核武器的原理與分代

 
來源：兵器知識

核武器是指利用爆炸性核反應釋放出的巨大能量對目標造成殺傷破壞作用的武器。爆炸性核反應是利用能自持快速進行的原子核裂變或聚變反應，瞬間釋放出巨大能量產生的核反應爆炸而形成巨大殺傷破壞效應。

核彈爆炸時，釋放的能量比采用化學炸藥的常規彈藥大得多。1千克鈾裂變釋放的能量相當於2萬噸TNT炸藥爆炸時放出的能量。核武器按作戰任務使用範圍可分為戰略核武器、戰役戰術核武器；按當量大小可分為千萬噸級、百萬噸級、十萬噸級、萬噸級、千噸級和百噸級，美蘇於80年代末開始研製當量小到10噸級、大到百噸級的微型超微型核彈頭及當量可調核彈頭。通常核武器的分代按其原理目前可分為四代。

第一代：原子彈（裂變彈）

20世紀四五十年代利用鈾或鈈等易裂變重原子核裂變反應瞬時釋放巨大能量的核武器稱為原子彈或裂變彈，即為第一代核武器。



鏈式反應　 能自持進行的原子裂變反應叫鏈式反應。在裂變裝置（核彈頭或反應堆）中，要實現自持核反應，必須用裂變核釋放出的中子去轟擊其它重核引起裂變，新的裂變又釋放出新的中子，新的中子又去轟擊其它重核引起裂變，依此不斷進行。如鈾235的核吸收一個中子後發生裂變，平均能放出2.56個中子，鈈239平均能放出2.9～3.0個中子。在被釋放出的中子群中，一部分被沒有裂變的原子核所俘獲，引起進一步裂變，未被俘獲的中子從物質中逃逸。假如每次裂變能有一個以上的中子保留下來繼續參與裂變反應（即被其它原子核俘獲），那麽下一“代”所能取得的裂變數就要比前一代的多，也才能形成自持鏈式反應。也就是說，為了在核爆炸中取得高效率，在核裝置的設計上要盡量減少中子從裂變係統中逃逸，同時要盡力避免裂變材料中摻入能吸收中子的雜質。



裂變材料　 是指能裂變反應並大量釋放原子能的物質。許多重原子核都能被分裂，但其中隻有一小部分是易裂變的，即在慢中子（能量較低的中子）或快中子（高能中子）的轟擊下能發生裂變。由於核裂變所產生中子的能量範圍很寬，如果僅靠俘獲快中子時才能裂變的原子核，通常不能實現自持鏈式反應。從實用觀點來說，裂變武器隻能用易裂變材料（即在慢中子轟擊下也能發生裂變）來製造。目前世界各國的原子彈全都采用鈾235和鈈239，或者是它們的某種組合。



鈾　 自然界的鈾主要由兩種同位素鈾235和鈾238組成，其中主要含量是鈾238（約占99.3%），鈾235含量極少（約占0.7%）。理論上，鈾235的濃度在6%～10%才能製成鈾彈。也就是必須把天然鈾礦經篩選、粉碎、酸性浸析成礦漿、提煉獲取鈾的氧化物、進一步處理變成四氟化鈾或六氟化鈾，隨後進行鈾的濃縮。美國在二戰中耗資10多億美元建造了濃縮鈾的氣體擴散廠，通過泵使六氟化鈾氣體撞擊上麵設有數百萬個小孔的障礙物，由於鈾235和鈾238原子質量有輕微不同，含有鈾235原子的分子比含有鈾238的分子以稍微大一點的速率滲出，最終的產品是武器級鈾。目前各國使用的核武器的鈾235濃度為93.5%。60年代末，武器級鈾每磅（0.45千克）需5 500萬美元，而天然鈾每磅才12美元。



鈈　 自然界中鈈的蘊藏量極少，也不能自然產生，隻能用中子轟擊鈾238而得到鈈239。大量生產鈈239需要高密度中子源轟擊鈾238，而中子源由核反應堆中的連鎖反應提供。二戰中，美國建立了多處核反應堆每年生產大量鈈239。理論上，鈈239含量為6%～10%就可以用來製造原子彈。目前各國使用的核彈頭鈈239純度約為93.5%。

