
上週,聯合國核監管機構局僅花費了幾個小時的時間就刪除了一份新聞報導,其專家起草了一份秘密文件,警告伊朗具有建造核彈的專業知識。
這家總部位於歐洲的機構在聲明中說:“關於最近的媒體報告,國際原子能機構(國際原子能局)重申,它沒有具體的證據證明伊朗有核武器計劃。”
該報告浮出水面,許多專家對伊朗的潛在威脅表示了擔憂和懷疑核能據報導,該計劃是奧巴馬總統最近決定放棄東歐一個遠程導彈防禦地點的一個因素,以此作為與俄羅斯的支持的一種方式,而這又是旨在幫助俄羅斯挫敗伊朗的核野心。
在所有的恐懼和混亂之中,一個事實仍然存在:眾所周知,建立先進的核子武器。
詹姆斯·馬丁(James Martin)非擴散研究中心副主任倫納德·斯佩克特(Leonard Spector)今天在電話採訪中說:“這是一個非常具有挑戰性的目標。”
Spector談到伊朗時說:“我會說他們至少要距離開發基本武器一年或更長時間。” “他們需要製造炸彈,要把它放在導彈彈頭上很棘手。”
簡單的部分
那裡有足夠的信息解釋如何生產核武器。在三位沒有核武器經驗的新鑄造的物理學教授能夠為核彈制定可靠的設計之後,這在1967年變得顯而易見。勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室(Lawrence Livermore National Laboratory)的研究人員聘請了物理學家,以評估生產核武器的困難,該項目被稱為第n個國家實驗。俄羅斯是在聯合國家之後發展核武器的第二個國家。所以問題是:誰將是第n個國家?
但是,獲取必要的材料來燃燒炸彈,例如武器級鈾當時被證明很困難。
武器級鈾或同位素U-235是一種高度不穩定的形式,佔挖掘鈾礦石濃度的1%(.7%)。美國科學家聯合會估計,鈾需要精製至至少80%的U-235濃度為武器等級,儘管超過90%是優選的。
還有其他重大障礙,與從豐富材料到建造成功的爆炸裝置到使用傳統導彈交付的所有事物有關,這些導彈可能無法承受核彈頭的額外重量。
豐富鈾
實現武器級鈾的一種流行方式是使用氣體離心工藝,從而將被轉換的氣態形式稱為鈾六氟化物,將其釋放到旋轉缸中。旋轉缸產生的力將U-235同位素與較重的U-238同位素分開。
美國科學家聯合會核信息項目主任漢斯·克里斯汀森(Hans Kristensen)說,如果他們決定開始生產武器,那麼鈾濃縮現在對像伊朗這樣的國家的障礙更少。
克里斯汀森告訴《生命科學》:“如果伊朗對所有離心套件排列並進行了足夠長的時間,則可以在一年左右的時間內將其豐富到武器等級的地步。”
U-235與U-238的不同之處在於,它可以經歷誘導的裂變鏈反應,該過程始於使用稱為中子的亞原子粒子將像鈾(如鈾)這樣的放射性物質的原子拆分為較小的碎片。當一個被裂開的原子末端將中子撞向其他原子並將其拆分時,核彈的破壞力被釋放出來,這又產生了鏈反應。
棘手的部分
為了維持炸彈爆炸所需的鏈反應類型,需要以一種稱為“超臨界質量”的修改狀態保持原子,以便每個分裂中的多個自由中子中的一個以上的自由中子擊中了另一個原子並使其分裂。最初將燃料作為單獨的亞臨界質量存儲,以防止炸彈過早引爆,然後將兩個質量融合在一起,從而在鈾炸彈中形成超臨界質量。還需要設計炸彈以允許足夠的鏈反應發生在爆炸的初始能量使炸彈失敗之前。
“小男孩”是第二次世界大戰期間在廣島上掉落在廣島上的第一枚核彈,被鈾加油並引爆,其力量相當於約15千萬噸的TNT,造成多達14萬人。
克里斯滕森說,但是鈾炸彈的一個主要問題是,材料恰好是世界上最重的天然元素(是鉛的重量兩倍)。根據有關科學家的結合,核彈需要大約33磅(15公斤)的富集鈾才能運行。其他炸彈材料的體積也使將技術應用於現有的遠程導彈系統變得更加困難。
克里斯汀森說是核武器由p燃料由於所需的材料更輕,將解決此問題。例如,美國能源部估計,大約9磅(4公斤)富集的p或PU-239足以建造小型核武器,儘管一些科學家認為,PU-239的2磅(1千克)足夠了。
使用“內爆”方法將p炸彈引爆,其中富集的p鼠保存在球形的腔室中,並被炸藥包圍。一旦引爆,爆炸物的力就會發出衝擊波,瞬間將材料壓縮成超臨界質量。然後在正確的時刻釋放中心的單獨的中子源以觸發鏈反應。
克里斯滕森說:“許多發展能夠使鈾炸彈後來對plut炸炸彈感興趣的國家。” “您可以將它們裝入較小的武器中,這使您可以使用導彈實現更長的射程。”
prut族的問題
但是,使用plutonium製造炸彈會出現自身的困難。例如,“您必須建造一個龐大的,昂貴的化學加工設施,恰好提取,純化和壓縮p骨也很髒,以便它適合核彈頭,”克里斯滕森解釋說。
克里斯汀森(Kristensen)的一項任務還必須設計出核彈頭,即使是擁有已建立核武器計劃的國家也已經“非常艱難”。
克里斯滕森說:“彈頭是複雜的小機器。” “整個爆炸過程發生在一秒鐘的一小部分之內,因此困難的部分是在各個階段構建具有可靠的分離能力的彈頭。”
其他挑戰包括開發導彈引導系統,如果導彈將在到達目的地的途中飆升到太空中,請重新進入彈頭,並保護其免受行駛回到大氣的極端溫度。
“這還不足以具有生產武器級鈾或p的富集能力。”克里斯汀森說。 “從一個真正的差距中,您可以將某些東西豐富到所需的程度上,以便您在製造彈頭並說我們現在擁有該技術的地方。”
非營利性智囊團東西方研究所最近的一份報告估計,伊朗能夠生產武器約1-3年。 Spector認為,這樣的時間範圍仍然足夠合理,使美國勸阻伊朗繼續沿著這一道路延續這一道路。
他說:“伊朗所能採取的所有真正危險的行動,沒有做到。” “它們似乎不是在製造零件或為高級核武器開發設計。因此,如果美國可以與他們達成協議,雙方都可以找到滿足感,那麼這可能足以終止危機。”
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