认为最低限度核威慑能够保障国家利益。
而事实上,最低限度核威慑,本身就意味着丧失大量利益。
举个典型例子,朱将军“牺牲西安以东”的言论。这言论本身是中国核力量的弱势性下,为确保核威慑置信度所进行的不理性展示,这种言论是中国核战略的必然组成部分。
但是在宣传上,显然并不能由官方对大众说明这一点。这导致了这段话成为了各路公知常常用来攻击的一个靶子。
核武器并不是「毁天灭地」那般的末世武器。实际情况与媒体和影视剧的宣传相去甚远。
为了区分原子弹和氢弹的一点本质分别,先带大家温习一下中学课本。
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。
外行路过强答,大部分资料都是来源总结于核弹/核威慑方面的大佬 @JK JK 的以往回答。
首先,对于“打击军事力量”(counter-force attack)和“打击社会财富”(counter-value attack),核弹是使用方法和效果评判标准是不同的。我们从以打击大城市,目的为摧毁大城市为例,简单说一下打击社会财富,一般对于城市的攻击都是属于这类使用方法。
对于太长不看的朋友先上结论:摧毁一个北京/上海这样的大城市(摧毁定义为40%的目标区域要受到严重结构性毁伤)
如果仅仅考虑冲击波杀伤(按照11psi标准,钢筋混凝土框架结构),需要:
B-83(120万吨当量): 4枚
B-88(45.5万吨当量): 7枚
W-80(15万吨当量): 15枚
如果考虑火风暴或者大规模火灾(按照10卡/平方厘米),需要:
B-83:1枚
W-88:1枚
W-80:3枚
我们可以看到,核弹威力并没有宣传中的那么恐怖,一颗就能把城市夷为平地,但是其效果也是远远超出常规武器的,即时是只考虑冲击波超压,仅仅数颗就能彻底瘫痪一座大城市的机能。
从核爆的效果来看,主要有以下几种杀伤方式:
1. 瞬时杀伤:冲击波
关键字:冲击波超压,单位psi
核爆瞬间产生的冲击波超压,可以对于建筑物、掩体、有生力量造成极大破坏。但是对于多少强度的超压可以造成何种程度的破坏,不同标准有很多。
1979年技术评估办公室(Office of Technology Assessment )的报告《核战争的效应The Effects of Nuclear War》 里面取的是5psi以上(50%死亡),而12psi以上则是近100%死亡。注意,这里指的是城市环境中的楼房倒塌,进而导致人员伤亡;直接使用冲击波在空旷平地进行人员杀伤需要30psi左右。
但是同样是1979年,美国国家情报评估NIE11-3/8-78里面对“软目标/面目标”的摧毁标准是——15psi——“足以摧毁一座钢筋混凝土建筑物”。这高于技术评估办公室的标准,可以认为是确保毁伤的冲击波取值,所谓“上限”。
又是1979年,美国防务承包商的一份报告《打击人口策略的可行性》中指出,苏联人防规划中,城市周边的疏散“缓冲区”目的是防止人口受到1.4psi的冲击波,这个又大大低于了技术评估办公室的标准,可以认为是“下限”。
同时,在同样的当量下,选择不同的核弹爆高会使得杀伤效果差别显著。一般情况会根据所期望达到的psi优化一个“最优核爆炸高度”(optimum height of burst),使得该冲击波超压的覆盖面积尽可能大。(对于“打击军事力量”,一般会选择较高的psi来达到对永固型掩体造成破坏,也就是说会在更低高度或者触底引爆,这时冲击波超压会更强,但是覆盖面积则不如最优爆高)
2. 短时摧毁与杀伤:火风暴
核爆瞬间会以热辐射形式释放大量热量,会引起大规模火灾,而且核爆后城市保障系统瘫痪,消防队难以出动,会进一步增加火灾杀伤。
