一、核子武器分類

第一代核武器是指原子彈，即利用核分裂(由中子撞擊鈾-235或鈽-239使其原子核分裂)產生能量的核武器，轟炸廣島和長崎的原子彈就屬於這種類型(圖1~4)。第二代核武器是指氫彈，即利用核融合反應產生能量的核武器，氫鈾彈（三相彈）也屬於第二代。第三代核武器則是核爆炸的某些效應經過“剪裁”或增強的核武器，如中子彈、衝擊波彈、電磁脈衝彈等。威力排序：氫鈾彈>氫彈>原子彈>中子彈。輻射強度排序：中子彈>氫鈾彈>氫彈>原子彈。污染排序：氫鈾彈>氫彈>原子彈>中子彈。第四代核武器就是核定向能武器：因為這些核彈不產生殘餘核輻射，因此可作為“常規武器”使用，主要種類有：反物質、粒子束武器、激光引爆核炸彈、乾淨的核融合彈、同質異能素武器等。核子 武 器 定 義任何武器凡以核分裂或核融合而爆炸產生之鉅大能量及放射線，以攻擊敵人者稱之。

          核武器的威力取決於爆炸所釋出的能量，以TNT當量表示。所謂TNT當量是指相當於多少噸TNT黃色炸藥爆炸的威力。核武器按爆炸威力可分為百噸級、千噸級、萬噸級、十萬噸級、百萬噸級和千萬噸級。目前全球至少有2.3萬枚核彈頭，合併爆炸能力相當於15萬個在廣島爆炸的原子彈。在這2.3萬枚核彈頭中，美國和俄羅斯共有22萬多枚，法國、英國、中國、印度、巴基斯坦和以色列共有約1000枚。總當量相當於200多億TNT炸藥。把此數字除以全世界67億人口，就等於每個人天天頭頂著3噸炸藥威脅。

(一)第一代核武器:原子彈(圖1~5)

         有些原子序較大的物質被中子撞擊後會分裂成兩個較小的原子核及數個中子，同時釋出大量能量，此種可產生分裂的物質稱為可分裂物質，如鈾235及鈽239。原子彈就是利用核分裂反應製成的炸彈，有鈾彈和鈽彈兩種。鈽239可從用過核燃料中以化學方法提煉，技術較單純，工業能力較差國家會以鈽239作原料。天然鈾多為鈾238無法分裂，須經濃縮將鈾235分離出來，製造技術較困難。

                                         

 圖1 二次大戰丟在廣島的「小男孩」原子彈，     圖2  二次大戰丟在長崎的「胖男人」原子彈，比[小男孩]稍長.約3.2   

                                     

圖3廣島城市中心12平方公里內的建築物全毀，房屋毀壞率達70％以上。圖4  在長崎投下的核武器引起高達18公里的蘑菇雲 日本官方統計，死亡和失蹤人數達71379人，受傷人數近10萬。                  

維持核子連鎖反應所需的最少可分裂物質的量。不同的物質，受核子性質、物料型狀、純度、是否有中子反射物料包圍、是否有中子吸收物料等等因素影響，而會有不同的臨界質量(圖5)。有中子反射的球形鈾-235臨界點為15公斤左右。鈽則為10公斤左右。爆炸前鈾塊處於次臨界狀態下，引爆時鈾或鈽受到擠壓到達臨界質量即產生爆炸。各型原子彈如圖7~10所示。

圖5  原子彈構造

 

      

圖6  Mark I原子彈    圖7  MK 7原子彈           圖8   MK39原子彈

 

 

圖9 Mark V 原子彈1952年佈署                      圖10  Mark VI 原子彈 1949發展

 

(二)第二代核武器:氫彈

氫彈（又稱熱核武器），核武器的一種。主要利用氫的同位素（氘、氚）的核融合反應所釋放的能量來進行殺傷破壞。就其原理來說，它並不是「純淨」的核融合武器(圖11)；確切的說，它應該叫「三相彈」，核分裂引發核融合，核融合釋放出的中子誘發出更劇烈的核分裂，氫彈是利用原子彈作為點燃熱核原料的雷管，由原子彈爆炸時產生的高溫點燃熱核原料而進行熱核反應，釋放極大的能量，氫彈的裝料可以是氘氚，也可以是氘化鋰-6，由於熱核原料裝量沒有臨界質量的限制，氫彈可以做得很大，一般氫彈的爆炸威力可從數十萬噸到數百萬噸，甚至到幾千萬噸，熱核武器從爆炸開始到所有物質氣化飛散，只不過那百萬分之幾秒的時間，所以熱核原料必須具有夠快的反應速度，才不致於使過多的原料在還沒有發生反應就被炸散，氚和氘最容易發生融合反應，在高溫下這種反應會進行的最快，反應持續時間最短，並且在反應中放出的能量很大，易於提高或保持熱核反應溫度，所以最初製造的熱核武器是以氘和氚作為核原料的，它們都是氫的同位素，因此這種炸彈又稱為氫彈，在氫彈的彈殼裡，裝有氘和氚，為氫彈的核原料，另外有三個互相分開的鈾塊或鈽塊作為產生原子爆炸的核原料，此外還有一般炸藥所做的引爆裝置。

