很久以来大家看到的核弹模型都是这个样子的：

或者是这样的：

第一种是很常见的“内爆式”模型，第二种叫做“枪式”模型。

直至上世纪80年代，在第一个原子弹装置爆炸之后，南非依旧在使用“枪式”模型构建了自己的第一个核爆炸装置。而中国、英国、法国、苏联当年都在使用内爆式模型制造原子弹。是不是内爆式模型比枪式模型更有前途呢？

事情也不能这么解释，两者都有自己的优缺点。这也使得南非当年搞了一个看似“复辟”的枪式原子弹。

内爆式模型有什么缺点呢？大家可以知道的一个基本的几何原理，同等体积球体表面积最小，这是当时采用内爆式原子弹的一个基本的理论初衷。表面积越小，意味着单位体积的炸药爆炸效率越高。

但是这件事一方面是因为当时的计算这样做最简单，另外一方面则是这样来制造核弹从工艺上更容易实施。

从爆炸截面和爆轰波的利用率上来说，其实“枪式”原子弹比内爆式原子弹的爆轰波利用率更高。原因也很简单，爆炸是向不同方向进行的。

如果是在一个同心球体的形态下中层开始爆炸，那么爆轰波向着原子弹核心的一面总的面积是远远小于向着外壳的一面的。这样大量的能量就浪费掉了。

所以在制造内爆式原子弹的时候，就用了多层不同烈度的炸药进行起爆。

先由外层爆速度较低的炸药引爆内层的烈性炸药，利用外层炸药的爆轰波拘束内层炸药的爆炸能量，使原子弹的核心获取到足够大的压力。

这样一来，原子弹本身炸药层的厚度就必须做得足够厚了。谁叫钚便宜呢，因此巨大的钚内爆式原子弹也就只好勉强用了。

而“枪式”原子弹则不同，在合理的结构拘束下，炸药的能量会沿着“枪式”原子弹的圆柱体截面做1:1的扩散，当“枪管”足够长的情况下，核弹的滑块就可以获得足够大的能量是使原子弹的核心达到临界值而引发核爆炸。

这样做的一个优点是炸药部分比较少，而缺点是，如果是铀弹，“枪管”大约只需要不到3米的长度就可以加速滑块到足够的结合速度。但如果是钚弹，则“枪管”的长度至少需要6米。在体积上细长的枪式钚弹几乎是没有办法进行装载和投放的。

二战所研制的原子弹由于当时的科技水平的限制就显得相当的粗犷了。

有没有一种办法让原子弹兼具钚弹和铀弹的优点呢？这就是核武器小型化所面临的基本问题了。

其实按理论上来说，一个钚核心只有9厘米-13厘米的直径，做小钚核心已经不是一个可以逾越的门槛。

而更大的精力则是需要精简核心外围设备。首当其冲的就是要减小原始原子弹外围的那一圈厚厚的炸药。

最早的曼哈顿计划中动用了人类的第一台计算机进行了有限的模拟和分析。在二战之后更新一代的计算机重新研究了“爆炸透镜”的技术。

这是刚刚咱们提到的爆轰波的聚焦技术，第一台计算机的功劳就在于将原来曼哈顿工程中所设置的96个爆炸透镜，精简为了32个，这就让最早的胖子原子弹外面的透镜炸药块大幅度减少，如果大家有兴趣去数一下的话会发现胖子外面的透镜炸药组是有32块。

二战后在美国的核计划中应用了更新的核爆炸装置设计方式。引入了空气透镜的原理，这就使核爆炸装置并不需要32块透镜炸药组来引爆。

在1956年的设计中核弹爆炸用的透镜炸药组已经缩减为2个。这样一来，核弹的重量只有47.6千克，直径被做到了29.5厘米，长度也仅仅只有58厘米。相较于之前的大型原子弹这枚小核弹已经是相当的袖珍了。

最终这枚小核弹装置被用于美军的尼克-阿贾克斯 MIM-3A导弹中，在导弹的中段和后段分别装有两枚小型核战斗部。

这就完了吗？当然不是，在1970年代末期，美军开始研制W76核弹。

这个核弹其实是结合了“枪式”原子弹和“内爆”式原子弹两者的特点。

核弹内部是一个复杂的金属结构，炸药被安放在核弹的一侧（很类似于枪式）。炸药爆炸后通过事先计算好规划好的爆轰波路径在外壳的拘束下同时到达钚核心表面。这个核心就更小也更轻了，直径只有224毫米。

其实这么小的核弹并不是一个太机密的结构，现在几乎所有有核国家都是用的类似结构来引爆钚核心。

当然了这个东西作为一个核弹前级主要用来激发核弹所携带的氢燃料发生聚变反应。

整体的结构是这样的：

这也就是我们现在看到美国大兵们在搬运的W76核弹的样子了

所以说嘛，如果提到原子弹，大家脑子里只有内爆式和枪式两种结构特性，就真的得去更新知识库了。

目前电磁炮的发展也给核弹的设计造成了一次新的契机。

通过电磁炮发射高速飞行的叠层式材料的核弹核心。在命中目标的时候利用巨大的动能将两块小于临界值的核装药结合在一起，也是可以发生核爆炸的，这种设计可以说是未来最小化的核弹装置了。这就又回到枪式核弹的思路上了，只不过“枪管”被电磁炮所取代了。

#现在小型核弹用的是什么技术#