核試驗

核試驗

核爆炸裝置或核武器爆炸試驗
核試驗,為了軍事研究和科學研究目的在預定條件下進行的核爆炸裝置或核武器爆炸試驗。其主要目的是:鑒定核爆炸裝置的威力及其他性能,驗證理論計算和結構設計是否合理,為改進核武器設計或定型生産提供依據;在核爆炸環境下研究核爆炸現象學和各種殺傷破壞因素的變化規律;研究核爆炸的和平利用等。它是一項規模很大、需要多學科、多部門協同配合和耗費大量人力、物力的科學試驗,人類的第一次核試驗是在美國新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯洛斯阿拉莫斯國家實驗室完成的。核試驗一般可分為準備階段、實施階段、分析與總結階段三個階段。
    中文名:核試驗 外文名:nuclear test 适用領域: 所屬學科: 次數:2060 性質:物理實驗,武器測試

程序介紹

核試驗一般可分為三個階段:

準備階段

準備核試驗裝置和場地,布設控制設備,安放記錄儀器和效應物,制定安全保障措施和意外情況的應急措施等。在進行大氣層試驗時,應十分注意選擇氣象條件,以盡量減少放射性沉降的危害。

實施階段

引爆核裝置,測量記錄核爆炸的各種信号,速報試驗的初步結果,收集爆炸産物樣品,回收試驗成果,探測放射性劑量分布等。

分析與總結階段

判讀、處理并分析測試數據,作出試驗總結。

試驗方式

按試驗時的環境條件不同,核試驗的方式有:大氣層核試驗、高空核試驗、地下核試驗和水下核試驗。核試驗方式的選擇與試驗目的有關。

大氣層核試驗

指爆炸高度在30公裡以下的空中核試驗和地(水)面核試驗。核裝置可用飛機或火箭運載、氣球吊升等方法送到預定高度,也可置于鐵塔或地(水)面上爆炸。大氣層核試驗便于進行大氣中的力學、光學、核輻射與電磁波的測量,以及放射性沉降規律的研究,及時回收核反應産物,觀測和研究核爆炸效應;但是,大氣層核試驗會造成一定程度的放射性污染,且不利于保密。爆炸高度大于一定值時,可避免爆炸氣浪掀起的地(水)面塵(水)柱與煙雲相接,大大減少局部放射性沉降。直接在地(水)面或鐵塔上進行核試驗,核裝置固定,便于測試,但由于煙雲與地(水)面塵(水)柱相混,會造成比較嚴重的局部環境污染。

高空核試驗

爆炸高度大于30公裡的核試驗。其中,爆炸高度在100公裡以上的亦稱外層空間(或宇宙空間)核試驗。試驗用運載火箭将核裝置送到預定高度實施爆炸。主要目的是:研究高空核爆炸的各種效應,如核輻射、電磁脈沖、X射線等對導彈彈頭和航天器的破壞作用,為研制反導彈導彈或反航天器的核彈頭和提高核武器的突防能力提供依據;研究高空核爆炸對無線電通信和雷達系統的影響;研究電子流在地磁場中的運動規律等。

地下核試驗

将核裝置放在豎井或水平坑道中爆炸的核試驗。其爆炸效應的研究受到一定限制,場地的工程量較大,尤其是大當量試驗困難較多。但封閉式地下核試驗有其明顯的優點:核裝置位置固定,便于測試,特别有利于近區物理測量;受氣象條件影響小,利于安全保密,可減少對環境的放射性污染;便于創造模拟高空環境的真空條件,研究某些高空核爆炸效應;還可研究核爆炸的和平利用,如探索開挖礦藏和制取特殊材料的可能性等。

水下核試驗

用靶船、魚雷或深水炸彈将核裝置送至水下預定深度爆炸的核試驗。目的是研究核爆炸對艦艇、海港、大型水利設施等的破壞效果,或進行反潛艇研究等。

計算機模拟核試驗

自從1996年聯合國通過《全面禁止核試驗條約》之後,上述物理核試驗由于條約的約束,在各個簽署國家已經停止。由于計算機技術的發展;利用計算機技術模拟核試驗由于不受條約約束;在簽署國之間模拟核試驗并沒有停止。各國研究的方向、方法,要解決的問題等等由于保密,外界還不得而知。