鈾235和鈈239的基本區別是鈾是天然的，由采礦濃縮而得；而鈈239要用人工方法在原子反應堆中得到。製造相同當量的鈾彈比鈈彈的用鈈量要多，盡管鈈239比鈾235要貴，但鈈239裂變彈可獲得較高的當量-重量比，可使武器重量更輕、體積更小。據報道，美國大部分原子彈都含有鈾235和鈈239兩種材料。



臨界質量　 為維持鏈式反應所需要的裂變材料的最小質量稱為臨界質量。少量的裂變材料不能維持鏈式反應（絕大多數中子逃逸了）。臨界質量的大小取決於裂變材料的種類、結構密度、幾何形狀以及核裝置中有無中子反射層結構等。在固態物質形狀中，球形的體積與表麵積的比值最大，從單位球形裂變材料中逃逸出來的中子數最少，因此球形是臨界質量最小的一種形狀。如采用裸球，鈾235和鈈239的臨界質量分別為52和10千克（鈾235的密度小於鈈239）。

降低臨界質量有多種方法：一是用中子反射層作為包殼材料把裂變材料包起來，以使一部分向外逃逸的中子反射回裂變材料中，增加了中子數量以轟擊重核。中子反射層可使裂變材料臨界質量減小到原來的1/3到1/2，也就是在正常密度下，鈾235和鈈239的臨界質量可分別減至13～15和5～10千克，這就為減小核彈頭體積和重量乃至製造原子炮彈提供了方便。二是壓縮核材料，增加其密度。臨界質量近似與密度平方的倒數成正比。三是巧妙的結構設計以使裂變材料發揮最大作用。



原子彈的設計　 裂變鏈式反應可視為一係列的“代”的雪崩式延續，每一“代”的標誌是前一“代”產生的中子使核進一步裂變，一“代”的時間約10-8秒。裂變彈能量的釋放要經曆若幹“代”，其“代”數取決於一“代”裂變產生的中子數有多少能保留下來並引發下一“代”裂變反應。如果一個原子核裂變僅能放出2.5到3個中子、並有2個能保留下來引起新的裂變，那麽當量在1千噸到10萬噸之間的一枚核彈能量釋放約要經曆53～58“代”。其中99.9%的能量大約是在最後7“代”釋放出來的，即約在爆炸的最後0.07秒內。

要獲得大的當量，裂變材料組合後的質量就必須比臨界質量大若幹倍，才能達到和維持快速增殖鏈式反應，這可通過把兩個或多個亞臨界質量塊（小於臨界質量）合到一起。



原子彈的設計原理　 是使處於亞臨界狀態的裂變裝料瞬間達到超臨界狀態，有兩種基本方式，即內爆式和槍式。內爆式又稱壓緊型，如一枚內爆式核彈可由處於亞臨界質量（一般為臨界質量的幾分之一）的球形裂變裝藥構成，在球形裝藥的外麵包一層其外圍是高能炸藥的重元素（鈾238）反射層。爆炸時，高能炸藥形成的內聚爆轟波壓縮裝藥，使其密度增大一倍到幾倍達到超臨界質量。鈾235、鈈239或二者組合的核武器，一般采用內爆式。美國1945年7月16日試驗的第一顆原子彈和投在日本長崎的第二顆原子彈“胖子”，都采用內爆法使鈈239由亞臨界狀態瞬間壓縮成超臨界狀態，而參與鏈式反應的僅為1千克。

槍式又稱壓攏型，即把2～4塊處於亞臨界狀態的裂變材料，在化學炸藥爆炸力的推動下迅速合攏而形成超臨界狀態。例如，沿著一管子可以把亞臨界的裂變材料推進到另一塊球狀亞臨界裂變材料塊中，也就是射進“槍管”，投在日本廣島的鈾235彈“小男孩”就用此法。槍式結構比較簡單，設計起來比較有把握。槍式結構隻能用鈾235，不能用鈈239，主要原因是槍式結構對過早點火特別敏感，而鈈239正好比較敏感。此外，由於內爆式核裝置比槍式核裝置效率高，所以美國核彈大多數采用鈾235內爆式。

