核武器原理及其发展终稿.docx

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核武器原理及其发展终稿

核武器的原理及其发展

学院：

物理科学与技术学院专业：

物理课程与教学论姓名：

****学号：

201101***

摘要：

20世纪初，物理学进入的原子时代，爱因斯坦的质能方程是人们看到了物质所暗含的惊人的能量，核武器是人类目前最大规模的杀伤性武器，其杀伤原理和危害，远远与常规性武器大不相同，并随着科技的进步，核武器越来越先进，并有和常规武器一样使用的趋势。

二战期间德、日、美、英、苏、法等参战大国都试图研究超级武器，而美国捷足先登成功研制了世界上第一颗原子弹并投入使用，加速了二战的结束。

随后，英、苏、法、中等都成功研制了核武器，打破了美国核垄断地位。

关键词：

核武器原子弹氢弹TNT当量浓缩铀杀伤半径蘑菇云辐射曼哈顿计划

一、核武器的原理

（一）核武器的定义及其相关参数和技术

1．核武器

核武器是指利用自持核裂变和核聚变反应或者是两者兼有的瞬间释放出的巨大的能量，产生爆炸作用，造成大规模杀伤或者破坏效果的武器的总称。

我们常说的核武器主要是原子弹、氢弹、特殊性核武器（比如中子弹、电磁脉冲弹、冲击波弹）等。

核武器是目前的大规模杀伤武器，所谓的大规模杀伤武器就是核武器、生物武器和化学武器，简称核、生、化武器。

2．TNT当量和比威力

讲到核武器还要明确一个重要的定义——TNT当量和比威力。

核武器的威力是指核爆炸时释放的总能量，通常用“梯恩梯”（TNT）当量（简称当量）来表示。

它的含义是指爆炸时放出的能量相当于多少吨TNT烈性炸药爆炸时放出的能量。

每公斤TNT炸药爆炸时可产生420万焦耳的能量，1吨TNT相等于4.2千兆焦耳。

按照核武器的爆炸威力来看，我们可以给核武器进行以下分类：

特大威力核武器：

100万吨以上当量；

大威力核武器：

10—100万吨当量之间；

中等威力核武器：

1—10万吨当量之间；

小威力核武器：

0.1—1万吨当量之间；

特小威力的核武器：

小于0.1万吨当量。

其中，中等威力的核武器称为战略型核武器，小威力、特小威力的核武器称为战术型核武器，战术型核武器越来越受到各国的关注，并有派上战争用场的趋势。

所谓威力比是指每公斤重的核子弹所产生的爆炸威力，即爆炸的总当量与核武器重量之比，它是核武的一项极其重要的指标，从威力比的大小，可以看出核武小型化的水平，目前俄、美两国在百万吨当量以上的核子武器，它的威力比水平约为每公斤弹头达到2500～5000吨当量，20万吨～100万吨当量的核武威力比水平大约为每公斤弹头约2200～2500吨当量。

3．浓缩（铀）

“浓缩”术语的使用涉及旨在提高某一元素特定同位素丰度的同位素分离过程，例如从天然铀生产浓缩铀或从普通水生产重水。

浓缩设施分离铀同位素的目的是提高铀-235相对于铀-238的相对丰度或浓度。

人们知道，铀-235是制造核武器的主要材料之一。

但在天然矿石中铀的3种同位素共生，其中铀-235的含量非常低，只有约0．7%。

只有把其他同位素分离出去，不断提高铀235的丰度，它才能用于制造核武器。

这一加工过程称为铀浓缩。

根据国际原子能机构的定义丰度为3%的铀-235为核电站发电用低浓缩铀，浓度大于80%的铀为高浓缩铀，其中丰度大于90%的称为武器级高浓缩铀，主要用于制造核武器。

获得1公斤武器级铀235需要200吨铀矿石。

在适用于提高铀-235浓度的技术中，有7项技术特别重要，分别为：

气体扩散法、气体离心法、气体动力学分离法、激光浓缩法、同位素电磁分离法、化学分离法、等离子体分离法。

迄今为止，只有气体扩散法和气体离心法达到了商业成熟程度。

图1天然铀矿图2美国浓缩铀离心机级联及橡树岭K—25铀浓缩工厂

（二）核武器的爆炸原理及其构造

1．原子弹

原子弹是利用重核裂变瞬间释放出巨大能量，引起杀伤破坏的武器。

原子弹里用于裂变的材料是铀或钚两种元素的同位素——铀-235或钚-239，它们的原子核在接受到一个中子后，就会分裂成大小、重量差不多的两个原子核，同时释放出约200MeV的能量。

