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为什么核武器的点火需要很高的精度?

在核裂变武器中,不论是“枪法”还是“内爆法”,压缩核材料的过程中,核材料处于最佳状态的时间不足万分之一秒。单靠核材料中微量的杂质产生的中子引发链式反应非常不可靠,因此核武器里都有可以发射中子的装置,在核材料处于最佳状态时释放大量中子,引发爆炸式的链式反应,这被称为核点火。核点火之前,则要求核武器飞行到恰当位置时能准确地将化学炸药引爆。此任务由核武器中装载的引爆控制系统来承担,引爆化学炸药称为化学点火。这两次点火都有较高的精度要求。

核聚变武器则需要更加精确、更加可靠的点火装置。如今世界上的核聚变弹都需要引爆一个由裂变材料制成的裂变装置,由裂变装置产生的高温辐射和高能中子再点燃聚变材料,发生核聚变反应。在这个过程中,任何一个小的差错都可能造成点火失败。美国20世纪50年代的“城堡行动”系列核试验中,代号为“库恩”的核试验就是由于一个很小的瑕疵,导致链式反应没有点燃聚变材料,因此没有发生任何核聚变反应。

由此可见,核武器的点火需要高的精度。众多环节中只要有一个局部环节出现问题,如由于材料老化或装配精度稍有欠缺,都可能造成武器失灵,这实在是战时的大忌。因此各个核武器国家除了设计、制造出高度可靠的核武器外,还经常关注库存核武器的情况。

【知识点】临界质量

维持链式反应需要裂变材料的最小质量称为临界质量。临界质量的大小取决于裂变材料的种类、性质、形状和纯度,以及是否被中子反射物料包围、是否有俘获中子物料等因素。

【发散思维】核武器引爆时的人工中子源是怎样工作的?

【本文关键词】链式反应 核裂变 核聚变