第二代：氫彈（聚變彈）

60年代以後，利用氫的同位素氘、氚等輕原子的聚變反應，瞬時釋放出巨大能量的核武器，又稱聚變彈、熱核彈、氫彈，即為第二代核武器。



聚變反應　 除了重原子核鈾235、鈈239等的裂變能釋放核能外，還有另一種核反應，即輕原子核（氘和氚）結合成較重的原子核（氦）時也能放出巨大能量。核聚變的原理是：在標準的地麵溫度下，物質的原子核彼此靠近的程度隻能達到原子的電子殼層所允許的程度。因此，原子相互作用中隻是電子殼層相互影響。帶有同性正電荷的原子核間的斥力阻止它們彼此接近，結果原子核沒能發生碰撞而不發生核反應。要使參加聚變反應的原子核必須具有足夠的動能，才能克服這一斥力而彼此靠近。提高反應物質的溫度，就可增大原子核動能。因此，聚變反應對溫度極其敏感，在常溫下其反應速度極小，隻有在1 400萬到1億度的絕對溫度條件下，反應速度才能大到足以實現自持聚變反應。所以這種將物質加熱至特高溫所發生的聚變反應叫作熱核反應，由此做成的聚變武器也叫熱核武器。要得到如此高溫高壓，隻能由裂變反應提供。



熱核材料　 核聚變反應一般隻能在輕元素的原子核之間發生，如氫的同位素氘和氚，它們原子核間的靜電斥力最小，在相對較低的溫度（近千萬攝氏度）即可激發明顯的聚變反應生成氦，而且反應釋放出的能量大，一千克聚變反應裝藥放出的能量約為核裂變的七倍。但在熱核武器中不是使用在常溫下呈氣態的氘和氚。氘采用常溫下是固態化合物的氘化鋰，而氚則由核武器進行聚變反應過程中由中子轟擊鋰的同位素而產生。1942年，美國科學家在研製原子彈過程中，推斷原子彈爆炸提供的能量有可能點燃輕核引起聚變，並以此製造威力比原子彈更大的超級彈。1952年1月，美國進行了世界上首次代號“邁克”的氫彈原理試驗，爆炸威力超過1 000萬噸當量，但該裝置以液態氘作熱核材料連同貯存容器和冷卻係統重約65噸，不能作為武器使用，直到固態氘化鋰作為熱核裝料的試驗成功，氫彈的實際應用才成為可能。中國於1966年12月28日成功進行了氫彈原理試驗，1967年6月17日由飛機空投的300萬噸級氫彈試驗圓滿成功。



熱核武器的設計　 在熱核武器中，聚變材料既可直接加到（或靠近）裂變裝藥中心，也可安置在裂變裝藥的外麵，或兩種方法同時采用。在後一種情況下，需將裂變產生的輻射控製起來，以使其能量轉換用於壓縮並點燃分離裝配的聚變材料的部分。這個專門設計用作起爆的裂變裝藥就叫做初級，通常稱為起爆氫彈的“扳機”。初級外麵的聚變材料部分叫次級。因此，這種武器可以說有兩級核反應。

雖然鈾238不能進行自持鏈式反應，但由於裂變和聚變反應產生的大量高能中子可使鈾238發生持續裂變。所以在熱核外麵再包一層鈾238（天然鈾或貧化鈾）就可以提高核武器的當量。在熱核武器中，這層鈾238有時被稱為第三級。沒有這層鈾，就是兩級武器。

通常一枚大當量熱核武器都是三相彈，即爆炸時所放出的能量有3個來源：第一級裂變鏈式反應；第二級熱核材料的聚變反應；第三級鈾238外層的裂變反應。粗略估計，釋放的總能量中聚變和裂變各占一半。但為了獲取特殊的核爆炸效應，或滿足核武器一定的重量或尺寸要求，可以采取不同的裂變與聚變當量比，包括從純裂變到聚變當量占很大比例的武器。



