一张借书卡换来核方案

　　早在20世纪70年代，美国哈佛大学一名普普通通的经济系学生迪米特瓦·林特，突发奇想地把自己埋进了图书馆。当他潇洒地从浩如烟海的资料堆中一跃而起之时，手中举着的竟是一份足以令世人瞠目结舌的研究心得：一份长达400余页的《制造核弹的方法》！美国核武器专家泰勒读完后禁不住掩卷惊叹：“这是我迄今所看到的最详细、最全面的报告。”

　　无独有偶，前不久英国《卫报》披露，1964年，五角大楼曾实施过一项代号为“第N国计划”的绝密行动。该计划就是要知道那些无法接触到保险柜中保密资料的非专家学者，能否破解“原子弹的秘密”。最终，两个刚出校门、没有任何经验、从没接触到原子弹研究秘密的大学生被选定为这一计划的试验对象。就是这样两个初出茅庐的小伙子，凭借自己在大学里所学的物理学知识和智慧，外加一张小小的借书卡，花了不到30个月的时间，即不到三年，就将一份完整的核弹设计方案交给了五角大楼。五角大楼的评审结果是：倘若按他们完成的设计方案如法炮制，那么一颗威力与当年美国投掷到广岛的原子弹没什么两样的核弹“一定会炸响！”

　　众所周知，核装置的物理设计涉及原子核物理、中子物理、辐射物理、等离子体物理、高温高压凝聚态物理、超音速流体力学、爆轰学、计算数学、材料科学等多种学科，是一项极其复杂的系统工程。美国当年为完成“曼哈顿工程”，调集了15万科技精英，投入20多亿美元，花了差不多整整四年时间。

　　上述事件发生在网络时代之前。今天，倘若有心者再想尝试设计核武器，恐怕连进图书馆都免了。“给我一台电脑，想要什么请说话。”

　　时过境迁，难道说核武器设计难度随时间的推移已经大打折扣了？回答是否定的。技术自身的含金量没有变，发生变化的只是与核相关的各种技术公开的范围。

　　随着科学技术的发展，核能在各个领域的应用日趋广泛，一直笼罩在核武器头上的神秘面纱早已飘落在地，原子弹的技术原理已经公开化。大学生利用公开资料独自完成原子弹设计方案一点都不奇怪。但必须清楚的是，物理设计只是纸上谈兵，它与工程实现相距甚远。所遇到的工程问题，哪怕只是在一个小小的细节上出了问题都会使打造原子弹前功尽弃。没有强大的科技、工业实力为后盾，纵有蓝图也是枉然。

　　脚踏核电站跨越核门槛？

　　一纸《不扩散核武器条约》把世界上绝大多数国家封在了核门槛之外，说应该也好道不公也罢，画地为牢，先困住核武器这只怪兽，然后再设法彻底销毁，这不仅是世界上绝大多数国家的一致愿望，更是人类自身生存的必然要求。核能本身并不邪恶，和平利用潜力巨大的原子能同样是技术进步与人类生存的需要。目前，核电发电量已经占全球发电总量的1／6以上。

　　1998年5月印度不顾世人反对，悍然进行了5次核试验。随后，其宿敌巴基斯坦也对抗性地进行了5次核试验。印巴两国双双迈入了拥有核武器的国家之列。世界响起一片斥责声，但一些偷偷发展核武器的准核国家在如此强烈的刺激下也开始跃跃欲试。回顾近几年的新闻热点，先是伊拉克，后是伊朗，现在又轮到了朝鲜，指责这些国家醉翁之意不在酒，发展核电站是为瞒天过海谋求获得制造原子弹核材料的报道，真真假假，此起彼伏，每每烧红了全球媒体的版面。那么，核电站与原子弹间究竟有什么联系呢？

　　从理论上讲，纯民用核电站的建设及相关技术研究与核武器制造相去甚远。首先核电站与核弹的核反应完全不同。在核电站的反应堆里，核能的释放是缓慢的、受控制的、长期延续的；而核弹爆炸则是瞬间的、不受控制的。此外，两者所需的核材料也存在天差地别。以国际上最多的压水堆核电站为例，它使用的是稍加处理的天然铀，其中的铀235的浓度只有3％左右，是低浓铀，而原子弹用的是富集度高达93.5％以上的高浓铀或者钚239。由此可见，核材料的高度浓缩技术是核电站所不需要的，这也是核电与核武在技术上最本质的不同。

