几年前有一个非常振奋人心的消息，大意是在世界上拥有核武器的国家中，只有中国能够长期储存氢弹技术。据说中国只有30颗氢弹，但每颗都可以长期免维护使用，而其他国家由于氢弹的维护费用极其昂贵，基本处于报废状态。真的是这样吗？

代号胖子，原子弹和氢弹哪个更划算？

有一个公开消息说，美国在80年代淘汰了纯裂变原子弹，现在美国拥有了一个核武库，里面装满了威力巨大但体积小的氢弹。据说数量高达6800以上！下表为网络数据，不保证完全正确，但比例大致相同。

对比原子弹和氢弹的威力，毫无疑问氢弹比原子弹威力大很多。例如，三叉戟Ⅱ型导弹单发可携带8至10枚最先进的W88热核弹头。尺寸为长1.75m，直径0.55m，重量360kg，炸药当量47.5万吨。相比之下，原子弹的最大当量很难超过几十万吨，而最大当量的氢弹更是没有上限！

美国为什么要淘汰威力较小但价格较高的原子弹？原子弹真的更贵吗？事实上，答案确实有点违反直觉。要理解这个过程，就必须理解两者的原理！

  • 原子弹原理

原子弹也叫裂变弹。制造原子弹的材料一般是铀235或钚239。其原理是核材料的链式反应，即原子核会分裂成另外两种原子核，并释放出多余的中子，这些中子会再次撞击核材料的原子核，再次发生裂变，发生反应直到不能击中核材料的原子核为止。

其中铀235是从自然开采中获得的，如沥青铀矿或钒酸铀钾等，但从矿石中提取的铀绝大部分是铀238，约占99.3%，其余为下0.7%就是我们需要的铀235！

制造原子弹需要浓度90%以上的铀235，所以需要将两者分开，但两者的化学性质和比重几乎相同，只有少数中子差异大，所以分离极其困难。它通过气体扩散法或离心法分离，离心法是应用最广泛的分离方法，所谓离心机就是为此而使用的。

因此，生产武器级铀235的成本极高，大约每公斤30万到50万美元（97%纯度），而钚239则更贵，因为它无法从自然界中获取，只能来自增殖反应堆或重水反应堆！

而这些核材料需要一定的量才能制造原子弹，因为有临界质量，小于临界质量的中子很容易飞出核撞击下一个原子核之前的物质，因此需要足够大，铀235需要52公斤，钚239需要10公斤，但是使用中子反射器可以大大降低临界质量！

但是原子弹爆炸的能量来自于裂变材料，而且裂变时间很短，裂变材料就被炸裂了，而且材料不能100%利用，比如广岛原子弹，50公斤核装药，真正裂变的只有1公斤，利用率只有2%，所以威力太大的核武器很难制造，而且铀块只能分散，因为它们超过了临界质量。引爆模型复杂，裂变时间短，核装药质量大，成本无法降低。

  • 氢弹的原理

氢弹的原理与原子弹相反。在一定条件下，氘氚达到聚变条件，氘氚聚变成氦和氕，释放出巨大的能量。但是，同样质量的核材料，其聚变能量大约是裂变的几十倍（单个核的质量差异巨大，聚变产生的质量损失也比裂变大），这是氢弹比原子弹威力大的第一个原因。

但是超高温超高压氢弹的起爆环境需要原子弹，所以每颗氢弹都必须有原子弹才能起爆，就像炸药里的雷管一样。没有它，炸药即使被点燃，也不会炸。

作为原子弹起爆，只需要很低的当量，比如只需要满足原子弹的链式反应条件，给氘氚核材料一个聚变环境超高温、超高压，所以这颗爆轰型原子弹的装药量非常少。

氢弹的核材料贵吗？氘实际上是重水。可以去某宝买一瓶。每个人都买得起，但氚确实更贵。据说每克要3万美元，也就是3000万一公斤。和原子弹不同，氢弹的装药量没有那么多，主要看氢弹的当量，如果需要威力大，那就装多一点！

不过这样的氚也很贵，氢弹成本低是扯淡吗？其实这是错误的，因为原子弹在爆炸过程中会产生大量的中子。这些无用的中子可以让某些物质“变异”成为我们需要的氚！

中子+锂-6→氚+氦-4

如何？最麻烦的问题解决了，因为原子弹爆炸后，大量的中子把锂6变成了氚，与氘化合就是氢弹爆炸的开始。简直是天才，核材料也能现场生产。氘呢？这是一种气体，处理起来很麻烦，但其实更简单，因为氘和六锂可以反应生成六氢锂！

在坩埚中将气态氘和金属锂-6加热至700~750°C可合成锂-6。估计大家知道后都会准备出手了。制造氢弹的核材料就是这么容易。当然，你可能会担心锂6很贵。别着急，锂六在自然界中占锂的7.59%，锂的价格在55万元/吨左右。虽然看起来很吓人，但和铀、钚不相上下。一对比，绝对是物美价廉！

所以只要少装一公斤铀或钚，就可以制造出氢弹的N核材料。这就是氢弹比原子弹便宜的原因！

美国的氢弹真的不能长期保存吗？

氢弹可以长期存放吗？答案是现代国家装备的氢弹可以长期保存。这主要有两个因素，一是核材料的衰变周期，二是核材料的保存难度！

铀235的半衰期约为7亿年，钚239的半衰期为24100年。看来钚的半衰期明显更短了。需要考虑改变核电荷数的可能性！

氢弹的另一种核材料就是上面提到的锂六，那么这种材料有半衰期吗？不，它是一种稳定的材料。看来氢弹的核装药几乎都是免维护的（维护费用不只包括核装药，还包括成本更高的外围支持系统）。为什么美国的氢弹寿命不长？保存？

其实这是一个误会。真正的原因来自美国早期的热核装置，比如1952年11月1日试验的T-U构型常春藤迈克，总质量65吨，使用液态氘和氚。其中，制冷设备18吨。而且材料氚的半衰期是12.43年，衰变时会放出电子衰变成氦3，所以如果用液态的氘氚，不仅制冷量巨大，而且氚还需要每隔一段时间就更换一次，否则氢弹当量会急剧下降。

有人说美国的氢弹需要定期保养，不保养就会失效。在制造的数千枚氢弹中，昂贵的维护费用已无力承担。成本几乎报废！

这就是YY和blahblah，虽然听上去很酷，但实际上没有意义！相信很多朋友都疑惑为什么敏感配置和T-U配置没有区别。这只是一个不同的模型。氢弹的核装药，美国和中国的氢弹，甚至全世界武昌的氢弹都是氘化锂六，引爆模型比较复杂，但是体积小威力大.何扎马院士回忆起于敏在澎湃新闻的纪念文章。中国人研制氢弹的过程非常详细。有兴趣的朋友可以了解一下。

所以，说全世界只有中国有30颗氢弹，完全是骗人的！