氫彈是一種核武器，它利用核裂變裝置爆炸能量引發(fā)氘[dāo]、氚[chuān]等輕核的自持聚變反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)瞬間釋放巨大能量，對目標(biāo)產(chǎn)生毀傷。因此，它也被稱為核聚變武器或熱核武器。
氫彈的基本原理是：首先引爆一枚原子彈（裂變彈），產(chǎn)生包括大量中子的強(qiáng)烈輻射。這一輻射照射在主要由氘化鋰構(gòu)成的次級上，產(chǎn)生氚和氦。在這一極端高溫的環(huán)境下，氚與氫化鋰中的氘發(fā)生聚變反應(yīng)，釋放出巨大的能量，產(chǎn)生毀傷效果。
氫彈的殺傷破壞因素與原子彈相同，但威力要大得多。原子彈的威力通常為幾百至幾萬噸三硝基甲苯當(dāng)量，氫彈的威力則可大至幾千萬噸TNT當(dāng)量。
目前公眾已知的氫彈構(gòu)型有兩種：美國的特勒-烏拉姆構(gòu)型，以及中國的于敏構(gòu)型。
發(fā)展歷程
研制背景
1941年9月，美國研發(fā)第一種核武器的曼哈頓計(jì)劃開始之初，部分技術(shù)人員已經(jīng)開始積極考慮研制比原子彈威力更大的武器，發(fā)揮出核反應(yīng)的更大潛力。
實(shí)際上，早在20世紀(jì)初，通過聚變反應(yīng)獲得能量的科學(xué)理論已經(jīng)出現(xiàn)了。一些科學(xué)家當(dāng)時(shí)已關(guān)注到恒星熱核聚變反應(yīng)可以產(chǎn)生巨大的能量。在20世紀(jì)30年代，貝特提出太陽等恒星可以在星心領(lǐng)域產(chǎn)生高壓高溫?zé)岷司圩兎磻?yīng)，從而獲得能量。但是，當(dāng)時(shí)沒有人認(rèn)為在地球上可以復(fù)制這樣的高壓高溫條件，也就不可能人工引發(fā)聚變反應(yīng)。原子彈的出現(xiàn)，改變了科學(xué)家們的看法。這是因?yàn)樵訌椀闹行臏囟瘸^1億度，足以點(diǎn)燃熱核聚變反應(yīng)。
在這一背景下，美國科學(xué)家恩里科·費(fèi)米向他的同事愛德華·泰勒提出了一個(gè)想法：利用一個(gè)小型的裂變彈（原子彈）引爆一個(gè)熱核聚變彈，從聚變過程中獲得更大的爆炸能量。1951年，泰勒和同事斯塔尼斯拉夫·烏拉姆合作發(fā)表了論文，指出X射線很可能是促成核聚變反應(yīng)的關(guān)鍵。原子彈爆炸時(shí)，首先釋放X射線，然后逐步釋放沖擊波、電磁波、更多類型的射線。因?yàn)槠滠娛聝r(jià)值很快得到了普遍的認(rèn)可，這篇論文是泰勒和烏拉姆就這一課題發(fā)表的最后一篇公開論文。這成為了研制氫彈的關(guān)鍵理論基礎(chǔ)。
在蘇聯(lián)成功測試自己的第一枚原子彈之后，美國決策層提出需要“保持自身軍事優(yōu)勢”，并決定加速發(fā)展下一代核武器——熱核聚變彈，也就是氫彈。氫彈的威力可以達(dá)到傳統(tǒng)原子彈的1000倍，一些美國人士認(rèn)為這可以給予美國相對于蘇聯(lián)的核武器優(yōu)勢。
研制歷程
冷戰(zhàn)誕生
隨著美蘇冷戰(zhàn)不斷升級，在各種因素的作用下，特別是美國一些人鼓吹在核武器研發(fā)方面必須保持“優(yōu)勢”的影響之下，杜魯門政府敲定了研制氫彈的政策，全球走向了氫彈的時(shí)代。
1950年7月25日，哈里·S·杜魯門總統(tǒng)致信杜邦總裁克勞福德·格林沃爾特，要求杜邦公司設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)營一個(gè)新的、氚生產(chǎn)設(shè)施，為熱核炸彈項(xiàng)目提供必需的原料。最終，這一復(fù)雜生產(chǎn)體系覆蓋了美國32個(gè)州。
研制氫彈的所需理論研究基礎(chǔ)在這一階段逐步成形。
1942年，在芝加哥的Met實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)造了地球上的第一個(gè)核鏈反應(yīng)后，恩里科·費(fèi)米認(rèn)為，原子彈中發(fā)生的裂變過程可以用來點(diǎn)燃太陽中心發(fā)生的相同類型的熱核反應(yīng)。他推測，涉及氘的反應(yīng)，即天然存在的重氫核，將在原子爆炸期間產(chǎn)生巨大的溫度，相互爆炸，從而產(chǎn)生氦和巨大的能量。
