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反物质武器

热度122票  浏览357次 【共0条评论】【我要评论 时间:2010年1月30日 06:43

  原子弹和氢弹是早已广为人知的核武器美国于1945年在日本广岛和长崎投掷的2颗原子弹,是利用钚核裂变反应释放的能量制造的炸弹,称为钚弹。中国爆炸的第一颗原子弹,是利用铀核裂变反应释放的能量制造的炸弹,称为铀弹。它们都属于第一代核武器。几年后,氢弹试验成功。氢弹是利用轻核(氘、氚)聚变反应释放的能量制造的炸弹,具有更大杀伤力,属于第二代核武器。原子弹和氢弹有五大毁伤作用,即冲击波、光辐射、贯穿辐射、放射性污染和电磁脉冲。

  后来根据战术的需要,增强或减弱核武器某方面的毁伤作用,武器专家开发出了第三代核武器。例如:增强辐射的核武器——中子弹,增强冲击波的核武器——冲击波弹,增强放射性污染的核武器——感生放射性弹,增强X射线的核武器——X射线弹,减少放射性沉降物的核武器——弱剩余放射性武器,等等。美国正在积极发展威力小于5000吨梯恩梯当量、借助精确制导技术摧毁地下指挥部和武器库的钻地核弹,它也属于第三代核武器,为了适应新的形势、满足现代战争的需要,武器专家们又在动脑筋开发研究第四代核武器。

  世界万物都有“同性相斥、异性相吸”的共性。反物质也一样,它一旦遇上正物质,就与之“迅速结合、互相湮灭”。这种“湮灭”(annihilation)并非正反两种物质化为乌有而消失,实际上,它们的全部质量转变成能量释放了出来。按照著名的爱因斯坦质量能量关系式E=mc2可以计算出释放的能量:1毫克反物质“湮灭”放出的能量达到180兆焦耳,是普通炸药的100亿倍,比原子弹、氢弹的威力大得多。

  反物质炸弹易于引爆。它不像原子弹那样必须达到临界质量,即使特别微小的质量也能造成爆炸:它也不像氢弹那样要求很高的爆炸点火温度。反物质炸弹还有一个很重要的优点,这就是它与原子弹、氢弹不同,爆炸后不残留放射性物质、不造成放射性污染。总之,反物质之所以被选来制造第四代核武器,主要原因有三:①反物质武器能量密度高、爆炸威力大,②反物质制造和利用的技术难度高、耗资大,一般国家不易掌握和实现,便于超级大国独自拥有:③反物质武器虽然从性质上也属于核武器,但国际社会通常把它视作常规武器,因此不受禁止核试验条约的限制。反物质武器炸药怎么制造?

  迄今为止,科学家还没有发现地球上有反物质存在,于是提出了两条获取反物质的途径:一是在实验室里制造,二是到宇宙中去寻找。

  为了在实验室里制造反物质,科学家考虑,氢原子是构造最简单的原子,它的原子核中只有一个质子、核外只有一个电子,因此制造反氢原子相对容易。于是他们用粒子加速器使原子核与质子相撞,制造出反质子:从释放正电子的放射性衰变反应中收集正电子。

  制造反粒子的另一个难题,是如何安全地贮藏和保存它。科学家想出了用磁场“陷阱”来束缚反粒子的方法。即高速原子核和质子相撞产生反质子之后,用减速器将其速度降低到光速的1/10,然后用高能磁场做“陷阱”将其束缚起来,再用电场将其速度进一步降低下来。另一方面,科学家们也用电磁场“陷阱”来减速由放射性衰变收集来的正电子。最终,减速了的负质子和正电子在电磁场“陷阱”中结合,形成反氢原子。

  1995年,设想终于成为现实。世界上第一家反物质研制工厂一一位于瑞士日内瓦的欧洲核子研究中心制造出了第一个反氢原子。在世界各地9个研究所39位科学家的通力合作下,到2002年底,已经制造出了约5万个反氢原子。但是反物质的产量离可使用量还有很大距离。

  到宇宙中去寻找反物质也决非易事。茫茫宇宙中哪里存在反物质?无人知晓。诺贝尔物理奖得者、美籍华人科学家丁肇中教授正在领衔实施一项到宇宙中去寻找反物质的国际太空反物质探索计划。到宇宙中去找反物质,需要先进的粒子物理传感仪。1998年,中国研制的传感仪·阿尔法磁谱仪由美国“发现”号航天飞机带到了太空;另一台新阿尔法磁谱仪计划在2008年组装完毕,搭载美国宇宙飞船升空,继续寻找反物质。

  反物质武器具有如下的第四代核武器所共有的特点:

  1、虽然威力巨大,但是其附带杀伤效应较小。新一代核武器强化了核反应中的部分杀伤效应,同时抑制了其他杀伤破坏因素的产生。

  2、杀伤手段和杀伤破坏目标更为单一。新型核武器可以只利用爆炸产生的冲击波或是电磁脉冲或是其他的杀伤破坏因素,来攻击特定的目标或设备,令使用者在使用核武器攻击时有更大的选择余地,也更加灵活。

  3、研究手段中高科技含量非常高。

  但是,因为反物质本身之谜还没有揭开,所以研制反物质武器仍然是任重而道远。要想把反物质武器从设想变为现实,还需要科学家们的不懈努力。

  反物质武器是一种以反物质作为能量,推进剂或爆炸物,拥有超强大力量的梦想武器。目前其还仅存在于科幻小说中。但美国空军已经对其可能的军事用途,包括毁灭性效果产生了兴趣。自从冷战开始,其就开始资助反物质相关的物理研究。其主要的理论优势是物质与反物质相撞会将100%质量转化成能量(高能伽玛射线),而利用聚变反应的氢弹则大约是只有7%的质能转换。

  反物质武器-前景  制造反物质耗资巨大,目前,生产1微克反物质估计需要化费60亿美元。另外它的安全贮存也很困难,尽管科学家想出了强磁场“陷阱”的办法,目前还只能贮存10亿(109)个反电子——而制造1克反氢原子需要有6.023x1023个反电子和同样数量的反质子。制造成功反物质武器炸药还有艰巨的路程要走,现在,反物质武器还只能是一种新武器概念。

  反物质的巨大军事应用潜力强烈吸引着军界。美国五角大楼对研制反物质武器很感兴趣,斥巨资加以研制,美国空军正在进行一项名为“革命性炸药”的反物质武器研制计划:美国洛斯阿拉莫斯和劳伦斯·利弗莫尔核武器研究所、费米研究所等许多单位也正在进行相关研究。俄罗斯从50年代的前苏联时期开始,就在其氢弹之父萨哈罗夫的领导下从事反物质武器的研制工作。当然,对于研制反物质武器一直存在着反对的意见、不时听到“暂停”的传闻,但基本的研究工作一直在继续。

  反物质不仅可以作为武器的炸药,还可用来制造星际航行火箭、航天器、太空船的超级燃料。据计算,用数十毫克反物质作燃料推动太空船,6个星期就可以到达火星。

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