20CN网络安全小组论坛 - 茶余饭后

论坛: 茶余饭后标题: 核能及其机理

作者: seny11 [seny11]

论坛用户

1. 原子的组成

原子是由质子、中子和电子组成的。世界上一切物质都是由原子构成的，任何原子都是由带正电的原子核和绕原子核旋转的带负电的电子构成的。一个铀-235原子有92个电子，其原子核由92个质子和143个中子组成。50万个原子排列起来相当一根头发的直径。如果把原子比作一个巨大的宫殿，其原子核的大小只是一颗黄豆,而电子相当于一根大头针的针尖。一座100万千瓦的火电厂，每年要烧掉约330万吨煤，要用许多列火车来运输。而同样容量的核电站一年只用30吨燃料。

2. 原子核的结构

原子核一般是由质子和中子构成的，最简单的氢原子核只有一个质子，原子核中的质子数（即原子序数）决定了这个原子属于何种元素，质子数和中子数之和称该原子的质量数。

3. 同位素

质子数Ｐ相同而中子数Ｎ不同的一些原子，或者说原子序数Ｚ相同而原子质量数不同的一些原子，它们在化学元素周期表上占据同一个位置，称为同位素。所以，“同位素”一词用来确指某个元素的各种原子，它们具有相同的化学性质。同位素按其质量不同通常分为重同位素(如铀-238、铀-235、铀-234和铀-233）和轻同位素（如氢的同位素有氘、氚）。　

4. 核能

在50多年前，科学家发现铀-235原子核在吸收一个中子以后能分裂，同时放出2―3个中子和大量的能量，放出的能量比化学反应中释放出的能量大得多，这就是核裂变能，也就是我们所说的核能。

原子弹就是利用原子核裂变放出的能量起杀伤破坏作用，而核电反应堆也是利用这一原理获取能量，所不同的是，它是可以控制的。

5. 轻核聚变

两个较轻的原子核聚合成一个较重的原子核，同时放出巨大的能量，这种反应叫轻核聚变反应。它是取得核能的重要途径之一。在太阳等恒星内部，因压力、温度极高，轻核才有足够的动能去克服静电斥力而发生持续的聚变。自持的核聚变反应必须在极高的压力和温度下进行，故称为“热核聚变反应”。

氢弹是利用氘氚原子核的聚变反应瞬间释放巨大能量起杀伤破坏作用，正在研究受控热核聚变反应装置也是应用这一基本原理，它与氢弹的最大不同是，其释放能量是可以被控制的。

6．铀的特性及其能量的释放

铀是自然界中原子序数最大的元素，天然铀由几种同位素构成:除了0.７1％的铀-235（235是质量数）、微量铀-234外，其余是铀-238，铀-235原子核完全裂变放出的能量是同量煤完全燃烧放出能量的2700000倍。也就是说1克Ｕ-235完全裂变释放的能量相当于2吨半优质煤完全燃烧时所释放的能量。

　

7. 核能如何释放

核能的获得主要有两种途径，即重核裂变与轻核聚变。Ｕ-235，有一个特性，即当一个中子轰击它的原子核时，它能分裂成两个质量较小的原子核，同时产生2―3个中子和β、γ等射线，并释放出约200兆电子伏特的能量。

如果有一个新产生的中子，再去轰击另一个铀-235原子核，便引起新的裂变，以此类推，这样就使裂变反应不断地持续下去，这就是裂变链式反应，在链式反应中，核能就连续不断地释放出来。

8. 核聚变能量的释放

与铀相同数量的轻核聚变时放出的能量要比铀大几倍。例如1克氘化锂（Ｌi-6）完全反应所产生的能量约为1克铀-235裂变能量的三倍多。实现核聚变的条件十分苛刻，即需要使氢核处于几千万度以上高温才能使相当的核具有动能实现聚合反应。

9. 核电站是清洁的能源

目前环境污染问题大部分是由使用化石燃料引起的，化石燃料燃烧会放出大量的烟尘、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等，由二氧化碳等有害气体造成的“温室效应“，将使地球气温升高，会造成气候异常，加速土地沙漠化过程，给社会经济的可持续发展带来灾难性的影响，核电站并不排放这些有害物质，不会造成“温室效应“，与火电厂相比，它能大大改善环境质量，保护人类赖以生存的生态环境等。

在国外核电站的周围有人居住、游泳、放牧牛羊、钓鱼，有的核电站位于大城市附近，有的位于游览区。核电站是安全、经济、干净的能源，与火电站相比，更有利于保护环境。

10．核电站是经济的能源

世界上有核电国家的多年统计资料表明，虽然核电站的比投资高于燃煤电厂，但是，由于核燃料成本显著地低于燃煤成本，以及燃料是长期起作用的因素，这就使得目前核电站的总发电成本低于烧煤电厂。

11．核能是可持续发展的能源

世界上已探明的铀储量约490万吨，钍储量约275万吨。这些裂变燃料足够使用到聚变能时代。聚变燃料主要是氘和锂，海水中氘的含量为0.034克/升，据估计地球上总的水量约为138亿亿立方米，其中氘的储量约40万亿吨，地球上的锂储量有2000多亿吨，锂可用来制造氚，足够人类在聚变能时代使用。按目前世界能源消费的水平，地球上可供原子核聚变的氘和氚，能供人类使用上千亿年。因此，有些能源专家认为，只要解决了核聚变技术，人类就将从根本上解决了能源问题。