核彈頭的基本結構　 不管核武器樣式多麽繁多，核彈頭的基本構造通常由殼體、核裝藥和熱核裝藥、引爆控製係統（引信）和電源等組成。其中殼體用於盛裝核彈的各種裝置並能防止其機械損壞。在彈道導彈核彈頭殼體外殼還塗有特殊塗料或隔熱層，以防彈頭再入大氣層時受高速氣動加熱使彈頭殼體及內部裝置因過熱而燒毀。核裝藥和熱核裝藥，由裂變和聚變材料構成，以氫彈為例：核裝藥（裂變裝藥）置於由普通炸藥構成的球形裝藥的中央部位，在球形裝藥外麵四周安裝了許多電雷管。引信傳來的敏感信號通過引爆控製係統產生的高壓電起爆各電雷管，使普通炸藥以“槍法”或“內爆法”使裂變材料迅即達到最大超臨界質量而實施核裂變爆炸，並使爆炸產生的部分輻射能量轉換用以加熱和點燃（高能中子的轟擊）熱核裝藥產生聚變反應，形成整個氫彈的核爆炸。引控係統是保證核彈到達預定炸點時發出起爆核裝藥指令並可靠起爆的裝置。電源是給彈頭各組件提供能源的小型一次性使用的蓄電池，在導彈發射準備時激活蓄電池，導彈發射起飛時才能用彈上蓄電池供電。



當量可調　 核彈的當量是可以調節的。在純裂變裝置中，若改變鏈式反應的引發時間或變換彈芯，就能改變當量。鏈式反應是由中子源引發的，如改變中子源狀態，也可實現當量可調。在具有一級或多級聚變反應的熱核武器中，控製氚的用量或更換彈芯，即可改變當量。此外，也可采用控製附加的聚變級是否點火的機械措施，即控製是否點燃聚變裝藥，便可調節核爆炸當量的大小。



核武器的重量和當量　 世界上第一個核爆炸裝置，代號“大男孩”的鈈裝藥約重6.1千克。由重約2 268千克高能炸藥內向爆炸將其壓縮到一起，於1945年7月16日上午5時24分，在新墨西哥州阿拉莫戈夫的“三一”試驗場內的一個30米高的鐵塔上進行試驗，當量為2.2±0.2萬噸。鈈裝藥實際大小同柚子差不多，而鈾反射層和高能化學炸藥使爆炸裝置尺寸重量大大增加。核裝藥、反射層和高能炸藥固定在一個由12塊五邊形構成的金屬球內，各五邊形用螺栓互相連接組成一個球體。

1945年8月6日上午8點15分投在日本廣島上空、估計爆高580米的原子彈“小男孩”，它裝有60千克高濃縮鈾235，采用槍法結構。槍管直徑約15厘米，長1.8米，重約半噸。核彈本身連同外殼長3米，直徑71厘米，重約4噸，當量1.2～1.5萬噸（有報道1.25萬噸）。

1945年8月9日上午11點零2分，投在日本長崎上空估計爆高503米的原子彈“胖子”，它所采用的設計和“大男孩”一樣，隻是名稱不同。“胖子”裝有穩定翼和一個保護性的直徑為1.5米的蛋形外殼（彈殼），核彈全重約4.9噸，長3.6米，當量2.2±0.2萬噸，鈈裝藥約6.1千克。兩枚內爆式原子彈核裝藥的利用率約17%，而“小男孩”隻有約1.3%。在美國首批核武器設計中，化學炸藥和反射層重量占了絕大部分：“胖子”的當量重量比是4.5噸/千克，“小男孩”為3噸/千克，與現代核武器相比，都非常低。當量在10萬噸以上的現代化熱核武器，其當量重量比一般為1 000～3 000噸/千克，（這一數值遠比氘氚材料完全聚變所能達到的8萬噸/千克的理論極限低得多），例如美國庫存核武庫中當量最大的彈頭B53核彈（以及在“大力神”Ⅱ導彈上使用的彈頭W53），當量900萬噸，重約4噸，當量重量比約2 200噸/千克，相當於“胖子”的500倍。美國現役洲際導彈“民兵”Ⅲ彈頭為3個33.55萬噸當量分導式彈頭MK-12A，總當量100.65萬噸，彈頭重955千克，當量重量比為1 054噸/千克。當量大於10萬噸的戰略導彈彈頭和核炸彈，當量重量比為300～2 500噸/千克。低當量的戰術核武器的當量重量比約為4～100噸/千克。