1951年美國推出了“溫室計(jì)劃”行動，這是全球氫彈的第一個(gè)原理試驗(yàn)項(xiàng)目。隨后，美國在1952年啟動了第一個(gè)氫彈爆炸試驗(yàn)的具體項(xiàng)目——“常春藤行動”。該行動實(shí)現(xiàn)了引爆全球第一個(gè)氫彈的成果，這枚氫彈的代號是“Mike”。此后，蘇聯(lián)等核武國家先后完成了自己的氫彈研制工作。
大國競爭
美國
1951年，美國秘密啟動了“溫室計(jì)劃”行動，這是全球第一個(gè)熱核原理試驗(yàn)，用于測試推動熱核武器進(jìn)一步發(fā)展的基本原理。這項(xiàng)試驗(yàn)盡管只針對熱核原理，但卻提供了非常珍貴的數(shù)據(jù)，令美國科研團(tuán)隊(duì)能夠在一年內(nèi)制造出完整的核聚變裝置。這一裝置奠定了美國現(xiàn)代熱核武器的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，也左右了其他國家研制氫彈的基本思路。它的構(gòu)型被稱為特勒-烏拉姆構(gòu)型，這一構(gòu)型以其兩位主要貢獻(xiàn)者，愛德華·泰勒和斯坦尼斯洛·烏拉姆命名。他們兩人在1951年一道開發(fā)了這種構(gòu)型，期間得到了物理學(xué)家約翰·馮·諾依曼的幫助。
與此同時(shí)，美國決策層擔(dān)憂聚變武器研制工作的風(fēng)險(xiǎn)過高。實(shí)際上，在特勒和烏拉姆突破其構(gòu)型研究之前，美國內(nèi)部并沒有人能夠解釋如何實(shí)現(xiàn)有實(shí)用價(jià)值的核聚變。因此，美國決策層在推動核聚變與氫彈研究的同時(shí)，也在推進(jìn)更大威力的原子彈（裂變核武器）的研發(fā)。該項(xiàng)目由洛斯阿拉莫斯實(shí)驗(yàn)室的西奧多·泰勒牽頭進(jìn)行開發(fā)。從1951年初開始，大威力原子彈和氫彈這兩個(gè)并行開發(fā)的高威力武器，都走到了可以在1952年底于太平洋實(shí)驗(yàn)場進(jìn)行一系列爆炸試驗(yàn)的階段。這一系列的核武器試驗(yàn)，被稱為“常春藤行動”。按照規(guī)劃，這一行動中引爆的其中兩個(gè)核彈，會是當(dāng)時(shí)測試過的威力最大的炸彈。其中一個(gè)是有史以來最高威力的純裂變武器，也就是當(dāng)時(shí)威力最大的原子彈。當(dāng)然，這一系列試驗(yàn)還計(jì)劃測試世界上第一個(gè)“真正的”熱核試驗(yàn)裝置，代號“Mike”，也就是全球第一個(gè)氫彈。
“邁克”的威力比兩次世界大戰(zhàn)中使用的所有高爆炸藥的威力加起來還要大得多。從結(jié)構(gòu)上來看，“邁克”是一個(gè)兩級核反應(yīng)裝置，使用TX-5裂變彈（原子彈）作為初級，次級由儲存在圓柱形保溫容器中的液態(tài)氘聚變?nèi)剂辖M成。在保溫容器中心，安排了一個(gè)钚“火花塞”，用于引發(fā)核聚變反應(yīng)。容器被超過5噸的天然鈾燃料所包圍。整個(gè)裝配體被裝在一個(gè)巨大的鋼殼內(nèi)，寬2.03米，長6.2米，壁厚約為25-30厘米，是當(dāng)時(shí)制造的最大的單個(gè)鋼鍛件。殼體內(nèi)部表面用鉛和聚乙烯薄片覆蓋，形成了導(dǎo)熱的輻射通道，將熱量從初級傳導(dǎo)到次級。整個(gè)裝置重達(dá)82噸。
1951年5月，在高度保密的情況下，氫彈這一全新武器走完了初步研制的過程，美國的氫彈研制團(tuán)隊(duì)進(jìn)入了準(zhǔn)備進(jìn)行第一次爆炸測試的具體實(shí)施階段。1952年11月1日，美國在太平洋中部新建的島礁核武器靶場進(jìn)行了引爆全球第一顆熱核武器裝置“Mike”的測試，這是人類第一次氫彈原理試驗(yàn)。當(dāng)時(shí)所用的氫彈重65噸，體積十分龐大，沒有實(shí)戰(zhàn)價(jià)值。在試驗(yàn)中，全世界的第一顆氫彈成功爆炸，威力達(dá)到了當(dāng)時(shí)前所未見的1000萬噸TNT炸藥當(dāng)量級別，其爆炸殺傷效果大大超過原子彈。與之相比，小男孩原子彈當(dāng)量僅為1.5萬噸。
這場巨大的爆炸，是美國歷史上威力第四大的人造爆炸事件。其中77%（800萬噸）的來源是由于天然鈾燃料的快速裂變，其余的240萬噸則直接來自氘燃料的聚變。擺放這一試驗(yàn)裝置的埃盧格拉布島（代號為“弗洛拉”）完全被摧毀，形成的彈坑直徑為1,902米，深度為50米。試驗(yàn)后，該島的幾乎所有區(qū)域都可以測得較高的輻射強(qiáng)度。