--------------------------------------
核反应堆

1. 核反应堆及其组成

核反应堆是一个能维持和控制核裂变链式反应，从而实现核能―热能转换的装置。核反应堆是核电厂的心脏，核裂变链式反应在其中进行。

1942年美国芝加哥大学建成了世界上第一座自持的链式反应装置，从此开辟了核能利用的新纪元。

反应堆由堆芯、冷却系统、慢化系统、反射层、控制与保护系统、屏蔽系统、辐射监测系统等组成。

堆芯中的燃料：反应堆的燃料，不是煤、石油，而是可裂变材料。自然界天然存在的易于裂变的材料只有Ｕ-235，它在天然铀中的含量仅有0.711％，另外两种同位素Ｕ-238和Ｕ-234各占99.238％和0.0058％，后两种均不易裂变。

另外，还有两种利用反应堆或加速器生产出来的裂变材料Ｕ-233和Pu-239。

用这些裂变材料制成金属、金属合金、氧化物、碳化物等形式作为反应堆的燃料。

燃料包壳：为了防止裂变产物逸出，一般燃料都需用包壳包起来，包壳材料有铝、锆合金和不锈钢等。

控制与保护系统中的控制棒和安全棒：为了控制链式反应的速率在一个预定的水平上，需用吸收中子的材料做成吸收棒，称之为控制棒和安全棒。控制棒用来补偿燃料消耗和调节反应速率；安全棒用来快速停止链式反应。吸收体材料一般是硼、碳化硼、镉、银铟镉等。冷却系统中的冷却剂：为了将裂变的热导出来，反应堆必须有冷却剂，常用的冷却剂有轻水、重水、氦和液态金属钠等。

慢化系统中的慢化剂：由于慢速中子更易引起铀-235裂变，而中子裂变出来则是快速中子，所以有些反应堆中要放入能使中子速度减慢的材料，就叫慢化剂，一般慢化剂有水、重水、石墨等。

反射层：反射层设在活性区四周，它可以是重水、轻水、铍、石墨或其它材料。它能把活性区内逃出的中子反射回去，减少中子的泄漏量。

屏蔽系统：反应堆周围设屏蔽层，减弱中子及γ剂量。

辐射监测系统：该系统能监测并及早发现放射性泄漏情况。

2. 反应堆的结构形式和分类

反应堆的结构形式是千姿百态的，它根据燃料形式、冷却剂种类、中子能量分布形式、特殊的设计需要等因素可建造成各类型结构形式的反应堆。目前世界上有大小反应堆上千座，其分类也是多种多样。按能普分有由热能中子和快速中子引起裂变的热堆和快堆；按冷却剂分有轻水堆，即普通水堆（又分为压水堆和沸水堆）、重水堆、气冷堆和钠冷堆。按用途分有：（1）研究试验堆：是用来研究中子特性，利用中子对物理学、生物学、辐照防护学以及材料学等方面进行研究；（2）生产堆，主要是生产新的易裂变的材料铀-233、钚-239；（3）动力堆，利用核裂变所产生的热能广泛用于舰船的推进动力和核能发电。反应堆分类情况见下表。

3. 研究实验反应堆

是指用作实验研究工具的反应堆，它不包括为研究发展特定堆型而建造的、本身就是研究对象的反应堆，如原型堆，零功率堆，各种模式堆等。研究实验堆的实验研究领域很广泛，包括堆物理，堆工程、生物、化学、物理、医学等，同时，还可生产各种放射性同位素和培训反应堆科学技术人员。研究实验堆种类很多，例如：游泳池式研究实验堆：在这种堆中水既作为慢化剂、反射层和冷却剂，又起主要屏蔽作用。因水池常做成游泳池状的长圆形而得其名。

罐式研究实验堆：由于较高的工作温度和较大的冷却剂流量只有在加压系统中才能实现，因此，必须采取加压罐式结构。

重水研究实验堆：重水的中子吸收截面小，允许采用天然铀燃料，它的特点是临界质量较大，中子通量密度较低。如果要减小临界质量和获得高中子通量密度，就用浓缩铀来代替天然铀。

此外，还有固体慢化剂研究实验堆、均匀型研究实验堆、快中子实验堆等。

4. 生产堆

主要用于生产易裂变材料或其他材料，或用来进行工业规模辐照。生产堆包括产钚堆，产氚堆和产钚产氚两用堆、同位素生产堆及大规模辐照堆，如果不是特别指明，通常所说的生产堆是指产钚堆。该堆结构简单，生产堆中的燃料元件既是燃料又是生产钚-239的原料。中子来源于用天然铀制作的元件中的Ｕ-235。Ｕ-235裂变中子产额为2―3个。除维持裂变反应所需的中子外，余下的中子被Ｕ-238吸收，即可转换成Pu-239，平均烧掉一个Ｕ-235原子可获得0.8个钚原子。也可以用生产堆生产热核燃料氚。用重水型生产堆生产氚要比用石墨生产堆产氚高7倍。