試驗目的

通過核裝置爆炸進行的試驗研究工作。其主要目的是:鑒定核裝置的威力及其他性能,驗證理論計算和結構設計是否合理,為改進核武器設計或定型生産提供依據;在核爆炸環境下研究核爆炸現象學和各種殺傷破壞因素的變化規律,研究核爆炸的和平利用等。它是一項規模很大、需要多學科、多部門協同配合和耗費大量人力、物力的科學試驗。

核試驗有各種分類方法。按試驗目的,可分為武器原理試驗、武器改進試驗、武器定型試驗、武器安全試驗、效應研究試驗,以及為和平利用所進行的核試驗等。但這種分類并不十分嚴格。通常,一次核試驗可包含多重目的。

診斷手段

測量與分析核爆炸的結果,确定核裝置的爆炸當量,判明核裝置内部核反應的情況,測定核爆炸效應參數等。診斷手段的選擇依試驗目的與方式而定,通常可分成兩大類。

物理測量與分析

①核輻射(瞬發中子、γ射線)與X射線測量。這些射線的強度與爆炸當量有關,它們的能量分布(能譜)随時間的變化(時間譜)和随角度的變化(角分布),能反映核裝置的物理特性。測量不同距離上的核輻射,可積累輻射劑量破壞效應的數據并研究其規律。

②光學測量。大氣層核試驗時,可測量核爆炸火球發展和光輻射(包括紫外線、可見光與紅外線)強度随時間的變化,用以估算當量,并提供光輻射破壞效應數據。

③力學測量。測量距爆心不同距離處介質中的沖擊波。它可用來測定當量并提供破壞效應的力學數據。

④電磁脈沖測量。用來研究核爆炸的電磁脈沖效應,在一定條件下可判斷爆炸類型并粗估當量。

放射化學測量與分析

大氣層核試驗時,可用攜帶取樣器的飛機或火箭,收集爆炸産物樣品或沉降物樣品;地下核試驗時,采用鑽探等方法取樣。從樣品中分析裂變産物的生成量,可推斷裂變當量的大小。分析核裝料中各種同位素含量的變化,可得到核裝料的燃耗等數據。放射化學測量與分析是測定核爆炸當量較可靠的手段。此外,核試驗時,根據需要還可進行放射性沾染參數的測量和各種殺傷破壞效應的實驗與觀測。

核試驗曆史

從1945年7月16日美國進行世界上首次核試驗到1989年底,各國共進行了1800多次核試驗。其中,美國900多次,蘇聯600多次,法國180多次。美、蘇兩國核試驗次數約占總數的90%。中國于1964年10月16日在新疆羅布泊核試驗場進行了首次原子彈試驗,1966年12月28日進行了首次氫彈原理試驗。擁有核武器的國家一般都是首先進行大氣層核試驗。因為它易于實現,便于積累有關沖擊波、光輻射、核輻射等的試驗資料,實地研究各種殺傷破壞效應,并便于對大當量氫彈進行驗證。在這些目的達到之後,就逐步轉入地下核試驗。美、蘇、英三國在進行了大量的大氣層和其他方式的核試驗之後,1963年8月在莫斯科簽訂了《禁止在大氣層、外層空間和水下進行核武器試驗條約》(見《部分禁止核試驗條約》);1974年7月,美、蘇兩國又簽訂了《限制地下核試驗當量條件》,規定從1976年3月31日起,不再進行爆炸當量在15萬噸以上的地下核試驗。由于美、蘇兩國已積累了大量的核試驗資料,完全有可能通過低當量的地下核試驗研制和完善各種核武器。中國于1964年10月16日進行了首次原子彈試驗。1966年12月28日進行了氫彈原理試驗。