至此，美國成為第一個(gè)研制成功氫彈的國家，成為了發(fā)明氫彈的國度。隨后，該國于1952年起逐步測試、完善了自己的熱核武器體系。這次首創(chuàng)性的氫彈試驗(yàn)對世界產(chǎn)生了巨大的影響。它確實(shí)使美國在與蘇聯(lián)的核武器競賽中獲得了短暫的優(yōu)勢，也標(biāo)志著全球核武器競賽進(jìn)入了一個(gè)全新的階段。但是，如前所述，美國獲得的這一優(yōu)勢存在著很大的爭議。反對研制氫彈的人包括羅伯特·奧本海默之一：J·羅伯特·奧本海默，以及一些意見相近的人們都認(rèn)為，美國研制氫彈除了加速全球核武器競賽外，幾乎沒有什么實(shí)際作用。有人指出，蘇聯(lián)很快就會研發(fā)類似的武器，令美國加速研制氫彈而獲得的優(yōu)勢化為烏有。假如美國不積極研制氫彈，蘇聯(lián)也不會急于研制同類的熱核武器，雙方有可能在美蘇冷戰(zhàn)初期達(dá)成限制核武器發(fā)展的協(xié)議，從而避免后來發(fā)生的美蘇核武器競賽。蘇聯(lián)確實(shí)在美國氫彈試驗(yàn)成功之后不久，就引爆了自己的第一枚氫彈，部分證實(shí)了反對研制氫彈的人士的看法。到20世紀(jì)70年代末，已有7個(gè)國家制造了自己的氫彈，全球核軍備競賽進(jìn)入了白熱化的階段。
在美國完成了第一次熱核武器測試后，氫彈的研制生產(chǎn)工作進(jìn)入了高速發(fā)展的階段。美國迅速擴(kuò)大了氫彈測試規(guī)模，1954年3月1日，美國在太平洋的比基尼珊瑚礁上試驗(yàn)第一枚真正的氫彈，預(yù)測當(dāng)量600萬噸，實(shí)際當(dāng)量高達(dá)1500萬噸，從此核武器競賽進(jìn)入了一個(gè)新的更可怕的階段。
蘇聯(lián)
蘇聯(lián)是世界上第二個(gè)成功研制氫彈的國家。1945年8月蘇聯(lián)核計(jì)劃正式啟動時(shí)，熱核聚變彈已經(jīng)成為了蘇聯(lián)核科學(xué)界關(guān)注的一種新型武器。蘇聯(lián)試爆第一顆原子彈后，該國于1949年著手研制氫彈。1953年夏天，蘇聯(lián)氫彈研發(fā)團(tuán)隊(duì)解決了若干重點(diǎn)問題，蘇聯(lián)官方因此公開發(fā)布了關(guān)于熱核武器的聲明。1953年8月9日，《真理報(bào)》文章明確指出，美國在生產(chǎn)氫彈方面已經(jīng)沒有壟斷地位。1953年8月12日，蘇聯(lián)第一顆氫彈在試驗(yàn)場成功進(jìn)行了試爆。隨后蘇聯(lián)迅速在氫彈實(shí)用化的領(lǐng)域取得了更多的進(jìn)展。
英國
1957年11月8日，英國在由澳大利亞管理的圣誕島成功引爆了本國的第一顆氫彈。這一氫彈試驗(yàn)行動代號為“格斗行動”。這枚氫彈成功起爆，打破了美蘇兩個(gè)超級大國對氫彈的壟斷。這一測試達(dá)到了180萬噸當(dāng)量的級別。
法國
法國于1968年8月24日進(jìn)行了第一次氫彈測試，該國代號為“老人星”的第一個(gè)熱核武器裝置在太平洋的范阿陶法環(huán)礁上被引爆。它有著260萬噸當(dāng)量的威力，嚴(yán)重污染了當(dāng)?shù)?a href="/hebeideji/2015375568224129695.html">環(huán)礁的環(huán)境。
中國
1967年6月17日上午8點(diǎn)20分，中國空軍徐克江機(jī)組駕駛的轟-6甲型轟炸機(jī)，在新疆羅布泊上空投下一個(gè)降落傘。伴隨著一聲巨響，中國第一顆氫彈空投爆炸試驗(yàn)成功，當(dāng)量330萬噸。中國成為了世界上從原子彈研制成功到氫彈研制成功所用時(shí)間最短的國家，僅僅用了兩年零八個(gè)月。
以色列
1986年9月30日，在各個(gè)核國家之中保密程度名列前茅的氫彈研制計(jì)劃曝光。以色列的核武器發(fā)展計(jì)劃被《星期日泰晤士報(bào)》揭露。這一報(bào)道刊登了以色列核技術(shù)人員莫迪凱·瓦努努提供的相關(guān)信息。專家據(jù)此得出結(jié)論，以色列可能已經(jīng)擁有多達(dá)200枚核武器。