5. 动力反应堆

世界上动力反应堆可分为潜艇动力堆和商用发电反应堆。核潜艇通常用压水堆做为其动力装置。商用规模的核电站用的反应堆主要有压水堆、沸水堆、重水堆、石墨气冷堆和快堆等。

压水堆：

采用低浓（铀-235浓度约为3％）的二氧化铀作燃料，高压水作慢化剂和冷却剂。是目前世界上最为成熟的堆型。

沸水堆：

采用低浓（铀-235浓度约为3％）的二氧化铀作燃料，沸腾水作慢化剂和冷却剂。

重水堆：

重水作慢化剂，重水（或沸腾轻水）作冷却剂，可用天然铀作燃料，目前达到商用水平的只有加拿大开发的坎杜堆，我国正建一座重水堆核电站。

石墨气冷堆：

以石墨作慢化剂，二氧化碳作冷却剂，用天然铀燃料，最高运行温度为360℃，这种堆已有丰富的运行经验，到90年代初期已运行了650个堆年。

快中子堆：

采用钚或高浓铀作燃料，一般用液态金属钠作冷却剂。不用慢化剂。根据冷却剂的不同分为钠冷快堆和气冷快堆。

------------------------------------------
核电站

1. 什么是核电站

核电站就是利用一座或若干座动力反应堆所产生的热能来发电或发电兼供热的动力设施。反应堆是核电站的关键设备，链式裂变反应就在其中进行。目前世界上核电站常用的反应堆有压水堆、沸水堆、重水堆和改进型气冷堆以及快堆等。但用的最广泛的是压水反应堆。压水反应堆是以普通水作冷却剂和慢化剂，它是从军用堆基础上发展起来的最成熟、最成功的动力堆堆型。

2. 核电站工作原理
核电厂用的燃料是铀。用铀制成的核燃料在“反应堆”的设备内发生裂变而产生大量热能，再用处于高压力下的水把热能带出，在蒸汽发生器内产生蒸汽，蒸汽推动汽轮机带着发电机一起旋转，电就源源不断地产生出来，并通过电网送到四面八方。

3. 压水堆核电站

以压水堆为热源的核电站。它主要由核岛和常规岛组成。压水堆核电站核岛中的四大部件是蒸汽发生器、稳压器、主泵和堆芯。在核岛中的系统设备主要有压水堆本体，一回路系统，以及为支持一回路系统正常运行和保证反应堆安全而设置的辅助系统。常规岛主要包括汽轮机组及二回等系统，其形式与常规火电厂类似。

4. 沸水堆核电站

以沸水堆为热源的核电站。沸水堆是以沸腾轻水>为慢化剂和冷却剂并在反应堆压力容器内直接产生饱和蒸汽的动力堆。沸水堆与压水堆同属轻水堆，都具有结构紧凑、安全可靠、建造费用低和负荷跟随能力强等优点。它们都需使用低富集铀作燃料。

沸水堆核电站系统有：主系统（包括反应堆）；蒸汽->给水系统；反应堆辅助系统等。

5. 重水堆核电站

以重水堆为热源的核电站。重水堆是以重水作慢化剂的反应堆，可以直接利用天然铀作为核燃料。重水堆可用轻水或重水作冷却剂，重水堆分压力容器式和压力管式两类。

重水堆核电站是发展较早的核电站，有各种类别，但已实现工业规模推广的只有加拿大发展起来的坎杜型压力管式重水堆核电站。

6. 快堆核电站
由快中子引起链式裂变反应所释放出>来的热能转换为电能的核电站。快堆在运行中既消耗裂变材料，又生产新裂变材料，而且所产可多于所耗，能实现核裂变材料的增殖。

目前，世界上已商业运行的核电站堆型，如压水堆、沸水堆、重水堆、石墨气冷堆等都是非增殖堆型，主要利用核裂变燃料，即使再利用转换出来的钚-239>等易裂变材料，它对铀资源的利用率也只有1>％―2>％，但在快堆中，铀-238>原则上都能转换成钚-239>而得以使用，但考虑到各种损耗，快堆可将铀资源的利用率提高到60>％―70>％。

7. 世界上目前建造核电站情况

核电自50>年代中期问世以来，目前已取得长足的发展。到1999>年中期，世界上共有436>座发电用核反应堆在运行，总装机容量为350676>兆瓦。正在建造的发电反应堆有30>座，总装机容量为21642>兆瓦。

目前世界上有33>个国家和地区有核电厂发电，核发电量占世界总发电量的17>％，其中有十几个国国家和地区核电发电量超过各种的总发电量的四分之一，有的国家超过70>％。据资料估计，到2005>年核电厂装机容量将达到388567>兆瓦。

8. 核电站在设计上所采取的安全措施
为了确保压水反应堆核电厂的安全，从设计上采取了所能想到的最严密的纵深防御措施。

四重屏障：

为防止放射性物质外逸设置了四道屏障：

裂变产生的放射性物质90>％滞留于燃料芯块中；

密封的燃料包壳；

坚固的压力容器和密闭的回路系统；

能承受内压的安全壳。

多重保护：

在出现可能危及设备和人身的情况时，

进行正常停堆；

因任何原因未能正常停堆时，控制棒自动落入堆内，实行自动紧急停堆；
如任何原因 >控制棒未能插入，高浓度硼酸水自动喷入堆内，实现自动紧急停堆。

9. 核电厂在管理方面采取的安全措施

核电厂有着严密的质量保证体系，对选址、设计、建造、调试和运行等各个阶段的每一项具体活动都有单项的质量保证大纲。

另外，还实行内部和外部监查制度，监督检查质量保证大纲的实施情况和是否起到应有的作用。另外对参加核电厂工作的人员的选择、培训、考核和任命有着严格的规定。领取操纵员执照，然后才能上岗，还要进行定期考核，不合格者将被取消上岗资格。