除美、蘇、英、法和中國已掌握核武器外,印度在1974年進行過一次核試驗。一般認為,掌握必要的核技術并具有一定工業基礎及經濟實力的國家,也完全有可能制造原子彈。

各國次數

括号内為最近一次核試年份:

美國1030次(1992年)

蘇聯715次(1990年)

法國210次(1996年)

英國45次(1991年)

中華人民共和國45次(1996年)

印度6次(1998年)

巴基斯坦6次(1998年)

北朝鮮3次(2013年)

影響

核試驗(如美國,蘇聯)産生的放射性塵埃至今仍有的殘留在大氣中,部分通過生物圈進入生物體内,這反而産生了新的測年法--核彈測年法

美國核試驗

在從1946年6月30日,到1958年8月18日期間,美國在馬紹爾群島的核試驗,所有這些都被認為是大氣層核試驗。這些測試是從最強大的“布拉沃”開槍,一個15百萬噸級設備于1954年3月1日在比基尼環礁引爆。該測試當量相當于1000顆廣島原子彈。

雖然布拉沃測試是衆所周知的,應當承認,17日在馬紹爾群島其他測試是在百萬噸級範圍,67個測試為108兆噸,超過7000顆廣島原子彈當量。

為了便于比較,可以指出,45年至88年,美國進行估計進行核試驗930次合并當量為約137兆噸,總在大氣中被引爆。換言之,在馬紹爾群島進行的測試數量在美國所有的測試約占14%。

影響

1954年3月1日,美國在比基尼島上試爆了一顆氫彈,沖天的蘑菇雲與蔚藍的大海形成了鮮明的對比,讓人難以想象這樣的美景居然與核彈的蘑菇雲同時出現在一張畫面中,然而更加可惡的是美國的這次實驗是秘密進行的,被蒙在鼓裡的當地居民、在附近海域捕魚的日本漁民,甚至一小部分美軍都受到了核輻射的侵害,而且這些人在爆炸之後都不知道發生了什麼事情,直到死亡和疾病的到來才讓他們意識到了危險。

美軍又在該島及附近島礁進行了數十次的核試驗,導緻馬紹爾群島地區被核輻射嚴重污染,昔日的人間天堂變成了人間地獄,居住在此地的原住民因輻射而生了很多奇怪的病,新生嬰兒的畸形比例大大提高,一些輻射後出生的小孩活到十多歲就得癌症而死亡了。

根據美國最新的解密資料分析,當時美國選擇該島作為核試驗基地,不僅僅因為其地理位置,而且更加令人發指的原因是美國政府想試驗核輻射對人類的傷害,所以居住在此地的居民成了美國的白老鼠,而且是不知情的白老鼠。

朝鮮核試驗

2009年4月5日,朝鮮不顧國際社會的譴責發射長程火箭後,美日要求安理會通過譴責朝鮮決議,加強經濟制裁。朝鮮憤而驅逐所有在朝鮮的聯合國核測人員,并于上月29日警告如安理會不撤銷對朝鮮制裁并道歉,将進行第二次核試和試射洲際彈道導彈。

2009年5月25日北京時間8點54分44秒,朝鮮進行了一次核試驗,引發了4.7級地震,國際上測到的震中深度是10公裡!無論這個地方是否與朝鮮的核設施有關,深度是10公裡的地震可以被判為“人工地震”,也是朝鮮成功核爆的證明。這次地震震中位置在北緯41.331度,東經129.011度,離平壤380公裡,但卻距離我國邊境很近,離國境線最近的地方隻有64公裡,距離長白山天池109公裡,距離吉林延邊州府隻有178公裡。

世界有核國家

現時共有8個國家成功試爆核武器,其中5個被不擴散核武器條約視為“核武國家”,根據獲得核武的先後次序排列,這五個核武國家分别是美國、俄羅斯(前蘇聯)、英國、法國、中華人民共和國。自從不擴散武器條約構想,三個沒有簽約的國家:印度、巴基斯坦和朝鮮曾進行核試。此外,以色列和日本被高度懷疑擁有核武;伊朗也正發展鈾濃縮技術。n

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