第一节 核武器
在人类迈入21世纪门槛的时候,核战争的幽灵仍在地球上游荡。它是20世纪30年代核技术发展的产物。1945年7月16日第一颗原子弹试爆的成功,标志着一个新纪元的开始。二战以后的半个多世纪里,伴随着现代高科技的飞速发展和国际军事、政治斗争的需要,核武器及其技术的发展突飞猛进,核武器从第一代发展到第四代,从单一种类发展到“成员”繁多,从一国专有发展到多国拥有。核武器的发展已经把人类自身推向一种“两难处境”——在毁灭对手的同时也将毁灭自己。广岛、长崎的人间惨剧、美苏数度一触即发的核战争危机、核扩散阴云的一再威胁,使人们记忆犹新。而1998年5月11日和13日,印度在48小时内连续进行了5次地下核试验。在印度核试验的影响下,当月28日和30日,巴基斯坦也连续进行了6次核试验。印巴两国的核试验,将导致世界范围的新一轮核军备竞赛。印度和巴基斯坦的核爆竞赛,再次警告人们:核武器仍然是笼罩在人类头上的达摩克利斯之剑!
一、核武器概述
1.核武器的概念
核武器是指利用原子核裂变或聚变反应,瞬时释放出巨大能量,造成大规模杀伤破坏效应的武器。从狭义的技术角度上说,核武器仅指能产生核爆炸的核装置本身。核装置由核装料和高能炸药系统组成,它与引爆控制系统一起组成战斗部,装入弹头壳体即构成核弹头。核武器通常是指由核弹头及运载工具组成的系统,如核导弹等。其主要种类有原子弹、氢弹、中子弹和特殊性能核武器。
原子弹是利用重核链式裂变反应释放出的巨大能量,产生杀伤破坏效应的核武器,亦称裂变弹或裂变武器。原子弹主要由核装料铀235、钚239、起爆装置、炸药和中子源等组成。氢弹是利用核裂变装置爆炸的能量引发氖等轻元素原子核的聚变反应释放出的巨大的能量,产生杀伤破坏效应的核武器,亦称聚变弹或热核武器。氢弹主要由热核装料氖化钾和引爆装置及小型原子弹等组成。特殊性能核武器是通过设计调整核战斗部性能,以增强或削弱某些杀伤破坏因素的核武器,包括增强X射线弹、冲击波弹、核电磁脉冲弹、感应放射性弹等。
2.核武器的分类
核武器有多种分类方法。按作战使用目的不同核武器一般分为战略核武器和战术核武器两大类。战略核武器是用来攻击敌方战略目标或保卫己方战略要地的核武器。这类武器一般是由大威力(其当量常在几十万吨以上)的核弹头和射程较远的运载工具组成。战术核武器是指为了达到战役、战术目的而使用的射程较近、威力较小的核武器(其当量常在几十万吨以下,多为万吨级)。战术核武器种类繁多,有近程地地核导弹、核航空炸弹、舰舰和舰空核导弹、反潜核导弹、核深水炸弹、核炮弹、核鱼雷、核地雷等。还可以按运载、投放方式区分,按释放能量原理区分,按技术发展水平区分等等。
核武器的威力(指核爆炸时释放的总能量)通常用“TNT当量”(同样能量所需炸药的质量)度量。目前,特大当量核武器是俄罗斯的SS-9II型战略核导弹,单弹头当量为2500万吨;最小当量核武器是美国的W54特种核地雷,当量仅为10吨。核武器的威力与当量大小有直接关系,其杀伤破坏半径是随着当量的增大而增大的,但并不是与当量增大的倍数成正比,即使核武器的当量成百倍地增加,它的杀伤破坏半径也仅增加几倍。
3.核武器的爆炸方式
核爆炸方式是指核武器在不同介质、不同高度或深度实施爆炸的方法和形式。通常分为空中爆炸(包括低空、中空、高空和超高空四种爆炸)、地(水)面和地(水)下爆炸。
核爆炸方式对核武器的杀伤破坏作用有很大影响。当量相同而方式不同的核爆炸,所产生的杀伤破坏效果、造成放射性沾染的程度和爆炸景象等都有所不同。
