程大位

[拼音]：hezhayao

[英文]：nuclear explosive

含有易裂變核素或可聚變核素，在瞬間集中釋放大量能量而發生爆炸的物質。製造核炸藥的主要核素有鈾235、鈽239、氘、氚等(見鈾、鈽)。它們用作能源工業所需的核燃料時，必須可控制地在反應堆中穩定、均勻地釋放能量；而用作核炸藥時，則必須在極短瞬間（微秒量級以下）集中釋放能量，才能實現核爆炸。

核炸藥發生裂變爆炸的過程是：

（1）在化學爆炸作用下， 迅速使處於次臨界質量狀態的易裂變核素(即鈾235或鈽239)轉入超臨界質量狀態。這一過程可以通過兩種不同方法完成，即槍法──將分開時次於臨界質量，合攏後超過臨界質量的兩塊鈾235或鈽239分開置於核炸藥體系中，利用化學爆炸使兩塊核炸藥迅速合攏，呈超臨界狀態；內爆法──一塊次於臨界質量的鈾235或鈽239球體，在化學炸藥的向心定向爆炸壓縮下，密度提高，單位質量的表面積減小，中子洩漏率隨之減小，也可導致核炸藥呈超臨界狀態。

（2）核炸藥呈超臨界狀態時，系統中的中子源適時放出中子，點火後便可引起裂變鏈式反應，產生核爆炸。

（3）核爆炸發生後，核炸藥系統迅速膨脹，單位質量的表面積迅速增大，中子洩漏率隨之增加，核炸藥轉入次臨界狀態，核爆炸終止。

用於裂變爆炸的核炸藥是濃縮度大於 93％的鈾235或同位素丰度大於95％的鈽239。

核炸藥發生聚變爆炸的過程是：

（1）鈾235或鈽 239核炸藥發生裂變爆炸，產生約108K的高溫。

（2）所產生的高溫引起氘、氚核炸藥發生聚變反應，聚變反應產生的熱量使溫度繼續升高，加速反應持續進行；由於這一過程是在高溫下進行的，又稱熱核爆炸。

（3）發生熱核爆炸後，核炸藥系統膨脹、飛散，溫度不斷下降，不能再繼續維持聚變反應，熱核爆炸終止。

氘化鋰6用作熱核爆炸核炸藥的作用是：鋰6能與核爆炸產生的中子發生核反應：6Li+n─→T+4He而生成核炸藥氚，氚與氘再發生熱核爆炸。

每個原子核裂變所釋放的總能量平均為 200兆電子伏。1000噸TNT（三硝基甲苯）化學炸藥可以釋放出1012卡熱能，相當於56克易裂變核素全部裂變所放出的能量。也就是 1千克鈾235或鈽239全部裂變所放出的裂變能相當於2萬噸TNT炸藥所釋放的能量。類似的估算可得出:氘核聚合時，所產生的聚變能約為相同重量鈾或鈽裂變所產生的裂變能的三倍；1千克氘氚混合物全部聚變，將釋放出約5.8萬噸TNT當量的能量。

核炸藥爆炸的爆炸力比化學炸藥大得多。它有相當大一部分能量（在大氣中爆炸時約佔總能量的1／3）以光和熱的形式放出（稱為熱輻射）；還放出高度穿透性的中子和γ輻射；爆炸後的殘留物具有放射性，可產生延遲的遠期效果。

參考書目

孟先雍著:《原子能工業》，原子能出版社，北京，1978。

S.格拉斯頓主編，姚琮等譯：《核武器效應》，國防工業出版社，北京，1965。(S.Glasstone，ed.，The Effects of Nuclear Weapons，3rd ed.，USAEC，1962.)