10. 核电厂发生自然灾害时，它能安全停闭
在核电厂设计中，始终把安全放在第一位，在设计上考虑了当地可能出现的最严重的地震、海啸、热带风暴、洪水等自然灾害,>即使发生了最严重的自然灾害,>反应堆也能安全停闭，不会对当地居民和自然环境造成危害。

在核电厂设计中甚至还考虑了厂区附近的堤坝坍塌、飞机附毁、交通事故和化工厂事故之类的事件，例如一架喷气式飞机在厂区上空坠 >毁，而且碰巧落到反应堆建筑物上，设计要求这时反应堆还是安全的。

11. 核电站的纵深防御措施
核电站的设计、建造和运行，采用了纵深防御的原则，从设备上和措施上提供多层次的重叠保护，确保放射性物质能有效地包容起来不发生泄漏。纵深防御包括以下五道防线：

第一道防线：精心设计，精心施工，确保核电站的设备精良。有严格的质量保证系统，建立周密的程序，严格的制度和必要的监督，加强对核电站工作人员的教育和培训，使人人关心安全，人人注意安全，防止发生故障。
第二道防线：加强运行管理和监督，及时正确处理不正常情况，排除故障。
第三道防线：设计提供的多层次的安全系统和保护系统，防止设备故障和人为差错酿成事故。
第四道防线：启用核电站安全系统，加强事故中的电站管理，防止事故扩大。
第五道防线：厂内外应急响应计划，努力减轻事故对居民的影响。
有了以上互相依赖相互支持的各道防线，核电站是非常安全的。

12．核电站废物严格遵照国家标准，对人民生活不会产生有害影响
核电厂的三废治理设施与主体工程同时设计，同时施工，同时投产，其原则是尽量回收，把排放量减至最小，核电厂的固体废物完全不向环境排放，放射性液体废物转化为固体也不排放；像工作人员淋浴水、洗涤水之类的低放射性废水经过处理、检测合格后排放；气体废物经过滞留衰变和吸附，过滤后向高空排放。

核电厂废物排放严格遵照国家标准，而实际排放的放射性物质的量远低于标准规定的允许值。所以，核电厂不会对给人生活和工农业生产带来有害的影响。

----------------------------------------
核武器

　　利用能自持进行的链式裂变反应或聚变反应瞬间释放巨大能量，产生爆炸作用，并具有大规模杀伤破坏效应的武器。核武器一般是指由核弹头及其投掷发射系统组成的武器系统。主要利用铀－２３５或钚－２３９等重原子核的链式裂变反应原理制成的核武器，叫做裂变武器，或称原子弹。主要利用重氢（氘）、超重氢（氚）等轻原子核的热核聚变反应原理制成的武器称聚变武器，也称热核武器或氢弹。轻核发生自持热核反应的先决条件是高温、高密度，目前只能由原子弹爆炸来实现。这种专门设计的起爆核装置称为氢弹初级；产生热核反应放出能量和中子并诱发重核裂变反应放出更多能量的氢弹主体部分，称为氢弹次级。现有各种类型的核武器都是以裂变和聚变反应为基础的，有时这两种核反应还互相交错运用（如助爆型原子弹）。中子弹实际上也是一种增强核辐射性能的小型氢弹。

　　核武器爆炸时释放的能量，比只装化学炸药的常规武器要大得多。１０００克铀全部裂变释放的能量相当于近２万吨梯恩梯炸药的威力；１０００克氘完全聚变释放的能量相当于６万吨梯恩梯炸药的威力。核武器释放的总能量通常用爆炸释放相同能量的梯恩梯炸药量来表示，称梯恩梯当量。核武器爆炸不仅释放的能量巨大，而且核反应过程非常迅速，微秒级的时间内即可完成。因此，在爆点周围不大的范围内形成极高的温度和压力，加热并压缩周围空气使之急速膨胀，产生高压冲击波。地面和空中核爆炸，还会在周围空气中形成火球，发出很强的光热辐射。核反应还产生各种射线和放射性物质碎器。向外辐射的强脉冲射线与周围物质相互作用，造成电流的增长和消失过程，器结果又产生电磁脉冲。这些不同于化学炸药爆炸的特征，使核武器具备特有的强冲击波、光辐射、早期核辐射、放射性沾染和核电磁脉冲等杀伤破坏作用。

　　核武器按核装置原理结构的不同可分为原子弹、氢弹和特殊性能核武器；从投射系统不同，可分为核导弹、核航空炸弹、核炮弹、核深水炸弹、核鱼雷、核地雷等；从作战使用划分，可分为战略核武器和战术核武器等。核武器在不同介质中和不同高度（或深度）处爆炸时，其外观景象和杀伤破坏效应差别很大。通常分为空中、地（水）面、地（水）下和高空核爆炸等。核爆炸方式的选择要根据作战任务，目标性质和地形、气象条件等因素确定。