图3铀235裂变示意图

举例来说，铀裂变有时产生氪（36号元素）和钡（56号元素），反应方程式为：

235U+n→236U→140Ba+93Kr+3n。

这个能量差不多能使你肉眼能看到的最小的沙粒跳一下了。

相比之下一个碳原子燃烧产生的能量只有4.1eV，仅是裂变能量的5千万分之一。

这只是一个原子裂变放出的能量，学过化学的人都知道，1摩尔铀-235里面有6.02×1023个原子，也就是超过6千万亿亿个铀原子，总重235克。

铀的比重和黄金差不多，所以1摩尔的铀也就和250克的金条差不多大，可以放在手心里。

这些原子如果全部裂变的话，能量相当惊人，差不多相当于600吨煤完全燃烧所释放的能量。

1kg的铀-235或钚-239完全裂变，释放出约等于2万吨TNT当量。

铀-235的原子核裂变时，还会放出中子，有时一个也没有，有时能达到6个，平均有2.5个。

这就是说，一个中子引起的核裂变，会放出2.5个中子。

而这些中子又会引起周围原子核的裂变，于是就会象雪崩一样引起一连串的原子核裂变，这个过程就叫链式反应。

但是这些中子未必都会引起新的裂变，譬如由于原子核十分微小，所以中子不一定能接触到铀核，如果铀块不够大的话，有些中子就会飞出铀块，不能引起新的裂变。

当然，铀块中的杂质也会吸收中子，使新的裂变不能进行。

能使裂变材料的链式反应能持续进行的最小的体积称之为临界体积，这时它的质量成为临界质量。

临界质量和裂变材料的种类、纯度、密度以及几何形状密切相关，如果材料包裹以中子反射材料的话，还可以降低临界质量。

据网上说一般球形纯铀-235的临界质量约为50kg，δ相钚-239则为15～16kg；而加装中子反射材料后，铀-235的临界质量只有15kg了，而δ相钚-239则只有10～11kg了。

之所以材料加工成球形，是因为体积一定时，球形表面积最小，中子泄漏也就减少了。

原子弹的爆炸有两种形式：

一种是枪式原子弹，另一种是内爆式原子弹。

枪式原子弹又称为压拢型原子弹，即2-3快小于临界体积的裂变材料，在炸药爆炸产生的高压力推动下迅速合拢为超临界体积，然后中子源适时提供“点火”中子，于是核材料产生链式裂变反应并猛烈释放能量--原子弹爆炸成功。

枪法原子弹只适合采用铀235，不适合钚239，所以应用较少。

图4图5

美国于1945年8月6日投到广岛的“小男孩”即为枪式原子弹。

它长3.2米，直径0.71米，重约4吨，装64千克浓缩铀-235。

火药推动的“射弹”为圆柱形浓缩铀块，长16厘米，直径10厘米，重38.4千克。

“射弹”与“靶”相距25厘米时系统就达到临界。

合拢速度为300米/秒，总合拢时间1.35毫秒。

裂变材料利用率1.2%。

爆炸威力为1.5万吨TNT当量。

枪式原子弹优点表现为结构简单、无需试验；直径做的较小，适合于打破炮弹；缺点是“射弹”需要加速距离，武器比较长；裂变装料未经压缩利用率低。

内爆式原子弹又称为收聚型原子弹

收聚式原子弹的外型比较短粗，核装药不像枪式原子弹那样只有两块，而是许多块，它们对称的分布在以中子源为中心的球面上，很像一个有皮块拼接的足球.在每块核装药的外面装有中子反射层,再外面是高爆速炸药、传爆药和雷管。

所有雷管都与起爆控制器相连，当起爆控制器按照预定的起爆时间发出的起爆指令时，所有雷管便同时引爆传爆药,所有炸药块同时向里爆轰。

每块核装药在炸药的爆轰下,受到压缩,并以很大速度向球心的中子源运动.核装药在高速向球心靠拢时,相互碰撞，产生的高压使核装药在球心处达到高超临界。

同时，球心的中子源射出大量中子,链式反应开始，向外膨胀，在内外力量的夹击下，核装药体积达到最小，密度最高，链式反应激烈进行,在不到几微秒的时间内,放出巨大能量，温度可达3×107～4×107℃，压力高达数百亿个大气压（1个标准大气压=101325帕）,其杀伤威力远在枪式原子弹之上。

