鈷彈(cobalt bomb)是設想中的核武器,原理是在原子彈或氫彈外面包上一層鈷59物質,利用核爆炸時釋放出的中子作用而形成鈷60,鈷60在平流層彌散至整個地球大氣層,衰變產生的射線會破壞生物的脫氧核糖核酸,造成強烈的放射性沾染。被稱為世界末日裝置( doomsday device)。
鈷彈由物理學家利奧·西拉德在1950年提出,氫彈爆炸會促使鈷元素產生輻射,并將其吹入平流層。那人類滅絕的概率會陡升。他的目的并不是制造這種炸彈,而是說明核武器技術很快就會達到消滅整個人類的水平。
截至目前,鈷彈的研制處于概念階段,尚未有國家研發出。,美國空軍對這種臟彈提出并研究,但沒有部署。在生活中,鈷60放射源的應用廣泛,在農業上、在工業上、醫學上都有涉及。
發展歷程
時代背景
美國是制造和使用核武器的始作俑者,最初具有核壟斷的絕對優勢。但是,1949年8月29日,蘇聯成功爆炸第一顆原子彈,結束了美國的壟斷地位。當時,約瑟夫·斯大林說:“從此不會有戰爭了。”的確,第二次世界大戰之后美蘇兩國沒有發生直接戰爭。但是,核戰爭的陰霾卻一直籠罩著世界。即便是蘇聯解體之后,美俄雙方也沒有因為世界形勢的緩和而放棄各自的核威懾戰略。尤其是美國,始終把核威懾戰略作為維護美國所謂的國家利益和世界和平的重要手段。
在核實力的對比中,美國擁有相對于被威懾對象的優勢,對無核國家威懾時更是形成了一邊倒的絕對優勢。
概念提出
1950年,物理學家利奧·西拉德提出,世界末日裝置能夠殺死地球上的所有人。因為氫彈爆炸會促使鈷元素產生輻射,并將其吹入平流層。鈷60核素衰變反應的半衰期為5.27年,也就是平均每月減少約1%,半衰期長短合適,長到足以遍布全世界,尤其是當兩個相同的世界末日裝置被放置在相對的半球時,但又短到足以造成致命的輻射傷害。
在1960年,蘭德公司(RAND)戰略家赫曼·卡恩( Herman Kahn)提出了再次提出“世界末日裝置”這個概念,因斯坦利·庫布里克的電影《奇愛博士》而得到了廣泛傳播。世界末日裝置將“確保互相摧毀范式發揮到了極致。
媒體報道顯示,如今有人正在制造第一顆鈷彈。如果再加入一些會使平流層注入更多氣溶膠的炸彈來加劇核冬天,那人類滅絕的概率就會陡升。
技術特點
產物特征
鈷的英文名稱鈷,源于德語,是妖魔的意思。鈷的一種放射性同位素,簡寫為60Co,屬高毒性核素,對人的全身有影響,對人體的有效半減期為9.5天。
鈷60核素是質子數為27、質量數為60的一類原子,它是由質子數為27、質量數為59 的 59Co核素放入核反應堆中,經強中子流輻照使其原子核捕獲一個中子而生成的。其中,59Co 核素是沒有放射性的穩定原子,但它吸收了一個中子后便形成了不穩定的 60Co 核素,后者會發生 β 衰
變放出一系列不同能量的 β 射線,然后再發生 γ 衰變放出 1.17 MeV 和 1.33 MeV 兩種不同能量的
γ 射線,最終生成穩定的無放射性核素 60Ni (式 2)。
制作方式
鈷60常常是以放射源形式應用的。鈷60放射源的制備工藝過程先將金屬鈷加工成棒、絲、?;驁F片,再鍍保護;隨后進行一系列處理以及焊封等操作;最后進行質量檢驗,不漏氣,表面放射性污染應小于1.85×103貝可。
半衰期
鈷60核素衰變反應的半衰期為 5.27 年,鈷60會透過β衰變放出能量高達315 keV的高速電子,同時放出兩束γ射線,也就是平均每月減少約 1%。
破壞性
根據相關資料顯示,在中子彈的外層裹上一層鈷59物質便能成功制造出可怕的鈷彈,這也就是鈷彈的制造原理。鈷彈需要在平流層進行引爆,之后中子彈將會在爆發瞬間把中子打向鈷59,讓其轉變為鈷60。最終對人類社會造成恐怖破壞的正是鈷60,穿過平流層的它將會散布在地球整個大氣層中,并在衰變過程中散發極具破壞性的射線,導致地球生物有消亡風險。