圖11  氫彈構造

 

 圖12 Mark 28 氫彈                                                                    圖13   MK53 氫彈

 

(三)核武器的爆炸景象

            核爆炸時，產生特異的外觀景象。除地下（水下）爆炸外，其共同的特點是依

  次出現閃光、火球、蘑菇狀雲(圖14)，並發出巨大響聲。 核爆炸瞬間產生的巨大能量，形成光輻射、衝擊波、早期核輻射和放射性污染四種殺傷破壞因素。前三種因素的作用時間，均在爆炸的幾秒至幾十秒之内，故稱為瞬時殺傷因素。放射性污染的作用時間長，可持續幾天，幾周或更長時間，以其放射性危害人員健康，因此稱為剩餘核輻射。此外，由核爆炸釋放的γ射線，使空氣分子電離，形成核電磁脈衝，它的作用時間不到一秒鐘。主要是破壞或干擾電子和電氣設備，尚未發現對人畜有殺傷作用。

　　在30km高度以下大氣層中的核爆炸，上述四種殺傷破壞因素在爆炸總量所佔比例大致為：光輻射35％，衝擊波50％，早期核辐射5％，放射性污染10％。但由于核武器种类、当量和爆炸環境的不同，能量分配的比例會有很大的差異。例如中子彈的早期核輻射（主要是高能中子）的能量比例可高達40％～80％，其它殺傷因素的能量比例則顯著降低。

   

            圖14   蘑菇狀雲

 

二、中國氫彈之父于敏

1967年6月17日，中國大陸成功地試爆了第一顆氫彈(圖15)，氫彈的爆炸成功是中國核武器發展的一個飛躍。中國氫彈之父于敏(圖16)是著名的核物理學家獲得了2014年度的中國國家最高科學技術獎，目前國際上的氫彈有兩種構型，一種是美國的是TU構型，一種是中國的于敏構型，正是于敏構型的氫彈讓中國大陸在氫彈的研製上以世界第一的速度，不到三年的時間就完成了由原子彈到氫彈的過程。中國的氫彈研製走的是一個完全自主創新之路，當時西方對中國高度的封鎖中，中國很難從國外獲得氫彈構型的相關資料，中國的氫彈是一個完全自主的全新的東西。實際上從美國的第一顆氫彈和中國的第一顆氫彈的比較可以看出，從技術上，中國的首枚氫彈比美國的首枚氫彈可以說大大前進了一步，美國的首枚氫彈完全是一個核爆炸裝置，幾十噸重的家伙，根本不具備實用作戰價值(圖17)。而中國的第一枚氫彈的小型化已經做到了相當好的程度，達到實戰水平(圖18)。台灣人與大陸人一樣都需要學習于敏精神，第一是探索自主創新之路的精神。台灣的軍事科技一直受到美國箝制，我們更需要自主創新，尤其是國防工業方面，要想讓台灣強大，立足世界就必須要能自主創新。第二于敏精神包含著高度的愛國精神，台灣不重視愛國教育，年輕人多缺乏愛國熱忱。于敏多年來一直默默無聞，甚至是隱姓埋名。他把自己的一生用在核武器、核技術的研發當中，若没有高度的愛國主義精神支撑，是不可能做到的。第三于敏精神包括了一種淡薄名利、甘心奉献的精神。于敏的家可說簡樸到令人吃驚的狀態。于敏在物質上没有做任何的追求，他把所有精力都放在科研，放在鑄造中國核盾牌的大業中。這顯然和貪官及不學無術上街頭的假學者形成極鮮明的對比。

世界上有五個國家擁有熱核武器(氫弹)：美俄英中法，但世界上只有兩種氫彈：美國氫彈及中國氫彈。78歲的于敏告訴記者，他最大的愛好竟是中國歷史、古典文學和京劇，他從小就會背不少古詩詞，至少有30年于敏是靠古詩詞的安眠來完成6小時的睡眠。于敏是1926年8月16日生于河北省寧河縣蘆台鎮(今屬天津市)，由于于敏在原子核理論物理研究方面取得的進展，1955年，他被授予“全國青年社會主義建設積極分子”的稱號。1957年，以朝永振一朗(后得諾貝爾物理獎)為團長的日本原子核物理和場論方面的訪華代表團來大陸訪問，年輕的于敏参加了接待給對方留下了深刻印象，日人回國后發表文章稱于敏為中國的“國產土專家一號”。1964年10月16日，中國大陸成功地爆炸了第一顆原子彈，1967年6月17日，中國用強五飛機空投(圖19)，取得了圓滿成功地爆炸了第一顆氫彈。從原子彈到氫彈，美國花了七年零三個月，英國花四年零三個月，法國花八年零六個月，前蘇聯花四年零三個月，而中國只花兩年零兩個月，速度之快是世界上絕無僅有的。

 

 圖15    1967年6月17日，中國成功試爆第一顆氫弹。   圖16 中國氫彈之父于敏

圖17      1952年美國試爆第一顆氫彈，體積甚大

圖18  中國第一顆氫彈

 

圖19  強五機投彈