　　制造原子弹的核裂变材料主要有铀235和钚239两种。二战时美国扔在广岛的第一颗原子弹“小男孩”是铀弹，而丢在长崎的“胖子”则是颗钚弹。

　　天然铀矿石不仅稀有而且极难提炼。天然铀矿石中铀235含量仅有0.7％，其余都是不能发生链式反应的铀238。从天然铀矿石中提取铀235,首先要把铀238分离出去，不断提高铀235的浓度，对其“浓缩”。铀235的浓缩过程是一个非常复杂的系列工艺流程，需要很高的科技水平。铀235和铀238的化学性质几乎完全相同，无法进行化学分离，只能采用离心法、气体扩散法和激光法等物理学方法进行浓缩。欲得到一公斤铀235,需从铀矿石中提炼出140公斤纯金属铀，而铀矿石的需要量则更大，为200多吨。这要经过探矿、开矿、选矿、浸矿、炼矿、精炼和最后浓缩分离等一系列生产过程，可想而知，即便是本国有铀矿资源，要得到铀235含量达93.5％以上的核武用铀，仍需要一个何等庞大的工业体系来支持。

　　钚239这种化学元素其实在自然界中并不存在，它是由铀238经中子照射后转换而成的，要靠人工方法对核反应堆废料进行后处理才能提取。目前通常采用添加化学催化剂的提取方法，先把核废料放在浓硝酸中溶解后，再加入催化剂即可分离出钚239。钚弹中钚239的浓度必须达到93％以上。用钚239制造出来的原子弹无论是爆炸当量还是辐射强度都要大于相同质量的铀235制造的原子弹。造一颗2万吨级TNT当量的原子弹大约需要8公斤钚239,如果浓度很高，则只要4—5公斤就够了。

　　核电站与原子弹虽说在技术方面有很大差异，可发生的毕竟都是链式反应，用的毕竟也还是同一种基本材料———铀。已经或正试图一意孤行踩着核电站跨过核门槛的国家并不罕见，人们对一些国家热衷发展核电持怀疑态度也不是没有道理。日本就是一个赋予和平利用核能以特定任务、旨在完善和发展核技术最典型的国家。据报道，它首先是以建设核电站的需要为名，大力收购美、英、法等国总量达40多吨的核废料，关上门再私下进行处理和钚再回收，曾扬言几周内就可生产出核武器。

　　为了绝对安全起见，国际社会已把防扩散作为核反应堆改进的一个方向，严禁扩散3项敏感技术，它们是：铀的同位素分离技术（又叫铀浓缩技术）、乏燃料的后处理技术（可从核废料中提取钚239的技术）和重水生产技术（可以用来生产氢弹的原料———氘和氚）。

　　未过起爆关核弹是摆设

　　拥有核燃料只是第一步，接下来进行核爆炸的裂变装置的设计制造更是难关重重。要制造一枚原子弹，不仅需要有用作裂变燃料的原材料，更需要有触发装置，以及一种能够在核弹发生爆炸前使大部分燃料发生裂变的技术（否则核弹会失败）。

　　设计原子弹，首先要闯过的关口就是如何确定好能引起原子弹爆炸所需要的“临界质量”。所谓临界质量是指使裂变物质在特定条件下，能够实现自持链式反应所需的最少裂变物质的数量，与临界质量相对应的裂变物质的体积被叫作临界体积。它与裂变物质的种类、纯度、密度以及装料的几何形状和特殊的结构等诸多因素有关。

　　原子弹的起爆结构可分成枪型和内爆型两大类。枪型原子弹的原理是，当雷管被引发后，烈性炸药发生爆炸，将一块圆柱状的亚临界质量铀块像枪弹一样，经过导向槽射向两块固定的中空球形亚临界铀块的中间，使铀块的总质量大大超过临界质量而引发核爆。“枪型”原子弹虽然具有结构简单容易制造的特点，但是却存在核装料利用率很低的缺点。这是因为每块核装料的质量都不能超过临界质量，而两块合拢的最大质量仅比临界质量多出不到一倍，这样爆炸威力也就不大。

　　广受青睐的是内爆型设计，所谓内爆型原子弹就是一个利用双层普通烈性炸药制成的球形装置，在球的中心安置着一个小于临界质量的核装料小球，球心处装有用来引发链式反应的中子源。通过电雷管同步点火，外层炸药各点同时起爆，形成一种向球心聚焦的压缩波，小球由于瞬间受到猛烈的向心压紧力，使核装料密度大大增加，达到超临界质量条件。此时，再由球心的中子源控制点火时间，等到压缩波效应最大时，在中子源作用下形成核裂变链式反应，最终引起威力巨大的核爆炸。由于这种“内爆型”结构的原子弹产生压缩效应的时间远比“枪型”结构的合拢时间短，因此可避免过早点火的缺点。这样在“枪型”结构中难于安全应用的钚239装料，往往能在“内爆型”结构中采用。

　　起爆装置关最大的技术难题是高爆炸药的合理配置。起爆时，在百万分之一秒的时间内同时引爆快速燃烧和慢速燃烧的两种常规炸药，才能实现真正的核爆炸。如果定时误差超过上述要求，或者两种炸药配比不对，就会大幅度降低常规爆炸所产生的压缩效果，致使核爆炸威力减半，甚至形不成核爆炸。一些暗中研制原子弹的国家，就是在这一关面前一筹莫展。

