前言：美国公布的2024年《中国军力报告》共6章166页，特别提出中国持续扩大导弹、核武库存，已有超过600枚核弹头库存，至2030年将超过1000枚，这是要把美国310个十万人以上的城市反复炸三次的节奏呀。



一：

1945年7月16日、美国成功爆炸了第一颗原子弹，随后向日本广岛投下了第二颗原子弹，这枚当量1.4万吨的原子弹在离地600米空中爆炸后，广岛升起巨大的蘑菇云，接着上升气流挟带几百根火柱把城市化为10亿度的火海，爆心1.5千米处的铁也被瞬间烤化，沙子被烧成玻璃，顷刻之间城市就化为灰烬，看到爆炸的光波使成千上万人双目失明，16千米以外的人仍然可以感到冲击波，蘑菇云挟带的放射性烟尘在高空中遇到水汽凝结后形成的放射性降雨，大气透明度降低4万倍，白天成了黑夜，这是第一代核武器，是利用铀235或钚239的一个重原子核裂变为两个轻原子核来释放能量，7年零3个月后，美国又爆炸了第二代核武器氢弹，则是将两个轻原子核聚变为一个重原子核，产生1000万吨当量的能量，能把4827艘十万吨航母由地面举到上一万米高度。



历史上威力最大的氢弹是苏联的“赫鲁晓夫炸弹”，也叫“大伊万”，重达26吨，当量是1亿吨，这颗炸弹威力极其可怕，相当一枚直径10公里的小行星撞击地球，可产生一个内径10公里，外径300公里的，可造成高达1000米的超级海啸，可把月亮炸为两半，在地球上起爆理论上毁伤效应半径达4000公里，毁灭1000公里半径内的所有城市，即便是苏联也找不到可以试验的地点，只好把威力降低到5000万吨，1961年，这颗直径几米、长度十几米的大炸弹被挂在一架图-95“熊”式战略轰炸机的机腹下，艰难的飞临新地岛上空15000米高度，投下了这个大炸弹立即调转航向以最大速度逃离，17分钟后炸弹在目标区上空4000米被引爆。

引爆这个炸弹至少需要达到1500万K以上的温度和乘量大于10的14次方的压强才能使原子核达到相撞时克服相同性质的电荷之间的排斥力，使用原子弹爆炸就可以满足这个条件。因此氢弹分为两部分，上半部是一个小型铀238原子弹，下半部是氢弹的主体，首先起爆原子弹，造成的瞬间上亿度的高温高压以软X射线的形式经过辐射通道传给氢弹的的氘化锂，氘化锂被压缩挤压中心的铀238,，导致其超过临界状态。

此时爆炸产生的中子正好进入，点燃铀238发生裂变，内外夹击的氘化锂层上，裂变-聚变-裂变，氢弹就这样爆炸了，几微秒内，一道比“一千个太阳还亮"的天空闪光后又立即暗淡下来又出现第二次更加明亮的闪光，致命的射线、光粒子以30万公里/秒的速度飞溅而出，冲击波迅速冲向地面，砸出一个直径超过3公里的大坑又迅速被弹起，激起直径上百公里的蘑菇云，以60公里/小时速度不断扩散，爬高到70千米，遮天蔽日，爆心方圆几十公里的地面全部塌陷，3米多厚的冰层也全部熔化，200公里之外的地下室的人员也被震了起来，地表之外的建筑早已荡然无存，试验的动物脑浆飞溅，连皮毛也无影无踪。



不过，这个炸弹造成一个方圆数百公里以及纵深数千公里的的死寂世界，爆点4000千米内的所有电子设备都受到强烈干扰，上千公里外的苏联城市也出现了大面积的停电，不得不进行搬迁，一些地方被宣布为永久无人区，基本没有任何实战价值，所以核导弹最大当量只有1000万吨，但杀伤效果不如多弹头导弹，10枚5万吨当量的分导式子弹头对机场毁伤效能是1000万吨弹头的10倍，对用3172立方米的水泥和7000吨钢筋建成的48.3米深的导弹发射井的毁伤效能是1000万吨弹头的11.2倍，对10万人口城市的打击效能能是1000万吨弹头的2.5倍，因此现在的核导弹当量都不大，美国“民兵-3"导弹的W87核弹头为30万吨当量，长175厘米，直径55厘米，重量194千克，裂变材料为浓缩铀，要提高威力也很简单，只需在氢弹加上铀-235套筒就提高到47.5万吨。



