氢弹与原子弹的区别

原子弹靠分裂重原子获得能量。氢弹的大部分能量来自轻原子的聚合，而且它需要一颗原子弹作为点火装置。简单地说就是这样。实际的差别在于威力：1945年用于战争的两颗原子弹分别是1.5万吨和2.1万吨，而七年后试验的第一颗氢弹达到了1040万吨。

分裂与聚合

中子撞上铀-235或钚-239的原子核时，原子核会裂成两块较轻的碎片，同时放出两三个新的中子。只要材料足够、挤得够紧，这些中子就会去分裂更多的原子核，裂变次数大约每百分之一微秒翻一番。全部能量的释放用不了百万分之一秒。

聚变走的是反方向。重氢的原子核，也就是氘和氚，被硬挤到一起变成氦，过程中损失的质量化作能量。按同样的质量算，氘氚聚变释放的能量约是铀裂变的四倍。难处在于温度：需要几千万度，任何化学炸药都做不到。

实际上，只有裂变爆炸能提供聚变所需的高温。在爱德华·泰勒和斯坦尼斯瓦夫·乌拉姆1951年提出的两级构型中，一颗称为初级的裂变弹先爆炸。它的X射线以光速充满弹壳，在爆炸把武器炸散之前就压缩了第二级。被压缩的燃料随即点燃。

次级外面包着一层铀，聚变产生的大量快中子又会让这层铀发生裂变。在许多热核武器中，总当量的一半左右来自这最后一步裂变。所以「氢弹」这个名字只说对了一半：它其实是一颗裂变、聚变、再裂变的炸弹。

裂变弹诞生于战时的曼哈顿计划。摧毁广岛的是一颗从未试验过的枪式铀弹；摧毁长崎的是一颗钚内爆弹，与「三位一体」试验装置完全相同。战后裂变弹迅速变大，但很快碰到了天花板：一件武器里装的裂变材料越多，就越难防止它过早反应。迄今试验过的最大纯裂变弹是1952年的「常春藤·国王」，当量50万吨。

两周之前，美国刚试验了「常春藤·麦克」，这是一台装满液态氘、重74吨的冷冻装置。它释放了1040万吨的能量，把一座小岛从地图上抹去。不到两年，液态燃料就被固态氘化锂取代，氢弹终于能装进飞机。真正的苏联两级武器在1955年问世，英国在1957年，中国在1967年，法国在1968年。

美国、俄罗斯、英国、法国和中国部署的战略弹头几乎全是热核弹头。这种设计除了威力大，还有一个优点：效率高。一枚只有几百公斤重的现代两级弹头就能产生几十万吨当量，因此一枚导弹可以携带好几枚。纯裂变武器仍是新核国家的起点，而现代弹头的初级本身就是一种裂变装置，用少量氘氚气体加以增强。

核弹和原子弹是一回事吗？「核武器」包括两类。「原子弹」通常指裂变武器。

氢弹的放射性更强吗？不一定。沉降物主要取决于发生了多少裂变，以及火球是否接触地面。次级中铀很少的「干净」设计，每千吨产生的沉降物更少；而大当量的地爆会产生大量沉降物。

氢弹可以想做多大就做多大吗？原则上可以把各级串联起来；苏联的沙皇炸弹有三级，设计当量为1亿吨。但正如沙皇炸弹的故事所示，这样的武器在军事上毫无用处。

想在地图上比较两类武器，可以在模拟器里先选「小男孩」，再选一枚80万吨的现代弹头。各自设计的细节见核武器的工作原理。