收聚式原子弹的优点：

核材料经过压缩，效率高；缺点：

需要庞大的炸药系统

图6胖子图7“胖子”剖面图8爆炸机理

美国于1945年8月9日投到长崎的“胖子”即为内爆式原子弹。

炸药内爆系统外径70厘米，内径23厘米，厚47厘米；重约2.5吨，有32个炸药透镜。

由于主炸药球面加了一层炸药透镜，横向尺寸增加，所以叫“胖子”。

使用6.2千克钚材料，爆炸威力为2.1万吨TNT当量，裂变材料利用率20%，为小男孩的16多倍。

2．氢弹

图9W87核弹头（三相弹）实物

氢弹是利用原子弹爆炸的能量点燃氢的同位素氘等轻原子核的聚变反应瞬时释放出巨大能量的核武器。

又称聚变弹、热核弹、热核武器。

氢弹主要由热核装料（通常用氘化锂）、引爆装置（为一枚小当量原了弹）和弹壳（常掺有238U）等组成。

起爆过程是先引爆原子弹，氘化锂在高温、高压和中子作用下，锂即产生氚，随之氘氚迅速聚合，放出高能中子和巨大能量，引起比原子弹更为猛烈的爆炸。

氢弹杀伤破坏因素与原子弹相同，但威力比原子弹大得多。

原子弹的威力通常为几百至几万吨级TNT当量，氢弹的威力则可大至几千万吨级TNT当量。

还可通过设计增强或减弱其某些杀伤破坏因素，其战术技术性能比原子弹更好，用途也更广泛。

氢弹一般是裂变--聚变双相弹。

若弹壳中含有铀235，则氘氚聚变产生的高能中子能使铀235发生裂变，增加裂变碎片的产额，提高爆炸威力。

这种氢弹称裂变-聚变-裂变三相弹。

氢弹的核装药可以用氘和氚，在它里面装有一颗小型原子弹作为引爆装置。

爆炸时，先用雷管将普通炸药引爆，将分开的核装药铀235和钚239迅速地压拢在一起，起爆小型原子弹，产生上千万度的超高温，使氘，氚产生聚变反应，氘，氚变成不带电子的原子核和自由电子所组成的气体，并以很高的速度相互碰撞着，随之迅速剧烈地进行合成氦的反应，同时释放出巨大的核聚变能。

