

核武器的怪异梦想
作者:宋晓军( 美国“国家点火装置” )
3月10日,英国记者内森·霍奇(Nathan Hodge)在《连线》网站上写了一篇题为《篱笆后面的英国核武器工厂》的文章透露,他是正在准备写一本有关核武器的书,但他并没有享受到美国《自然》杂志驻伦敦记者布鲁姆菲尔(Geoff Brumfiel)那样的待遇,被允许进入英国在篱笆后面的核武器工厂。霍奇认为,他之所以被拒绝进入位于伯克郡奥尔德玛斯顿村的英国核武器研究所,是因为那里有一个与美国“国家点火装置”一样的装置——已花费了2.74亿美元的“猎户座”点火装置,它们里面都装着一个有关核武器的怪异梦想。而最近很多中国的军事迷也产生了与内森·霍奇的兴趣很相似的想法,他们正在关注今年美国核武器的怪异梦想能否实现。
在美国加州的劳伦斯·利弗莫尔国家实验室内,不仅有地球上运算速度最快、由1.2万个高速处理器组成的超级计算机——“王权”,还有长200米、宽35米的“国家点火装置”。不久后,在这个由一个高能激光系统和一个长10米、重450吨的靶室组成的装置内,将为美国在核禁试形势下确保现有核武器的安全性、可靠性和有效性以及研制新型核武器完成一次里程碑式的实验。“用高炉点燃一根火柴”是物理学家杰斯特罗(Robert Jastorow)对1951年5月9日美国进行的第一次氢弹原理实验——“乔治”试验的形容。“乔治”试验是将一个非常小的装有聚变材料氘和氚的小囊放在一个爆炸当量为22.5万吨的裂变原子弹外面,然后引爆裂变原子弹,利用原子弹的热辐射流对小囊内的氘、氚进行点火,这是人类第一次利用裂变能引发热核的聚变反应。此后,5个核大国根据这个原理按美、苏、英、中、法的排序先后完成了氢弹试验。由于氢弹有成本低、放射性低、威力不受质量限制和可任意设计杀伤破坏因素等优点,所以至今5个核大国储存的战略核武器都是氢弹。在1996年9月24日开始包括有5个核大国在内的170多个国家先后签署了《全面禁止核试验条约》前,5个核大国保持核武库的威慑有效性和可靠性,主要是靠数值模拟和核试验校正相互依赖完成的。但条约签署后,各核大国纷纷开始探寻以充分的理论研究和实验室实验为基础来维持现有核弹头的寿命和制造新核武器的模式。这其中,美国1997年开建、2009年3月落成、2010年准备进行人类第一次惯性约束聚变实验的“国家点火装置”无疑是最先进也最受关注的。
与“乔治”试验很相似,“国家点火装置”由一个运动场大的高能激光系统发出48组、192束激光,激光束将同时照射一个长9毫米、直径5.5毫米,被称为“黑腔”的金属圆柱体的内腔,使内腔中的氘-氚靶丸发生聚变反应。由于“国家点火装置”在理论设计上可以保证这一反应的过程能持续足够长的时间,这就能使研究者精确地测定聚变反应的温度、压力等很多特性参数,以此来弥补受《全面禁止核试验条约》限制而不能进行的核试验。美国在“冷战”即将结束时(1987年)库存的核弹头有29种,其中有15种出现过严重问题,这些问题都出现在用于助爆的裂变原子弹上。也就是说,用于点火的助爆的原子弹的物理过程是极为复杂也是有很大设计难度的。如果用高能激光取代裂变原子弹对聚变氢弹进行点火的试验一旦成功,无疑将使美国可以站在不进行核试验的道德高地上来维持自己核武库的巨大优势。
如果2010年内美、俄成功签署了新的核裁军协定,同时奥巴马说服参议院批准克林顿于1996年9月24日签署的《全面禁止核试验条约》,那么他们将会越来越接近其他3个联合国常任理事国在维持核威慑上所要面对的挑战:核武库越小,对威慑的有效性和可靠性的要求就越高。换句话说,在无法进行传统核试验的前提下,当大家持有数量接近、平均寿命只有20年左右的核弹头时,“国家点火装置”、以往的核试验次数(美国为1054次,中国为45次)所积累的参数和计算机模拟能力作为未来国家安全基石的一部分的地位将越来越重要。而这就是中国的军事迷们关注美国“国家点火装置”的原因。他们想知道,第一个拥有氢弹的美国用了87个月的时间完成了从第一颗原子弹爆炸到第一颗氢弹爆炸的过程,而中国完成这一过程只用了26个月。那么中国核武器的怪异梦想何时能实现呢?■
(文 / 宋晓军) 梦想核武器怪异