可以把核武器造成子弹壳那样小吗?
▎❁可以把核武器造成子弹壳那样小吗?
理论上是可以的,而且也有人有过这种设想。不过这种武器已经不是普通的原子弹或者氢弹了。
这种武器叫做反物质弹,是利用反物质和我们世界上的物质相互湮灭释放能量的武器。它也算是一种核武器。
由于物质和反物质相互湮灭会完全将质量转化成能量,按照爱因斯坦的质能方程的计算
只需要0.5克的反物质和现实中的0.5克物质进行湮灭,就可以产生大约2.15万吨TNT当量的能量。这个能量的大小已经相当于广岛原子弹的爆炸了。
通常的情况下反物质是需要利用电磁场进行约束的,如果我们可以解决约束设备的体积问题就可以生产出子弹壳大小的反物质弹。在大刘的小说《三体》里面,托马斯维德所领导的反抗军敢死队的武器就是做成子弹大小的反物质弹。
当然了,现在我们如果要制造反物质弹除了体积之外还有很多的门槛要迈。
首先是产量问题,地球上最大的回旋离子加速器LHC,开足马力后平均每个小时可以产生大约几千万个反物质粒子。看似这个数量很大,但是这属于基本粒子。要凑足1克反物质大约需要LHC不停的工作41.2亿年。所以通过计算科学家也算出过利用LHC生产反物质的成本——0.1毫克要价60亿美元。
当然了现在还有其他反物质快速生产的方式,例如加利福尼亚州劳伦斯利弗莫尔国家实验室的物理学家使用短而超强的激光脉冲照射毫米厚的金靶,产生超过 1000 亿个正电子。
效率是LHC的近万倍。但即便如此也需要上万年的时间才可以取得一克的反物质。
同时根据能量守恒的计算规律,在能量-物质转化过程中能量一丁点都不损失地转化为反物质,那么一个2000兆瓦的发电厂所发出的电量可以在25小时之内生产一克的反物质。这是一个绝对100%的转化过程,那么每克反物质成本下限可以做到250万美元左右。
相比而言,一个2万吨级别的原子弹价格便宜得多。
其次,反物质是可以和现在我们周围的人和物质湮灭的。你用什么作为反物质武器的容器?
而且即便是真空环境,还是有量子涨落的,你辛苦制作的反物质会很快转化成能量释放出来。
所以说保存也是一个问题。可能你还没有发射到敌人身边,反物质就一点点地消失掉了。
从另外一个方面说,如果有足够量反物质做啥原子弹啊,这玩意装到火箭发动机里面,只需要几毫克就可以驱动一艘太空船飞出太阳系。
能让你在银河系中横着走,造核武器就有点大材小用了。
▎✶可以把核武器造成子弹壳那样小吗?
在解答这个问题之前,我们需要了解一个知识点——核反应的最小质量,即临界质量。
核武器的核装药中,铀235的临界质量为>10kg;钚239的临界质量为>8kg。当核装药质量低于这个数值时,不可控核裂变将不会发生,也就是说核爆将不会发生。
我们再来看看子弹壳的大小,以14.5mm高射机枪配备的14.5×114mm机枪弹为例(曳光穿甲弹),全弹总质量约为318g。
如果我们将铀235或者钚239装入这个14.5×114mm的弹壳里,会得到什么样的结果呢?
丰度为99.2%的武器级浓缩铀235密度为19.1g/cm3,需要约523.6cm3的容积才能满足最低裂变质量的物理条件。
丰度为99.27%的武器级浓缩钚239密度为19.83g/cm3,需要约403.4cm3的容积才能满足最低裂变质量的物理条件。
下图为3种不同口径的子弹,从左到右分别为9mm手枪弹(帕弹)、12.7×99mm重机枪弹(北约标准弹)、12.7×108mm重机枪弹(苏制标准弹),最后一发为苏制14.5×114mm高射机枪弹,它是子弹中尺寸最大的一种。
而14.5×114mm子弹的体积仅为45.5cm3,满打满算也只能装870g铀235和902g钚239,可见核武器是不能造得像子弹壳那种大小的。
那么问题就来了:既然子弹壳大小的核装药质量无法发生核裂变爆炸,那临界质量更低的核聚变装药可不可以造成子弹壳大小呢?