另有一种以氘和锂6为核装药的“干式”氢弹。

氢弹内部用来引爆的原子弹爆炸后，产生超高温的同时还产生大量的中子，而锂6在中子的轰击下又产出氦和氚。

氘化锂6中的氘和新产生的氚，又在超高温条件下发生聚变反应，产生氦核和中子，并放出大量的能。

氘和氚的核聚变反应提高了反应温度，又会加速氘和氚的聚变反应速度。

此后，人们又研制成了一种氢铀弹。

它的中心是铀235或钚239，周围是氘化锂6，再外面是铀238。

最里面的是引爆用的原子弹。

原子弹爆炸时，发生重核裂变反应，引起氘化锂产生轻核聚变反应；而由聚应反应产生的快中子来轰击铀238，使铀238也发生裂变反应。

这种氢弹比其它氢弹的威力大，但放射性污染很严重，所以被称为“肮脏”的氢弹。

图10W87核弹头爆炸原理图

图11abc

a.1952年11月1日美国于在太平洋马绍尔群岛的埃卢盖拉布小岛上第一颗氢弹爆炸试验成功。

b.1953年8月14日苏联第一颗氢弹爆炸试验。

c.1967年6月17日我国西部地区新疆罗布泊上空，第一颗氢弹爆炸试验获得完全的成功。

3．特殊性核武器

通过设计增强或削弱其某些杀伤破坏因素的核武器。

为了达到特殊的作战目的，需要武器具有特殊的性能。

通过调整设计、选用不同的热核装料和结构材料等手段，可以较大幅度地增强或减弱氢弹的某种杀伤破坏因素。

中子弹（也称增强辐射弹）就是特殊性能核武器的一种，它是以增强的中子辐射为主要杀伤因素的小型氢弹。

减少剩余放射性武器是将剩余放射性减到最小，突出冲击波、光辐射的作用，又称冲击波弹。

此外，还有增强Ｘ射线的增强Ｘ射线弹和增强核电磁脉冲的核电磁脉冲弹。

（三）核武器的爆炸方式及爆炸景象

核武器的爆炸景象主要特征为火球不接触地面，初期为球形，很快变为扁球形。

几秒或几十秒后，火球冷却成灰白色，或棕褐色的烟团，并继续上升，不断扩大，同时地面上掀起一股尘柱。

最初尘柱和烟云不相连接，随后尘柱迅速追及烟云，形成爆炸特有的蘑菇状烟云。

核武器从诞生那天起便使人类生活在“蘑菇云”的阴影之中。

然而由于爆炸方式不同，原子弹爆炸时的景象便是形态万千。

图12“蘑菇云”颜色变化

核武器的爆炸方式是指在不同介质和不同高度（深度）的爆炸形式。

相同的核武器爆炸方式不同，其杀伤破坏效应和爆炸景象差别很大。

究竟采用何种爆炸方式，主要应根据运载工具（导弹、飞机、潜艇、大炮等）、核武器的性能（当量大小、命中精度、杀伤效应）、作战对象（是发射井地下指挥控制中心一类的硬点目标，还是大城市、经济交通中心和人员等软面目标）以及地形、气象等诸多因素综合权衡抉择，以达到最佳效果。

核武器爆炸方式可分为9类——空中爆炸中的低空、中空、高空、超高空爆炸，地面、地下爆炸；水面、水下爆炸和深海爆炸。

低空爆炸是指比高为60～120米的核爆炸，主要用于摧毁较坚固的地面目标或浅地下抗压强度不高的目标，如集群坦克、野战工事、交通枢纽、简易人防工事等。

对于特定功能核武器（例如中子弹）和微型超微型原子弹也可采用低空爆炸。

例如主要靠高密集中子辐射流对人员进行杀伤的美国W－70型中子弹当量为1000吨，可用“长矛”导弹发射，在100米空中爆炸时，对坦克乘员和暴露人员的杀伤半径分别为1公里和1.6公里。

中空爆炸是比高为120～200米的核爆炸，主要用于摧毁不太坚固的地面目标（如城市建筑、工业设施、武器装备、野战工事等）和杀伤地面暴露人员。

例如，苏联推带3枚各15万吨当量分导式多弹头的中程导弹SS－20主要打击目标是国家和地区的城市目标、交通枢纽、经济中心、海空军基地等。

每个子弹头可使半径3.9公里、面积48.7平方公里的城市遭中等甚至严重破坏，可摧毁半径1公里、面积3.1平方公里内所有地面工业设施。

高空爆炸比高200～250米的核爆炸，主要用于摧毁大面积目标和杀伤大面积地面暴露人员。

例如，1945年投在日本广岛上空的原子弹“小男孩”当量为1.25万吨，比高600米，投弹后，机组人员透过护目镜首先看到下方出现了一个紫红色的小火星，随即扩大为一个耀眼的火球，接着爆发成一个火焰翻腾的大火团腾空而起，当大火冲至几千米高空时形成“蘑菇云”，下面的城市浓烟滚滚。

而在地面上，人们看到的景象是随着一道强烈的闪光之后，一声惊心动魄的巨响，片刻之后，一股巨大高压气浪横扫而过，刹那间天昏地暗，大约11.4平方公里的范围被夷为平地，全市建筑物总数7.6327万幢中全毁4.8万幢，半毁2.2178万幢；当日死亡7.815万人，负伤和失踪5.1408万人。

