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目前有人正在議論第四代核武器，以核武器原理為基礎(chǔ)，采用超高能加速器和慣性約束聚變等手段（不受核禁試條約的限制），制造沒有剩余輻射的純干凈彈，徹底克服裂變引起的剩余放射性污染的后果，威力也可任意調(diào)整，甚至可作為常規(guī)武器使用。第四代核武器的基礎(chǔ)是民用核科學(xué)研究設(shè)施，它的擴(kuò)散受到經(jīng)濟(jì)實(shí)力、科學(xué)技術(shù)和綜合國力的限制。它的科技創(chuàng)新點(diǎn)拋棄了氫彈的兩級模式，它不用裂變能量點(diǎn)火，而是用其他方式的能量點(diǎn)火。如高能炸藥、激光束、金屬氫、同質(zhì)異能素等能源，直接引爆純聚變武器，或引爆反物質(zhì)武器等。

(1) 用高能炸藥直接引爆聚變材料

    據(jù)報導(dǎo)，美國人正在研究用高能炸藥引爆近千噸TNT當(dāng)量的純聚變武器。采用炸藥驅(qū)動套筒壓縮磁場，再用磁場壓縮氘氘或氘氚燃料的辦法，使之達(dá)到聚變點(diǎn)火的溫度和密度。美國已進(jìn)行過1000噸爆炸當(dāng)量的實(shí)驗。

    俄羅斯在磁壓縮技術(shù)方面是世界領(lǐng)先的，美國在這方面的技術(shù)研究與俄羅斯科學(xué)家有合作。俄羅斯科學(xué)家用炸藥直接驅(qū)動氘氚等離子體，已獲得氘氚反應(yīng)中子1013個。相對于激光和其他途徑，用化爆產(chǎn)生強(qiáng)磁場壓縮，尋求慣性約束聚變，是一條比較便宜的途徑。也可以用來研究純聚變武器和小型中子彈。

(2) 用多路激光束引發(fā)熱核聚變

    用多路激光束匯聚在氘氚靶上，產(chǎn)生內(nèi)爆壓縮而引發(fā)熱核聚變。它既可以研究熱核發(fā)電，也可以研究純聚變武器。美國、法國、俄國，都在不惜巨資進(jìn)行這方面的研究。美國正在研制的“國家點(diǎn)火裝置”就是在實(shí)驗室探求微熱核爆炸的裝置。裝置建造費(fèi)用加上實(shí)驗研究費(fèi)用，其預(yù)算可能超過45億美元。這個裝置還可以進(jìn)行產(chǎn)生金屬氫和反物質(zhì)等物理研究。

(3) 用金屬氫點(diǎn)燃聚變武器

    氫氣在超高壓下可由氣態(tài)轉(zhuǎn)化為固態(tài)結(jié)晶體，甚至轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘贇?。已知金屬氫的爆炸能力相?dāng)于普通高能炸藥黑索金的25~35倍，是現(xiàn)階段化爆能力最強(qiáng)的炸藥。顯然金屬氫具有點(diǎn)燃純聚變武器的潛力，只是目前技術(shù)上尚未獲得穩(wěn)定的能夠保存下來的金屬氫。

(4) 核同質(zhì)異能素引爆“干凈”氫彈

    核同質(zhì)異能素具有比金屬氫更高的潛力，高激發(fā)態(tài)的同質(zhì)異能素比普通高能炸藥儲能大百萬倍。美國勞侖斯利物摩爾實(shí)驗室已獲得微量同質(zhì)異能素鉿（178Hf），可提供有效的強(qiáng)烈爆炸。核同質(zhì)異能素以電磁形式放能，放能后元素是穩(wěn)定的，不產(chǎn)生剩余放射性。它可以作得很小，類似雷管那樣去引爆“干凈”氫彈。

(5) 反物質(zhì)武器

    反物質(zhì)武器現(xiàn)在還只是一種科學(xué)的設(shè)想。按照科學(xué)理論，任何物質(zhì)都有它的反物質(zhì)。二十世紀(jì)三十年代初，狄拉克提出反粒子概念，接著發(fā)現(xiàn)了反電子（即帶正電的電子）。五十年代中期發(fā)現(xiàn)了反質(zhì)子（帶負(fù)電的質(zhì)子），至今一直有少數(shù)物理學(xué)家從事反粒子的研究。1986年美國費(fèi)米國立加速器研究所，首次在高能加速器磁陷阱中捕獲到反質(zhì)子，年生產(chǎn)水平~1015個。歐洲聯(lián)合核子研究中心和俄羅斯高能物理所，都在進(jìn)行反物質(zhì)的研究和生產(chǎn)。反質(zhì)子的年生產(chǎn)率大約每2.5年提高10倍。如能保持這個速率，上述實(shí)驗室到2000年可達(dá)年產(chǎn)量~1020個反質(zhì)子，約1毫克。到2010年就可達(dá)到年產(chǎn)1克的水平。反質(zhì)子能源是物質(zhì)?反物質(zhì)的湮滅效應(yīng)，是所有物質(zhì)能量轉(zhuǎn)換效率最高的。湮滅之后兩者都不存在了，質(zhì)量全都轉(zhuǎn)換為能量。就像正電子與負(fù)電子相撞，變成一道g 光消逝，毫無一點(diǎn)痕跡。表4.2列出幾種高含能物質(zhì)的比能，并給出了它與炸藥比能的倍數(shù)。

表4.2  含能材料比能比較

    目前反物質(zhì)的研究雖處于基礎(chǔ)研究階段，但其應(yīng)用前景不可估量。首先是反質(zhì)子已經(jīng)在生產(chǎn)了，它可能最先得到應(yīng)用。一是制造反質(zhì)子推進(jìn)系統(tǒng)，大約幾百毫克反質(zhì)子就夠了，可用于航天星際飛行。二是用于壓縮氫彈的彈芯，只要幾微克反質(zhì)子，就可點(diǎn)燃熱核爆炸。三是用以激勵極強(qiáng)的X射線激光或g 射線激光。無論是軍用還是民用，都有極其廣闊的前景。

    由上我們可以看出，未來的核武器首先是純粹的聚變武器，一點(diǎn)裂變反應(yīng)都不要。甚至炸藥也不要，用激光、同質(zhì)異能素、金屬氫等能量密度更高的能源來引爆。再進(jìn)一步有可能是反質(zhì)子武器，質(zhì)子–––反質(zhì)子效應(yīng)不是聚變，而是變得啥也沒有。但質(zhì)子就是氫核，到那時燒的燃料是質(zhì)子、氘、和氚，純粹是氫的“同胞兄弟”，老大、老二、老三。這才可謂是真正的氫彈。

    隨著實(shí)驗室模擬核爆手段的不斷完善，高逼真、高分辨、三維、全物理、全過程的建模虛擬實(shí)驗?zāi)芰Φ玫教岣吆桶l(fā)展，必將極大地推動核武器知識的積累和創(chuàng)新。同時隨著科學(xué)技術(shù)的普及和信息社會的發(fā)展，關(guān)于核武器的新知識也必將很快地為眾多的人所知曉。1998年10月，美國三個核武器研究所的所長，在眾議院聽證會上作證時說，“美國不再能封鎖最好的科學(xué)技術(shù)?！本驼f明了這一點(diǎn)。核武器的神秘不久將成為過去。