平均3天造一枚核彈,近日美國公開了中國核彈頭生產速度!_風聞
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前段時間,美國國防部發布的《2024中國軍力報告》中提到,“中國的核彈頭數量正在快速增長,從去年500枚增長到今年的600枚,並且預計2030年數量將達到1000枚。”
也就是説,中國在過去一年的時間裏,生產了100枚核彈頭,平均換算下來大概3天半就能生產一枚足以摧毀一座城市的核彈頭。

有人可能會問,這個產能到底算快還是算慢?畢竟當年美蘇冷戰時期,雙方可都是擁有數萬枚核彈頭的,足以毀滅人類好幾遍。

▲1956年,美國曾打算用1100枚核彈徹底摧毀共產主義國家,其中中國也被重點關注。
一直以來,中國擁有的核彈頭數量在有核國家裏並不算多,在1984年美國國防情報局曾經指出中國大約擁有150-160枚核彈頭,到2009年美國預估中國可能擁有180枚,其中至少有20枚洲際彈道導彈能夠直接瞄準美國本土。
2019年,國際上評估中國大約有290枚核彈頭,也就是説,中國在10年時間裏,增加了100多枚核彈。中國外交部曾經説,所有核武器國家裏中國擁有最少得核武器儲存量,這意味着中國對外公開承認的核武器數量與英國的200枚水平接近。

而且中國式目前聯合國五常中唯一宣佈核武器安全承諾的國家,承諾包括:不會對無核武器國家使用核武器、只會維持最低核嚇阻能力、不首先使用核武器。可以説,中國是最不願意使用核武器的國家。
而最近兩年,中國在核彈頭數量上持續增加,只能説明,目前的世界形勢越來越不樂觀,為了在新的世界大戰爆發時,擁有足夠的能力保護自己的國家和人民,中國這個工業強國也開始有備無患了。
那麼生產核彈頭需要什麼?其他國家大概多久能生產一枚?‘’

無論是原子彈還是氫彈,都是需要核裂變的,簡單來説,就是通過讓重原子核分裂成兩個更輕的原子核,釋放出巨大的能量,最常用的材料是鈾-235或鈈-239,氫彈比原子彈的多了核聚變材料,也就是氫的同位素——氚和氘。

▲鈾-235
要想生產核彈頭,第一步就是獲取裂變材料,由於鈾-235的裂變截面較大,受到中子撞擊後容易發生裂變,因此它是原子彈製造的關鍵成分。

地殼中的鈾含量約為0.0004%,富礦中的鈾含量僅為1%到4%,天然鈾礦中包含鈾-234、鈾-235和鈾-238,而鈾-235佔0.71%,難以裂變的鈾-238佔99.28%。

▲鈾礦石
所以,可作為武器級的鈾-235濃度至少得在90%左右,這種高濃度的鈾被稱為武器級鈾,要想提取鈾-235,必須將鈾-235與鈾-238分離。由於鈾-235和鈾-238化學性質幾乎一致,重量只有微小區別,所以想要獲得這個純度的鈾-235,就像從一堆沙子裏挑出細微的金粉,非常費力。
最早,科學家是使用電磁分離法來提取鈾-235。這方法聽起來高大上,其實就是利用鈾-235和鈾-238微小的質量差,讓它們在強磁場下分離。
過程是這樣的:先把鈾氣化,用電讓它變成帶電離子。然後通過高壓電極將離子引導出來,接着送入帶有強磁場的大型真空室中。在磁場作用下,鈾-238由於質量較重,偏轉一定角度後會落入收集器,最終可以通過電荷中和的辦法來回收,這樣較輕的鈾-235就和較重的鈾-238分開了。

但問題是這種方法太燒錢了,要知道,建一座電磁分離廠需要1100台分離器,需要消耗大概1.5萬噸銀,而且在生產的過程中消耗能源巨大,可每天提取的鈾-235只有幾克,想造一枚原子彈,至少兩年起步。

後來,人們發明了氣體擴散法,這個方法是利用鈾-235和鈾-238氣體分子重量的差異,將含有鈾-235和鈾-238的六氟化鈾氣體壓送通過多孔薄膜。這樣就能讓較輕的鈾-238氣體分子能夠迅速穿透薄膜,而把鈾-235氣體分子擋在外面,不過這種方法跟前面的電磁分離法差不多,都是大力出奇跡的辦法。

因為要想提高鈾-235的濃度,必須反覆進行擴散和濃縮,這就要建造一個氣體分離廠,至少需要4384級擴散設備,耗電量極為恐怖。現在,更多國家用的是離心分離法,這個方法簡單來説,就是把鈾變成一種氣體,放進高速旋轉的離心機,離心機轉得越快,離心力越大,鈾-238因為重被甩到外層,鈾-235則留在中心,從而實現富集。

這樣的話就可以把效率提高不少,每一台離心機一年能提取幾十克高濃度的鈾,6000台離心機的年產量大約為300千克,且其耗電量僅為氣體擴散法的1/25,像今年11月底的時候,伊朗針對美國的制裁,就公開核計劃並啓動數千台國產離心機。
不過,造離心機本身也是技術活,每台都像藝術品,造價高昂,離心機的耗電量也極大,很容易讓一箇中小型國家懷疑人生,一般的國家根本承受不了。
而且離心機和氣體分離法用的擴散膜都是被IAEA緊盯着的技術,風吹草動都會引發IAEA的追查,一般國家還真玩不轉這個。

