2006年11月11日 星期六

核武器七十年演化史

by unknown

【週末報報導】核武器又稱原子武器,是利用原子核反應的各種效應起殺傷破壞作用的一種武器。迄今為止,核武器發展了三代,分別是原子彈、氫彈和中子彈。按作戰使用範圍,可分為戰略核武器和戰術核武器兩大類;按配用的武器,可分為核彈頭導彈、核炸彈、核炮彈、核地雷、核水雷、核魚雷和核深水炸彈等。

德國人的夢想胎死腹中

1938年12月,德國科學家哈恩和斯特拉斯曼花了6年時間,發現了鈾裂變現象,並且掌握了分裂原子核的基本方法。

1939年4月,哈塔克向陸軍工兵署寫信,指出:「首先用上它的國家將取得對別國的壓倒優勢」。德國於當月30日召開了由6位原子科學家參加的「鈾設備」會議,並在柏林成立了一個「德國鈾協會」。

1940年初,由物理學家魏茨澤克、海森堡、布雷格和施羅德等制定了德國核研究計劃,代號為「U工程」。執行這一計劃的領導機構是「帝國研究委員會」。他們很快便設計並建造出了第一座用於試驗的核反應堆。當時德國已佔領了捷克斯洛伐克,並獲得了普日布拉姆和雅希莫夫瀝青鈾礦;德國地質學家在本國東部地區也發現了鈾礦;同時德國還在挪威南部建造了一座世界上最大的重水生產工廠,從而使核武器研制的基本原料問題得到了解決。

1942年,海森堡和德佩爾運用一個球形裝置使反應堆得到成功,打開了製造原子彈的大門。當時布雷格認定最理想的中子減速劑的普拉尼亞工廠生產出的炭片一直含有二硫化鐵、鈣和硫等雜質,使布雷格的研究所試驗遭到了失敗。他經過無數次的試驗找到了重水當減速劑,但製造原子彈的日期即被大大推遲了。在此期間,英國和美國已經確認德國正在試驗和製造這種威力巨大得令人無法想像的核武器,因此同盟國不斷派出飛機對德國的試驗基地進行轟炸,主要目標之一就是德國的核試驗場所,又不惜代價地破壞了德國生產重水的工廠,使得德國人不得不把設在挪威這個工廠的設備和1100多千克重水運往德國本土。1944年2月20日,盟軍派出一個特別行動小組,將運載設備和重水的「海德」號輪船炸沉於波羅的海,延緩了德國研制生產原子彈的進程。

直到第二次世界大戰結束時,德國人也沒能製造出一顆原子彈。

美國完成核武世界第一爆

1938年,哈恩成功地把鈾原子核打裂成兩大塊,震動了全球科學界。

1939年7月,匈牙利血統的美國物理學家西拉德邀請了另外兩名匈牙利血統的物理學家威格納和特勒,一起拜訪了物理學家愛因斯坦和羅斯福總統的私人顧問薩克斯,陳述了研制核武器對於戰爭進程可能帶來的巨大影響作用。

1939年8月,愛因斯坦寫信給美國總統羅斯福,詳細闡述了研制原子彈的重要性。羅斯福決定支持研制原子彈的工作。

1939年10月11日,美國總統羅斯福下令成立「鈾顧問委員會」。

1941年7月,英國政府派出科學家代表團到美國,並希望同美國合作研制開發原子彈。

1941年10月11日,美國總統羅斯福也寫信給英國首相丘吉爾建議兩國科學家合作研制原子彈。

1942年,羅斯福決定成立原子彈研究機構,地址設在紐約,代號為「曼哈頓工程」。這一工程投資22億美元,投入人力達50餘萬。工程由格羅夫斯負責全面指揮,芝加哥大學教授康普頓負責裂變材料的製備工作,美籍意大利著名科學家費米負責製造原子反應堆,物理學家奧本海默為原子彈總設計師。

1942年12月,在費米領導下,於芝加哥大學建成世界上第一座核反應堆,並於12月2日下午,首次實現人工控制。但得到鈾並非易事,經過無數次實驗,費米終於發現鈈竟是一種比鈾更加易於分裂的原子炸藥。因此美國又建造了三座石墨水冷生產堆和一個後處理廠以生產鈈。

