中国于敏构型氢弹为什么试爆失败N多次?

中国于敏构型氢弹为什么试爆失败N多次?

首先就要来了解它的结构,才会知道为什么会那么多次试爆失败,就是其结构不是100%可靠。

中国于敏构型氢弹为什么试爆失败N多次?

第一章 中国的于敏构型氢弹 原子弹弹芯设计

先说原子弹,燃料是铀235或钚239,铀235做的原子弹保存期上亿年,钚-239,半衰期为2.41万年,常被用制核子武器,纯度必须90%以上,被分开保存为多个不会发生裂变的亚临界质量,以避免象TNT一样引爆,不是核爆炸。

原子弹制造:钚239原子弹的爆炸临界质量是5千克左右,为半径2厘米的球。

有了核部件、经过精心计算试验验证的常规化学炸药部件,能可靠地把铀-235压缩到临界体积,还是不够引爆原子弹。

还必须有专门设计的点火中子源装置。

不然的话,铀部件临界后开始链式反应。为了使核爆炸能量释放达到最大值,应该使链式反应的代数达到要求。如果在达到的要求的代数之前,核材料由于热膨胀而变为亚临界状态,那么这颗“原子弹”就成了臭弹。万吨级爆炸能量的99.9%以上是在链式反应的最后7代释放出来的,其时间约为0.07微秒。点火装置的作用很关键,它在开始时给裂变材料注入足够多的中子,这样就能使随后产生的中子数足够多,不致造成“臭弹”。要想发生核爆炸,还要有中子源帮忙。

中子源就象一个能引暴核弹的小火源。中子源——铍、钋弹丸球,它是一个铍制的空心金属球,里面填充钋金属,用金箔片隔开。钋210是人工核反映堆中合成,能时刻自发产生大量阿尔法粒子。

现代最新内爆式原子弹装置的原理是炸药爆炸并制造冲击波。由布置在最外侧的32组炸药透镜均匀地引爆主炸药柱产生一个向心爆轰波,推动钚239燃料球碎片迅速向中心压缩,当核燃料之间紧密结合时,冲击波驱动铀235或钚239碎片形成一个球。当亚临界质量的燃料块结合时,铀235或钚239碎片撞击位于球心的中子源( 铍/钋弹丸)。铍、钋弹丸中的箔片被弄破,钋自发地释放出阿尔法粒子,这些阿尔法粒子撞击铍生成很多自由中子,这些中子将诱发钚239开始发生剧烈的链式核裂变。

裂变反应正式开始。

核弹爆炸。

下面进行中国的于敏构型氢弹的 原子弹弹芯设计。

结构示意图如下:

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经计算,在我们的设计中,弹芯材料选为钚239,反射层为铍9,弹芯由几层球状的金属壳构成。

中心部位是一个半径为1cm的中子源( 铍/钋弹丸);

第二部分为半径为3厘米的空间;

第三部分为2cm厚的钚239燃料层球碎片(钚239重量为5KG),我们将1cm厚的铍(重量为0.7KG)布置在紧贴着钚239表面;

然后第四部分是3cm厚的炸药爆轰驱动机构(炸药爆轰装置质量为5kg);

最外层的第五部分是1cm厚的铍(重量为2.1KG)加1cm厚的铀-238金属外壳(重量为2.6KG)。

当然最后不能忘记在弹芯中间插上一根半径约2cm的中子管(具体设计见后文)。

这样我们就完成了弹芯的临界设计,弹芯为总质量大约为14KG、直径22厘米的圆球体,相当于一个篮球大小。

第二章 中国的于敏构型氢弹 弹芯外围设计

中国于敏构型氢弹为什么试爆失败N多次?

于敏 氢弹构型成功的秘密就是:

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苏联早期发展的“千层饼”氢弹,它的威力小,只算得上助爆增强型原子弹,后来被放弃。但是中国的科学家于敏在此基础上突破,“千层饼”氢弹的最外边的反射层是铀238 ,而于敏用钚-239代替,从而成功研发于敏—氢弹构型。原理是利用中心的原子弹爆炸释放出的中子诱发最外边的反射层 钚-239开始发生剧烈的链式核裂变,释放出X射线向球心聚焦, 让它集中能量去激发聚变材料,获得聚变所需的上千万度高温及高压。再利用聚变反应释放出的高能量中子导致反射层铀-238碎片裂变。

于敏 氢弹构型成功的秘密就是:引爆中心的原子弹弹芯—初级核弹,强大辐射X-射线在低密度材料中一般一光速传播,而在中间层氘化锂(燃料)中传输会在传输通道中造成一种相对的不透明的辐射波阵面,会像水面上慢慢移动的木头一样延缓辐射能量的传递。在最外边的反射层 钚-239被辐射导致的烧蚀炸飞前,引爆中心的原子弹弹芯—初级核弹的中子就会追上X-射线,射入最外边的反射层 钚-239,钚-239开始发生剧烈的链式核裂变,释放出X射线向球心聚焦, 让它集中能量去激发聚变材料,获得聚变所需的上千万度高温及高压。

这就是于敏 氢弹构型热核武器设计成功的原因。

如图所示:

中国于敏构型氢弹为什么试爆失败N多次?