4.核武器杀伤破坏因素及特点
(1)杀伤破坏因素。杀伤破坏因素是指核爆炸瞬间释放的巨大能量形成或转化而来的杀伤破坏因素。可分为光辐射、冲击波、早期核辐射、核电磁脉冲和放射性沾染五种。
A.光辐射。光辐射是指核爆炸时从高温火球辐射出来的光和热。主要特点是传播速度极快、热效应强、作用时间短。光辐射可造成人员皮肤、眼、呼吸道烧伤和闪光盲。烧伤程度分为轻度、中度、重度和极重度四个等级。它还能使物体熔化、碳化、燃烧和造成火灾。
B.冲击波。冲击波是指核爆炸瞬间形成的高速高压气浪。主要特点是传播速度快、压力强、作用时间短。冲击波可造成人员的直接杀伤和间接杀伤。使人耳鼓膜和内脏出血或破裂、颅脑损伤、骨折、皮肉撕裂等。它还能严重毁坏建筑物、工事和其它物体。
C.早期核辐射。早期核辐射是指核爆炸最初十几秒内,从火球和烟云中释放出的γ射线和中子流。主要特点是传播速度快、穿透能力强、能使某些物质产生放射性、但作用时间短。早期核辐射能造成人体生理机能失调和中枢神经系统紊乱,患一种急性放射病。放射病的轻重主要取决于吸收剂量,一次吸收剂量不超过0.5Gy(50拉德)就不会患放射病。它还能使某些物质失能或失效。
D.核电磁脉冲。核爆炸释放的γ和X射线与周围的分子、原子相互作用产生大量带电粒子,这些粒子高速运动,在爆心周围形成很强的瞬时电磁场,并以波的形式进行传播,这就是电磁脉冲。主要特点是作用范围广、电场强度高、频谱范围宽、传播速度快、作用时间短。电磁脉冲对人员无杀伤作用,对一般物体也没有破坏作用,只对无防护的电子设备、电路和元器件有干扰和破坏作用。
E.放射性沾染。核爆炸产生的放射性沉降物质对地面、水、空气、食品、人体、武器装备等造成的污染称放射性沾染。因作用时间长,又称延缓性杀伤破坏因素。主要特点是来源多、能放出多种射线、沾染持续时间长、放射性难以改变。放射性沾染通过体外、体内照射和皮肤沾染造成人员伤害,使其患放射病。它还可以使某些食物和物体产生感生放射性。
(2)核武器的特点。核武器与常规武器相比较,主要有以下特点:
A.多种因素综合作用,杀伤破坏效应复杂严重。核爆炸产生的5种杀伤破坏因素,几乎是同时发生的,使遭袭区域瞬即发生人、畜大量死伤,众多物体严重毁坏,城市变为废墟,战场环境改变,使救治、抢修、恢复异常复杂、困难。
B.针对目标不同,可选择使用多种手段和方式。例如,为摧毁坚固的地面目标,造成阻止敌方行动的弹坑或沾染,可采用地面爆炸;为了利用核电磁脉冲迅速破坏敌方雷达、计算机、指挥通信系统,可在目标上空实施超高空爆炸。
C.杀伤破坏范围大。核武器的杀伤范围比常规武器大数百倍、数千倍甚至数万倍。一枚2万吨当量的核空爆可使7km2范围内的暴露人员85%以上受中度伤害。
D.杀伤和破坏作用时间长,精神威胁大。放射性沾染体内照射对人员的伤害有的可达几个月、几年、甚至更长。
二、核武器发展概况
1905年,德国著名物理学家爱因斯坦在他的狭义相对论中提出了“质能相当论”,它奠定了研制原子弹的理论基础。1938年,德国物理化学家哈恩和斯特拉斯曼经过试验发现铀原子核裂变现象,使爱因斯坦的质能相当性理论得到证实。之后科学家们进一步发现链式裂变反应。德国是现代物理学的发祥地,本世纪二三十年代致力于揭开原子裂变奥秘的科学家中有许多都是德国人,德国军方受战争驱动,图谋制造超大规模杀伤性武器,极力推动原子弹研究。美国从1939年底开始筹备、研制,1941年日本偷袭珍珠港后,美国的原子弹研制计划——“曼哈顿工程”计划正式上马。