1945年,美國人花費20多億美元,終於研製成3枚原子彈,分別命名為「小玩意兒」、「小男孩」和「胖子」。1945年7月16日清晨5時24分,美國在新墨西哥州阿拉莫戈多的「三一」試驗場內30米高的鐵塔上,進行了人類有史以來的第一次核試驗。「小玩意兒」鈈裝藥重6.1千克,梯恩梯當量2.2萬噸,試驗中由於核爆炸產生了上千萬度的高溫和數百億個大氣壓,致使一座30米高的鐵塔被熔化為氣體,並在地面上形成一個巨大的彈坑。核爆炸騰起的煙塵若垂天之雲,極為恐怖。在半徑為400米的範圍內,沙石被熔化成了黃綠色的玻璃狀物質,半徑為1600米的範圍內,所有的動物全部死亡。這顆原子彈的威力,要比科學家們原先估計的大出了近20倍。

面對巨大的爆炸,曼哈頓工程負責人之一,被稱為「原子彈之父」的著名科學家奧本海默在核爆觀測站裡感到十分震驚,他想起了印度一首古詩:「漫天奇光異彩,有如聖靈逞威,只有一千個太陽,才能與其爭輝。我是死神,我是世界的毀滅者。」

「小男孩」「胖子」結束二戰

1945年8月6日清晨,一架美軍B—29轟炸機飛近日本廣島市區的上空。防空人員發出了空襲警報,然而人們誤認為是一架偵察機,所以大部分人沒有及時進入防空洞躲避。上午8時15分,B—29型轟炸機投下一顆炸彈後,就拚命逃離了廣島上空。那顆黑色的大炸彈帶著降落傘慢慢落向市中心,離地面還有五六百米時爆炸了。爆炸瞬間,先是耀眼的強光一閃,隨即是天崩地裂的爆炸聲。緊接著,出現了一個大火球,逐漸上升、翻滾和擴大,變成一團暗棕色的煙雲。地面上的塵土、碎石被揚起捲入空中,這就是美軍研製成的三顆原子彈之一的「小男孩」。「小男孩」是「槍式」鈾彈,長3米,重約4噸,直徑0.7米,梯恩梯當量為1. 5萬噸,內裝60千克高濃鈾,爆高約為580米。廣島市24.5萬人中有20萬人死傷,城市建築物在巨大沖擊波的作用下全部倒塌和燃燒,一枚原子彈毀掉了一座城市。

三天后,1945年8月9日上午11時零2分,美軍又用B—29轟炸機將第二枚原子彈「胖子」投在長崎市中心。爆高503米。「胖子」重約4.9噸,長 3.6米,直徑1.5米,梯恩梯當量2.2萬噸,是一枚「收聚式」鈈彈。這枚原子彈的爆炸,使長崎市23萬人中有15萬人死傷和失蹤,城市毀壞程度達 60%-70%。這兩顆原子彈最後結束了第二次世界大戰。但人們望著遮天蔽日的蘑菇雲感覺到,一個真正可怕的魔鬼出現了。

蘇聯成為第二個擁有核武的國家

20世紀30年代,蘇聯人就已經初步建立了核研究中心。

1942年,蘇聯獲得美國的「曼哈頓工程」情報,他們決定用鈈代替鈾作為原子彈的主要原料。

1943年9月完成了第一個核裝置的爆炸準備。這一核裝置的當量只有2千噸左右,但卻是世界上真正的第一顆原子彈。9月10日,這顆原子彈被安放於無人煙的湖心島上,以馬林科夫為首的蘇聯大批官員和科學家親赴現場觀看這有史以來的第一次核爆炸。起爆前,人們被撤到1千米外的地下掩體中,只有物理學家別特爾薩克拒絕進入掩體。他不相信這種原子彈會有那麼大的威力。原子彈爆炸成功了,它在地球上升起了第一個蘑菇狀煙球,別特爾薩克有幸第一個看到了原子彈爆炸的壯觀景象,卻被原子彈炸得無蹤無影。這個核裝置由於體積大,容量小,難以達到實戰要求。蘇聯的研究此後進展甚微。

1945年7月波茨坦會議上,羅斯福向斯大林透露了美國有原子武器的信息。接著美國的兩顆原子彈在日本廣島和長崎爆炸。斯大林下令成立了直屬國防委員會的原子彈研制委員會,由貝利亞全權指揮。

1945年底,斯大林任命庫爾查托夫為核項目首席科學家。

1949年春,蘇聯人獲得了足以製造原子彈的鈈。第一枚原子彈被命名為「鐵克瓦」(意即南瓜)。

1949年8月29日凌晨4時,中亞哈薩克的塞米巴拉金斯克靠近卡勞爾村的「米什克瓦」實驗場上空,「鐵克瓦」試爆成功。自此,蘇聯打破了美國的核壟斷,成為世界上第二個擁有可用於實戰的原子彈的國家。