根據(jù)聯(lián)合國給出的信息，在1950年代，以色列開始了一項(xiàng)核武器計(jì)劃，并在1966年完成了該核武器方案的研發(fā)階段。雖然以色列未曾公布進(jìn)行核試驗(yàn)的信息，但許多人認(rèn)為以色列與南非在1979年9月22日共同進(jìn)行了雙方合作的第一次核試驗(yàn)。印度于1974年5月進(jìn)行了一次被其宣稱為和平用途的核爆炸，此舉使印度正式成為第六個(gè)研發(fā)核武器的國家。
計(jì)算機(jī)模擬
由于核試驗(yàn)的各種成本極高，計(jì)算機(jī)模擬在氫彈研制歷程的初始階段就起到了關(guān)鍵性的作用。例如中國氫彈關(guān)鍵專家于敏曾經(jīng)長期在上海華東技術(shù)研究所工作，利用其J501計(jì)算機(jī)進(jìn)行中國的三相氫航彈設(shè)計(jì)優(yōu)化，通過大量的模數(shù)值擬計(jì)算建立較大規(guī)模的設(shè)計(jì)模型。于敏的研制結(jié)果不依賴西方科研成果，他通過對計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果的分析，找到了顯著增加熱核材料密度的技術(shù)價(jià)值，判斷出需要利用原子彈的爆炸威力才有可能滿足相關(guān)條件。
計(jì)算機(jī)模擬也是各個(gè)核武器國家緩解國際社會對核試驗(yàn)行為施壓的關(guān)鍵手段。1963年，《部分禁止核試驗(yàn)條約》成為了主要核武器國家同意一道停止在大氣層內(nèi)進(jìn)行核試驗(yàn)的關(guān)鍵文件。在此之前，國際社會對核國家在大氣層內(nèi)進(jìn)行危害極大的核試驗(yàn)表達(dá)了強(qiáng)烈的反感，并對這些試驗(yàn)造成的放射性沉降物威脅極為關(guān)注。美國、蘇聯(lián)和英國為此進(jìn)行了談判，對國際壓力做出了回應(yīng)。盡管法國和中國當(dāng)時(shí)未簽署相關(guān)協(xié)議，但法國和中國先后于1974年和1980年完成了自身時(shí)間最晚的大氣層核試驗(yàn)，事實(shí)上成為了禁止大氣層核試驗(yàn)的合作國家。
不久后，地下核試驗(yàn)這一手段也逐步被核大國拋棄。地下核試驗(yàn)顧名思義，是在地表下進(jìn)行核爆炸。1945-1989年，各國的多數(shù)的核試驗(yàn)實(shí)際上是在在地下進(jìn)行的，比例高達(dá)約75%。僅僅美國的地下核試驗(yàn)就多達(dá)800多次，蘇聯(lián)達(dá)到了近500次。雖然地下核試驗(yàn)的環(huán)境相對封閉，令放射性沉降物的排放數(shù)量幾乎可以被忽略，但是其放射性產(chǎn)物依然可能泄露到地表、地下水之中。最終，1996年多國簽署的《全面禁試條約》徹底禁止所有類型的核爆炸行為，這包括了地下核試驗(yàn)。因此，在目前來看，超級計(jì)算機(jī)是模擬核爆炸試驗(yàn)的關(guān)鍵手段，而這是在不進(jìn)行真實(shí)核試驗(yàn)的前提下繼續(xù)研發(fā)新型核武器的唯一途徑。美國通過其成熟的超級計(jì)算機(jī)體系，獲取了較多的核爆炸模型，特別是基于美國自身1945年至1992年期間多達(dá)1054次核武器試驗(yàn)真實(shí)結(jié)果打造的大量模型數(shù)據(jù)，令美國新一代核武器的研制獲得了堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。同時(shí)，大量核武器正在接近服役壽命的終點(diǎn)，超級計(jì)算機(jī)可以被用于模擬、確定這些武器的具體失效時(shí)間點(diǎn)。
基本設(shè)計(jì)
基本原理
與原子彈相比，氫彈主要利用重氫（氘）、超重氫（氚）等輕原子核實(shí)現(xiàn)熱核聚變反應(yīng)，從而釋放出巨大的能量。這使得氫彈常常被稱為熱核武器、聚變武器。但是，讓輕原子核形成自持的熱核反應(yīng)，需要首先創(chuàng)造出極高的溫度（＞40000000℃）和足夠大的碰撞幾率，直到今天這一條件組合依然只能由引爆原子彈來滿足。所以，氫彈實(shí)際上是兩級結(jié)構(gòu)，分為“初級”與“次級”。“初級”是構(gòu)成自持熱核反應(yīng)條件的特殊起爆核裝置，也就是一個(gè)微型的原子彈。“次級”是自持熱核聚變放出能量和中子，進(jìn)而觸發(fā)重核裂變反應(yīng)，獲得更多能量的主體部分。“次級”釋放的能量是高威力氫彈爆炸產(chǎn)生能量的主要源泉。”初級”有時(shí)候也被稱為“扳機(jī)”。