第三代核武器 

 

　　第三代核武器又稱特定功能核武器，通過特殊的設計，增強或減弱某些核爆炸 

效應，達成某些特殊殺傷破壞效應，從而提高了實戰運用的靈活性。當前，以美、 

俄為首的核大國，正加緊研製和完善第三代核武器，隨著第三代核武器的裝備，核 

大國可在戰略、戰役戰術層次上實施核威懾，既可對付全球核威脅，又可對付地區 

性核威脅。有關軍事專家認為在新世紀可能爆發的局部衝突中，使用第三代核武器 

的現實危險性增大。 

　　 

　　中子彈　它是以高能中子為主要殺傷因素，相對減弱衝擊波和光輻射效應的小 

型氫彈。 

 

　　為什麽原子彈和普通氫彈爆炸後不能放出大量中子流呢？這是因為，原子彈是 

裂變彈，雖然每次裂變反應都放出2～3個中子，但又大都作為“炮彈”去轟擊周圍 

其它鈾原子核使之形成自持鏈式反應。氫彈是聚變彈，聚變反應也放出中子。但目 

前普遍采用的裂變-聚變-裂變模式的三相彈，聚變反應放出的快中子除用來轟擊鋰 

6造氚外，還要用來轟擊貧化鈾238形成裂變反應，所以普通氫彈爆炸所產生的中子 

主要供“內需”，極少外泄，也就不能成為中子彈。目前供實戰使用的中子彈實際 

是二相彈，即先引爆小型原子彈，再利用裂變反應放出的中子轟擊聚變材料氘和氚 

，也就是去掉了“第三相”外殼鈾238。 

 

　　中子彈的兩大特點：一是強輻射，中子彈爆炸時，聚變能量的80%為高能中子 

攜帶而增強了核輻射。例如一顆1 000噸TNT當量中子彈爆炸時距爆心800～1 000米 

處的核輻射劑量為同當量原子彈的20倍左右，對人員的瞬時殺傷半徑可達800～1 

000米。二是低當量，通常為千噸級，有效作用半徑小，靠大量高能中子不僅能殺 

傷暴露人員，也能殺傷坦克裝甲車內的人員。因為隻有爆炸當量為1千噸和1千噸以 

下時，增強輻射武器的輻射殺傷半徑才大大超過同一當量武器的衝擊波破壞半徑。 

 

 

　　目前，除了美、俄、法、中四國已掌握中子彈技術外，1999年8月16、18日， 

印、巴分別宣布具有製造中子彈的能力，當然“有能力”與擁有實戰中子彈，差距 

還很大。中子彈是對付集群坦克的一種有效武器。蘇聯軍事專家曾設想了一個奔赴 

戰場的坦克群的遭遇：隻見空中出現了一個小火團，隨著傳來一陣清脆的爆炸聲， 

火團很快擴散，漸漸消失在明媚的陽光中。然而，僅僅幾分鍾後，剛剛井然有序勢 

不可擋向前推進的坦克車隊亂了套，有的熄火停在原地，有的像無頭蒼蠅到處亂撞 

，而坦克內的士兵，則無聲無息永遠地沉睡了。離火團稍遠一些坦克內的士兵，有 

的痛苦呻吟，有的瘋狂吼叫……數小時（其實隻需1小時）後，敵軍士兵大搖大擺 

走進這片坦克陣地，開走了能動的坦克（中子彈隻殺傷人不毀物或少毀物），俘虜 

了活著的士兵。 

　　 

