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为什么氢弹五常都搞出这么久了，其它国家还制造不了？

知乎盐选 2022年12月26日 200 次阅读阅读原文

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核心导读只有真正了解核武器，才能解释为啥有些国家举国之力还造不出核武器。

只有真正了解核武器，才能解释为啥有些国家举国之力还造不出核武器。
核武器是人类文明里保密程度最高的，咱们这里的内容取自于教科书、中国工程物理研究院官网及公开文献，稳稳的。
顺便提个醒，因为核武器的特殊地位，外界流传的各种说法，全是媒体学者连猜带蒙的推测，权当茶余饭后的谈资，不要当真。
说起原子弹，大多人记忆中的关键词是「毁灭世界」。其实，煮个茶叶蛋哪有这般危险，实际情况与媒体宣传相去甚远。为了区分原子弹和氢弹的本质分别，先带大伙温习一下中学课本。
原子弹的原理很简单：铀原子裂变，释放能量的同时再放出中子，中子分别再击中铀原子核，再次释放能量和中子，依次类推，谓之「链式反应」。
但这里有个问题，中学课本讲过：原子如果有足球场那么大，原子核只有芝麻大小，中子恐怕比灰尘还小了。灰尘要击中足球场中的芝麻难度可想而知，怎么办呢？需要足够多的足球场紧密排列，灰尘一路往前飞，总有一个芝麻会被击中。
这就是所谓的临界质量，小于临界质量意味着足球场不够多，大部分灰尘打不中芝麻就飞到铀块外面了，反应无法倍增，铀块只会发热不会爆炸。
大于临界质量，灰尘就会不断击中芝麻，能量迅速倍增，产生核爆。
简单的原理决定了原子弹简单的结构，首先把核原料分开，使之小于临界质量，要炸的时候合到一起，使之大于临界质量。
铀 235 和钚 239 自然状态的临界质量分别为 48kg 和 16kg，而实际上，不浪费中子的话，临界质量可以做到更小，比如利用中子反射层把跑到外面的中子反弹回来，或者额外提供中子源，加个中子点火什么的，诸多措施一上，临界质量可以达到原来的三分之一，这就是所谓的原子弹小型化。
小型化可以让一枚导弹装更多的核弹头，了解核大战模式的小盆友就能明白小型化的意义，核威慑比的不仅是当量，更是数量。
原子弹主要有两种结构，一种叫「内爆-压紧型」，多个铀块分开，中间摆个中子源，起爆时用炸药把小铀块挤到一起，压缩的很致密，提高「灰尘击中芝麻」的概率，再由中子点火，使裂变更充分。
这种结构的优点是可以多放铀块，自然意味着威力更大，但对厨艺还是蛮讲究的，比如，用炸药把那么多铀块挤压致密的同时，还得保持良好的几何外形，炸药的爆炸速度 7000 米/秒，相差百万分之一秒就是 7 毫米，这种误差是绝不允许的。
美帝扔长崎的那颗「胖子」便是此类，塞了 6.2 千克钚 239，由铀 238 包裹并充当中子反射层。美帝担心厨艺不精，先于新墨西哥州煮了一颗名为「小玩意」的同款茶叶蛋，最终长崎的「胖子」大约只有 20% 的钚发生了裂变，而剩下的近 5 千克钚飘散在地面上。
对于厨艺不精的人，还有一种偷懒的做法：「枪法-压拢型」，可以看下文稿里的配图，先把铀块分两部分，起爆时，用炸药把两部分铀块炸到一起，合并之后就达到了临界体积，中子反射层把飞到外面的「灰尘」再反射回来继续撞击「芝麻」。
这结构有多简单呢？美帝扔广岛那颗「小男孩」就是这种「枪法原子弹」，煮好之后都没试验，直接就扔脚盘里了。这么重要的军事行动，居然不提前试验，这得是多有把握！
当然了，这种粗活肯定不如细活干得好，「小男孩」装了 51 公斤铀 235，消耗了当时橡树岭工厂的大部分产量，最终大约只有 1.5% 发生了裂变，余下部分到处飘散。
