原子弹

原子弹

概述

原子弹（原子爆彈，atomic bomb）是一种核武器，利用铀-235或钚-239等重原子核的核裂变链式反应所释放的巨大能量作为爆炸威力。1945年，美国通过曼哈顿计划将其实用化，并于同年8月投掷到广岛和长崎，此后对人类战争形态、国际政治秩序以及科学技术伦理讨论产生了决定性影响。

主要内容

物理原理

原子弹的能量来源是核裂变。铀-235吸收中子后进入不稳定状态，裂变为两个子核，在此过程中释放2~3个中子和约200 MeV的能量。释放出的中子再次使其他核发生裂变，当这种链式反应在瞬间以指数方式急剧放大时，便会产生爆炸。1千克铀-235完全裂变时，会产生相当于约17千吨TNT的能量。若未超过临界质量，反应便无法维持，因此将设计保持为在爆炸前一刻仍处于亚临界状态，是关键所在。

爆炸方式

• 枪式（Gun-type）：用火药将一块铀射向另一块铀，使其超过临界质量的方式。结构简单，可靠性高，但效率较低。投掷到广岛的“小男孩”即采用这种方式。
• 内爆式（Implosion-type）：在球形钚核心周围布置炸药，使其均匀压缩、提高密度，从而进入临界状态。由于效率高，成为现代核武器的基本结构。长崎的“胖子”即采用这种方式。
• 氢弹（热核武器）：以原子弹为起爆装置，诱发氘、氚核聚变的二级核武器，威力从数百千吨级到兆吨级不等。

结构与组成要素

由作为核裂变材料的核心、用于压缩并点燃它的起爆装置、中子反射体、用于延迟爆炸时间的惰层等构成。现代核弹头是包含再入体、安全装置、起爆控制系统的复合体系，投掷手段则使用弹道导弹、战略轰炸机、潜射弹道导弹（SLBM）等。

开发历史：曼哈顿计划

1938年，德国的奥托·哈恩和弗里茨·施特拉斯曼发现了核裂变；1939年，以爱因斯坦-西拉德信件为契机，美国于1942年启动了曼哈顿计划。在洛斯阿拉莫斯实验室，罗伯特·奥本海默统筹理论设计，1945年7月16日在新墨西哥州特里尼蒂试验场，人类首次核试验获得成功。

实际使用与影响

1945年8月6日，向广岛投下“小男孩”（约15千吨）；8月9日，向长崎投下“胖子”（约21千吨）。截至1945年底，死亡人数估计为广岛约14万人、长崎约7万人。除急性放射线综合征外，白血病和实体癌等后发影响持续了数十年，受爆者（被爆者）问题延续至今。

冷战与核扩散

1949年苏联、1952年英国、1960年法国、1964年中国接连成功进行核试验，核竞争不断加剧。经过1962年古巴导弹危机，1968年签署了《不扩散核武器条约》（NPT），1996年通过了《全面禁止核试验条约》（CTBT），但至今仍未生效。

最新动向

截至2024~2025年，全球核弹头估计约为1.2万枚，美国和俄罗斯拥有其中近90%。在俄乌战争和中东局势中，核威胁论再次抬头，俄罗斯于2024年修订核学说，暗示即便面对得到无核国家支持的传统攻击，也可能使用核武器。美国正在推进B61-12等战术核武器现代化，以及下一代洲际弹道导弹“哨兵”和哥伦比亚级战略核潜艇项目；中国预计到2030年将核弹头增至1000枚以上。朝鲜在发射侦察卫星的同时扩大战术核搭载手段，持续制造紧张局势。2023年俄罗斯中止参与《新削减战略武器条约》（New START）后，美俄军控谈判陷入僵局；进入2025年，专家们警告条约体系出现空白以及核试验可能重启。另一方面，与核聚变能源研究不同，出于武器目的的核技术管控依然是国际社会最大的难题。

相关主题

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