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利用能自持進行核裂變或聚變反應釋放的能量,產生爆炸作用,並具有大規模殺傷破壞效應的武器的總稱。其中主要利用鈾235(U-235) 或鈈239(239Pu)等重原子核的裂變鏈式反應原理製成的裂變武器,通常稱為原子彈;主要利用重氫(D,氘 {dāo})或超重氫(T,氚 {chuān})等輕原子核的熱核反應原理製成的熱核武器或聚變武器,通常稱為氫彈。

1熱核武器

每一次激光聚變的時間約十億分之一秒。利用激光使氘氚小球聚變,相當於引爆了一個微型氫彈。一個微型氫彈爆炸后產生的衝力,比一個節日用的大爆竹爆炸產生的衝力大不了多少。如果1秒種引爆100個外徑幾毫米的微型氫彈,就可以得到幾百萬千瓦的電功率。由於激光聚變是一種微型氫彈,因此一些國家利用激光聚變來研究核武器的輻射效應,驗證武器設計的計算機程序。
但是,激光聚變時,為創造聚變條件所需的激光的能量的利用效率,以及由電能轉化為激光的能量的利用效率都不高。根據日本學者的研究,如果採用有外層球殼的小球,讓激光通過外殼的孔后在內球和外殼之間來回吸收和反射,就能使內球更好地壓縮並達到聚變。但這種小球是很難製造的。另外,如採用氟化氪準分子激光器,則電能轉化為激光的效率高。這需要縮小氟化氪激光的脈衝寬度,以便使能量更集中。
慣性約束除了採用激光外,20世紀70年代后還研究用電子束及離子束。電子束及離子束的優點是,為創造聚變條件而消耗的能量的利用效率高得多。特別是採用離子束時,由於離子的射程短,離子的能量主要被靶丸表層吸收,因而更容易產生壓縮。因此使用離子束時,由於離子運動速度慢,通過控制加速離子的電壓,使先發射的離子速度慢一些,后發射的快一些。可以使先後發射的離子同時達到靶丸表面,產生所謂聚束作用。但是電子束及離子束達到的功率還不夠高,而且由於帶電粒子間的排斥力,使電子束及離子束的聚焦比激光困難些。因此電子束、離子束聚變,目前還不如激光聚變成熟。離子束聚變時,目前主要用碳、氧、氮等輕離子。採用重離子束時,由於成本過高,發展前途不大。

2慣性約束三個優點

慣性約束和磁約束相比有三個優點:
第一,裝置的聚變部分的體積小;
第二,可以採用液體金屬作為聚變反應室的冷卻劑,冷卻效率高。當使用液體鋰冷卻時,還有利於氚的增殖;
第三,可以將產生激光束、電子束或離子束的聚變驅動器部分,與聚變反應室分開,有利於檢修。但是慣性約束只能脈衝運行,不能像串級磁鏡那樣穩態運行。

3熱核反應條件

在0℃和1個大氣壓之下,每立方厘米的空氣中大約有3000億億個氣體分子。在磁約束的條件下,等離子體的密度很低,每立方厘米的粒子數約百萬億個,比空氣中的分子密度小几十萬倍,因此聚變反應室要有高真空。為實現聚變,在此種密度下要求的約束時間至少是1秒,所以磁約束是一種慢聚變。慣性約束是快聚變,約束時間很短,大約為十億分之幾秒。為了實現聚變,等離子體密度應達到每立方厘米千萬億億個粒子,比空氣的密度大幾千倍以上。
無論是磁約束或慣性約束,都需要極高的溫度,所以稱為熱核反應。氫彈是利用原子彈的爆炸提供高溫實現聚變爆炸,所以稱為熱核武器。,除了高溫核聚變外,有的科學家還提出了低溫核聚變的思想。
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