核聚變武器（氫彈）與核裂變武器（原子彈）相比，有著明顯的區(qū)別，也有著非比尋常的優(yōu)勢。首先，氫彈的威力更大，可以達(dá)到原子彈的100至1000倍，甚至更高。其次，核聚變的固有特點(diǎn)使得非裂變貧鈾[yóu]材料能夠成為新型核武器的主要能量源泉。這使得氫彈可以減少對稀缺的鈾-235或钚-239等裂變材料的依賴，從而顯著降低了核武器原材料獲取、加工的難度，推動了核武器的進(jìn)一步的普及和多樣化。大多數(shù)核大國采用了類似的設(shè)計(jì)思路，在其氫彈器設(shè)計(jì)中繼承、發(fā)揮了相關(guān)優(yōu)勢。
整體結(jié)構(gòu)
氫彈在結(jié)構(gòu)上分為核戰(zhàn)斗部和承載殼體兩個(gè)主要組成部分，同時(shí)也包括了彈上攜帶的指揮控制系統(tǒng)、掛載結(jié)合管理系統(tǒng)。氫彈的核爆炸裝置包括了兩級核部件（包含核點(diǎn)火部件）、炸藥部件、火工品、和其他結(jié)構(gòu)件，通過引爆控制系統(tǒng)的管理，構(gòu)成一個(gè)完整的核戰(zhàn)斗部。
構(gòu)型
氫彈構(gòu)型是指各種材料的配置、形狀和尺寸，以及如何將各部分有效組合，各個(gè)核武國家對此高度保密。在1979年，美國曾經(jīng)發(fā)生了一起嚴(yán)重泄密事件，《進(jìn)步》雜志的一篇文章描述涉及了氫彈構(gòu)型，這被美國政府認(rèn)為泄露了國家機(jī)密，并導(dǎo)致了一場法律訴訟。氫彈構(gòu)型的具體細(xì)節(jié)至今仍被各個(gè)核國家嚴(yán)格保密。氫彈構(gòu)型難以借鑒，只有通過大量的大規(guī)模理論及數(shù)值模擬計(jì)算，才能設(shè)計(jì)出有效的核裝置。
美國科學(xué)家愛德華·泰勒與同事斯塔尼斯拉夫·烏拉姆提出的全球第一種氫彈構(gòu)型，成為了多個(gè)國家采用的基本材料組合方式。
在中國，于敏院士進(jìn)行了獨(dú)特的氫彈基本構(gòu)型設(shè)計(jì)工作。他的研究成果長期高度保密，直到21世紀(jì)才逐步公開。一些外國媒體分析評論稱，于敏研制了一種獨(dú)特的氫彈構(gòu)型，并將其命名為“于敏構(gòu)型”。這一構(gòu)型普遍被認(rèn)為是與美國提出的“泰勒-烏拉姆”構(gòu)型不存在參考、模仿的關(guān)系，因此是一種獨(dú)立研制的氫彈構(gòu)型。中國這一構(gòu)型仍是世界上保密程度最高的機(jī)密之一。目前，世界上能夠?qū)崿F(xiàn)核聚變武器化（即實(shí)用化）的構(gòu)型，只有美國和中國這兩種構(gòu)型，后者在氫彈小型化上的優(yōu)勢可能比前者更為明顯。
爆炸威力與殺傷機(jī)制
氫彈不存在原子彈核裝料受到臨界質(zhì)量限制的問題，因此熱核武器在理論上可以無限制的堆砌熱核裝料，爆炸威力也就可以無限大。由于威力上的優(yōu)勢，世界的核國家儲備的核武器主要為氫彈。
氫彈主要有5種殺傷手段：沖擊波，光輻射，早期核輻射，放射性沾染，核電磁脈沖效應(yīng)。
具體來說，氫彈的聚變過程釋放了巨大的能量，同時(shí)核反應(yīng)過程也非常迅速，在微秒級的時(shí)間內(nèi)就能完成。因此，在爆炸點(diǎn)周圍形成了極高的溫度和壓力，并加熱和壓縮周圍空氣，使其急速膨脹，形成高壓沖擊波。地面和空中核爆炸還會在周圍空氣中形成火球，發(fā)出強(qiáng)烈的光熱輻射。核反應(yīng)還會產(chǎn)生各種射線和放射性物質(zhì)碎片。這些強(qiáng)脈沖射線向外輻射，并與周圍物質(zhì)相互作用，導(dǎo)致電流的增長和消失過程，最終產(chǎn)生電磁脈沖。沖擊波對目標(biāo)的破壞效應(yīng)主要是超壓和動壓所引起的直接破壞及間接破壞效應(yīng)。在威力在萬噸三硝基甲苯當(dāng)量以上的空中和地面核爆炸中，沖擊波是在較大范圍內(nèi)起主要的殺傷破壞作用。光輻射是造成殺傷破壞的重要因素，對人員的傷害主要是燒傷和“閃光致盲”，對建筑結(jié)構(gòu)和其他物體的作用主要是熱效應(yīng)，所引起的火災(zāi)可造成大范圍的破壞。早期核輻射包括核爆炸產(chǎn)生的瞬發(fā)中子、短壽命裂變碎片放出的緩發(fā)中子，以及空氣中的氮俘獲中子產(chǎn)生的輻射能量等，對生物體、電子器件和其他物體造成損傷。