　　核武器的出现，是２０世纪４０年代前后科学技术重大发展的结果。１９３８年１２月，德国化学家 O．哈恩和�AE．斯特拉斯曼发现了铀原子核裂变现象。１９３９年８月，在爱因斯坦建议下，美国开始研制原子弹，并发展为代号“曼哈顿工程区”的庞大计划。直接动用的人力约６０万人，投资２０多亿美元。到第二次世界大战即将结束时，美国研制成３颗原子弹。１９４５年７月１６日进行了首次原子弹试验，并于８月６日、９日先后在日本的广岛和长期，投下了仅有的两颗原子弹。随后，１９４９年８月原苏联也进行了原子弹试验。１９５２年１０月３日英国、１９６０年２月法国、１９６４年１０月１６日中国先后进行了原子弹试验，打破了美国的核袭断。１９５０年１０月３１日，美国进行了以液态氘为热核燃料的氢弹原理试验，但核装置非常笨重不能用作武器。１９５３年８月，原苏联进行了以固态氘化锂－６为热核燃料的氢弹试验，使氢弹的实用成为可能。中国１９６６年１２月２８日用塔爆方式成功地进行了首次氢弹原理试验，１９６７年６月１７日进行了氢弹空爆试验，以世界上最快的速度完成了核武器这两个发展阶段的任务。到８０年代末，美国和原苏联已拥有核弹５.４万余枚，总威力约为１５０亿吨梯恩梯当量。到１９８９年底为止，双方所进行的核试验次数达１５００多次，大量的核试验使核武器的设计技术有了显著的提高，品种、数量不断增加。６０年代以来核弹头的重量、尺寸大幅度减小，比威力有了显著提。７０年代，核武器的生存能力和命中精度等战术技术性能大大提高，为适应作战的需要，美国、原苏联研制了威力可调、多种运载工具通用的核装置，安全性、可靠性也不断提高。

　　核武器的一个发展方向是通过设计调整性能，增强或削弱器中的某些杀伤破坏因素，研制成特殊性能核武器。如增强中子辐射为主要杀伤因素的中子弹；增强Ｘ射线辐射的增强Ｘ射线弹；减少剩余放射性、突出冲击波、光辐射作用的冲击波弹；增强核电磁脉冲效应的核电磁脉冲弹等。核武器的另一发展方向是核定向能武器。用核爆炸作驱动源，使所释放的能量（包括各种辐射）转换成某种定向能，在特定方向上对远距离的局部目标破坏效能大幅度提高。如核激励Ｘ射线激光器等。

----------------------------------------------------
核装置

　　核爆炸装置的简称，依靠核装料内原子核的链式裂变或自持聚变反应，瞬时释放巨大能量而形成爆炸的装置。用作武器的核装置，加上引爆控制系统即组成核战斗部。核装置通常由核部件、炸药爆炸系统、核点火部件及相应的结构件组成。核部件由核装料成形加工并适当组装而成。炸药爆炸系统用以压拢或压紧核裂变部件使器达到超临界状态，并由核点火部件适时产生点火中子去触发链式裂变反应。核装置中自持聚变反应是由链式裂变反应瞬时释放高能使核聚变装料达到高温高压而造成的。核装置用于核试验时，其结构可不要求能耐受作武器使用时所遭遇的严酷环境，也无突防等需要，但又希望照顾到发展成为武器时无需作出较大的更改。至于民用的核装置，除应考虑经济性外，还要尽量减少放射性沾染和适应使用时的特殊环境。作武器使用的核装置，则既要考虑有较大的威力，又可保持较高的安全性和好的突防性能，并注意形状与核弹壳体的适配性、操作使用的方便性和较低的造价。这种核装置的设计首先是物理设计，这必须深入了解其反应过程，弄清器必须具备的条件与各种物理参数，提出一个或几个设想方案的物理模型，运用快速大容量计算机作仿真计算，调整拟定的方案使之达到最优，还得通过多次化学爆轰实验，甚至局部的核试验以进行切合实际的修改。其次才是工程设计，考虑结构强度、环境适应性、安全性、在壳体中的布局和维护使用的方便性等，并作相应的试验进行方案的修改和考核。最后还得通过必要的核试验，校核能否达到给定的技术条件。核装置设计的先进性主要体现在比威力或比等效百万吨数的大小，同时也要有较好的以上列举的其它性能。新一代核装置还将设计成突出某种效应甚至使能量主要释放到某预定方向以适应各种战略战术的需要。
------------------------------
核战斗部

　　核导弹、核航弹、核鱼雷中期战斗作用的组成部分，由核装置、引爆控制系统和相应的结构部件组成。核战斗部在不同类型的核武器中的安装形式有所不同。弹道核导弹的战斗部是与弹头的姿态控制系统及其些突防设施一起装在弹头壳体内，构成核弹头。在装有多弹头的核导弹中，每个子弹头里分别装有一个核战斗部。核航弹、巡航核导弹、核鱼雷等的核战斗部，一般位于弹体的中段或中前段，装在一个独立的核战斗部舱内，与制导系统舱是分隔的。根据１９９０年美苏两国裁减战略核武器会谈的报�ae中预测，美苏战略核武器用的核战斗部总数，已分别达到１２１００和１１３２０件。１９９１年苏联解体后，原苏联的核战斗部已分别归属俄罗斯、白俄罗斯、哈萨克斯坦和乌克兰四国，但仍在统一控制下。　

---------------------------------------
核航空炸弹

　　用航空气携载投放的装有核战斗部的炸弹。核航空炸弹可作为各种类型的战术和战略核武器，用途广泛，可打击各种不同的目标。由战略轰炸机携带的战略核航空炸弹的威力一般要高些，在几十万吨至几百万吨梯恩梯当量之间。个别型号的威力甚至可高达千万吨梯恩梯当量。由战术战斗机携带的战术核航空炸弹的威力要低一些，一般在几千吨至几十万吨梯恩梯当量之间。核航空炸弹爆炸方式可以分为空中爆炸、地面爆炸和地表下爆炸，主要取决于它们的引信机构。核航空炸弹从结构上来看，一般由头部、中体、后体和尾段组成。头部和后体一般装备引爆控制系统的电子设备；中体装备核爆炸装置；尾段装备各种类型的减速或应急释放降落伞和开伞设备，尾段外面装有空气动力学稳定尾翼。几十年来，核航空炸弹已有很大发展，现代战略核航空炸弹已具有改进的安全装置和高速超低空投放能力，并与先进的隐身轰炸机配合，使核攻击能力有很大的提高。