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1、中心是最新内爆式原子弹弹芯。总质量大约为14KG、直径22厘米的圆球体,相当于一个篮球大小。

2、中间层 是氘化锂(燃料)。厚10厘米,质量大约为75公斤重量。

3、最外边的反射层是厚厚的一层 钚-239。厚2厘米,质量大约为100公斤重量。然后包裹一层1厘米厚的铀238,质量大约为70公斤,最最外层再加一层1厘米厚的铍,质量大约为30公斤。然后最最最外层是普通炸药透镜组件。

第三章,最外层的普通炸药透镜组件

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该装置的原理是炸药爆炸并制造冲击波。由布置在最外侧的一组炸药透镜均匀地引爆主炸药柱1产生一个向心爆轰波,推动铍—铀238-铀235-氘化锂——及弹芯钚239碎片迅速向中心压缩,当核燃料之间紧密结合时,冲击波驱动铀235或钚239碎片形成一个球。当亚临界质量的燃料块结合时,铀235或钚239碎片撞击位于球心的中子源( 铍/钋弹丸)。铍、钋弹丸中的箔片被弄破,钋自发地释放出阿尔法粒子,这些阿尔法粒子撞击铍生成很多自由中子,这些中子将诱发铀235或钚239开始发生剧烈的链式核裂变。

裂变反应正式开始。

核弹爆炸。中国于敏构型氢弹为什么试爆失败N多次?

要取得良好的爆轰压缩效果,我们必须对每个过程及参数进行周密地计算。

这样向心压缩时,炸药质量为140-200kg,材料可以选用JO-9159,该种炸药密度为1.86g/cm3,正常爆速为8.86km/s,爆压为36.8Gpa,Gurney速度为2.85km/S,与美国的PBX-9404炸药性能相当,属于我国军方最好的炸药。我们可以将反射层制成如下图的锥体均匀布置在球面上:

在炸药中,爆轰波是以电子雷管为点爆散心的,而我们所设计的装置是一个直径一米多的球体,为了将球面波转化成我们所需的平面波,均匀地投射到主炸药表面,我们可以仿效光学折射原理,利用两种高低爆速的炸药组合成炸药透镜,即平面波发生器。

如图所示:

中国于敏构型氢弹为什么试爆失败N多次?

在这里,我们以Baratol(TNT/Ba(NO3)2作为低速炸药,铸装TNT/RDX(40/60)作为高爆速炸药,两者交界面处理成圆滑双曲面,锥顶角为53°,为了在球面上保持对称,我们将32个多边形炸药透镜对称装在主炸药的表面,就像一个个突起的足球皮,1945年胖子核弹就是采用类似的炸药透镜,由于对爆炸时间计算的需要,该炸药透镜的工作高度可近似看成是轴线处(即尖顶处)低速炸药Baratol高度的1.4倍左右,所以爆轰波通过炸药透镜的时间是1.5X10-5秒。

第四章 中子管装置设计

没有中子源( 铍/钋弹丸),原子弹根本爆炸不了,所以中子源( 铍/钋弹丸)放在铀球核心是很危险的,所以平常放置在外面,起爆前,通过控制系统才将其通过管道塞入铀球核心。钋半衰期138天,所以原子弹差不多半年就要换一个新的中子源( 铍/钋弹丸),这点很麻烦。

最后为了将中子管部件插入裂变材料中心,我们需要拆掉一块炸药透镜组件,这对其产生的不均衡度不到10%,是可以接受的。

如图所示:

中国于敏构型氢弹为什么试爆失败N多次?

第五章 于敏—氢弹构型的核弹的引爆导致如下事件顺序发生:中国于敏构型氢弹为什么试爆失败N多次?

