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朝鲜的“氢弹”试验成功了吗?

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South Korea Reacts As North Korea Confirms Hydrogen Bomb Test

1月6日朝鲜宣布完成了一次氢弹试验。但是,此次试验很可能不是一次完全成功的所谓氢弹试验。

主要原因如下:根据美国和中国测得的大致地震震级来看,这次核爆炸引发的地震震级和上一次朝鲜核试验(2013年)的震级几乎一样。也有数据说,这次的震级是5.1级,而上次是4.9级。即使是后面这种情况,它也仅仅意味着这次的爆炸当量是上次的大概1.5倍左右。并且,这次测量到的地震波形态和上次试验的也非常相像,这也意味着这次试验的当量和上次差不多。

由于不知道朝鲜核试验的具体深度,较难根据地震震级进行精确的当量评估。因此,国际学术界对上次朝鲜核试验当量的判断是大概1万吨TNT(美国在广岛和长崎使用的核弹大约为2万吨TNT当量)。所以,本次核试验的当量也大概是1万吨TNT。当然,不能排除有一定的误差。比如,根据国际地震监测网测得的数据进行交叉定位,可以看出本次核爆的具体爆炸点与前三次核爆同在一个山脉中,但本次爆炸位于山脉更深处的位置。这意味着本次爆炸的深度可能更大。在引发同等地震震级的情况下,这也意味着本次的实际当量可能比上次略大一些。

但总的来看,这个当量与一般的氢弹相比差别很大。美国于1952年爆炸的第一枚氢弹的当量是1000万吨TNT,整整比这次朝鲜核爆炸的当量大了3个数量级。朝鲜这次这么小的爆炸当量,可能意味着以下几种情况。

第一,朝鲜确实是对一个氢弹装置进行了试验,但没有成功。氢弹,又称热核武器,一般至少由两级构成。初级是一个裂变弹,也就是通过核材料裂变产生能量的核弹。通过这个裂变弹的爆炸,产生可以引发和维持聚变反应的高温高压,由此引爆由聚变核材料构成的第二级。初级和第二级均可以释放出巨大能量,所以整个氢弹的当量会很大。但鉴于本次试验的总当量仍然很小,可能的情况是初级没有成功引爆第二级,也就是说并没有发生大量的聚变反应。如果是这种情况,说明朝鲜氢弹技术的关键部分还不过关。此外,现有的开源情报分析指出朝鲜在宁边的一座设施看起来像是生产氚的工厂,而氚是研制氢弹所需要的材料。但总的来看,目前尚未有明确信息能够确认朝鲜已经拥有生产氚和锂-6等氢弹所需材料的能力。这也为朝鲜试爆氢弹的说法增加了不可信度。

第二,朝鲜只是试验了有聚变材料参与的助爆型或增强型裂变弹。在纯粹的裂变弹基础上,可以添加部分聚变用核材料(比如氢的同位素氚)来产生部分聚变反应,这样可以增大总当量。朝鲜在宁边拥有的疑似氚生产设施,也使得其制造助爆型裂变弹显得更有可能。但鉴于本次核爆当量很小,即使朝鲜试图进行助爆型核爆,“助爆”部分是否成功仍然无法判断。

第三,朝鲜只是试验了纯粹的裂变弹。朝鲜的核武器研发始于用钚作为裂变材料的简单的裂变弹。根据2006年第一次地下核爆后释放出的放射性元素成分,可以证实其第一次核爆使用的是钚。但其于2009年进行的第二次核爆进行了非常成功的密封措施,没有释放出放射性元素。但大部分研究者的共识是第二次核爆仍然使用了钚作为裂变材料。朝鲜于2013年进行的第三次核爆释放出了很少量的放射性元素。《全面禁止核试验条约》组织的全球站点只检测到极少量的放射性元素,不足以对所用核材料进行定性判断。所以,国际社会不知道第三次核爆使用的是何种核材料。鉴于朝鲜拥有的钚存量有限,继续生产能力也受限,朝鲜已开始大力生产浓缩铀作为新的核武器用裂变材料。由此,国际社会怀疑朝鲜将开始使用浓缩铀进行裂变弹的试验。因此,本次核爆也可能是朝鲜使用浓缩铀进行的纯粹裂变弹试验。这种猜测也意味着朝鲜的核武器设计制造水平还比较有限。

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