英國在澳大利亞沿海「爆」成老三

1942年夏,丘吉爾和羅斯福在倫敦海德公園會晤,決定以美國為原子彈研試地點。但美國拒絕向英國提供有關情報。

第二次世界大戰後,英國人迅速在伯克郡建立了自己的科研基地。

1946年8月,美國總統杜魯門簽署麥克馬洪法案,決定由美國壟斷原子彈生產,徹底堵塞了美英原子情報交流渠道。

1949年2月,布魯諾·蓬泰科爾從加拿大回到英國接任該基地主管科學的主任職務,使得英國的核科研工作具備了雄厚的科技力量。

1952年10月3日,英國第一顆原子彈在澳大利亞蒙特貝洛沿海的船上試爆成功,成為世界上第三個擁有核武器的國家。

戴高樂讓法國也手握利劍

1945年10月18日,戴高樂將軍決定進行原子彈的研究,成立了原子能委員會,由著名物理學家,居里夫人的女婿弗雷德里克·約裡奧·居里擔任主要負責人。1948年,法國在本土上找到了鈾礦,第一座反應堆建立起來,並於1949年分離出鈈。

1956年,席勒內閣制定了核能試驗五年計劃。

1958年戴高樂重新上台執政後,加快了研制核武器的步伐。

1960年2月13日,法國在西部非洲撒哈拉大沙漠賴加奈的一座100米的高塔上爆炸成功了第一顆原子彈。這顆原子彈具有6萬噸梯恩梯當量的核裂變能量。法國成為世界上第四個擁有核武器的國家。

中國擁有了核武器

1955年,中國地質部門就開始了鈾礦的勘探,並找到了豐富的鈾礦。

1956年,國防部成立了第五研究院,院長由著名科學家錢學森擔任。

1958年秋天,34歲的物理學家鄧稼先擔任了核武器的研究設計院的理論部主任。他在北京大專院校選擇了28名專家,組成了中國核武器研究的基本科技力量。

1959年,中國科學家們對第一顆原子彈的理論計算獲得了成功,以祝麟芳任廠長、姜聖階任總工程師的核工業企業的建設也初獲成效。在蘇聯撤走專家之後,中國重新調整計劃,代號為「596」工程。

1964年10月,中國完成了第一顆原子彈的組裝。

1964年10月16日15時,在人跡罕見的羅布泊,巨大的蘑菇狀煙雲騰空而起,中國第一顆原子彈爆炸成功。

1967年6月17日,中國又在羅布泊核試驗基地上空,成功試驗爆炸了一顆氫彈,這標誌著中國已經成為世界上能夠製造和擁有各種核武器的國家之一。

以色列造出了原子彈

1958年,以色列的科學家參加了法國的核研究活動,取得了獨立研制原子彈的必要知識和經驗。

1964年,法國幫助以色列建造了一個只有26兆瓦的小型反應堆。以色列秘密組建了迪摩那核研究中心,但它沒有自己的鈾礦。

1968 年底,以色列的特工部門摩薩德採取「高鉛酸鹽行動」,為以色列獲得了200噸的鈾。當時,比利時布魯塞爾的礦產總公司在原比屬剛果有一家子公司,總公司從那裡接受了一批鈾,儲藏在安特衛普東部的一個村子裡。摩薩德讓一個叫舒爾岑的德國商人,向布魯塞爾礦產總公司購買了200噸鈾。他們躲過了歐洲原子能委員會的監督,把200噸鈾裝上了一隻臨時購買的貨船。200噸鈾分別裝在560個特別的桶裡,每隻桶都寫上「高鉛酸鹽」的字樣。1968年11月24日,該船在航途中突然改變了航向,於29日夜間駛到離塞浦路斯不遠的公海上,摩薩德早已安排了一艘油船前來接應。摩薩德將200噸鈾搬進了油船,貨船被棄在海上。

等到歐洲原子能委員會發現200噸鈾失蹤時,已經是半年以後的事了。以色列靠這些鈾原料製造出了13顆原子彈。

令人震驚的連環「比基尼」

二戰期間,一些美國科學家預見到利用裂變反應產生的足夠熱量而使氫核聚變的可能性,他們開始設想製造氫彈。

1949年8月,蘇聯實戰性核武器的爆炸成功打破了美國的核壟斷地位,促使美國人又加緊了氫彈的試驗。當年底完成了氫彈的全部理論研究。

1950年1月,美國總統杜魯門下達了研制氫彈的命令。第一枚氫彈是由一個被一噸左右高度壓縮成液態的氫圍繞的原子彈構成的。爆炸時,氫元素的溫度升到9000萬攝氏度,足可開始聚變反應,從而放出大量的核能,原子彈在其中起著引爆作用。