鈷60產生的核輻射可分為帶電粒子和非帶電粒子,常見的核輻射有 α 射線、β 射線和 γ 射線。其中,α 射線是由高速運動的粒子流形成,而 β 射線是由高速運動的電子流形成。γ 射線與上述兩種射線不同,鈷60衰變成鎳60,同時放射出1.17-1.33MeV的γ射線,其半衰期為5.27年,這使得鈷60有充分時間傳播并維持足夠的放射強度,由于半衰期太長,被襲擊者即使躲進了掩體,也很難等到放射結束。它是一種能量最大、頻率最高和波長最短的電磁波(表 1)。相比于 α 和 β 射線,γ 射線具有極強的穿透性。射線可被薄的織物甚至紙片阻擋,β 射線雖能夠穿透織物但可被鋁板阻擋,而 γ 射線能穿透織物、鋁板及一般厚度的混凝土墻,只有鉛板才能夠有效地將其阻擋。
γ 射線對人體有很強的損傷作用,它會電離或激發人體內的生物大分子(如核酸、蛋白質),使之性質發生改變,從而導致相應的細胞功能及代謝亦遭受破壞。在 γ 射線輻射下,人體的 脫氧核糖核酸 鏈的復制會受到阻礙甚至發生斷裂,同時人體內的大量水分子會發生電離或激發產生?OH 和?H 等自由基繼而攻擊體內的生物大分子。在涉及 γ 射線的場合中必須做好安全防護措施,比如用鉛板、鉛罐和鉛衣等作為防護用具。
此外,空爆時火球不觸地,爆區不會有大量裂變物混入地面熔渣形成嚴重沾染。中比高以上的核爆,塵柱與煙云相接時,煙云中的裂變物已經凝結成微小的放射性顆粒,不會和地面物質相粘連,由于放射性顆粒小,所以不會很快沉降形成爆區沾染。空爆造成的地面輻射比地爆小幾百倍,甚至幾千倍。由于地面輻射以中子流引起感生放射性為主,而中子流各向同性,且強度隨距離衰減,所以空爆區地面沾染(等輻射水平線圖)基本上為幾個同心圓組成。小比高空爆,也會向爆區下風方向產生沉降。
工程應用
武器
截至2023年,鈷彈的研制仍處于概念階段,尚未有國家研發出其實體。
生活應用
鈷60放射源的應用非常廣泛,幾乎遍及各行各業,在農業上,常用于輻射育種、刺激增產、輻射防治蟲害和食品輻照保藏與保鮮等;在工業上,常用于無損探傷、輻射消毒、輻射加工、輻射處理廢物,以及用于厚度、密度、物位的測定和在線自動控制等;在醫學上,常用于癌和腫瘤的放射治療。
防護措施
鈷60是強伽馬源,可用來治療癌癥,一般在工業上普遍用作檢測厚鋼里的裂紋、氣孔等,是一種無損探傷手段,工人們操作時都要穿上防護服,如果萬一不慎遭受輻射,會有致命危險。在使用鈷60作為放射源時,由于鎢合金屏蔽件高密度,高輻射屏蔽性,其材料兼具無毒環保性常被應用于制造鈷60鎢輻射屏蔽件,使其產生的強輻射不會危害到人體及環境。鎢合金是用來做鈷60輻射屏蔽件的材料。
相關事件
工人誤撿鈷60事件
1992年,山西工人張有昌誤撿鈷60,并把它當寶貝藏起來,不到一個月的時間就因過量輻射,造成了3人喪命、百人致殘的重大事故。
鈷60爆炸傳言
2009年7月17日,開封市杞縣一則“鈷60將爆炸”謠言的出現,導致許多群眾逃離家鄉,前往附近縣市“避難”。當地政府緊急應對,采取各種方式辟謠。7月18日,開封警方宣布“抓獲杞縣鈷60事件5名造謠者”,其中一名曾經轉帖虛假消息的網友被拘留。
參考資料 >
什么是鈷彈?鈷彈的威力到底有多逆天?.微信公眾號.2025-09-09
什么是鈷彈?鈷彈的威力到底有多逆天?.微信公眾平臺.2025-09-09
一枚就讓歐洲變成無人區?新型核武器遠超原子彈!聯合國緊急叫停.無線泉州.2023-08-21
美國核戰略演變及其與國家利益的關系(上).澎湃新聞.2023-08-23
專家解讀美國核戰略變化:可更有效實現核威懾.中國新聞網.2023-08-23
鈷-60源與輻射技術.大學化學.2025-07-27
萬“鈷”不枯. 地球雜志.2023-08-23
核條件下的登陸戰與氣象(組圖) .新浪網.2023-08-24
鈷60鎢輻射屏蔽件.瓏源科技(廣東)有限公司.2023-08-25
山西工人撿走“發亮”的圓柱當寶貝,造成3人死亡,141人受傷. 陜西法制網.2023-08-23
謠傳鈷60爆炸群眾大逃難 政府辟謠抓獲造謠者.半島網.2023-08-23