氢弹为什么只有中国有()

几年前，有一个非常令人兴奋的消息。大意是，在世界上拥有核武器的国家中，中国是唯一能够长期储备氢弹技术的国家。据说中国只有30颗氢弹，但每颗都可以免维护使用很长时间。而其他国家因为氢弹维护极其昂贵，基本处于报废状态。真的是这样吗？

代号为胖子的原子弹代号为胖子的原子弹

原子弹和氢弹，哪个性价比高？

有一个公开的新闻，美国在80年代就淘汰了纯裂变原子弹。现在美国核武库里都是威力巨大但体积不大的氢弹，据说数量高达6800多颗！下表是来自互联网的数据，不保证完全正确，但比例大致相当。

对比原子弹和氢弹的威力，毫无疑问，氢弹比原子弹威力大得多。例如，三叉戟II导弹一次发射可携带8至10枚最先进的W88热核弹头，长1.75米，直径0.55米，重360公斤，爆炸当量47.5万吨。相比较而言，原子弹的最大当量几乎不超过几十万吨，而氢弹的最大当量没有上限！

为什么美国淘汰了威力更小但成本更高的原子弹？原子弹真的更贵吗？其实答案真的，有点反常识。要了解这个过程，就要了解两者的原理！

原子弹原理

原子弹又叫裂变炸弹，一般是用铀-235或钚-239制造的。原理是核材料的链式反应，即原子核被热中子撞击后会分裂成另外两个原子核，多余的中子会被释放出来。这些中子会再次撞击核材料的原子核，再次裂变，一直反应到打不到核材料的原子核。

其中铀-235是天然开采得到的，比如沥青铀矿或者钒酸钾，但是从矿石中提取的铀大部分是铀-238，约占99.3%，剩下的0.7%就是我们需要的铀-235！

制造原子弹需要90%以上浓度的铀-235，因此需要将其分离。但两者的化学性质和比重几乎相同，只有少数中子不同，所以分离难度极大。现代一般采用气体扩散或离心法，离心法是应用最广泛的分离方法。所谓的离心机被用于这一目的。

所以生产武器级铀-235的成本极高，每公斤约30 ~ 50万美元(纯度97%)，而钚-239更贵，因为无法从自然界获得，只能来自增殖堆或重水堆！

日本增殖堆：文殊堆的结构日本增殖堆:文殊堆的结构

而这些核材料需要一定的量才能制造原子弹，因为有临界质量。小于临界质量的中子在撞击下一个原子核之前很容易飞出核材料，所以需要足够大。铀-235需要52kg，钚-239需要10kg，但是使用中子反射层可以大大降低临界质量！

环形的武器级钚：有利于保持在临界质量下环形武器级钚:有利于保持临界质量。

但是，原子弹的能量来自裂变材料，裂变材料在被炸毁之前，短时间内不可能100%使用。比如广岛原子弹，50公斤的核装药，实际上只有1公斤裂变，利用率只有2%。所以很难造出太大威力的核武器，铀块因为超过临界质量只能散落。起爆模型复杂，裂变时间短，核装药质量大，无法降低成本。

氢弹原理

与原子弹的原理相反，它使用的是轻核聚变。比如现在流行的氢弹，就是用氘氚聚变(所有氢同位素都叫氢弹)。在超高温超高压下，氘氚满足聚变条件，氘氚聚合成氦和氦，释放出巨大的能量。但同样质量的核材料，聚变能比裂变高几倍左右(单个原子核的质量差异巨大，聚变产生的质量缺陷也比裂变大。

而超高温超高压氢弹的引爆环境需要原子弹提供，所以每颗氢弹内部必须有一颗原子弹才能引爆，就像炸药中的雷管一样。没有它，炸药即使点燃也不会爆炸。

雷管雷管

作为引爆型原子弹，只要有极低的当量，比如只满足原子弹的链式反应条件，给氘氚核材料一个超高温超高压的聚变环境，那么这种引爆型原子弹装药就很少见。

那么氢弹的核材料贵吗？事实上，氘是重水。可以在某宝上买一瓶。大家都买得起，但是氚真的很贵。据说要3万美元一克，也就是3000万公斤。氢弹不像原子弹，装药量不多。主要看氢弹的当量。如果他们厉害，多装！

沙皇炸弹沙皇邦巴

但即使是这样的氚也很贵，所以氢弹成本低是扯淡？其实这是不对的，因为原子弹在爆炸过程中会产生大量的中子。这些无用的中子可以让一些材料“缺陷”，变成我们需要的氚！

中子+锂-6 →氚+氦-4

怎么样？最麻烦的问题解决了，因为原子弹引爆后，大量的中子把锂-6变成了氚，当它与氘结合时，氢弹爆炸了。真是天才，核材料也可以现场生产。氘呢？这是一种气体。处理起来很麻烦，但其实更简单，因为氘和锂-6可以反应生成氘化锂-6！

气体氘和金属锂-6可在坩埚中加热到700~750℃合成氘化锂-6。知道氢弹的核材料这么容易造出来，估计你们都准备好兴风作浪了。当然，你可能会担心锂-6很贵。不用担心，锂-6在天然锂中的比例是7.59%，锂的价格大概是55万人民币一吨。虽然看起来吓人，但是和铀钚比起来绝对是物美价廉！

金属锂浮在煤油上锂漂浮在煤油上。

所以只要少装一公斤铀或钚，就可以制造N颗氢弹的核材料。氢弹的梗就是这么比原子弹便宜的！

美国的氢弹真的不能长期保存吗？

氢弹可以长期保存吗？答案是现代国家装备的氢弹能够长期保存，主要来源于两个因素，一是核材料的衰变周期，二是核材料的保存难度！

铀-235的半衰期约为7亿年，钚-239的半衰期为24100年。看起来钚的半衰期明显更短，但相对于人类发现钚才一百年，基本上是一种不需要考虑改变核电荷的可能性！

氢弹的另一种核材料是上面提到的锂-6，那么这种材料有半衰期吗？不，它是一种稳定的材料。似乎氢弹的核装药几乎都是免维护的(维护费用不仅是核装药，还有外围保障系统)。为什么说美国的氢弹不能长期保存？

其实这是一个误区。真正的原因来自于美国早期的热核装置，比如T-U构型的常春藤麦克，1952年11月1日测试爆炸。其总质量为65吨，使用液态氘和氚，其中18吨用于制冷。而且氚的半衰期是12.43年，衰变时会释放电子，衰变为氦-3。所以如果使用液态氘氚，不仅制冷体积巨大，而且每隔一段时间就需要更换氚，否则这颗氢弹的当量会急剧下降。

美国第一个核装置，够大吧美国第一个核装置，够大吗？

有人说美国的氢弹需要定期维护，不维护就会失效，而且制造的几千枚氢弹中，到现在都付不起昂贵的维护费用，几乎报废！

这是YY和胡说。虽然听起来很棒，但其实是废话！相信很多朋友都在疑惑为什么于敏配置和T-U配置没有区别。只是型号不同而已。氢弹的核装药，美国人和中国的氢弹，甚至全世界五常国家的氢弹都是氘化锂-6。起爆模型复杂，但体积小，威力大。论文网上有贺作秀院士回忆于敏的纪念文章。中国人研制氢弹的过程非常详细。感兴趣的朋友可以了解一下。

《终结者》核弹乱飞的剧照《终结者》中飞行的核弹剧照

所以说世界上只有中国有30颗氢弹完全是谎言！