　　核電磁脈衝彈　它是利用在大氣層以上的核爆炸，使之產生大量定向或不定向 

的強電磁脈衝，以毀壞敵方通信係統的核武器，簡稱EMP彈。 

 

　　EMP彈在高空爆炸後釋放出極強的γ射線進入密度不均勻的大氣層，使空氣發 

生電離後產生的電子以光速離開爆心，使爆心周圍聚集了大量正離子形成強電磁場 

，電磁場高速向外輻射就產生了強電磁脈衝。強電磁脈衝作用到電子係統、電子設 

備、通信係統中可產生很高的瞬時電壓和電流，從而造成毀壞或瞬時幹擾。核彈頭 

經過改造“剪裁”，可使爆後總能量的40%轉換成電磁脈衝。製造核電磁脈衝彈的 

方法之一是在中子彈周圍包一層材料，該材料的原子核與中子相互作用瞬間釋放出 

高能γ射線。 

 

　　EMP彈的特點一是作用範圍大。一枚100萬噸當量的EMP在距地麵400千米高空爆 

炸時，破壞半徑可達到2 200千米，尤其是它“無孔不入”：可通過管道、鐵軌、 

孔隙、電纜、接線柱、天線等進入設備內部。1962年6月9日，美國在太平洋約翰斯 

頓島上空500千米爆炸了一顆140萬噸當量核彈頭，使1 280千米之外的夏威夷瓦胡 

島上大麵積停電、電話中斷、收音機不響、各種電子儀器故障……後經專家研究才 

發現罪魁禍首是核電磁脈衝。二是電場強度高，可在大範圍內產生強電場。據美國 

專家估算，如果在美國中部城市聖路易斯上空402～483千米處爆炸一枚400萬噸當 

量核彈，將在全美國大陸及北美大陸主要部分（殃及加拿大）上空產生每米5萬伏 

場強，將使未經采取“加固”措施的通信、交通、國防、金融、公用設施的設備嚴 

重受損，其破壞方式主要是燒毀損壞電子設備和線路。三是影響頻譜寬。核電磁脈 

衝覆蓋了目前軍用和民用通信係統大部分頻譜，並很容易通過各種輸入端進入電子 

係統。 

 

　　核電磁脈衝不僅可用於毀傷通信指揮係統，還可遠距離破壞導彈、彈頭、衛星 

、飛船等內部電子線路。因而在戰略防禦時，可使來襲導彈或戰略轟炸機自毀或失 

控；戰略進攻時，既可作為突防手段毀傷幹擾包括衛星預警雷達在內的探測係統， 

也可直接毀傷幹擾敵指揮中心、導彈發射井、太空衛星空間站等指揮通信係統。目 

前，美、俄尤其是美國正加緊研製這種武器，主要用於美國空軍裝備的洲際導彈， 

能在距地麵50～100千米的高空爆炸。能癱瘓和毀壞半徑500千米以內的無線電電子 

設施和通信線路。據美專家稱，該項工作可能在2001～2004年恢複，2006～2008年 

開始批量生產。 

 

　　由以上介紹可見，中子彈和核電磁脈衝彈的配合使用，采取突然襲擊的方法先 

用核電磁脈衝彈毀損通信指揮設施及武器裝備，隨後用中子彈殺傷人員，不失為對 

付航母艦隊的一種有效手段。當然，這也僅限於局部有限戰爭，至少也是大規模戰 

爭的“熱身戰”。因為如果雙方“破釜沉舟”，位於海上的航母艦隊並非首選目標 

。 

　　 

　　核鑽地彈　 它是能鑽入地下一定深度後爆炸的核彈。主要利用爆炸產生的地 

震波和成坑作用，毀壞敵方導彈發射井、地下指揮中心等硬點目標。 

 