氫彈與其他核武器的技術(shù)關(guān)聯(lián)
目前各種核武器（包括了原子彈、氫彈，以及氫彈較為特殊的一個(gè)變種：中子彈），均依賴裂變或者聚變，或兩者結(jié)合反應(yīng)作為其獲得爆炸能量的渠道。一部分核彈利用了兩種核反應(yīng)交錯(cuò)發(fā)生作用的原理，例如助爆原子彈。但是，這一類核彈依然沒有擺脫裂變和聚變的基本原理，同樣可以歸入這兩類核武器之中。
裝備情況
在美蘇冷戰(zhàn)期間，世界核武庫數(shù)量急劇增長。1955年，全球核武器數(shù)量剛剛超過3000枚，而到1965年，這一數(shù)字已經(jīng)增長到3.7萬枚以上。其中，僅僅美國就囤積了約31000枚核武器，蘇聯(lián)達(dá)到了6000枚。到1975年，全世界的核武器數(shù)量迅速增加至47000枚，美國一個(gè)國家就裝備了約27000枚核武器，蘇聯(lián)則配備了20000枚。1980年代末，全世界的核武器數(shù)量突破了60000枚，其中美國擁有23000枚核武器，蘇聯(lián)則掌控了39000枚。
典型型號
典型的氫彈武器包括了以下幾個(gè)著名型號：
B61熱核炸彈
美國的B-61熱核炸彈是一種兼顧戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)用途的熱核炸彈，它實(shí)際上是根據(jù)模塊化理念設(shè)計(jì)的多用途武器，通過對其物理組件的調(diào)節(jié)，可以實(shí)現(xiàn)多種威力配置。一般認(rèn)為B-61屬于中等當(dāng)量的熱核武器。
沙皇炸彈
蘇聯(lián)命名為“沙皇炸彈”的氫彈，是人類歷史上測試爆炸當(dāng)量最大的核試驗(yàn)裝置。該氫彈于新地島（俄羅斯北部）上空完成引爆，設(shè)計(jì)當(dāng)量為5000萬噸TNT。由于體積龐大、重量超標(biāo)，其實(shí)際作戰(zhàn)價(jià)值有限，未正式列裝部隊(duì)。爆炸過程中，產(chǎn)生的火球直徑約4600米，形成的蘑菇云高度達(dá)64公里、底部寬度40公里。爆炸釋放的沖擊波以超音速傳播，繞地球三圈；地震波強(qiáng)度達(dá)到里氏5.25級。此次爆炸導(dǎo)致芬蘭、挪威部分區(qū)域的窗玻璃震碎，220公里外人員出現(xiàn)眼部灼傷；試驗(yàn)區(qū)域內(nèi)的生物及建筑物在爆炸中損毀。
中國第一種實(shí)戰(zhàn)性氫彈
中國的第一種實(shí)戰(zhàn)性氫彈也是自由落體炸彈，由專門改造的轟-6甲型轟炸機(jī)負(fù)責(zé)投擲。1967年6月17日8點(diǎn)20分，徐克江為機(jī)長的轟-6甲型中型轟炸機(jī)在新疆羅布泊核試驗(yàn)場投下一枚帶有降落傘的氫彈。隨后，中國的這一首枚氫彈成功爆炸，試驗(yàn)獲得成功。在中國第一顆原子彈試爆成功后，這是中國軍事工業(yè)科研領(lǐng)域的又一次突破，標(biāo)志著中國的核彈作戰(zhàn)能力進(jìn)入了一個(gè)全新的階段。
W87核彈頭
美國的W87核彈頭是一種彈道導(dǎo)彈彈頭，采用了兩級內(nèi)爆式的熱核裝置工作原理。該彈頭的當(dāng)量約為30萬噸，可升級至47.5萬噸。
衍生彈種
中子彈
較為特殊的一種氫彈是中子彈，它本質(zhì)上還是氫彈，主要依靠氘氚聚變反應(yīng)產(chǎn)生的高能量中子作為殺傷敵方目標(biāo)的工具。中子彈的特殊設(shè)計(jì)令其核輻射所占的能量比例顯著增高，沖擊波與光輻射占據(jù)的能量比例則明顯減少，從而使得它有著能夠較好的殺傷人員、減少對建筑物等物體產(chǎn)生損壞的特殊能力。中子彈因其特點(diǎn)，也被稱為增強(qiáng)輻射武器。
中子彈的研究始于20世紀(jì)50年代末。美國在1962年開始正式試驗(yàn)中子彈，到1963年取得了很大進(jìn)展。但由于國內(nèi)爭論不休，美國直到1977年國會批準(zhǔn)撥款申請才開始生產(chǎn)中子彈。然而，由于西歐盟國顧慮重重，再加上蘇聯(lián)施加壓力，美國不得不推遲生產(chǎn)完整的中子彈武器，只生產(chǎn)中子彈的主要部件。直到1981年8月，美國才開始生產(chǎn)和儲備“長矛”戰(zhàn)術(shù)彈道導(dǎo)彈的中子彈頭，以及FGT-203毫米牽引火炮的中子彈炮彈。法國和蘇聯(lián)也在此后進(jìn)行了中子彈試驗(yàn)。
