核武器小型化是怎么实现的？为什么没掌握氢弹技术就只能是菜鸡？

核武器小型化是怎么实现的？为什么没掌握氢弹技术就只能是菜鸡？

核武器小型化技术是现代军事技术的重要组成部分，它不仅关系到核武器的携带和部署方式，还影响着核武器的突防能力和打击效果。本文将详细介绍核武器小型化技术的发展历程及其重要性。

核弹头小型化的意义就在于同等威力下实现更小的体积和重量，这样就可以使运载工具一次性携带更多核打击武器，分导式核弹头也具备实战的意义，能够实现更强的突防性能以及实现一次性打击多目标的能力。核弹头单位质量对应的TNT当量有一个专业术语形容，叫做比威力，也可以称之为比当量，这个数值是用核弹头的总威力除以核弹头的总重量而得出来的。

核武器在最初的比当量是很小的，例如人类历史上第一颗用于实战的广岛小男孩原子弹，其总重量4.6吨，总当量为2.5万吨TNT，计算下来比威力只有不到5吨TNT/千克，相对于目前的热核弹头来说简直弱爆了。

（小男孩原子弹）

小男孩原子弹之所以比威力很小，原因主要有两个，第一个就是小男孩是最为原始的枪式结构原子弹，它需要将两团大小不同的次临界状态铀235分别放置在一节钢管的两端，使用TNT爆炸使两团相撞达到超临界状态爆炸，但是为了拥有足够的加速距离，钢管必须造的比较长，因此也就导致小男孩原子弹成为了巨大的长条形。

第二个，枪式原子弹在两团次临界铀235相撞的加速过程中，会有不少铀235材料自行消散而无法参与到链式核裂变反应之中，小男孩一共装填了60千克铀235，真正的参与核裂变反应的只有650克左右，利用率只有1%。体积重量大，但是参与核裂变爆炸的材料却很少，二者相加，直接导致枪式原子弹的比威力出奇的低。

（枪式原子弹原理）

如何才能将原子弹的比威力提高？美国又使用钚239做出了内爆式原子弹，典型就是长崎的胖子。内爆式原子弹使用炸药爆炸压缩一团处于次临界状态的钚239，使其质量密度增加而达到超临界状态爆炸，内爆式原子弹的利用率比枪式原子弹高出一个级，只用6千克的钚239就达到了与小男孩相同的2万吨TNT当量，利用率达到约20%。

（胖子原子弹）

内爆式原子弹虽然核材料利用率提高了，但是比威力却没有提高多少，主要原因是因为内爆式原子弹需要使用50厘米以上厚度的炸药均匀布置在钢壳四周，使其发生压力对等的爆炸轰击力压缩钚239，胖子光是炸药的重量就达到了2.5吨，总重量则超过了4.5吨，比威力自然高不到哪里去。

（内爆式原子弹爆炸原理）

然而原子弹的威力是不能无限增加的，加装核裂变材料到达一定质量，核材料就会到达临界状态而发生自行裂变。世界上威力最大的原子弹是美国1955年在常春藤行动中制造的一颗MK18原子弹，当量为50万吨TNT，但是这已经达到了裂变原子弹的极限威力。

那如何提高核武器的威力呢？那就只能加入核聚变了，于是有人就尝试往裂变原子弹最中心还会夹带一些氚化锂6 之类的聚变材料，在原子弹爆炸的高温高压下，氚化锂6 聚变释放出中子再加速核裂变，这就是我们常说的“加强型助爆原子弹”，加强型原子弹本质上是利用少量核聚变增强核裂变效应，并不是传统意义上的氢弹。

如果要完成氢弹的转身，那就必须通过特殊的构型来布置裂变层、聚变层、炸药层这三种不同的材料，将核聚变反应成为氢弹爆炸的主要能量来源。核聚变在同等重量下可以达到核裂变材料四倍的威力，而且利用率也可以达到裂变弹的十倍甚至几十倍，美国人在六十年代研制部署的W53/MK6型核弹头，重量只有3吨，威力却可以高达900万吨TNT当量，比威力3000吨/千克，而最先进的W88核弹头，重量360千克，威力达到47.5万吨TNT当量，比威力1319吨/千克。

（各种猜测的氢弹构型）

也正是因为聚变弹（氢弹）的比威力提高了很多倍，因此可以使用质量很小的核装药而达到广岛原子弹的几十倍威力，核弹头的质量和体积也可以缩小到几百公斤的级别，从而使分导式核弹头成为现实，因此想要真正掌握能够突破反导系统的小型化核弹头，掌握氢弹技术是必备功课，目前地球上只有五常掌握了这门技术。

（W88型分导式核弹头搭载）