　　為了能在核打擊中首先摧毀蘇聯導彈發射井、地下指揮中心等地下高價值戰略 

目標，從50年代中期開始，美國主要依靠當量900萬噸、彈坑深達150米的B53型核 

航彈作為鑽地核彈。由於當量太大（頗有點“得不償失”）、彈頭的重量和尺寸太 

大、且隻能用易損而又笨重的B-52戰略轟炸機攜帶，給作戰使用帶來諸多不便。因 

此，美國決定加以更新。 

 

　　美國曾於六七十年代論證過多種鑽地核航彈，均因無法降低當量而下馬。隨著 

彈道導彈技術和核彈頭小型化的飛速發展，美國於1979年加緊研製可用於射程1 

800千米、圓概率誤差20～45米的中程彈道導彈“潘興”Ⅱ上的鑽地核彈頭，其設 

計要求是：在爆炸前能鑽入相當於9層樓高的地下深處，以地震或炸坑的破壞機理 

來摧毀敵人的點目標。後很快研製成功美國也是世界第一種鑽地核彈頭W86。但鑽 

地核彈頭計劃於1981年1月被取消，主要原因是“潘興”Ⅱ導彈的任務改變成打擊 

各種目標。計劃取消時，鑽地彈的研製工作已經結束，“潘興”Ⅱ改為用非鑽地核 

彈頭。 

 

　　80年代末，美國製定了一項新戰略，旨在“使蘇聯的戰爭機器在衝突爆發後數 

小時便處於癱瘓”，為此“美將發展一種威力強大到完全能穿透蘇聯最深地下堡壘 

、在戰爭爆發後數小時便把隱蔽在那裏的蘇聯領導人全部消滅的新武器”（刊登在 

1989年7月23日美國《洛杉磯時報》，時隔3天，中國《人民日報》轉載）。當然， 

鑽地彈要對付的還有導彈發射井、地下指揮控製中心及核生化導彈地下中心庫、戰 

略物資地下貯存庫等。正是在這種戰略思想支配下，一種新的鑽地核航彈B61-11問 

世了。 

 

　　1995年8月由美國國防部正式批準將B61-7型核航彈改為B61-11型鑽地航彈。截 

止1998年4月，該彈共進行了26次空投試驗，被鑽地介質有沙地、硬質地層、堅實 

地麵、岩石、混凝土、堅硬凍土。 

 

　　該彈戰鬥部重為549千克，外徑0.34米，長0.37米，威力300噸～30萬噸當量 

TNT可調；當量調節方式是調節注入氚量的多少，在上述當量範圍內可進行5檔當量 

選擇；穿透能力，在不同地下目標2～15米；端頭材料為含有強穿透能力貧化鈾的 

合金鋼鑽地頭錐；彈頭引爆深度3～6米；對地下目標的毀傷半徑為幾百米量級；運 

載工具為B-52、B-1B、B-2型轟炸機或F-16戰鬥機。 

 

　　美國已於1998年春天開始部署B61-11。據估計目前至少已裝備了50枚。這是美 

國自1989年以來首次為其核武庫補充新的、也是唯一的鑽地核航彈，也使美國成為 

目前世界上裝備包括中子彈、核鑽地彈、微型超微型核彈頭等種類最多、數量最多 

的第三代核武器的國家。美國逆時代潮流公然裝備這種重量輕、尺寸小、當量可調 

、適於多種機型投放、能執行特種作戰任務的第三代核武器，大大增強了其核攻擊 

能力。 

　　 

　　衝擊波彈　 它是以衝擊波效應為主要殺傷破壞因素的特殊性能氫彈，又稱弱 

剩餘輻射彈。與中子彈正相反，衝擊波彈是在核爆炸時增強其衝擊波效應，同時削 

弱核輻射效應。 

　　衝擊波彈的內核（扳機）是低當量小型原子彈，外殼采用硼或含氫的材料作為 

反射阻尼層，使原子彈裂變反應放出的中子減速並被硼或氫吸收而轉化成衝擊波和 

光輻射，而使衝擊波（超壓）成為主要殺傷破壞因素。其當量一般在千噸TNT以下 

。美國於1980年宣布已研製成功衝擊波彈，其當量小到10噸級，大到1 000噸級。 

據報道，在美國核武庫中，已經裝備了一定數量的衝擊波彈。 

 