當前最為先進的技術是激光分離法,基本原理是利用一台紅外激光器,專門對鈾-235起作用,激發氨氣稀釋的六氟化鈾氣體。
緊接着,另一台激光器照射生成的五氟化鈾,並將回收的五氟化鈾加熱至3000℃,使其汽化為原子狀態,隨後,採用可調諧激光電離鈾-235原子,再通過電磁分離方法將其收集起來,這種方法憑藉體積小、能耗低和分離效率高的優點,成為當今核大國的心頭好。

製造原子彈的除了鈾-235,還可以用鈈-239,它的裂變截面是鈾-235的1.7倍,因此算是一種更為優越的裂變材料,但是鈈-239在自然界中並不存在,必須通過慢中子轟擊鈾-238在反應堆中才能合成出來。

鈈-239的生產過程通常分為這麼幾步,首先要把天然鈾棒放進反應堆裏,在反應堆中,鈾-235的原子核會吸收一個慢中子,並釋放出2至3個次級中子。
隨後,另一個慢中子會繼續撞擊鈾-235原子核,與鈾-238發生反應,生成鈾-239。然後鈾-239經過衰變轉化為鈈-239。

在積累足夠的量後,將其取出,溶解在硝酸溶液中儲存2至4個月,而後通過沉澱法、溶劑萃取法或離子交換法,將鈈從鈾中分離出來。
分離後的鈈鹽與金屬鈣混合並經過煅燒處理,就能得到金屬鈈,其整個過程如下,這個過程雖然看起來比提取鈾-235簡單,但仍然需要極高的技術。而且裂變材料有一個臨界質量,只要放在一起的核材料多了,就會自發裂變,在這一過程中,反應堆在產生鈈-239的同時,還會生成鈈-240。

隨着照射時間的延長,鈈-240的含量會逐漸增加,影響核彈的穩定性,所以科學家必須控制反應時間,頻繁更換燃料,石墨反應堆因為能在線更換燃料,成為理想的鈈生產設備,但建造這樣的反應堆同樣非常昂貴。

雖説為了防止自發裂變,平時裂變材料一般不會一起放太多,但引爆時卻需要裂變材料快速聚合,在一箇中子發生器激發下,瞬間發生鏈式反應。不過,要想製造中子發生器就需要真正的核試驗,否則發射時機、反射材料都無從談起,至於計算機模擬,在沒有原始數據的情況下建立模型,就無異於瞎子摸象了。
製造氫彈的化需要鈾、鈈和聚變材料,最早的氫彈採用了液態氘氚混合物作為燃料,還要保持在液態狀態,這就必須得把温度降至零下253攝氏度,這意味着一套龐大的製冷設備。

製造氫彈的原料很簡單,氘和氚即可,製造要求與原子彈相似,但工藝上更加複雜和困難,而且氚的成本極為昂貴,且無法長期儲存。
擁有氫彈技術的國家,首先需要掌握通過反應堆生產鈈的技術,並具備分離同位素的鈾濃縮技術。此外,還需要掌握提煉重水併合成氫彈核心材料——氧化鋰6的工藝。

核武器製造困難與否的核心取決於鈾礦和工業體系,如果某國有鈾礦和完善的工業基礎製造核武器本身並不算太困難。1947年時,美國才造了25顆原子彈,而到1949年底,美國擁有的核彈數量約達235顆,隨着蘇聯核彈爆炸成功,美國開始繼續加速核武器的製造。

▲美蘇核彈頭數量對比
1950年蘇聯擁有5顆核彈,美國有369顆,到1953年蘇聯核彈數量增至120顆,而美國有1436顆,短短3年時間,美蘇核彈數量就翻了4倍,美國增加了1000多枚。在美蘇冷戰最高期,蘇聯擁有4.5萬枚核彈頭,美國擁有3.2萬枚,這個生產速度可比3天一枚快多了。
目前,雖然核武器製造圖紙、工藝、流程等已全面公開了,但並不是哪個國家跟造香腸一樣快速大量生產核彈頭的。

▲朝鮮核設施
由於國際上會對企圖研製核武器的國家實施經濟制裁,所以中小型國家很難獲得足夠的核武器原料。
2015年,多國聯合對伊朗進行制裁,移除伊朗囤積的98%的濃縮鈾,封存三分之二的鈾離心機、限制研發並拆除反應堆的核心部分,事後判斷,遭到制裁後的伊朗至少需要12個月才能收集足以建造一枚核彈的核燃料。

▲伊朗核設施
但在美國退出伊核協議之後,伊朗的核進展非常顯著,去年美國高級將領稱,伊朗現在只需要不到兩週就能收集出一枚核彈的核材料,並且在幾個月內製造出核武器。


所以説,核彈頭製造的背後,不只是技術,更是實力與博弈的較量,有資源不等於能造,有技術不等於敢造。現在的核彈頭早已超越科技,成為國家意志的終極考驗。