[科普中国]-热核爆炸

热核反应

核是指由质量小的原子，主要是指氘，在一定条件下（如超高温和高压），只有在极高的温度和压力下才能让核外电子摆脱原子核的束缚，让两个原子核能够互相吸引而碰撞到一起，发生原子核互相聚合作用，生成新的质量更重的原子核（如氦），中子虽然质量比较大，但是由于中子不带电，因此也能够在这个碰撞过程中逃离原子核的束缚而释放出来，大量电子和中子的释放所表现出来的就是巨大的能量释放。

热核反应是一种核反应的形式。原子核中蕴藏巨大的能量，原子核的变化（从一种原子核变化为另外一种原子核）往往伴随着能量的释放。

原理根据爱因斯坦质能方程E=mc2，原子核发生聚变时，有一部分质量转化为能量释放出来。只要微量的质量就可以转化成很大的能量。

两个氢的原子核相碰，可以形成一个原子核并释放出能量，这就是聚变反应，在这种反应中所释放的能量称聚变能。聚变能是核能利用的又一重要途径。

要使原子核之间发生聚变，必须使它们接近到飞米级。要达到这个距离，就要使核具有很大的动能，以克服电荷间极大的斥力。要使核具有足够的动能，必须把它们加热到很高的温度（几百万摄氏度以上）。因此，核聚变反应又叫热核反应。

原子弹爆炸产生的高温可引起热核反应，氢弹就是这样爆炸的。

氢弹氢弹就是依据热核爆炸原理制造的，是利用原子弹爆炸的能量点燃氢的同位素氘（D）、氚（T）等质量较轻的原子的原子核发生核聚变反应（热核反应）瞬时释放出巨大能量的核武器，又称聚变弹 、热核弹、热核武器。氢弹的杀伤破坏因素与原子弹相同，但威力比原子弹大得多。原子弹的威力通常为几百至几万吨级TNT当量，氢弹的威力则可大至几千万吨级TNT当量。还可通过设计增强或减弱其某些杀伤破坏因素，其战术技术性能比原子弹更好，用途也更广泛，其爆炸达到的温度约为3.5亿度，远远高于太阳中心温度（约1500万度）。

爆炸实例1961年10月30日早上，重26吨的“大伊万”氢弹被装进了1架图-95战略轰炸机。飞机从距离试验场1000公里以外的摩尔曼斯克奥列尼机场起飞。上午11时32分，“大伊万”在试验场上空爆炸。飞机以最快的速度离开了投弹地点，并在爆炸前飞出了250公里，可是爆炸产生的剧烈的冲击波来势更快，巨大的轰炸机被一会儿抛上一会儿抛下，像在惊涛骇浪中一般。其身后形成了一个新地岛居民乃至世界上所有生命谁也未曾见过的恐怖万分的蘑菇火云，迅速膨胀并盘旋上升。热核反应所产生的电磁扰动3次传遍全球，通红的蘑菇云高达70公里。 世界上至今为止最剧烈的一次核爆炸产生。

1952年11月1日又一个氢弹试验装置 “迈克”在太平洋的恩尼威托克岛上爆炸。该装置高6米，直径为1.8米，重达65吨，看上去像个大暖瓶，爆炸威力达1000万吨TNT当量。相当于广岛型原子弹的500倍。“迈克”体积比一辆载重汽车还大，它必须装有笨重的制冷系统，这样的装置飞机、导弹都无法运载，没有什么实战价值。后来人们采用锂的一种同位素锂─6和氘的化合物──氘化锂作核燃料。氘化锂是固体，不需冷却压缩，制作成本低、体积小、重量轻、便于运载。这种氢弹称为 “干式”氢弹。1954年，美国的第一颗实用型氢弹在比基发岛试验成功。