　　衝擊波彈的殺傷破壞作用與常規武器相近，能以地麵或接近地麵的核爆炸摧毀 

敵方較堅固的軍事目標等，且產生的放射性沉降較少，核爆炸後部隊即可進入核爆 

區，因而作戰運用十分方便。它是一種戰役戰術核武器，用於攻擊戰役、戰術縱深 

內重要目標，例如地麵裝甲車隊，集結部隊、飛機跑道、港口、交能樞紐、電子設 

施，也可炸成大彈坑或摧毀重要山口通道以阻止敵軍前進。 

 

　　以對人員殺傷為例，衝擊波效應主要以超壓的擠壓和動壓的撞擊，使人員受擠 

壓、摔擲而損傷內髒或造成外傷、骨折、腦震蕩等。一枚1 000噸級當量核彈頭低 

空（60～120米）爆炸時，人員致死和重傷立即喪失戰鬥力的範圍分別是260米和 

340米。 

 

 

第四代核武器

在研製第三代核武器的同時，美、俄、法等國正研製與前三代核武器有本質區 

別的第四代核武器。第四代核武器是以原子武器的原理為基礎，用效力很強的高能 

炸藥代替核聚變扳機來提供核裂變所需條件，所用的關鍵設施是民用研究所使用的 

慣性約束聚變裝置和加速器等裝置，即不用傳統核爆炸即可釋放大量核能，產生大 

規模殺傷破壞效應又完全不產生剩餘核輻射的核武器，因而其發展不受全麵禁止核 

試驗條約限製，可以作為常規武器使用因而備受有核武器國家關注，但因其技術複 

雜研製難度很大，隻有那些已掌握了原子彈、氫彈核武器，且技術特別是核技術水 

平高的國家才有能力發展第四代核武器。 

　　 

　　金屬氫武器　 金屬氫在一定的壓力下可以轉化成固態結晶體，穩定性好，室 

溫下即可長期保存以便製成炸藥。金屬氫的爆炸威力是TNT炸藥的25～35倍，是目 

前已知威力最大的化學爆炸物。金屬氫武器已被列入美國國家重點研究項目。 

　　 

　　反物質武器　 眾所周知，世界由物質組成，物質由分子組成，分子由原子構 

成。而原子又由處於中心、帶正電荷、質量和整個原子差不多但體積隻占原子一小 

部分的堅硬的原子核和繞核旋轉的很輕帶負電的電子組成。隨後人們通過實驗又知 

道原子核由質子（帶正電）和中子（不帶電）組成。質子和中子統稱為“核子”。 

1986年，科學家在磁陷阱中首先捕獲到反質子（帶負電的質子稱反質子，帶正電的 

電子稱反電子），這一重大的新發現使人類對反物質的性能有了突破性認識。而物 

質與它的反物質的相互作用，又稱湮沒反應，可迅速放出巨大能量。僅幾微克的反 

物質就可激勵出極強的χ射線和γ射線。因而在軍事上有多種用途。目前，美國的 

費米國家加速器研究所、俄羅斯的高能物質研究所、法國瑞士合建的歐洲核研究中 

心等機構都在進行反物質的研究和生產。 

　　 

　　核同質異能素武器　 所謂原子核的同質異能素是指質量和原子序數相同，但 

具有不同能量的兩個或多個的核素。利用核同質異能素製成的武器叫做核同質異能 

素武器。這種核武器可通過高能炸藥來引爆，可釋放大量核能，高能炸藥的能量級 

約為1千焦耳/克，而核同質異能素的爆炸當量是高能炸藥的100萬倍，其裂變反應 

的能量是高能炸藥的8 000萬倍。目前，美國正和法國合作，通過重離子碰撞或聚 

變中的微爆炸產生的中子脈衝進行核合成而得到這種核同質異能素，並對其性質和 

釋放能量的條件和方式進行係統的研究。