1952年11月1日,太平洋上的比基尼環礁上試爆成功了第一枚氫彈,這枚氫彈為1040萬噸梯恩梯當量,相當於投向日本廣島那枚原子彈威力的500倍。在幾百米高鋼架上起爆之後,整個小島在巨大的爆炸聲中沉入太平洋深處,震驚了全世界。

1953年8月,蘇聯在北極圈的弗蘭格爾島成功爆炸了一枚氫彈。

1957年5月英國繼蘇聯之後在太平洋聖誕島也試爆氫彈成功。

1968年6月28日,法國也成功地爆炸了一枚氫彈。

暗黑殺手——中子彈問世

中子彈是一種利用中子和γ射線作為主要殺傷手段的武器,它能最大限度地殺傷人員等有生力量,而對建築物、坦克及戰鬥車輛的破壞力卻很小。中子彈主要被用作戰術核武器,對殺傷敵集群坦克或大兵團進攻的步兵,效果是十分明顯的。蘇聯、美國在氫彈試驗成功以後,馬上開始秘密地進行中子彈的研究工作。

1952-1962年為中子彈的理論探索和原理試驗階段。

1955年,美國開始使用「增強輻射武器」這一用語,因此中子彈又稱為「加強輻射彈」。

1963年,美國第一個中子彈實驗裝置進行了地下試驗,代號「III—63」。

1968年美國已能製成直徑不超過30釐米,引爆10噸級的小型氫彈,為中子彈的研製成功打下了基礎。

1977年6月,美國正式宣布研製出了中子彈,並開始正式裝備部隊。

1981年美國里根政府下令生產和儲備中子彈。不久,蘇聯和法國也宣布製造出了中子彈。

核武器走向何方

截至1999年,全世界核彈頭的數量已從80年代高峰時的69400枚降至34419枚。鑑於俄羅斯已批准《第二階段削減戰略武器條約》,可以預見,全世界核武器的數量將會大幅下降。

有核國家(特別是美俄)雖然裁掉了那些過時的核武器,但性能較好的核武器卻保留下來了,美、俄圍繞提高核武器質量的競賽愈演愈烈。

1997 年初,美國核武庫增加了一種新式核武器——B61-11鑽地核航彈,主要用於對付「深埋的、堅硬的、時間緊迫」的目標,如位於地下數百米深的指揮控制中心。俄羅斯則加快了其「撒手鐧」武器——「白楊」M導彈的裝備步伐。這種導彈技術先進,飛行速度快,突防能力強,已成為俄羅斯與美國核力量抗衡的重要籌碼。

此外,美俄還在著手將數千個舊彈頭上的成百噸裂變材料加以改造利用。美國已研製成10噸級、百噸級和千噸級3種類型的微小型核武器。俄羅斯也計劃利用其過期核彈頭中的核燃料生產一萬枚微型、超微型核彈頭。俄羅斯還研制過一種可以裝在普通公文箱中的「袖珍核彈」,儘管使用和操作都很簡便,但其威力卻達1000 噸梯恩梯當量。

隨著世界核軍控呼聲的不斷高漲,美、俄等核大國在核力量的發展上便以退為進,大力推行導彈防禦系統,使核武器由純進攻型向攻防兼備型發展。目前,美國「戰區導彈防禦系統」已初具規模,為與美國抗衡,俄羅斯也加快了建立反導系統的步伐。可以說,嚴峻的核競爭正在更高層面上展開。

中國政府在爆炸第一顆原子彈時即發表聲明:中國發展核武器,並不是由於相信核武器的萬能,要使用核武器。恰恰相反,中國發展核武器,是被迫而為的,是為了防禦,為了打破核大國的核壟斷、核訛詐,為了防止核戰爭,消滅核武器。此後,中國政府又多次宣布:在任何時候、任何情況下,中國都不會首先使用核武器,並就如何防止核戰爭問題一再提出了建議。中國的這些主張已逐漸得到越來越多的國家和人民的支持。

背景

核擴軍與核裁軍

幾十年來,國際社會特別是美俄兩家在雙邊、多邊、聯合國層面簽訂了關於控制戰略核武器和核禁試的條約、協議、議定書數十項,這些條約與其他文件一道,構成了國際軍控、裁軍和不擴散法律體制。