電磁脈沖熱核武器
人類進(jìn)行氫彈引爆試驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)了電磁脈沖的軍事破壞效能。1963年7月9日，美國在太平洋上空的約翰斯頓島進(jìn)行了一次空中核爆試驗(yàn)，結(jié)果數(shù)千公里外的檀香山的數(shù)百個(gè)警報(bào)器全部失靈，瓦胡島的照明變壓器全部被燒壞，檀香山與威克島的遠(yuǎn)距離短波通信也突然中斷。與此同時(shí)，距離爆破中心投影點(diǎn)1300公里的夏威夷群島上，美國軍隊(duì)的電子通信監(jiān)視指揮系統(tǒng)也相繼失靈，經(jīng)過相關(guān)研究，美國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)這是氫彈爆炸產(chǎn)生的電磁脈沖所導(dǎo)致的。氫彈爆炸時(shí)產(chǎn)生射線撞擊大氣中的氣體分子，使大量自由電子釋出。這些自由電子受到地球磁場的作用，會進(jìn)一步產(chǎn)生瞬間超強(qiáng)電磁輻射。這個(gè)從核爆到電磁脈沖產(chǎn)生的效應(yīng)，通常稱為康普頓效應(yīng)。正是這個(gè)效應(yīng)導(dǎo)致地面上的電器產(chǎn)生感應(yīng)電磁場，繼而將電子設(shè)備燒毀。
現(xiàn)代軍事裝備日益廣泛地采用半導(dǎo)體集成電路，而這種電路比老式的電子管電路在抗電磁脈沖的能力方面要低幾個(gè)數(shù)量級，因此電磁脈沖對半導(dǎo)體器件和設(shè)備所能造成的破壞也就要大得多。組成戰(zhàn)場神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電磁平臺一旦遭到破壞，會影響戰(zhàn)爭的結(jié)果，也會使整個(gè)城市癱瘓。由于氫彈爆炸產(chǎn)生的瞬時(shí)電磁脈沖具有巨大的軍事價(jià)值，各國科學(xué)家開始不遺余力地研究著重于電磁脈沖破壞效能的特殊氫彈，其中美國是這個(gè)領(lǐng)域的領(lǐng)先者。
投擲手段
自由落體炸彈
大多數(shù)核國家的第一種實(shí)戰(zhàn)性氫彈采用戰(zhàn)機(jī)進(jìn)行空中投擲。如前所述，美國的B-61熱核炸彈是一種典型的自由落體氫彈。
彈道導(dǎo)彈
由于轟炸機(jī)的突防能力、飛行速度無法與彈道導(dǎo)彈相比，各個(gè)核國家的實(shí)戰(zhàn)氫彈主要由彈道導(dǎo)彈負(fù)責(zé)投送。一個(gè)典型的例子是法國的一系列攜帶氫彈戰(zhàn)斗部的彈道導(dǎo)彈，例如該國目前的主力戰(zhàn)略核威懾打擊武器：M4與M51潛射導(dǎo)彈。
巡航導(dǎo)彈
巡航導(dǎo)彈有著較強(qiáng)的突防能力，令其成為了投送氫彈的較佳手段。美國為“蛇鯊”巡航導(dǎo)彈、“紅石”洲際彈道導(dǎo)彈研制了W-13熱核戰(zhàn)斗部，令氫彈的模塊化、通用化發(fā)展工作有了新的突破，但這一彈頭的發(fā)展因?yàn)榇钶d工具項(xiàng)目取消而終止。
在美國現(xiàn)役武器之中，BGM-109巡航導(dǎo)彈可以攜帶熱核戰(zhàn)斗部。
俄羅斯轟炸機(jī)可攜帶搭載氫彈的巡航導(dǎo)彈武器，例如圖-160轟炸機(jī)可以攜帶12枚Kh-55巡航導(dǎo)彈，或者增程改進(jìn)型號Kh-55SM。
其他
對氫彈根據(jù)投送手段進(jìn)行劃分，除了上文提及的各種類型外，氫彈還包括了核炮彈、核魚雷、核地雷、核深水炸彈等類型。
制導(dǎo)突防與掛載設(shè)備
部分氫彈還包括了制導(dǎo)和突防設(shè)備。這些設(shè)備裝入堅(jiān)固的承載殼體中，這一殼體往往可以承受極大的沖擊力，配合多重引信與保險(xiǎn)手段，在正常工作時(shí)可確保氫彈與投射平臺安全分離，突破敵方防御攔截，準(zhǔn)確命中目標(biāo)，而在意外墜落等情況下阻止核爆炸的發(fā)生。氫彈的掛載設(shè)備與投擲發(fā)射平臺的相關(guān)系統(tǒng)結(jié)合工作，由掛環(huán)、各種電子與氣液壓管道接口、輔助設(shè)備等組成。
