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在眾多的影視作品中,對核彈的描寫往往是一朵蘑菇云沖天而起,沖擊波隨之而來,在3D效果的疊加下,甚至能給現(xiàn)場觀眾帶來極大的視覺沖擊。
圖源:pixabay
然而,有一種核彈,它的爆炸效果看起來“平平無奇”,但是一旦說起,卻總是能讓人為之色變。它就是世界上“最溫柔的核彈”——中子彈,誕生于冷戰(zhàn)時代,是一種低當量戰(zhàn)術核武器。自研制至今,還未應用于實戰(zhàn)。
美國W79型中子彈示意圖
圖源:公眾號星辰大海路上的種花家
與傳統(tǒng)核武器主要利用爆炸產(chǎn)生的核輻射、光輻射、高溫及沖擊波等來進行殺傷破壞不同,它主要利用產(chǎn)生的具有高穿透力的中子流輻射對敵方人員進行傷害,釋放的沖擊波、熱輻射等都較小。
因此,在使用過程中,只有敵人會遭到傷害,而其所在建筑物、坦克和大炮等,相比之下可以說是“毫發(fā)無傷”。今天,我們就來了解下這件“傷人于無形”的核武器。
01
中子彈是什么?
1988年,中國首顆中子彈研制成功,并進行了爆炸試驗。自此以后,中國正式掌握了第三代核武器的設計及研制能力。這是中國戰(zhàn)略核武器與戰(zhàn)術核武器相結(jié)合的重要體現(xiàn),中子彈也成為了我國國防建設中非常重要的震懾武器。
中子彈,實際上是“增強輻射武器”(enhanced radiation weapon,ERW)的通俗說法,嚴格意義上來說它是氫彈的一種,但與前輩相比,兩者仍具有較大的區(qū)別。物理課上學過,氫彈的原理是利用氫同位素的聚變反應釋放能量進行殺傷,其TNT當量是原子彈的上百倍,達到千萬噸級。
中子彈剖面示意圖
圖源:薩沙講史堂
但中子彈卻有所不同,在氫彈中,它看起來很微型,TNT當量甚至要遠遠低于普通氫彈,產(chǎn)生的熱量與沖擊波也較小,但是它的輻射能力相對強力許多。
TNT當量指核彈釋放能量相當于多少噸的TNT(Trinitrotoluene,2,4,6-三硝基甲苯)炸藥所釋放的能量。比如,美軍在廣島扔下的原子彈“小男孩”,其TNT當量為1.5萬噸,就是說這枚原子彈產(chǎn)生的能量跟1.5萬噸TNT炸藥爆炸的能量相同。
兩者之所以產(chǎn)生如此大的區(qū)別,是因為中子彈采用了輻射增強設計。
一般來說,普通的氫彈表面使用的是貧鈾外殼,中子彈將這層外殼換成了鈹元素外殼。貧鈾外殼能夠吸收爆炸產(chǎn)生的中子,使自身成為輻射物,而鈹元素能夠反射并釋放中子,使爆炸產(chǎn)生的輻射得到進一步加強。
鈹9在一個中子的轟擊下會產(chǎn)生兩個氦4和兩個中子
圖源:公眾號星辰大海路上的種花家
鈹元素釋放中子的過程
圖源:蘇蘇蘇霍伊
因而,盡管中子彈TNT當量不大,產(chǎn)生的沖擊波也相對有限,但是它在爆炸瞬間能產(chǎn)生巨大的中子輻射。
02
如何做到“傷人不越貨”?
在這種情況下,中子彈的特點就完全體現(xiàn)了出來。一方面,由于沖擊波有限,中子彈很難完全摧毀建筑和裝甲車輛,不會造成摧枯拉朽的破壞。
而另一方面,中子的穿透力非常強,一旦處于中子彈殺傷范圍內(nèi),無論是躲在建筑物內(nèi)部或者裝甲車內(nèi)部,相關人員都無法擺脫中子的輻射。因為中子本身不帶電,被發(fā)射出來以后,它可以不受外界電場作用的影響,連300mm厚度的鋼板都可以穿透。
美軍中子彈測試
圖源:公眾號空軍之翼
但是,當中子穿過人體時,它卻能夠使人體的細胞組織發(fā)生異變,導致細胞核被破壞,人體組織壞死,嚴重的話幾個小時就會直接死亡。因此,中子彈爆炸對建筑、設施產(chǎn)生的影響不大,但是卻會對人體造成毀滅性傷害。
硼酸聚乙烯材料,可用于中子的防護
圖源:《兵器知識》
由此可見,中子彈是一種將“天賦點”全部點在了中子輻射上的核武器。這種設計是怎么來的呢?結(jié)合當時的具體時代背景,我們便可略窺一二。
03
中子彈研制緣起
冷戰(zhàn)時期,美蘇兩國展開了軍備競賽,并且在多個地區(qū)發(fā)動了代理人戰(zhàn)爭。盡管如此,兩國對原子彈、氫彈的使用卻持非常謹慎的態(tài)度。原因在于,一旦一方使用了核武器,不僅會對環(huán)境產(chǎn)生重大影響,還會對普通民眾造成巨大殺傷。如果另一方也開展核反擊,那么全世界就將陷入核戰(zhàn)爭的深淵中。因此,盡管當時雙方發(fā)展的核武器數(shù)量眾多,但用于實戰(zhàn)的可能性并不大。
塞姆·科恩,美國中子彈之父
圖源:sohu.com
在這種情況下,蘇聯(lián)提出了一個新的理論——核武器升級理論。言下之意,就是使用一些可以控制殺傷范圍的戰(zhàn)術核武器,并且僅用于打擊軍事目標。
在這種理論的指導下,美國人后來居上,首先研發(fā)出了中子彈這么一種當量小、更環(huán)保的核武器。美國人對于中子彈的使用也有自己的考慮,歐洲長期面臨蘇聯(lián)裝甲集群的威脅,這種以中子輻射為殺傷手段的戰(zhàn)術核武器正好可以對付蘇聯(lián)的裝甲集群。一旦蘇聯(lián)的坦克長驅(qū)直入,中子彈可以對其產(chǎn)生毀滅性的打擊!
而最重要的一點是,由于中子彈的輻射只存在爆炸瞬間,不產(chǎn)生長期輻射物,對歐洲本土環(huán)境的傷害可以被降到最低。
前蘇聯(lián)舉行的“西方-81”軍演,以北約為假想敵
圖源:公眾號海魂船長軍武速遞
可以說,相對于使用沖擊波、熱輻射作為主要殺傷手段的原子彈、氫彈而言,中子彈被用于常規(guī)戰(zhàn)爭的可能性更大,其當量小、環(huán)境危害低,被稱為“最溫柔的核武器”。但是,大家可不能被這名頭迷惑,以為中子彈真“溫柔”。如果大家看過有關廣島長崎或者切爾若貝利的紀錄片,就會知道在輻射影響下,人類將承受巨大且持久的傷害。
作者:雷緒,資深軍事愛好者,航天從業(yè)人士
編輯:一人白
科學審核:?馬枊,西北工業(yè)大學博士畢業(yè),上海機電工程研究所,20年相關從業(yè)經(jīng)驗
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