这种干法实在太浪费，后来部署这玩意儿消耗了美帝大部分的铀 235，再后来美苏互削茶叶蛋，首先削的就是枪式弹。从外形上，可以明显看出两种结构的区别，一个长条形，一个圆滚滚。
这么看起来，煮个茶叶蛋，也不是什么稀罕事，为啥某些小流氓会憋那么久？原因无他，食材难得！丰度（可理解为浓度）超过 90% 才可以煮蛋，而自然界中铀矿仅有 0.3%。你想想，灰尘击中芝麻本就不易，丰度不够的铀 235 相当于在足球场之间又塞了无数观众台。
所以最核心的煮蛋技术就是铀浓缩离心机，其转子材料极其特殊，和发动机叶片类似，只有几个国家可以生产，有啥动静都躲不过五大流氓的眼睛。铀浓缩的过程非常细微，离心机一堆一堆运转才能挤出一点点铀 235。所谓的输送核技术其实就是送离心机，至于其他的，教科书上看看也大差不差了。
只要搞到食材，很多小流氓也陆陆续续煮了茶叶蛋，但是为什么五大流氓还是不着急呢？因为铀 235 裂变是自发进行的，这意味着铀块体积不能过大，所以威力也不能无限大。历史上最大威力的茶叶蛋当量也到不了 50 万吨，普通的也就在 10 万吨左右，这在大流氓面前和鞭炮差不多。
大国挨上几发茶叶蛋不会伤筋动骨，当年扔脚盆的那颗 2 万吨之所以破坏力如此之大，是因为脚盆全是木结构的房子。换到现在，这种货色早已上不了台面，毛子的导弹据说在飞行时可以抗住 500 米外的小当量核爆炸，何况是重要军事设施。
大流氓之间用茶叶蛋对轰，顶多算常规战争的升级版，到最后都是靠核原料的放射性去杀伤，会打得很累。
大流氓们追求的是一击必杀的技能！物理学家又指出了一条明路：氢弹。
氢弹是聚变原理，就是把原子核拧到一起释放能量，这要极高温极高压才能办到，所以也叫热核反应，氢弹也叫「热核武器」，但凡把「热」和「核」两个字放一起，就是指氢弹。这茶叶蛋一加热可就牛逼啦！
拧原子核是个技术活，不会自发进行，通常利用原子弹爆炸一瞬间形成的高温高压实现，所以聚变燃料平时可以塞无限多，相对应的，热核武器的威力理论上可以无限大。毛子当年煮了一颗 1 亿吨的热蛋，结果找不到地方试验，削成了 5000 万吨。同理，如果有人煮 100 颗 10 亿吨当量的热蛋，在家门口自 high，也能把桌子全掀了！
套用「国家利益」原则，这已经不止利益问题了，而是道德问题了，这涉及到人类文明的存亡。这种风险再小，也不是各方可以承受的，这种技能，才是大流氓的标配。
热茶叶蛋的详细结构，据说全世界能说清楚的不超过 50 人，咱显然不是其中之一。结构的关键就是协调好「X 射线」和「冲击波」在爆炸这一瞬间的相互作用关系。这手艺巨难无比，好比用炸药把鸡蛋炸熟，但不能先炸碎，实际情况经常是鸡蛋炸的稀碎，炸熟的只是很小一部分。
煮热蛋，需要用纳秒为单位逐步拆分核爆的整个过程。比如，裂变最先释放出来的是 X 射线，X 射线被捕捉到一个对辐射不透明的通道中，使通道中填充的泡沫塑料变成等离子态，而它对 X 射线是透明的，于是 X 射线穿过之后把外层烧蚀掉，并对聚变燃料施加巨大压力，这时中子也追上了 X 射线，与聚变材料反应提供足够的氚，接着聚变燃料发生內爆（如果中子在內爆后达到，温度会不一样，反应就不会持续，这也是美帝第一试验失败的原因）。再然后，聚变燃料中间塞着的裂变燃料被点燃，继续为聚变提供能量，裂变和聚变二者之间不停的交换中子，提升两者的效率，最终可以提供相当大的爆炸当量。这一切，在几十微秒的时间内完成，不能有分毫差错。
如果小盆友看迷糊了，那就对了！所有关于热茶叶蛋煮法的资料，全是胡扯，作为人类文明最高级别的机密，保密程度可不是吹的。
当年美帝有两个宝贝，泰勒和乌拉母，公开发表文章讨论热茶叶蛋煮法，把美帝吓傻了，然后这两人就消失于公众视野，再然后美帝的热茶叶蛋就煮好了，结构就叫「泰勒-乌拉母」构型（T-U 构型）。
