说说防御,被电磁脉冲攻击,和被雷劈是差不多的,只是炸弹时间更短,范围也更广,等于所有导体同时被闪电击中,所以比防雷要难的多。

        电磁防御主要靠屏蔽,但电磁屏蔽是双向的,和大清朝闭关锁国一样,不进也不出。你要是把所有的设备都屏蔽了,这和自残没区别,人家也省的电磁攻击了。天线是必须要露外面的,通过导线与内部设备相连,而一根导线可以大大降低屏蔽效应。缝隙也是难免的,透气孔总得给人留着吧?考虑到电磁脉冲的攻击速度比闪电还快50倍,根本没时间拔插头,只能硬抗,所以近距离的电磁脉冲攻击几乎没法防御,最有效的做法还是抓紧时间启动备用设备。



        

四:增强X射线弹


        主要用于反导防卫系统,在100km以上高度的核爆,70%的能量以X射线形式释放,X射线也是一种电磁波,可以穿透弹头外壳,烧毁电子器件。听说美帝曾经用这灭过卫星。这个和核电磁脉冲弹的差别在于,后者的电磁辐射并不是核弹直接产生的,而是核爆和大气层相互作用产生的。

        五:环保氢弹

        好吧,这么土的名字确实是我自己取的,大概意思是用其他手段取代原子弹引爆氘氚聚变。美帝已经做过1000吨当量的试验,用高能炸药驱动套筒压缩磁场,进而使磁场压缩氘氚产生聚变,这是没有任何污染的氢弹。美帝在民用聚变领域一直玩激光打靶,很大可能也是用来做氢弹扳机的。

        这方面毛子的造诣也不低。一般来说,和磁相关的兔子都不算差,但兔子对核的保密程度最高,具体情况不知。

        六:定向能核武器

        把核爆当成激光的泵浦源,白话文说,把核弹当成激光的电源,把核爆的能量以激光的形式有方向性的发射,这种激光可以是X射线,也可以是γ射线。γ射线是电磁波最高的能量表现形式,这玩意儿和科幻武器似的,照到哪儿都是神挡杀神、佛挡杀佛。宇宙间,毁灭一个星系就是靠超新星爆炸产生的γ射线。

        为了保证γ光子的单色性和方向性,晶体结构很关键,据说兔子70年代就开始找了,还据说,美帝早就用小型核装置做过演示。

        七:钴核弹

        怀胎多年,尚未出世,是个概念弹,有一个非常难听的绰号:脏弹!就算是五大流氓也不敢承认自己制造过。基本原理,在氢弹外面包一层钴,中子轰击后变成钴-60,这玩意儿可以在5年内释放强烈的伽马射线,那真是寸草不生,连细菌都不放过!只要当量足够,钴-60飘的到处都是,可以把一个星球的生命都灭了,称之为“最邪恶的武器”毫不为过!

        本着“抛开浓度谈毒性都是耍流氓”的原则,掐指算一算(错了别找我),空气放射性浓度的最大限值是400Bq/立方米,钴-60的活度可以达到3×13个0/克,把地球10km高度内的大气层放射性弄超标只需要10吨的钴-60!各大流氓努力一下都能做得到。

        虽然钴核弹这个天怒人怨的家伙还没出世,不过有一种叫“三相弹”的氢弹。在氢弹外再包裹一层铀238,在快中子轰击下变成钚239参与核爆炸,这样氢弹威力可以提高数十倍。但这种结构的钚239裂变肯定是不充分的,所以比纯粹的氢弹要"脏"很多。
 
        为了吉利,凑了七个数。核武器总的来说就是调控反应条件,得到不同反应产物。中子弹要多产生中子,电磁脉冲弹要多产生电磁辐射,氢弹要多产生冲击波,等等。核武器未来的三个发展方向:威力可调、破坏性质可选、能量释放定向。这三个难度依次递增,看头也依次递增。

        结尾加个正能量,考虑到核武器恐怖的威力,为人类生存计,各大流氓间切不可轻言战端!


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背景简介:本文作者老和山下的小学僧,著名科普作家。文2016年12月9日发表于微信公众号 老和山下的小学僧核弹成长记:看我七十二变风云之声获授权转载。
责任编辑:杨娜

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