由陆军部长史汀生和马歇尔将军全面负责研制工作,著名科学家奥本海默任实验室主任,共动用了约10万科技人员耗费20多亿美元,历时4年,终于在1945年7月,制成了三颗原子弹。它们分别是“小男孩”、“大男孩”和“胖子”。前者使用铀(235)、后两者使用钚(239)作为核装料,并于同年7月16日首次进行了核爆炸试验,成为世界上最早掌握核武器的国家。同年8月6日和9日,美军把另外两颗原子弹投到了日本的广岛和长崎,这是人类战争迄今仅有的使用核武器的战例。
1949年前苏联研制成功原子弹,打破了美国对核武器的垄断。美国为保持其领先地位,又于1952年研制成功威力更大的氢弹。自从核武器出现后,美苏等国一直把核威慑战略看作国家军事战略的重要组成部分,核武器一度成为超级大国推行核讹诈的得力工具。不仅美苏之间数度处于核大战一触即发的边缘,广大第三世界国家也常常成为美苏核恐吓的目标。因此,拥有这种所谓“绝对武器”就成为许国家包括一些贫穷国家追求的目标。巴基斯坦前总统布托谈到巴基斯坦发展核武器问题曾说:“我们就是吃草根树叶,甚至忍饥挨饿,也要制造出我们自己的核弹,我们别无选择。”无论是迫于美国等核大国动辄拿起“大棒”进行军事恫吓的压力,还是基于提高国家实力地位的动力,或者是出于成为地区霸权国家的野心,现已形成了5个核武器国家,3个事实上的核武器国家以及5个跨入核门槛国家的局面。
据统计,全球核武器储备规模在20世纪80年代末期达到顶峰,核弹头数量近6万个,其中美国占38%,前苏联占60%,其他核国家仅占2%。目前,美国部署战略核武器7900枚,俄罗斯部署7000多枚核弹头,独联体其他国家部署2653枚核弹头,法国部署524枚,英国部署54枚。
从1939年开始研制核武器,其规模不断扩大,技术水平不断提高,发展速度十分惊人,已发展到第四代,形成了包括战略、战术核导弹,核航空炸弹、炮弹、钻地弹、地雷、水雷、深水炸弹在内的核武器系列。60年代以后从陆地、空中、水下发射的导弹相继出现,将核武器推向新的发展阶段。现已形成了从大至小、从远至近、从地域至空域和海域、从单弹头至多弹头、从单弹种至多弹种、从单一当量至多种可调当量的完整系列。
20世纪90年代以来,核武器发展进入转折时期,大部分战术核武器将被销毁或封存,战略核武器也将有较大削减;但仍将保持核威慑的规模和实力。核大国,特别是美俄两国,都将核武器作为国家军事力量的支柱,以核威慑作为其战略基础。
从核武器技术发展看,核武器可分为四代。第一代是原子弹,第二代是氢弹和中子弹,第三代是核定向能武器,第四代是正在研究的新式核武器。
三、我国核武器发展概况
美苏在争夺核霸主地位的同时,凭借它们的核军备优势一再对无核国家进行赤裸裸的核恫吓和核讹诈。中国奉行独立自主的外交政策,拒绝把自己纳入任何一个超级大国的战略轨道。中国发展核武器,一开始就是在生存压力下不得已而为之的。美国一批销密的文件证实,五六十年代,在抗美援朝战争和台湾海峡危机中,美国曾考虑过对中国实施核打击。50年代末60年代初,中苏关系恶化,中国在继续受到美国的核压力的同时,也面临苏联的核打击威胁。1969年珍宝岛自卫反击战前后,苏联就扬言要对我国进行“外科手术式”的核袭击,“摧毁中国核研究设施”。