禁止核試驗(yàn)運(yùn)動
氫彈的大量裝備服役，令包括美蘇在內(nèi)的各國認(rèn)識到出于控制風(fēng)險(xiǎn)和成本的目的，有必要限制核武器競賽的規(guī)模，其中一個(gè)重要的方法是禁止核試驗(yàn)。1996年，《全面禁止核試驗(yàn)條約》禁止在地球上進(jìn)行所有類型的核爆炸，包括地下核試驗(yàn)。《全面禁止核試驗(yàn)條約》規(guī)定：締約國將作出有步驟、漸進(jìn)的努力，在全球范圍內(nèi)裁減核武器，以求實(shí)現(xiàn)消除核武器，在嚴(yán)格和有效的國際監(jiān)督下全面徹底核裁軍的最終目標(biāo)。直至1990年代初，全世界核武器國家的核試驗(yàn)活動和核武器的獲得才顯著減少。1980年代后半期，核試驗(yàn)總數(shù)多達(dá)174次。
1980年代中期，蘇聯(lián)和美國之間的關(guān)系回暖，而1991年蘇聯(lián)解體，為禁止核試驗(yàn)的進(jìn)程鋪平了道路。白俄羅斯、哈薩克斯坦和烏克蘭，這些曾共同管理蘇聯(lián)核武庫的國家地區(qū)，在蘇聯(lián)解體后通過參與《核不擴(kuò)散條約》下成為了無核武器國家。
1991年，蘇聯(lián)在哈薩克斯坦塞梅伊的主要核試驗(yàn)場關(guān)閉。1990年，蘇聯(lián)向美國、英國提議暫停核試驗(yàn)，美英對此表示贊同。這為幾十年來一直支持全面禁止核試驗(yàn)的倡導(dǎo)者們創(chuàng)造了實(shí)現(xiàn)禁核目標(biāo)的機(jī)會。1990年10月24日，蘇聯(lián)進(jìn)行了最后一次核試驗(yàn)；聯(lián)合王國和美國分別于1991年11月26日和1992年9月23日進(jìn)行了最后一次核試驗(yàn)。在《禁核試條約》簽署之前，法國和中國分別于1996年1月和7月進(jìn)行了最后一次核試驗(yàn)。法國在1990年代關(guān)閉并拆除核試驗(yàn)場，成為唯一徹底放棄核試驗(yàn)設(shè)施的國家。
但是，2017年9月朝鮮再次進(jìn)行核試驗(yàn)，此次試驗(yàn)被該國政府宣布為氫彈試驗(yàn)，也是朝鮮進(jìn)行的迄今最大的一次核試驗(yàn)。此后，聯(lián)合國安全理事會通過了多項(xiàng)制裁決議，以阻止朝鮮核武器計(jì)劃的繼續(xù)發(fā)展。此外，還有一些國家被懷疑在秘密地進(jìn)行核武器研發(fā)和試驗(yàn)，但這些猜測并未得到證實(shí)。
1996年《全面禁止核試驗(yàn)條約》的簽署和生效，大部分國家停止了核試驗(yàn)活動。然而，仍有一些核國家并不承認(rèn)《核不擴(kuò)散條約》等文件的有效性，他們并未承諾不在未來進(jìn)行與自身氫彈科研工作相關(guān)的核試驗(yàn)，這包括印度、巴基斯坦和朝鮮等國。伊朗、阿根廷、阿爾及利亞、利比亞可能都在進(jìn)行著，或者曾經(jīng)進(jìn)行過類似的科研工作。
實(shí)戰(zhàn)運(yùn)用
氫彈尚未有任何實(shí)戰(zhàn)運(yùn)用的案例。第二次世界大戰(zhàn)期間在日本爆炸的兩枚美國核彈均為原子彈。
蘇聯(lián)曾經(jīng)進(jìn)行了和平利用這一武器的嘗試。1965年，為了解決塞米巴拉金斯克州契岡河灘地區(qū)的供水問題，蘇聯(lián)紅軍利用氫彈實(shí)施了地下爆破，這一爆破的威力大約相當(dāng)于14萬噸TNT炸藥。雖然這一爆破對修建水庫起到了正面作用，但是卻導(dǎo)致了該地區(qū)出現(xiàn)放射性污染的問題。現(xiàn)在，人們?nèi)匀豢梢允褂蒙w革計(jì)數(shù)器在該地區(qū)探測到一定強(qiáng)度的放射性探測。此后各國均未進(jìn)行類似的嘗試。
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烏克蘭外長：烏上世紀(jì)90年代放棄核武器是一個(gè)錯(cuò)誤.新華社.2023-04-26
核不擴(kuò)散機(jī)制走在失敗邊緣 .中國青年報(bào).2023-04-26
如果不投原子彈，日本還能撐多久？.澎湃新聞.2023-04-26
盤點(diǎn)史上核爆炸事件：前蘇聯(lián)用核彈建水庫 .人民網(wǎng).2023-04-28