--------------------------
核辐射生物效应

　　核辐射对生物体的损伤作用和后果。根据射线的种类和强弱、照射条件、照射剂量、作用对象、作用部位、作用机制、出现效应时间和生物体机能状态等因素，会有不同的核辐射生物效应。对人而言，一般分为早期效应、远器效应和遗传效应。大剂量的早期核辐射效应主要表现为急性放射病；小剂量核辐射的早期效应，主要表现为消化系统和植物神经系统功能紊乱，以及血液白细胞数下降。远期效应是指人员受大剂量照射后，数月或数年直至终身所发生的慢性效应，如造血障碍、眼白内障、白血病及其它恶性肿瘤等。慢性效应的出现与射线种类及受照射剂量有关；遗传效应是由于核射线对生殖细胞的遗传物质发生作用，引起染色体畸变和基因突变，使细胞的遗传性质发生变化，导致后代的形态或功能异常。由于影响核辐射生物效应的因素很多，一些问题尚有待进一步研究探明。

------------------------------------------
国防科技报告

首先让我们来看看什么是科技报告。

科技报告是在科研活动的各个阶段，由科技人员按照有关规定和格式撰写的，以积累、传播和交流为目的，能完整而真实地反映其所从事科研活动的技术内容和经验的特种文献。它具有内容广泛、翔实、具体、完整，技术含量高，实用意义大，而且便于交流，时效性好等其它文献类型所无法相比的特点和优势。做好科技报告工作可以提高科研起点，大量减少科研工作的重复劳动，节省科研投入，加速科学技术转化为生产力。

科技报告是继图书、期刊、档案等类型文献之后出现的一种文献，它是人类科技发展和信息文化发展的产物，在人类的知识信息传播和利用中起着越来越重要的作用，世界各国在科技文献信息交流中都将它列于首位。我国的国防科学技术的发展已经历了五十年的历程，并取得了举世瞩目的成就，但建立系统、完善的科技报告法规制度以及相应的管理体制，还是近些年的事情。

那么我国的国防科技报告是如何诞生的呢？

早在1964年我国就提出了建立科技报告的设想，著名科学家钱学森同志曾明确地提出“要建立中国的AD报告”（是指要建立中国的国防科技报告）。1984年原国防科工委发布了《关于建立中国国防科技报告的暂行规定》，这对中国国防科技报告（以下简称GF报告）的建设起到了积极的推动作用。随着我国国防科学技术的发展和国防科技体制改革的深入，原国防科工委于1993年成立了GF报告调研小组，就国防科技报告工作的国内外现状进行了专题调研，并于1995年12月11日颁布了《中国国防科学技术报告管理规定》（以下简称《规定》）。

国防科技报告的管理工作是如何进行的？

《规定》对上述问题早已做出了明确的回答，即GF报告工作是国防科研工作的组成部分，必须纳入科研管理程序，各级科研管理部门应当在科研工作中建立科技报告管理制度。这是贯穿整个《规定》的基本原则，也是《规定》的核心内容。它是在国内外调研的基础上总结出来的。

以美国为例，美国DOE报告的产生和收集是通过承担研究课题的单位从DOE的计划部门得到课题立项，经过一定时间的科研活动后产生科技报告上报DOE，并按科技报告的书写格式向DOE的文献情报中心――橡树岭科技情报处（OSTI）上报一份科技报告，同时填写一份“科技文件处理意见书”，说明所报文件的密级、发行方式及范围等。其报告经文献分析专家检查，签署验收意见。对科技报告合格的项目，专家签署同意该项目结题的意见，该意见反馈到DOE项目管理部门。对那些科技报告不合格的项目，文献分析专家签署相反的意见，则该项目不能结题，由项目承包单位继续做工作。

不难看出，美国DOE报告之所以有今天的规模，其产生和收集得益于它的一套良好的管理模式，报告随着项目走，与科研管理程序紧密衔接。

我们今天的GF报告管理就借鉴了这种工作模式。何为将GF报告工作纳入科研管理程序？即在包括型号、预研、技术基础、软科学研究等国防科研计划和管理程序的规定中，都要有撰写和提交GF报告的要求，凡不提交合格GF报告的项目，都不能结题、鉴定、验收和申报成果奖励。

具体的管理工作程序，《规定》中明确规定，凡承担国防科研项目的科技人员，都必须按合同书或任务书的要求，向本部门的GF办提交合格的GF报告。在科研立项、合同签订或任务下达、项目验收等主要科研管理环节，都要对GF报告的有关问题做出明确要求。在立项报告、合同书或任务书中，要增加提交有关GF报告的数量、题目和时限等有关内容，以便在课题或项目验收时可以操作。