看下文稿里的配图，这枚 W88 热核弹头被用于三叉戟-II 型洲际导弹，是美国核武库设计的最后一种核弹头，也可以认为是美帝最先进的核弹头，这张图因为间谍事件公之于众（猜猜是哪个大流氓的间谍）。
T-U 构型虽然复杂，但美帝小型化玩的相当厉害，Ｗ88 弹头据说直径仅 55cm，重量不超过 360kg。
更多的资料就没有了，不如瞻仰一下美帝「民兵」核导弹的发射钥匙。别嫌土，人类科技里，还是机械结构最靠谱，电子器件靠边站。
既然会煮热蛋就能掀桌子，那大伙还不抓紧练啊！第一，这厨艺真心难。第二，五大流氓狂煮茶叶蛋，把自己也吓得够呛，于是达成共识，对着小弟说，谁练弄死谁！哎，就是这么流氓，于是就得了个「五大流氓」的雅号。
换个文雅的说法，《不扩散核武器条约》规定，有核武器国家系指在 1967 年 1 月 1 日前制造并爆炸核武器或其他核爆炸装置的国家。再换个通俗的解读，就是说，除了五大流氓，其他人都不准煮茶叶蛋。所以理论上说，三哥、小巴、三胖属于「非法拥核国家」，以色列、伊朗据说是有了，但死不承认，阿尔及利亚、阿根廷、巴西、南非属于弃核国家，大流氓发了奖状。
后来大流氓也觉得不好意思，于是默认了几个小流氓，但明面上，公开承认合法拥核的只有五大流氓。小流氓耐不住寂寞，偷偷煮煮茶叶蛋，大流氓勉强还能忍，但如果谁想玩热茶叶蛋，各位看着，无论大流氓之间有什么深仇大恨，保证联合到一起，不带二话，直接摁死！
五大流氓为了人类文明也是殚精竭虑，鼓掌！
只有五常才有氢弹，这恐怕不是历史的偶然，说点陈年旧事。
兔子刚成家的时候，穷的叮当不响，于是天天琢磨着练几样保命的技能。若有一技傍身，则天下不愁，那真是极好！当大伙认识到，单纯凭借核武器的蛮力，就足够影响国际格局，立马就急眼了，大当家一拍桌子：「就是当了裤子，也要搞。」于是，一段传奇就开始了。
中国工程物理研究院，虽改名换姓很多年，但江湖人还是喜欢叫一声「绵阳九院」，尊称「九院」！全世界保密程度最高的地方之一，中国唯一的核武器生产单位。
1959 年 6 月中苏决裂，九院备受屈辱（那时九院还叫二机部九局，后来变迁非常多，为了方便表述，统称九院），于是就把那天的日子刻在了茶叶蛋摊位上以示决心，这就是大名鼎鼎的「596 工程」的由来。
九院天生丽质，没几年就把茶叶蛋煮好了。美帝和大毛大吃了一斤，于是都放出风声，要把兔子的茶叶蛋摊子掀了，因为新煮的茶叶蛋还扔不远，再不掀摊子，以后就有顾虑了。
连冷战时的美苏都能团结在一起，这事着实了不得！一下得罪俩大流氓，把兔子搞的很紧张，在西北一线调了大量部队，紧张的气氛从细节可以看出一二：
某日，周总理召集大家落实诸如押运、军队布防、公安保卫等具体事宜，会议还没结束，张爱萍副总长被安排出席一个外事活动，于是起身告假。
刚准备离去，周总理突然从沙发上起来：爱萍请留步！并直接堵住了张爱萍的去路说：爱萍，你带核试验的文件了吗？
张爱萍说：总理，没有带啊！周总理指了指张爱萍的衣兜，说：搜一搜，看看里边有没有字条，你参加外事活动，首次核试验的只言片语都不能带出去。张爱萍真的把自己的衣兜里外掏了一遍，总理才如释重负。
接着，又编了萌萌的密语，原子弹因为胖取名为「邱小姐」，装原子弹的平台叫「梳妆台」，原子弹连接火工品电缆叫「梳辫子」，原子弹装配叫「穿衣」，原子弹在装配车间叫「住下房」，吊到塔架上的工作台叫「住上房」，气象叫「血压」。
于是，试爆当天，发往了总理办公室的信息是这样的：邱小姐在梳妆台，邱小姐在梳辫子，邱小姐住上房啦……
这说的有鼻子有眼，是从哪里道听途说的？推荐一本书《原子弹日记》，里面有大量第一手资料，作者李旭阁，知道这是哪位大神吗？这哥们儿在首次核试验后，直接到爆炸中心执行了侦查任务，而且文武双全，前面那些萌萌的暗语都是他编的。