0、最外侧的一组炸药透镜均匀地引爆主炸药柱1产生一个向心爆轰波,推动铍—铀238-铀235-氘化锂——及弹芯钚239碎片迅速向中心压缩,当核燃料之间紧密结合时,冲击波驱动铀235或钚239碎片形成一个球。当亚临界质量的燃料块结合时,铀235或钚239碎片撞击位于球心的中子源( 铍/钋弹丸)。铍、钋弹丸中的箔片被弄破,钋自发地释放出阿尔法粒子,这些阿尔法粒子撞击铍生成很多自由中子,这些中子将诱发铀235或钚239开始发生剧烈的链式核裂变。

1. 原子弹爆炸,释放出X射线和中子。

2. 这些X射线和中子加热核弹内部和反射层。

3. 原子弹爆炸释放出的中子诱发最外边的反射层 钚-239开始发生剧烈的链式核裂变,释放出X射线向球心聚焦, 让它集中能量去激发聚变材料,获得聚变所需的上千万度高温及高压。

4. 裂变中的钚-239释放出辐射、热量和大量的中子。

5. 中子进入氘化锂,与锂结合生成氚。[ 转自铁血社区 http://www.tiexue.net/ ]

6.反射层的裂变产生向球心聚焦的高温和高压,与核心的原子弹爆炸产生向外的高温和高压的结合,足以引发氘-氚和氘-氘聚变反应,从而生成更多的热量、辐射和中子。

7、聚变反应释放出的中子导致反射层铀-238碎片裂变(只有聚变反应释放出的高能量中子才能导致 铀-238发生 裂变反应)

8、 反射层碎片的裂变将生成更多的辐射和热量。

9、核弹爆炸。

所有这些事件在亿分之6000秒内发生(其中原子弹内爆需要亿分之5500秒,聚变事件需要亿分之500秒)。结果是比“小男孩”的威力高700倍以上的巨大爆炸:它有1,0000千吨当量。

第六章:总结篇:

中国氢弹最小化的设计体积为直径0.52米的球体,质量534公斤。加上炸药爆炸透镜部件,中国最小的核弹头要超过700公斤。中国的东风-31型导弹携带一枚700公斤弹头中国于敏构型氢弹为什么试爆失败N多次?

可以清晰的看见中国最新式的东风31战略导弹核弹头(红圆圈所标式)为直径0.5米以上的球体。

所以中国氢弹最小化的设计体积为直径0.52米的球体,质量534公斤。加上炸药透镜部件,直径接近1米。中国最小的核弹头要超过700公斤。

美国 W87核弹头重量在200~272千克之间, 爆炸当量 威力可达30万吨TNT当量。

美国、法国一枚核弹头要消耗40公斤的钚-239或铀235金属。

中国的东风-31型导弹携带一枚700公斤弹头,相当于70万吨TNT炸药当量的核弹头。

中国一枚核弹头要消耗120公斤的钚-239金属或铀235金属。

三国对比,说明中国的核武器设计制造还是相当落后的,因为中国核武器小型化技术落后,所以所有的核导弹还是单弹头,笨重,相对爆炸威力小。

为什么我们的材料用的多,却不如人家?

主要原因是中国于敏 氢弹构型的原子弹内置中心造成的,所以核材料—氘化锂无法高度压缩,造成爆炸材料利用率低,爆炸当量低。

中国于敏构型氢弹为什么试爆失败N多次?

而美国 泰勒-乌拉姆型(T-U构型) 氢弹中 原子弹放在外面,核材料可以高度压缩,氘化锂被挤压到大约原来的三十分之一,反射层钚239和中空的铀棒被压紧为实心圆柱体,所以爆炸材料利用率高,爆炸当量高。而且还能控制爆炸当量。

而且,由于核心只有一个中子源,所以估计中国的于敏构型氢弹50%炸不响机率。

如果在于敏氢弹旁加装一枚原子弹,把于敏氢弹炸药透镜组件拆除,利用原子弹引爆于敏构型氢弹,将100%成功,而且爆炸当量成倍增加。而且炸药透镜组件100多公斤的重量将减少,体积也会减少3分之一。改进后的中国氢弹最小化的设计体积为直径0.52米的球体,质量300公斤。如下图

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先问你个问题 ,你所谓的试爆氢弹失败N多次,是几次??要知道我们66年爆炸了氢弹,离原子弹也只有两年,而核爆试爆不可能一两个月都来一次的,至少也要以年计算,也就是说,中国可能1年就搞出了氢弹,只不过第一次没炸响么?然后第二次响了,是么?中国实验过几次氢弹你知道?当量?位置?。。。。于敏构型的权威地位是由国际核物理协会承认的,会由于你所谓的核心只有一个中子源,所以估计中国的于敏构型氢弹50%炸不响机率所质疑?那你是看不起全世界的核物理专家么??

楼主,你连中子是什么性质的粒子都不懂就跑来秀??还估计?你连核爆连锁反应里的专业用词都不懂就敢发文章??你连中国小型化成功不成功都不知道就敢喷?你让买小型化技术的法国情何以堪?你让全世界拥核大国只能用原子弹值班情何以堪??

你大概就是从外文文章抄了一篇所谓的论文翻译了下来显眼了吧?

三胖兄,你就快来收了楼主吧,保证你能拥有氢弹!!!

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