03.08 原子彈和氫彈會不會過期?

陳振雄5


這個問題在我們的專欄裡面有啊,建議大家去《精講核武器》專欄看看。

很多人認為氫彈和原子彈的放射性材料有半衰期,因此會有過期一說,甚至有人說現在只有中國有氫彈,其他國家沒有。

其實這是個錯誤的說法。

首先我們來看看核彈所需要的核裝藥都是什麼:

原子彈最主要的材料是鈾-235,的確是有半衰期,但半衰期長達703,800,000年比人類的歷史都長,所以鈾-235的半衰期可以忽略不計了。

作為原子彈的另外一種重要材料,鈈239也是有半衰期的,時間遠遠小於鈾235,短到2.41萬年,也遠遠超超過了人類的歷史,這也不能算影響“保質期”的因素了吧。

不過對於鈈彈來說,早期的確有過期這回事!在利用鈾238生成鈈239的過程中,有一些鈾-238原子會捕獲兩個中子,最終生成鈈-240。鈈-240是一個自發衰變相當嚴重的元素。衰變的時候會大量放出中子。這樣的確會誘發鈈-239的裂變,慢慢的讓鈈彈失去效果。因此武器級的鈈中會嚴格限制鈈-240的含量,之前的限定是要少於7%。後來提煉技術先進了,限定要少於3%。這樣鈈彈就基本穩定了,壽命也就不是考慮的問題了。



對於氫彈,其中主要是用氘-氘聚變核氘-氚聚變的形式進行能量釋放,

這裡的氘是原子核內有另外一顆中子的氫同位素,但問題是這種氫同位素是沒有半衰期的,所以也不會變質。但由於氘的原子極小,因此會通過滲透過其他材料的分子縫隙而消散掉。所以,在真正的核武器裡面用的已經不是純氘了,用到的是一種叫做氘化鋰,也就是下面圖片中的白色粉末:

這是一種穩定的化合物,只要在乾燥環境下就可以永久保存。

至於氚,也叫超重氫,是原子裡面有兩個中子的氫同位素,它的半衰期只有12.43年,會有保質期問題是吧?在早期氫彈中的確使用了氚,但也是以氚的化合物形式進行填充的。在60年代末期至70年代初期由於氘化鋰材料的出現氚造就不用在氫彈裡面了。

更多的用途是用來做夜光管了。

少量的氚會使用在可控核聚變研究中,但在核武器中已經絕跡了。

至於核彈上的其他材料,例如絕緣蘇聯、橡膠等部件的壽命會比核彈芯材的壽命短很多,但核彈是可以拆卸的,必要的時候可以隨時替換。

所以核彈保質期這樣的問題以後就別問了吧,顯得太弱了。


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