身为核武器小老弟为什么威力永远超不过50万吨TNT当量?

浏览次数: 作者:admin 来源:未知 日期:2024-02-10

  一枚威力有多大呢?因为只是利用最基础的核裂变能量,因此只能算是核武器中的小弟弟,威力和聚变热核弹头(氢弹)根本没法相提并论。一枚的杀伤力有多大具体得看它的TNT当量,因此这个区间实际上也是相当宽裕的,但是因为裂变临界质量的限制,上下都有一个极限。

  地球上曾经存在过的威力最小的是美国于1961年开始制造的W54型内爆式核裂变弹头,它一共有ABC等数十种小型号,TNT当量从10吨到20万吨几乎无所不包,也算是世界上最诡异多变的核弹头之一了。

  W54核弹头被做成炮弹以后被称为M-388原子炮弹,重量约为34.5千克,长度约78.7厘米。它最出名的就是装备在戴维克罗克特系列武器系统之上,这一系统分为M28型120毫米无后坐力炮和M29型155毫米榴弹炮,M–388核炮弹的威力约为10吨TNT当量,冲击波和高温辐射的绝对致死半径约为100米,核辐射致死半径约为150米。

  如果常规的炸弹想达到这样的威力需要多重的质量呢?美军装备的威力最大的常规炸弹为著名的炸弹之母—GBU-43燃料空气炸弹,其总重量约9.8吨,内部装填4吨重环氧乙烷燃料空气炸药,而它的爆炸威力也不过11吨TNT当量,作为对比M388核炮弹的重量不到炸弹之母的1%,威力却几乎完全一样,可见相对于传统炸弹来看,还是具备相当大的先天性优势!

  那么的威力可以无限叠加吗?当然不行!都是通过压缩次临界的铀235和钚239等核材料达到临界质量和密度,从而引发链式核裂变反应,最终引爆。而如果要增加的威力,只能不停地叠加核材料的重量,最终引发的结果就是核材料超过临界质量会产生自发核裂变,性能极其不稳定,因此的威力是有上限的。反之如果核材料太少则不足以引发链式裂变,因此威力也是有下限的。

  人类研制过的威力最大的是1955年美国在常春藤计划中引爆的MK18助爆型,它的威力约为50万吨TNT当量,这已经达到了人类技术水平的极限。根据有效杀伤距离= C × 爆炸当量^(1/3)…… (C为比例常数,^(1/3)为求立方根),MK18的绝对致死半径约为2千米,有效杀伤半径约为5千米,严重辐射影响范围约为15千米,也就是说一颗50万吨TNT当量的爆炸,可以对一座50万人口左右的中等规模城市形成毁灭性打击!

  氢弹因为使用以氚化锂6为主的核聚变材料,这些材料的单位爆炸威力超过铀235和钚239的4倍,而且因为没有临界质量的限制,氢弹的威力理论上可以无限叠加,但是受制于投射平台的运载能力,氢弹的重量实际上也存在一个上限。人类制造过的威力最大的氢弹为著名的沙皇炸弹,也被称为大伊万,它的威力达到了史无前例的5000万吨TNT当量,但是重量也突破天际,达到惊人的27吨,而这也几乎已经是人类核武器的极限!

 

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