核武器的设计②（物理部分——增强型核弹构型1）

ps:本人所在学校没有物理课，不懂核工程与核技术，本文仅做探讨、娱乐、聊天之用，如有不正请指出。放到现实有一定危险性，擅自模仿本文任意实验受到伤害后果自负。 上一期我们讨论了枪式核弹和内爆型核弹的基本构型，如有朋友没看可移步至cv17351467。

随着冷战加剧，小当量核弹显然不被军方看上眼了，这时急需一种能够保持相当的威力的同时尽可能少用核装药的武器，增强型核弹应运而生。 谨在此把mk-2型枪式核弹“小男孩”和mk-3型内爆型核弹“胖子”归类于小当量核弹，因其核装药利用率奇低，性价比也相当低。同时还有难以制造，维护成本高等缺点，有些缺点如电池问题甚至是致命的，因此军方研制了一种新核弹，代号“mk-4”

最初的增强型核弹

mk-4前身就是mk-3内爆式核弹，由其改进而来，外形从胖乎乎变为纺锤形，犹如一条鱼。下面是mk-3和mk-4的外形和内部构型

在mk-3型核弹核装药利用率低的问题，军方对装药部分做出了两大重要的改进： 1.

悬置弹芯

普通的内爆式核弹，其核装药和其外部的种子反射惰层之间是紧密贴合，毫无空隙的。

而mk-4型核弹则把弹芯用24枚铝合金钉连接悬挂在惰层中，让惰层与核装药留有一定的空隙，空隙的宽度约等于两厘米。

可以想象用锤子敲木板上的钉子：假如把锤子放在钉子上然后发力，不论你的力再怎么猛，也比不上让锤头与钉头之间留出一段空隙，然后猛然向下砸去的威力 所以，当核装药和惰层直接存在空隙时，外部炸药的爆轰波能够更快速的压缩核装药，核装药从亚临界质量到临界质量的时间也会缩短，很大程度上减少了早期核弹提前点火的缺陷，从而使得更多原子核参与到链式反应中去，提高了威力。 2.

复合核装药

mk-4核弹的威力远大于mk-3，还得益于第二项改进——复合核装药。在mk-4的弹芯中，不仅有Pu-239，还有U-235。其中，

Pu-239放在内圈，内侧与中子源接触，U-235放在外圈，内侧与Pu-239接触，两者厚度相等，相加质量约等于胖子的裂变核装药。

当爆轰波抵达中心子源时，释放出的中子让Pu-239先发生裂变，然后带动U-235裂变，这样的快慢结合契合了核装药早期裂变反应的热力差异，使得利用率增大，威力提升。

在核装药的选择和使用上，mk-4型核弹也体现出了巨大的优势。它可以使用纯U-235弹芯和纯Pu-239弹芯，而不单单只能用复合弹芯。你可以放入常用的核装药，他都能炸，但复合弹芯的威力可以达到4万吨而假若你使用U-235弹芯，威力则只有2万吨。 在研制这种核弹时，引发过相关人员的讨论：mk-3型核弹的炸药是由32块炸药透镜组成的，那么可以在mk-4型核弹上使用60块炸药透镜，提升爆轰的精确度，从而助裂变反应一臂之力。后来提案被否决了，仍然让mk-4型核弹上运用了32块炸药透镜。因为，为了确保核弹存储时的安全，核装药都不会放在核弹内，而是和一部分惰层一起，呈一个圆柱体一样被分离出来放在别处。当决定要进行核轰炸时，而且得是飞机升空后，才允许飞行员钻进弹仓，把核装药塞进核弹里。在使用60个炸药透镜时，飞行员必须拆开4块炸药透镜才能把核装药从推体和惰层的洞里塞进去，而使用32块炸药透镜时，则只需要拆开一块，就可以放入核装药，这样大大减少了难度，缩减了时间，增加了安全性。但为了能在炸药上有所改革，军方决定从慢速炸药入手，研发了一种比用在mk-3上的慢速炸药“巴拉托”更加优良，能够聚焦能量的慢速炸药。 此外，这种核弹的构型在理论上已经可以使用更高一级的增强型核弹“助爆型核弹”的弹芯了。也因此，如果有人看，评论留个言，下篇我们来讨论助爆型核弹，别忘了点个关注哦