二：

制造氢弹必须铀、钚和聚变材料才行，第一个氢弹就是使用了液态氘氚混合物，但必须到零下253摄氏度才能成为液态，因此需要庞大的制冷设备，而氚的成本非常高，又无法长久储存，而氧化锂6是是一种稳定的固体化合物，在原子弹爆炸后，立即被分解成了高温高密度的等离子体氘和锂6，中子注入等离子体中形成锂6造氚，氚和氘发生聚变反应放出高能中子使锂6造氖，氘氚反应瞬间释放出大量温度，使氘可以和锂6进行核反应释放出能量，1千克氘氚相当于8万吨TNT，比裂变反应能量大3-4倍，生成的大于1.1兆电子伏高能中子能使包裹在氢弹外面的铀238裂变，爆炸威力最高可甚至可增加80%。



了解了氢弹的原理也不一定能造出氢弹，氢弹的加工要求和原子弹差不多，工艺上要难多了，具有氢弹技术的国家要先掌握了反应堆生产钚的技术和分离同位素的铀浓缩技术，同时要具备提炼重水合成氢弹最核心的材料氧化锂6的工艺。制造原子弹的材料主要有铀-235、钚-239和铀-233，核电站用核燃料也是铀-235和钚-239，生产过程基本一致，只是浓度不同，核燃料只有3%，核武器级则要93%，铀-235是天然存在的，钚-239、铀-233则要人工制备。

天然铀矿包含铀-234、铀-235和铀-238，地壳中铀含量约为0.0004%，富矿含量也仅为1%一4%，其中铀-238占99.28%，铀-235占0.71%，油-234占0.006%，由于铀-235裂变截面最大，受到中子轰击后容易发生裂变，因此是用于制造原子弹，要提取铀-235先要把铀235和铀-238分离，两者化学性质基本相同，只有1.3%的质量差别，因此分离十分困难，180吨铀矿才能分离生产1吨浓度90%铀-235，分离方法主要有电磁分离法、气体扩散法、离心机分离法和激光分离法四种，早期用的是电磁分离法，将铀气化、电离成离子后,由高压电极引出，再送入安装有大磁铁的真空盒，在磁场作用下离子作圆周运动，铀-238重，偏转一定角度后落入收集器，将收集到的离子用电荷中和，便可得到铀-238。



不过建一座电磁分离厂要1100台分离器，1.5万吨银，耗电巨大而每天只得到数克铀235，2年积累的铀-235才够制造一枚原子弹，气体扩散法则是将含有铀-235、铀-238的六氟化铀气体向多孔薄膜压送，铀-238气体分子较轻的，可迅速地通过薄膜，百分之零点几的铀-235气体分子就留下来，为了足够的浓度就要反复进行扩散与浓缩，直至达到90%以上浓缩指标，建一座气体分离厂至少4384个扩散级，耗电量也非常大，离心分离法是最常用的方法，通常需要数千、上万其至数万台高速旋转的离心机，基本原理是把较重的铀-235甩远收富集，6000台离心机一年产量300千克左右，耗电量只有气体扩散法的1/25。

激光分离法是现代最先进的技术之一，装置体积小，能耗低，分离系数高，基本原理是用一台仅对铀-235起作用的红外激光器激发用氨稀释六氟化铀气体，再用另一台激光器照射生成五氟化铀，将回收的五氟化铀加热到3000℃，汽化成原子状态用可调谐的激光将铀-235原子电离后用电磁分离法收集。钚-239的裂变截面是铀-235的1.7倍，是更好的裂变材料，但自然界中没有钚-239，需要在反应堆中通过慢中子轰击铀-238制成。



生产通常分为四步，首先将天然铀置于反应堆中，一个铀-235原子核吸收一个慢中子后放出2~3个次级中子，一个慢中子再去轰击铀-235原子核，与铀-238发生反应生成铀-239，铀-239经过衰变变为钚-239，生成足够的裂变产物后取出放入水中贮存2~4个月，再采用沉淀法、溶剂萃取法或离子交换法将钚分离出来，分离出来的钚盐用金属钙混合煅烧即可得到金属钚，不过反应堆在产钚-239的同时也会产生钚-240，照射时间越长钚-240就越多，钚-240并不利于制造核武器，要减少钚-240就需要频繁换料，石墨反应堆可在线换料，轻水反应堆追求经济效益，不会频繁换料并不适合生产钚，铀-233是仅次于钚-239的裂变材料，但并不是一种令人满意的核装料，所以没用于核武器。



三：

中国于1964年爆炸第--颗原子弹，1967年爆炸第一颗330万吨当量的氢弹，这对一穷二白的新中国来说是非常不容易的，中国在1955年开始建立铀矿勘探机构和原子能科学研究基地，在全国展开的铀矿勘察活动，先后在湖南郴县金银寨及其它地方发现了铀矿床，苏联援助中国核工厂的前提要求有相应规模的铀矿储量。