1955年1月,毛泽东主持中央书记处会议,作出发展核工业的决策,启动了原子能研究工作。研制核武器是一项十分宏大的系统工程,它涉及到方案理论研究、铀矿资源勘察和开采、高浓铀和核部件的生产、核武器试验、武器化的定型生产以及“两弹”(原子弹和导弹)的兼容性和飞行试验等众多专业门类和行业部门。1964年1月,生产出第一批合格的浓缩铀,取得突破性的进展。1964年4月,加工出第一套核部件,为原子弹研制提供了关键条件。1964年6月6日,在几千次小型试验和8次大型试验的基础上,在青海进行了最后一次全弹爆炸试验。1964年10月16日14时,随着一声山呼海啸般的巨响,中国的第一颗原子弹试爆成功了。这历史长河中短暂的一瞬间,被永远地载入中华人民共和国的史册。美国在收集到的放射性微尘中,发现中国使用的是铀235裂变材料,而不是钚239制成的原子弹时,惊呼中国制造核武器技术之高出乎预料,认为中国人在核工业初期就超过了俄国人、英国人、法国人。在首次核试验成功的基础上,中国核能事业得到了飞速的发展。1965年5月,在罗布泊上空以飞机空投方式成功地进行了第二次核试验。1966年10月进行了中程导弹运载核弹头的实弹试验,完成了两弹结合。经过5次核试验,1967年6月17日成功地进行了氢弹试验。从原子弹到氢弹,中国仅用2年零8个月,而美国用了7年零4个月,前苏联用了4年,英国用了4年零7个月,法国用了8年零6个月。在5个核国家中,中国的发展速度是最快的。1969年9月23日,在罗布泊地区,中国又成功地进行了首次地下核试验,标志着中国已经进入独立掌握核力量的行列。
1960年,中国开始自行研制第一枚中、近程地地弹道导弹。1964年6月29日研制出的第二枚中、近程地地弹道导弹飞行试验成功。1966年10月,在中国西部成功进行了“两弹结合”的第一次导弹武器试验,导弹飞行正常,核弹头在预定的距离和高度实现核爆炸。中国自行设计的中、近程地地导弹与核弹头结合,大大提高了中国核武器的实战效能。美国根据自己的经验,曾经推断中国在爆炸第一颗原子弹后,至少10年以后才能掌握导弹核武器,但中国只用两年时间就走完了美国13年才走完的路。
1957年12月,中共中央军委即决定组建炮兵教导大队。1959年7月,中国人民解放军炮兵将原教导大队改编为中国人民解放军最早的一个地地导弹营。1966年6月,组建了战略导弹部队领导机关,这是中国独立的战略核反击力量创建的开始。同年7月1日,中国人民解放军第二炮兵领导机关正式成立。从1968年起,先后组建装备中国自行设计制造的近程、中程、远程导弹的地地战略导弹部队,并逐步组建了配套的战斗保障和技术勤务部队。1965年,中国开始研制中远程导弹。1970年1月31日,中国第一枚两级中、远程导弹首次发射成功。1971年9月,首次洲际火箭飞行试验获得基本成功。在多次飞行试验的基础上,1980年5月18日,由中国西北部的酒泉发射场向太平洋中部吉尔伯特群岛以南半径70海里圆形海域范围内的公海上发射全程洲际火箭,获得成功。中国首次发射洲际运载火箭,一举成功,成为世界上第3个进行洲际运载火箭全程试验并取得圆满成功的国家。1983年10月,第一艘国产导弹核潜艇编入海军战斗序列。1985年9月28日,中国的导弹核潜艇进行首次水下发射试验。1988年,中国自行研制的导弹核潜艇进行水下发射运载火箭试验获得圆满成功。至此,中国全面实现了陆上、空中和水下三位一体的战略核反击力量。中国于1955年开始研制核武器,经过40多年的艰苦奋斗,已掌握了原子弹、氢弹、中子弹、战略核导弹和核潜艇技术,并具有“三位一体”的战略核力量和战术核武器。我国核力量发挥了重要的战略威慑作用,对提高我国的国际地位、保卫国防、维护世界和平做出了贡献。