「邱小姐」花费 28 亿（注意，1964 年的 28 亿），当量至今未公布，普遍认为是 2 万吨，难怪战略武器被戏称为「最昂贵最没用」的武器！
费那么大劲煮茶叶蛋，又不会真用，有意义吗？举个粒子，当年兔子和毛子剑拔弩张，陈兵百万，后来兔子非常低调的爆了一个地下核试验。网上有传言说，那次核爆灭了大毛一个越境的机械化师，这完全瞎扯，地下核试验主要用来收集数据，实际军事用途很少。核爆第二天居然都不见新闻，气氛诡异得像实战前的预演，大毛心里琢磨，这愣子该不会是想真干吧，于是打电话过来说：哥也不是真想削你，但你好歹给个面子吧？最后双方找个台阶，算握手言和了。
正因为核弹这种神奇的作用，最后反倒成了「止战神器」。不夸张的说，给核弹颁一枚和平奖，妥妥的没问题。
尝到了茶叶蛋的甜头，总觉得不够味，于是五大流氓在追求热茶叶蛋的路上一路狂飙。
首先上路的是美帝。美帝的首颗氢弹，不对，应该叫首「座」氢弹，是个 62 吨的二层楼房，没有实战意义，只是作为原理验证性的试验。
但大毛那是真着急了！可以想象，在没有核约束、对战争又不陌生的 50 年代，如果美帝率先一步煮好了热蛋，而大毛还在削尖脑袋练厨艺，求大毛的心里阴影面积。
大毛奋起直追，最终只会简单的「千层饼」构型，大意是茶叶蛋在中间，外面一层包一层的氚化锂，结果一引爆全炸飞了，只有极少部分氚完成核聚变。理论当量 1000 万吨的「千层饼」，实际只能爆出 40 万吨。不过，这种构型是货真价实的蛋蛋，不像美帝是座房子，算是扳回一局。
美帝马上还以颜色，第一颗实用型热蛋在比基尼岛直接飙到了 1500 万吨，炸得大毛后背发凉。
大毛拼了老命从美帝那边把 T-U 构型捞了出来，这事确实有点玄乎，不知道美帝的保密工作是怎么做的。干这事的叫 George Koval，这可不是小道消息，而是 2007 年毛子主动解密的苏联间谍，并追授「俄罗斯英雄」勋章，这是毛子唯一主动公开的间谍，此人于 2006 年逝世，很贴心的帮他避免了口水战。
毛子拿到美帝的秘籍后，第二年，直接空投了一枚 300 万吨设计当量的热蛋，结果爆出了 170 万吨，可见火候掌握的不是很到位，但好歹是人类第一次空投热蛋，空投的意思就是可用于实战，得瑟的不行。
美帝一看，得赶紧找帮手，于是就把厨艺传授给了头号小弟大阴帝国牛牛，这关系真不是一般的铁！牛牛直到现在，潜射核导弹还是直接用美帝的。
看着江湖上风起云涌，兔子内心也澎湃了，可无论怎么看，这种级别的厨艺，兔子这种小厨是上不了桌的，于是双手一搓，开挂吧！然后就召唤了「于敏」构型。
于敏一直被雪藏，连名字都是机密，1988 年才解禁。2015 年由习大大亲手给 89 岁高龄的于老颁奖，这也是于敏解密后第二次公开露面。
这开挂有多夸张呢？慢慢往下看。
于敏构型出来之后，降落伞技术居然不过关，硬生生拖了半年才试爆。换个角度重新说，兔子连降落伞技术都不熟练，居然能煮热茶叶蛋！
兔子厨艺大成的消息出来后，大家一下懵了，自重仅 1 吨，当量 330 万吨，空投，可以直接实战。这一看，大家心里哇凉哇凉的，兔子要晋升了！
关于首颗蛋蛋，毛蛋 170 万吨，牛弹 180 万吨，鸡蛋自重 3 吨当量 270 万吨，美弹自重 11.5 吨当量 1500 万吨。兔子这套路貌似和美帝的 T-U 构型不一样啊！大毛、牛牛都不会的厨艺，兔子难不成自创了一个门派？
美帝心里不平衡了，从第一「座」到第一「颗」，有那么多科学家，有计算机，有强大工业支撑，历经多次试爆，仍然耗时 4 年。兔子居然拿笔就算出来了，居然直接空投，这份妥妥的自信，太逆天了啊！