　　未经核试验莫谈核武器

　　1996年9月10日，联合国第50届大会全体会议以压倒多数通过《全面禁止核试验条约》后，用计算机模拟取代传统核爆试验可以达到同等试验效果的介绍就层出不穷。可这种在已有核爆炸试验的基础上将各种参数编程输入超大型计算机，用化学爆炸、实验室、计算机对核爆炸物理过程和核爆炸效应进行模拟的方法，对今天那些急于造出核武器的国家无疑是一个比造一颗原子弹更难达到的目标。

　　自1945年7月16日美国首次核试验到1996年9月《全面禁止核试验条约》通过为止，全世界共进行了2047次核试验。其中美国715次，前苏联715次，法国210次，英国45次，中国45次，印度1974年进行了一次。由此可见，核武器大国的强大核力量正是通过一次次的核试验壮大起来的。只可惜，全球再怎么一体化，核大国的核数据库也绝不会与人分享，哪怕是一个数字。此类数据，莫说图书馆、网络，就是100个007同时出击也一样会铩羽而归。

　　从核大国走过的道路可以清楚看到，核试验是发展核武器的重要技术措施和前期技术准备，只有通过试验才能确定技术数据，确定如何更改原设计方案，研究不同环境下核爆炸现象和各种杀伤破坏效应的变化规律，也才谈得上进而研究手中核装置的军事用途。真正完成完整的核武器物理设计，没有强大丰富的试验数据库的支持是难以想象的。

　　是否踏上核门槛，嘴上说了不算。完成一系列必要的试验才是对是否真正掌握了核武器技术的最后检验。对绝大多数国家而言，切实可行的办法依旧是直接进行核爆炸试验。不管是在大气层、高空，还是在地下、水下进行，大多数国家目前还只能靠这种方式直观、全面地了解自己核装置的性能、威力及发展核武器的前景。

　　即便像印巴那样甘冒天下之大不韪，不惜挑起核试风暴强行试验，即使核装置爆炸成功，也只能说是初步具备了核武器的制造能力，还不能算是拥有真正意义上的原子弹，充其量也就是向世界宣告自己是真的有了跨进核门槛的资格。

　　不光要造出还得扔出去

　　费尽千辛万苦，过五关斩六将，核爆的蘑菇云也冲上了天，为何还不能说掌握了原子弹？其实道理很简单，即使再疯狂恐怕也没有哪个当权者敢在自己国土上用原子弹来他个玉石俱焚。有了原子弹却无法打到对手的土地上就不能说跨进了核门槛。

　　真正的核武器由三部分组成：即核战斗部、运载工具和指挥控制系统。

　　有了核武器就必须拥有相应的投掷手段。核爆成功后，接下来的小型化和武器化的问题仍然是绕不过去的一关。核武器搭载试验同样必不可少。

　　一般来讲，战略原子弹主要装在导弹、航空炸弹上，发射平台包括各种射程的弹道导弹、巡航导弹、核潜艇、战略轰炸机等。不过，随着弹道导弹拦截系统的飞速发展，弱国凭借自已那有限的运载手段，究竟还有多少机会把得之不易的原子弹扔到对手的头上，实在是大有疑问。

　　扔不出去的原子弹其实际意义上的威慑能力必定大打折扣。

　　从《不扩散核武器条约》到《全面禁止核试验条约》，尽管冷战结束条约成山，照样阻挡不住核武技术的扩散，徘徊在核门槛跟前的国家远不止一个两个。据1997年英国《简氏武器系统年鉴》估计，以色列、印度和巴基斯坦实际上已有核武器，还有17个国家和地区具有制造核武器的潜力。他们是日本、韩国、朝鲜、中国台湾、伊朗、伊拉克、利比亚、阿尔及利亚、澳大利亚、加拿大、意大利、德国、奥地利、比利时、荷兰、丹麦、西班牙。1998年5月，印度、巴基斯坦已不顾世人反对进行核试验，宣布自己成为有核国家。

　　不仅一些准核国家跃跃欲试，那些已经掌握了先进核技术的国家更是马不停蹄地寻求更新、更强的核威慑力量，以反物质武器、金属氢武器为代表的“第四代核武器”也已经呼之欲出。

　　1945年，冠以两个可爱名字，“小男孩”和“胖子”的原子弹落在了日本的广岛和长崎，两座城市从人间“蒸发”，十余万人丧生，二十多万人遭受严重核辐射。目前，我们这颗蔚蓝星球上已存在足以让我们的家园连同人类自身消失几十乃至上百次的核武器了，可全世界现在仍有可制造核武器的高品位钚约250吨，铀约1500吨。如按每件核武器需要8公斤钚计算，还能制造出多少核武器可想而知。然而，人类只需被毁灭一次就够了！