分管核工业的第三机械工业部决定在1957年完成金银寨铀矿储量的勘探，但金银寨地下是异常坚硬的花岗岩，不容易钻探又经常卡钻，钨合金钎头经常打不进去，打进几厘米就坏了，不得己从苏联请了一个钻探专家，可他的经验是钻砂岩，面对花岗岩也是一筹莫展，只得增加钢钎钎头数量和增加预算，总算找到铀矿储量，1958年开始，2500名采矿队伍陆续抵达矿区，矿区是个莽荒之地，梅雨季节异常潮闷，盛夏酷热蚊虫特别多，矿工们只得住在帐篷里，睡觉只有木板，矿井下气温高达48度，工作环境十分恶劣。



在正规铀矿处理工厂尚未建成的情况下，用竹子搭起厂房，首先碾碎矿石，用筛子筛出的粉末倒入装有强酸的大木桶中浸泡，浸溶后的溶液流入第二个木桶、第三个木桶，反复浸泡沉淀之后用布包对溶液进行过滤，萃取成60%～80%的八氧化三铀。过滤下来的产品置于铁窝中烤干就得到“黄饼”，十来个人干半个月才能从几十吨矿石中炼出200克“黄饼”，1958年全国掀起了大规模开采、冶炼热潮，短短数月时间内，金银寨表面的铀矿石几乎扫荡一空，全国共组成117个由农民组成的小厂矿，尽管有些含量仅10%～20%，但国家当时定出的价钱是每吨20来万元，共获得了163吨“黄饼”，在苏联停援处理工厂的情况下为中国第一颗原子弹的生产赢得了时间。

这些“黄饼”还需要分离，这就要专业的浓缩厂，在苏联援助的是淘汰下来的几千台扩散机，每一台都价值不菲，所以投资规模差不多与其它7个核项目投资总和相当。在勘探工作展开的同时,中国也开始了浓缩厂选址，为安全和保密起见，选址原则是人烟稀少，交通方便.给水排水用电条件好，还要考虑将来的发展，选址小组共踏勘了18个地方，最终在距兰州仅40千米找到一块可以安装几千台扩散机地方，而且附近正在建设可满足铀庞大电力消耗的水电站,只是此地正在建设飞机制造厂，出于大局出发，航空部门最终让步，1958年，在200多位苏联专家帮助下,兰州浓缩厂开始施工，l960年开始进入扩散机安装阶段，后受中苏关系影响，负责现安装工作的苏联专家突然离去，



幸好中方未雨绸缪，组织力量进行理论研究、科学实验和关键技术攻关等，利用苏联专家未撤的时间想方设法地弄清难题，虽然有困难和损失，但依然在1964年生产出可用于核武器装料的铀，9个月后成功地爆炸了第一颗原子弹，两年八个月后又成功地爆炸了第一颗氢弹，80年代成功完小型化，分导式多弹头.战术核弹和中子弹的开发，使中国的精武技术从第二代升级到第三代的水平。美国对中国核弹生产是极为关注的，冷战时期中情局掌控的间谍卫星和U-2侦察机拍摄了大量照片，投入巨大的人力、物力和财力进行情报评估。

根据照片上工厂的规模，判断兰州厂可年产150-330公斤钚-239，近30年至少生产了1500公斤，此外酒泉厂可年产300-400公斤钚-239，至1985年停产时至少生产了3000公斤钚-239，而广元厂至1994年停产时至少生产了6000公斤钚-239，20年共10500公斤钚239，以30公斤239生产一枚核弹计算可以生产350枚，以20公斤生产一枚核弹可以生产525枚，随著东风31，东风41、巨浪2导弹的服役，中国的核弹头也在顺理成章的增加之中，美国情报分析认为东风31，东风41、巨浪2导弹至少可携带3个分弹头，美国估计中国已拥有50枚东风31A、60枚巨浪2、27枚东风5A、18枚东风41，至少有465个核弹头，加上空军的60个巡航导弹核弹头和一百多个中程短程弹道导弹核弹头，中国有超过600枚核弹头就不足为奇了。



四：结语

这点数量是无法和美国相提并论的，美国在冷战时期为了核大战花费了5.5万亿美元，生产出了11种型号6125枚战略弹道导弹、11种型号4700架轰炸机，3种型号59艘弹道导弹核潜艇，还有多达65种的7万余枚核弹头，总威力为14亿吨TNT当量，实际上只要1亿吨TNT当量就可以轰炸1000个城市，产生的大量尘埃和烟灰使地面温度一周内骤降几十度，寒冷持续几个月，使地球发生6500万年以来最大的生物灭绝，核战争不会有胜利者，但一方核弹少，一方核弹多，就有人想赌一把了，截至2017年美国共有4480枚核弹头，其中1740枚核弹头处于部署状态(含500枚核战术航弹)，所以中国最好也达到1000枚，让美国人不要冲动。