在以往的科研管理者的认识中，一提到科技报告就自然地认为，若将一个科研项目划分为启动、进展、终结三大部分，科技报告则是一个科研项目在结题时对工作经验（或教训）的总结，称为结题报告或最终报告，在科研管理的分工中则属于成果管理的范围，一般由科研单位的成果管理部门承担科技报告的管理工作。就基层单位而言，报告这样一套贯穿科研项目始末的复杂的管理程序，如若沿袭旧有的工作模式，只由成果管理部门来承担，显然是不妥当的。这就需要领导重视、科研人员支持，上下协作、齐抓共管，具体承担部门应由原来的成果管理部门转移到科研计划部门。由于科研计划部门掌握本单位的科研计划项目，对项目的始末具有控制作用，有利于GF报告的全局管理。

GF报告工作是一项复杂的系统工程，涉及到国防科研工作的诸多方面。同时，GF报告也是一项伟大的事业，是利国利民的事业，是我们大家的事业。我们已经欣喜地看到我国的国防科技报告事业已经开创出了一片崭新的天地。

由核科学技术情报所科技报告室提供

----------------------------------------
什么是可控核聚变？

经济日报

核聚变反应是指在高温条件下，两个轻核以极高的热速度相互碰撞，发生核聚变，形成一个较重的原子核，并释放出能量。因必须在极高的压力、温度条件下，轻核才有足够的动能去克服静电斥力而发生持续的聚变，因此，聚变反应也称“热核聚变反应”或“热核反应”。

核聚变的原料主要是氢、氘和氚。氘、氚都是氢的同位素。核聚变是取得核能的重要途径之一。用核聚变原理造出来的氢弹是靠先爆发一颗核裂变原子弹而产生的高热，来触发核聚变起燃器，使氢弹得以爆炸。

实现可控核聚变的条件更苛刻。试想，当两个带正电的球相互接近时，它们会互相排斥，只有使用更大的力才能使两者互相接近。可控核聚变也是这样，由于所有的原子核都带正电，当两个原子核越接近时，其静电斥力越大。为了使两个核发生聚变反应，必须使两个原子核的一方或双方有足够的能量，以克服它们之间的静电斥力。而核子之间的吸引力――――核力是短程力，只有当两个原子核相互接近达到约万亿分之三毫米时，核力才能起作用。这时由于核力大于静电斥力，使两个原子聚合到一起，并放出巨大的能量。

------------------------------------------
朝鲜核设施分布

中国日报网站

宁边：拥有一座5兆瓦试验性核反应堆，一个已经部分完工的燃料棒加工厂，1994年后根据在日内瓦签署的《美朝核框架协议》，朝鲜冻结了宁边核设施。2002年12月12日，朝鲜宣布，重新启动用于电力生产的宁边核设施。

秦川：开工建设一座200兆瓦的核反应堆，1994年工程停止。

平壤：拥有一个“热反应室”实验室，可以用于提取少量的钚。

琴湖：根据《美朝核框架协议》，美国负责在这里为朝鲜建造2座1000兆瓦的轻水核反应堆。

----------------------------------------------------------
美国如何储存3万枚原子弹？

在冷战时期，美国拥有3万枚原子弹。现在，美国核武器的数量虽然已经大大减少，但是仍为数不少，并正在逐渐老化。

美国已不再进行任何核试验了，目前研究重点转向确保陈旧核武库的安全稳定。

在得克萨斯州阿马里洛附近的劳伦斯・利弗莫尔国家实验室内，像B-61这样的重磅热核炸弹正在被拆开，再重新改装。

布鲁斯・古德温，劳伦斯・利弗莫尔国家实验室的国防和核技术主管："我们不再制造新的核武器。我们正在做的是改造现存的核武器，以确保大约2000枚核弹在储藏库中保持安全性，换句话说，是使核弹处于最佳状态，能够再保存30年。"

实验室的国防和核技术主管布鲁斯・古德温负责核武器的设计工作："我们将核武器拆开，对核武器进行测量、称重和X光照射。我们对核武器做各种必需的检查以保证核弹组件不会出问题。"

为了测试核武器，科学家必须利用世界上速度最快的超级电脑模拟核爆炸。科学家希望通过模拟核爆炸和其它测试手段，确保时间不会影响到核弹头的稳定性。

--------------------------------------------
叫嚣用核武器牵制我国日本核战能力秘
最近，日本自由党党首小泽一郎宣称：“此前曾对来访的(中国)共产党干部说过，如果中国自以为是的话，日本人将引起歇斯底里。日本制造核武器非常简单，我们的核电厂里有足够的钚元素，足可以制造三四千个核弹头。日本一朝之间就可以拥有数千枚核弹头，如果到那一步，日本的军事力量将不会输给任何人”。

　　小泽此人，一贯以日本右翼势力中鹰派代表自居，他在90年代上半期很是风光了一阵，作为幕后真正的主人，他曾经接连操纵了海部俊树、细川护熙和羽田孜三个首相的活动，不过由于其自身人品不佳，且性格粗鲁无礼，政治品格低下，进入90年代中期后逐渐失势，身边的人也大多远去，加之他自己心脏一直不好，最近几年风头多被别人抢去。这次讲话，如果不是因为心脏供血不足而造成的大脑缺氧症状，就是想在夕阳西下之时再向大家展示一下鹰派代表的形象。