10卡/平方厘米的热辐射能量被认为是点燃大面积火灾的标准(也就是初始的火风暴范围,当然火灾是会蔓延的)。10卡/平方厘米到12卡/平方厘米的热辐射足以导致三度烧伤。
这就出现了与冲击波毁伤不同的现象,比如说如果按照5psi和12psi的标准,则单枚一百万吨当量的核武器(爆高2000米)在纽约中央公园上空爆炸,将会出现如下情况:
各个同心圆对应着1psi,2psi,5psi与12psi的冲击波范围,而红色的虚线则代表着初始火风暴的范围。由于处于这场超级大火状态下的人口基本不可能生存下来,所以计算冲击波杀伤效果跟计算火风暴杀伤效果是有巨大的差距的:技术评估办公室(冲击波)模型的结果是瞬时效应导致125万人死亡,265万人受伤,而火风暴模型造成的死亡人数是439万人。
可以看到在这种情况下,火风暴造成的杀伤是超过了冲击波造成的杀伤。
3,短期摧毁和杀伤:放射性沉降(辐射落尘,fallout)
和一般观念不同,核弹的辐射杀伤多来源于核爆瞬间的核辐射,而之后造成的放射性沉降一直是处于一个极其边缘的地位。其主要原因
一是由于在核爆48小时后,放射性物质就会衰变到不足百分之一,如果在核爆后获得防辐射掩体+清洁水源/食物,其杀伤效果会大打折扣。所以一般观念中,核爆过后整个区域变成放射性粉尘禁区的情况是不准确的。
二是由于“有辐射落尘产生”,也就是要求有足够低的爆炸高度,吸起地表土壤。这实际上与“优化冲击波范围的爆高选择”是存在冲突的。
比如说美国三叉戟D-5潜射弹道导弹上装载的W-88核弹头,当量是455kt(45.5万吨),假设要最大化一个10psi冲击波的覆盖面积,它的最优爆高应该是1700米,可是一旦爆高大于645米,W-88核弹头将无法制造放射性沉降,这项杀伤机制可以忽略不计。
但是在触地核爆炸的情况下,放射性沉降完全可能会变成最重要的杀伤机理,特别是目标本身处于偏远地区的时候。在2006年,美国两家智库出版的《中国核力量与美国核战计划》Chinese Nuclear Forces and U.S. Nuclear War Planning模拟中,美国使用精确的“解除武装”核打击(也就是极端的打击军事力量/counter-force attack)——仅仅针对中国的20个导弹发射井进行核打击。
20枚W-88核弹头打击山区里的20个东风-5导弹井,采取触地核爆炸来摧毁加固导弹井与地下设施,瞬时效应造成了10万人左右的死亡,而剩下的近千万伤亡完全来自48小时内,放射产物向东南方向的飘散。
这也会让防护掩体的作用变得极其重要,如果中国完全没有人防掩体,则美国这次20枚弹头的打击造成平均伤亡是1800万,如果完全实现防核掩体的隐蔽,则伤亡降低到470万。
由于放射性沉降的杀伤不稳定(可以实施人防掩体的隐蔽,通过坚守等待裂变产物逐渐衰变掉),所以我们暂时不作过多探讨。
然后定义怎样算摧毁。与普通民众所想的粗略概念不同,关于毁灭城市的指标与要求,核武器打击方案中也是有严格的规定的。比如说1978年的英国某文件《附录A:不可承受的损失》比较详细地讨论了如何定义“不可承受的损失(unacceptable damage)”,其中有这样一段:
“当前,在用已有核武器打击苏联城市的方案中,我们使用的毁伤指标不是摧毁整个城市,也不是去杀伤某一数量的人口。它是要通过制造足够的破坏,导致城市崩溃而不能实现其社区功能。目前的方案要求,40%的目标区域要受到严重结构性毁伤(severe structural damage,SSD)——也就是未加固的建筑物要被彻底破化,以至于不完全重建就无法使用。这种规模的打击还要确保,另有15%的目标城市建筑物不经过大规模维修就无法使用。只有15%的目标区域是可以毫发无损的。”
那么需要达到SSD,需要多少psi的冲击波超压呢?