很显然,≥10克的氘化锂就能引发不可控核聚变爆炸,别说造成14.5mm这样的重机枪子弹,哪怕是造成7.62mm步枪弹也没有问题。
但是问题在于核聚变反应需要2000万℃以上的高温才能触发,低一点都是不行的,这是核聚变反应的物理条件所决定的,并不会因为人的意志而发生改变。
这也是氢弹里面总是要安装一颗原子弹来引爆的原因,同时也是可控核聚变技术很难被人类掌握的原因。
因此人类不可以把核武器造成子弹壳那样小,不论是核裂变装药还是核聚变装药都不可以。
下图为我国可控核聚变研究中使用的“神光二号”激光点火装置,目前触发核聚变反应所需的高温只有两种方法,一种是高能激光照射,另一种就是最简单粗暴的原子弹引爆,很明显子弹里塞不下激光点火装置或者一颗原子弹。
▎➛可以把核武器造成子弹壳那样小吗?
当然是不可以,技术且放在一边,这样做划不来。
人类制造核武器,一方面着迷于核武器巨大的威力,一方面要为释放核武器带来的连带后果头痛,包括政治和环保等各方各面。
一颗子弹那么小的核武器,爆炸威力不足以超越常规炸弹,然而却需要承担与大型核武器一模一样的连带效应,得不偿失。
目前公众所知的最小的核武器是美国的W54,它被用于M388核无后坐力炮。
美国冷战时期研发了M388和W54,并以核无后坐力炮班的形式,将其大量布置在德国边缘防线上。北约希望这些微型核武器能在第三次世界大战来临时,在要道快速制造出多个辐射区域,拖延住苏联钢铁洪流的突击步伐。
此外美国人还根据W54核弹头开发了一种Mk-54 SADM“特殊原子爆破药”,它实际上是一种由特工手工安置的核定时炸弹。
W54核弹头仅有27.3 x 40 cm,呈圆柱体形状,重量为23千克,目前世界上已经没有比这更小的核弹头了。
或者也许有,但没有谁公布,太小的核弹已经失去了战术意义,可能会有部分产品变成间谍工具。
核武器是一种利用核反应产生爆炸的装置。这种爆炸比传统炸药(如TNT)的威力大得多。当核武器爆炸时,它会释放出四种能量:冲击波、强光、热量和高能辐射。
当核武器爆炸时,会产生一个炽热的火球,这个火球内部的所有东西都会蒸发升腾,形成蘑菇状的云。云中的物质会冷却成尘埃状颗粒,作为可怕的放射性沉降物落回地球。
放射性尘埃可以被风携带,进入大气层流,随着雨水降下,可以污染它沾染的任何东西。
如果不具备这种强烈的破坏毁伤性能,核武器其实就不存在什么价值。
前面提到过的M388核无后坐力炮,120mm口径的能打2千米,155mm口径的差不多4千米,W54核弹头的致命距离只有150米,放射性杀伤范围不超过400米。
美军愿意部署M388,纯粹是希望能多一种阻拦苏军的方法,甚至提供一种“避免大战的威慑”,否则直接砸一颗百万TNT当量的正经核武下来,岂不比10-20吨TNT当量的W54靠谱?
退一步来说,直接砸出20吨、200吨常规炸弹,威力不比W54靠谱?如今的战场永远不缺远程大杀器。
与其跑去打核子弹,倒不如装备可编程弹药,增加一些单兵爆炸物。微缩核武器没有多大意义,因为当量实在太小的话,还不如扔颗手雷。
而且一颗核弹如果丧失了光热以及射线辐射,仅仅只靠冲击波杀伤的话,那还有什么用?。
所以,当代没有谁跑去研发和装备特别小型的核武,连M388这类核无后坐力炮都给淘汰了。
从原理上来讲,子弹壳这么小的核弹也很难制造,人们需要中子加速器给中子加速,使其撞击铀或钚元素,产生裂变反应。然而从原子弹发明到今天为止,人们一直没太大改善反应条件。尽管理论上只需要一颗中子即可造成反应,但实际做起来却需要一堆中子和大块大块的铀\钚原子配合。
因为本质上链式反应并不是精确的,中子撞击原子,然后释放能量和诞生更多的中子,再去撞击其它原子,这个过程玩的全部都是概率。
简单说就是,参与反应的元素越多,原子弹的成功率越高。反之,人们只能在实验室里保证裂变成功,释放出很小很小的能量。
说到底,技术上难度太大,实际使用也相当无用,人们根本懒得费劲制造所谓的微型核武器。呼叫一颗导弹,或者多安装几枚C4,一样能取得效果,而且还没有惹恼国际原子能机构的风险。
▎≊可以把核武器造成子弹壳那样小吗?
可以把核武器造成子弹壳那样小吗??
可以;还可以用香烟纸盒或擦腚纸染黑折叠成超远程战略核轰炸机。子弹染黑后就是核武器。
▎✠可以把核武器造成子弹壳那样小吗?
以国人的智慧是可以的
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