20世紀五六十年代,美蘇瘋狂進行核軍備競賽,使核武器具備「超殺傷能力」,一方可將另一方毀滅幾次甚至幾十次,達到了「相互確保摧毀」核威懾的飽和程度,再搞核擴軍已毫無意義。因此,兩家才提出核裁軍和不擴散,目的是控制對方,加強自己,同時也防止其他國家開發核武器。在反覆討價還價之後,《不擴散核武器條約》在1968年由聯大審議通過,《反導條約》也在數年後問世。整個20世紀七八十年代,美蘇在全面核禁試問題上尖銳對立。蘇聯想以全面禁試限制美國核武器技術的發展,美國則堅持反對全面禁試。在廣大無核國家的強烈要求下,美國後來不得不將「不談判」政策轉變為有限的對話。

進入90年代,國際形勢發生重大變化。蘇聯解體後,美國失去了核軍備競賽的對手,美國等發達國家掌握了以實驗室模擬核試驗替代真實核爆炸的新手段。因此,美國對其核武器計劃及禁試政策作了調整,全面核禁試條約談判才得以在1994年初開始。

2001年美國遭遇恐怖主義襲擊後,再次改變核裁軍政策,不但退出《反導條約》,而且拒不批准《全面禁止核試驗條約》,國際軍控體制再次面臨困難處境,原因就在於美國一方面要求無核國家遵守防擴散承諾,另一方面,當廣大無核國家要求擁有最大核武庫的美國履行條約有關核裁軍的規定時,美國卻極力迴避。

為了保障和監督各國和平利用核能,國際社會還特別成立了一個機構——國際原子能機構(IAEA)。目前得到國際社會認可的有核國家是美國、俄羅斯、英國、法國和中國,5國的核地位是在特定歷史條件下形成的,在人類還無法全面徹底銷毀核武器之前,5國擁有核武器的事實得到了國際社會的承認。同時,國際社會通過一系列文件達成共識,除5國之外,不得再出現新的有核武器國家。

鏈接

美軍最凶險的核事故

1958 年2月,英國紐伯里美軍「格林漢姆·科曼空軍基地」,一架美國空軍B-47重型轟炸機在起飛不久因發動機突然發生故障,不得不把兩個各裝著1700加侖高爆航空燃油的備用油箱從8000英呎高空緊急拋下。然而,兩個油箱沒有拋出地面安全區,卻在另一架攜帶原子彈的B—47轟炸機後面爆炸!沖天的大火整整燃燒了16個小時,引爆了其中一枚原子彈的高爆炸藥,禍及了緊挨著停放的另兩架同樣攜帶有原子彈的轟炸機,兩名飛行員死於非命,重傷8人。最可怕的是,三架重型轟炸機上攜帶的近十枚原子彈差一點被引爆。原子專家估計,如果這些原子彈全部被引爆的話,那麼英倫三島將不復存在。

雖說這些原子彈最終萬幸地沒有發生爆炸,但原子彈被破壞時拋出的放射性物質,包括濃縮鈾卻被炸得滿基地都是,清理人員後來在基地外還找到了整整20克的濃縮鈾!在最危險的關頭,附近的一個機庫也遭嚴重損壞,救援人員不得不把機庫裡的其他轟炸機全部推倒在地,以防大火產生的炙熱再引爆這些飛機。這場大火最後還是自己熄滅的,空氣中怪異的氣味好幾天不散,該基地順風方向的一個英國城鎮後來癌症的發生率突然暴升。可是,美國軍方從來不承認這起特大核武器事故。

原蘇聯的最高核機密

1954年9月14日在蘇聯奧倫堡州發生的「雪花」原子彈爆破試驗,多年來一直被作為國家最高絕密情報而被嚴密封鎖。

當日9點33分,蘇聯當時研制的威力最大的一顆原子彈在托茨基草原上空爆炸,森林被燒為灰燼,村莊被平地摧毀,諸兵種合成實彈演習的「東方」軍隊發起沖鋒,戰機越過蘑菇雲對地面目標進行攻擊,在爆炸中心10公里範圍內揚起的輻射雲塵和沙土,成為「西方」軍隊最好的防禦設施。當日投擲的彈藥總和比蘇軍強攻柏林時的都多許多。

所有參加演習的人都親筆簽名,保證25年內不洩露國家軍事機密,患上各種輻射疾病的官兵甚至不能向主治醫生講述自己的輻射經歷,4.5萬名參演官兵中至今只有2000人存活,其餘43000人已經先後去世。隨著蘇聯的解體,這一絕密試驗的內幕才漸漸為世人所知……