我们可以看看北约关于城市建筑物毁伤标准的要求,下列的冲击波超压值都是以达到严重结构性毁伤SSD为目的(括号内数据为W-88于2000米空爆可覆盖面积)。
“四层以下/纪念性建筑物,砖混结构承重墙”:9psi左右(43平方千米)
“二到十层,钢筋混凝土框架结构”:11psi左右(16平方千米)
“二到十层,钢结构建筑”/“二到十层,钢筋混凝土框架结构,抗震建筑”:16psi左右(5平方千米)
“二到十层,钢结构,抗震建筑”:21psi左右(2平方千米)20psi的冲击波已经可以把美国国会大楼这样的建筑物完全摧毁。
下面是一些计算环节:我们先设定北京/上海这样的城市面积大约是600平方千米,以40%SSD为标准,需要完全摧毁240平方千米。假设我们使用美国3种型号的核弹头:B-83,W-88,W-80
B-83:美国现役最大当量的核武器,核航弹,120万吨当量,可由B-2投送
W-88:美国现役最大当量弹道导弹核弹头,高精度,45.5万吨当量,由潜艇中发射的三叉戟D-5导弹投送
W-80:空射巡航导弹,由B-52发射,防区外突破,低空飞行;当量15万吨,可由B-52投送
对于冲击波超压,按照11psi标准(钢筋混凝土框架结构)——可以得出需要4枚B-83,或者7枚B-88,或者15枚W-80(最佳爆高,不产生放射性沉降)。
然后是火风暴与大规模火灾,这里取“10卡/平方厘米”。(优化热辐射覆盖,不产生放射性沉降)
B-83:1枚
W-88:1枚
W-80:3枚
我叫冈萨雷斯,是一个西班牙人,巴塞罗那工厂工人。
1936年,西班牙第二共和国成立的第5年,大选中人民阵线获得了胜利,可把我高兴坏了,他们说要保障工人权利实行社会主义,为此进行了一系列改革。但是军队似乎有自己的想法,政府也不信任军队,为此他们组建了无产阶级先锋队,我加入了,虽然我不知道为什么。几个月来我被派往阿拉贡山区,瓦伦西亚港口,安达卢西亚进行一次又一次的宣传。真是不知道乡下人怎么想的,他们似乎不欢迎我们。听说政府清洗了一个又一个的高级军官,但是内战还是在7月爆发了。我们的对手是一群叫长枪党的人,还有一些保皇派,他们疯了吗想把国王请回来?苦日子没过够吗?我在家乡投入投入了战斗。
我叫埃米利奥,是一个西班牙人,加利西亚的神父。
5年前一群疯子赶走了我们敬爱的国王,现在他们又开始不切实际的改革,什么国有化,什么无神论,这些该死的异教徒,以后要下地狱的。我不关心什么选举,那是城里人的事情,我只想国王能够回到这个国家,带来稳定。一天我的小儿子从军队回来,告诉我要打仗了,我不太相信。饶了我们吧,这世界已经够乱了!但是如果能把国王迎回来,一切都好说。7月的一天,战争开始了,儿子要返回部队了,他的长官也是保皇党,听说他们缺士兵,于是我和我儿子一起来到了前线。我只听我父亲说过他参加的第三次卡洛斯战争,这次轮到我为国王而战了!
我叫弗朗西斯,是一个西班牙人,梅利利亚的水兵。
愚蠢的城里人只知道一天到晚什么改革改革的,还削减我们的军饷。我们这些保家卫国的人凭什么被你们这些人左右,他们懂什么国家,还好军官们也这么想,所以政府指挥不动我们,哈哈!我只知道追随大名鼎鼎的弗朗哥将军,听说他加入了一个长枪党,里面都是些和我一样爱国的小伙子们,我也要为国家而战!虽然我是个水兵,但是听说将军需要更多步兵来和共和军扳手腕,海军马鹿也要上岸了!
我叫乔治,我不是一个西班牙人,我是一个英国人,一个记者。
我在英国接受了良好的教育,又在殖民地为陆军服役了几年,但是我早就厌恶了帝国的虚伪与剥削。我信仰起了马克思,也曾经到欧洲大陆支持过共产主义运动。但是我也反感俄国人,他们不自由,只知道控制自己的人民。他们不是真正的马克思主义。而西班牙人民的选择让我看到了不同的道路,于是我来到西班牙,想见证他们的革命。没想到才来了短短几个月,就爆发了内战,于是我加入到了国际纵队之中,为理想而战。
我叫威廉,我也不是西班牙人,我拒绝承认国家这个概念,是的,我是无政府主义者。
我叫何塞,我是葡萄牙人,里斯本港口工人。
我叫安东尼奥,我也是葡萄牙人,波尔图农民。
……
未完待续