其实兔子还是有些保守的，首颗的预期目标是 100 万吨，九院担心聚变材料炸飞，就多放了些，结果于敏构型实在太好用，聚变很充分，爆出了 330 万吨。张爱萍将军听到这个当量时，说了一句：「杀人放火足够了！」可见，原先的茶叶蛋用于「杀人放火」还是不够的。
空投试爆意味着和实战一样了，兔子一上手就直接空投，绝对是对于敏构型异常自信的表现，威慑力十足！后来又配了一个威风凛凛的好名字：狂飙一号。取自毛主席的诗词：国际悲歌歌一曲，狂飙为我从天落。
事已至此，大家只能承认兔子也上棋桌了，眼下就剩高卢鸡了，大毛和美帝看一眼手表，说：我看时间差不多了，要不下棋吧，让其他人都停了！这下把高卢鸡急的上窜下跳！
有个传说是兔子把厨艺传给了高卢鸡，理由是兔子和高卢鸡关系好的不像话。不过主流意见貌似都认为是牛牛帮了高卢鸡，无论怎么样，作为垫底的五大流氓，高卢鸡总算是紧挨着时间点上了棋桌。
接着，五大流氓身子一正，对众人说道：你们偶尔用茶叶蛋砸个碗，我们不计较，但谁要想来掀桌子，别怪我们五大流氓不讲情面！
在氢弹和原子弹之间，还有个概念，叫「聚变增强弹」，简单来说，就是在原子弹核装药的中心注入氘和氚，核爆时，发生少量聚变反应，虽然聚变能量忽略不计，却能跑出大量中子，加速核裂变，裂变燃料的利用率至少可以提高两倍以上。
有些小流氓为了刷存在感，经常这么简单的塞一点聚变燃料，号称煮好了热蛋，然后嚷着要晋升。
98 年三哥在一个月内连砸了 5 颗茶叶蛋，最大一颗不过 4.5 万吨，然后自称煮好了热蛋，还能装快递，要晋升大流氓。但外界认为只是大毛玩剩下的「千层饼」，最后没怎么搭理他。
三哥会的厨艺，小巴岂能不会，于是小巴连着砸了 6 颗，也都是半斤八两的小蛋蛋。在一个月的时间内，俩小流氓砸了 11 个碗，砸得全世界叮咚响。不过从这之后，耳根清静了好一阵子。
直到最近几年，北棒开始折腾了，十年时间，当量从几百吨砸到了十几万吨。据中科大测算，三胖号称氢弹的那次当量为 10.8±4.8 万吨，然后三胖声称也煮好了热蛋，也要晋升，也要和美帝平起平坐。（三胖的蛋蛋自个儿体会吧，不细说。反正，真正核心的玩意儿五大流氓早就盯得死死的。）
除了这些爱闹腾的，还有一些低调的小流氓。有人说放开脚盆，分分钟煮好茶叶蛋，这话也没错，包括夹在骆驼群里的那位，按照他们的工艺水准，离心机技术不是问题，只要搞到原料基本都会煮。但要说热蛋，我不信上天会在地球上放两个于敏外挂。
有一段缘分值得注意，氢弹的第一批牺牲者又是脚盆，在美帝一次核试验中，在离爆炸中心 200 公里处，有一艘名叫「第五福龙丸」的脚盆渔船正在作业，由于受到放射性尘埃污染，船上 23 人，1 人死亡，其余成了残废。详细情况可以搜索关键词：第五福龙丸。
时过境迁，全球大战的风险已经非常低，牛牛和高卢鸡基本不备现货了，因为 T-U 构型的维护成本实在太高，你想想，那么高浓度的裂变材料层层叠叠，相互抽着中子，维护起来得多费劲！万一出个意外，也不是自己那块小地方可以承受的。更重要的是，牛牛和高卢鸡下棋只会跟着别人下，逐步失去了作为一个厨师应有的立场。美帝大毛咬牙撑着，但 1000 万吨以上的大号也不备货了。
2011 年，美帝拆除最后一颗千万吨级的 B53。
据说，请注意，这是「据说」，兔子因为开挂的构型，维护成本很低：据说，全世界只剩兔子保留了几十颗千万吨级蛋蛋，听起来颇为可信。至于到底是不是真的，那就只能靠信仰了。
说了半天，小盆友一定好奇，这两种构型到底有啥区别？这么说吧，T-U 构型是「反射内爆」，于敏构型是「折射内爆」，只能说到这里了，剩下的自己领悟吧。备案号:YX11lv2EEXg

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