　　当然，除去这位先生歇斯底里的话语不讲，对日本这个近邻国家的核力量，我们的确应该高度重视。下面，笔者将简略介绍一下日本的核现状：

　　日本是世界上唯一遭受过核武器打击的国家，其在战争前就开始研究核武器理论，战争期间也曾经在纳粹德国的帮助进行过核武器发展的摸索。战后，日本自1954年恢复了核科学的研究，名义当然是为了和平利用原子能。1966年，日本开始使用核电站，1972年建成了自己第一艘核动力商船，截止到90年代末，日本从事原子能研究的单位达到600多个，拥有51多套发电设备，发电量占日本总发电量的近40%。日本还储备了大量核原料，据不完全统计，其拥有天然铀130多吨公斤，贫化铀400多吨，钚48322公斤，以及大量的钍和浓缩铀等等，日本本身铀矿资源贫乏(1995年探明储量仅有7000吨)，其核物质的来源主要靠进口。就在小泽说这番话前不久，日本还又从法国接受了新一批高浓缩度的钚，共220公斤(每5~8.6公斤钚即可以制造一枚核弹)。

　　如果说制造核武器需要软件和硬件两方面因素的话，日本基本是具备这种条件的，从软件上说，日本在核科学上的研究基础扎实，技术力量雄厚，而且核武器本身的制造技术并不神秘，难的只是如何造的更好而已。从硬件上说，日本有足够的核原料储备，而且还有自己的核电站，可以源源不断的生产(值得一提的是，其它国家核电站大多使用的是普通的铀氧化物作为核燃料，只有日本使用的是铀钚混合氧化物――而这种燃料要比普通燃料贵两到三倍――其唯一的好处，就是在反应堆运转的同时，可以产生大量的钚，而这又是制造先进核弹必不可少的原料；同时，日本的核反应堆使用的是快增殖反应堆，它并不比常规反应堆效率更高，而且安全性也有问题，以日本人的经济头脑，这么千方百计而又牵强的使用如此方式发电，从常理是无法解释的)。总之，从理论上来看，日本具有核武器的制造能力。

　　核武器制造出来，还要投放到对手那边才行，现在可选择核武器的投送方式无非如下几种：导弹运载、飞机投掷、火炮发射和人员携带。

　　单从数据上看，日本的火箭运载技术是相当先进的，其H-2火箭的近距轨道有效载荷可达10吨。不过，从最近几年H-2屡次失败的发射记录来看，日本火箭的可靠性依然有待提高，而且，用于核武器的运载工具是需要大量制造的，如果是每年几枚甚至几年一枚制造出来的火箭还不能保证可靠的话，想以战争标准大量制造实用化的战略导弹无疑更是痴人说梦。应该说，以日本的技术水平和财政实力，如果愿意发展的话，还是有可能研制出可靠的运载工具的，但这不是一朝一夕之功，不是凭一两句狂言就可以解决的。毕竟就连美苏这样的超级大国，也用了超过20年的时间才能完成战略导弹的实用化并能使用多弹头技术。更何况，有了运载工具，还要有制导、大地测量、核弹小型化等一系列技术做保证，才有可能完成战略核导弹的实用化。

　　如果使用飞机投掷的方式，日本的航空自卫队目前可用的飞机不多，只有先进但数量极少的F-2和70多架老旧的F-1战斗攻击机。不过这种方式风险较大，且面对大国由歼击机、先进导弹和高炮组成的防空火力网时无异于自杀，毕竟战略目标周围的防空力量都很强大，而用核弹去炸一个无人看守的海滩也没有什么意义。且目前日本没有空中加油机，以上飞机的作战半径都不足1000公里，要执行战略轰炸任务还显不足。

　　火炮发射的核弹目前多为战术核弹头，此处暂且略去。

　　人员携带，是最近恐怖主义兴起后被人逐渐注意的一种方式，这种方式可以对对方造成相当大的心理震撼，但限于人员携带能力，其弹头威力不会超过广岛级(一个广岛原子弹级别的核弹可以做到一个手提箱大小)，对于一个大国来说是没有实质效用的，要向每一个战略目标都派遣数支小分队(保证摧毁)，如何凑齐这个人力呢？而且这样的袭击一次两次可以奏效，再多便难以继了，如果攻击对象是个大国，也许人员尚未到达目标，战争已经结束了。

　　总之，单从技术角度评价，日本目前是有实力且有动机制造核武器的(其国家决策层也是一直在追求这一目标的)，但其目前实际使用核武器的能力有限，而且一旦真的爆发核战争，相对于大国来说，日本自身会受到完全毁灭性的打击。如果单纯分析小泽的这番发言的话，他更多的是在表达一种情绪，是其在政界面临动荡的时机，为了显示其一贯右派加鹰派立场未变而做的一次政治炒做罢了。

　　日本主要运载火箭性能：M-5火箭：级数3；全长30米；直径2.5米；全重128吨；固体燃料推进；推进距离20800公里；有效载荷800公斤。H-2火箭：级数2；全长50米；直径4米；全重264吨；液氧液氢推进剂；推进距离800公里；有效载荷2200～10000公斤。J-1火箭：级数3；全长33米；直径1.8米；全重87吨；固体燃料推进；推进距离500公里；有效载荷550公斤。

　　日本导弹与火箭试验发射场：东京新岛防卫厅的导弹实验场、青森县下北实验场、茨城县土浦实验场、鹿儿岛县的内之浦火箭发射场、种子岛发射场、秋田县胜手发射场、青森县尾驳滨发射场等。其中位于鹿儿岛县的种子岛发射场(属日本宇宙事业开发团)距中国最近，而且是日本航天运载产业、商业化的主要发射场。

地主发表时间: 04-06-29 23:10

论坛: 茶余饭后