超高空爆炸这种爆炸方式的爆炸高度在3万米以上，爆炸能量中的光辐射能量显著增加，转化为冲击波的能量显著减少。

它只产生火球，最后冷却为烟云，无地面尘柱，因而也无蘑菇烟云。

超高空爆炸当量很大，能在大范围内产生巨大的核电磁脉冲。

一颗当量5000万吨核弹在8万米高空爆炸，可使半径4000公里范围内的无线电通信在一天之内完全中断。

因此，超高空爆炸可以用来拦截、摧毁飞行中的导弹、卫星、火箭、飞船，也可以用于先遣突防，即在敌上空爆炸，破坏、瘫痪其指挥通信系统。

图13核武器地面爆炸

地面爆炸比高为0～60米，火球接触地面的核爆炸。

爆炸时，火球近似半球形。

地爆时，火球开始迅速扩散，并接触地面。

由于温度极高，该地域内有些岩石、土壤及其他物质均被火球吞噬并一起上升。

“蘑菇云”颜色深暗。

触地爆炸时还会形成弹坑。

当量越大，弹坑也越大。

地爆主要用于摧毁坚固的地面、地下硬目标，如导弹发射井、地下指挥控制通信中心。

地下爆炸是指在地下一定深处进行的核爆炸，有浅、深地层爆炸之分。

一般将由于泥土和石砾被翻抛而造成巨大弹坑的核爆炸叫作浅地下核爆炸。

深地下核爆炸是指炸点很深、各种核效应基本上全部被密封于地下的核爆炸。

地下爆炸产生的噪声听起来有些闷声闷气，不像空爆那样震耳欲聋，在声波到达前不久，会出现剧烈的地面颤动。

在10米以上时，小当量核爆闪光不会出现，火球往往看不到，地爆云往往不呈蘑菇状，而是类似于中心卷起旋风的灰尘。

地下核爆炸主要靠冲击波作用于地面而产生的强烈地震波起杀伤破坏作用，适用于摧毁特定的重要地下目标，如导弹加固发射井、地下指挥控制通信中心、核生化地下贮存库等。

美国的B61－11钻地核航弹就是通过这种方式来摧毁目标的。

水面爆炸是火球触及水面的爆炸，比高为0～60米。

水面爆炸的声响和外观类似于地爆。

但对于低当量的水面爆炸，火球看到的时间极短，只有几百毫秒，或者根本看不到，因为被超高压力波造成的膨胀带状雾云封住了。

爆炸云与抛起的大量海水混为一体抛入空中，大部分海水马上会溅落下来，另一部分则在该区形成放射性雨云，同样也会降落下来，只有小部分会升到对流层的上方。

抛入空中又落下的大量海水会形成雨状波，最初高数十米。

水面爆炸主要用于破坏和杀伤水面的舰只、港口及其人员，并对下风方向的水面及陆地造成放射性沾染。

图13核武器水面爆炸

水下爆炸水下爆炸是指在一定深度的（一般不大于60米）水下核爆炸。

1946年7月美国在比基尼珊瑚岛使用无线电遥控引爆了安装在一艘报废的中型登陆舰下方、距海面60米、当量两万吨的核弹，瞬间产生一个火球。

炸点附近的海水被火球照射得一片通明。

组成火球的高温高压气体泡沫和气流一到达水面，闪光立即消失，火球不复存在。

随即一个巨大的空心水柱冲天而起。

空心水柱的高度达1800米，最大直径约600米，厚度约90米，其内所抛投的海水约100万吨，并形成一股巨大的、基本由水珠和水雾组成并有放射性沾染的云团向上空翻滚、扩散。

水下爆炸主要用于破坏和杀伤潜艇、水下设施，并在一定范围内造成放射性沾染。

深海爆炸深海爆炸的深度不大于100米时，可破坏深潜潜艇。

美国1958年曾在150多米深的水下爆炸了一颗两万吨核弹头。

爆炸时，火球并不明显，由于爆炸点较深，仅有少量热辐射逸出。

破水而出的喷射云团上升到水面以上270米便如“强弩之末”。

深海爆炸主要用于对深海潜艇基地以及隧道等水下设施、贮存库等进行杀伤破坏。

（四）核武器的杀伤作用

核武器是迄今为止人类制造的杀伤破坏威力最大的武器。

核武器的杀伤破坏作用是其爆炸瞬间释放的巨大的能量，及其转化为不同的杀伤破坏的因素造成的。

核武器的杀伤破坏因素分为两类：

第一类作用时间仅数十秒，不到一分钟，称为瞬时的杀伤因素。

包括像光辐射、冲击波、早期的核辐射、核电磁脉冲四种。

光辐射、冲击波、早期核辐射、核电磁脉冲四种，这个叫做瞬时杀伤因素，在很短的时间内就过去了。

第二类作用时间可以延续几天，甚至更久，主要是爆炸产物的放射性感染。

图13核武器爆炸时核心产生几千万度高温

第一种杀伤就是光辐射，是核爆炸时从温度高达数百万、数千万的摄氏度的火球，我们可以看到一个火球辐射出来的光和热，是高温杀伤破坏。

核爆炸基本破坏因素之一约占爆炸释放总35%，35%。

这是光辐射。

它可以造成人员的皮肤烧伤、视网膜烧伤、闪光导盲，人体吸入炙热的空气可造成呼吸道的烧伤。

光辐射还可能使木头、棉花、橡胶、塑料制品的熔化或者碳化、燃烧，使火药燃烧熔化，还能引爆炸药，引起火灾。

这是光辐射，占整个爆炸能量的35%。

以二战为例，1945年8月6日，美国B-29“超级空中堡垒”轰炸机在日本广岛上空投下了一枚绰号“小男孩”的原子弹。

需要说明的是，用于实战的原子弹并不是掉在地上才爆炸。

为了增强杀伤效果，这颗原子弹是被设定在空中爆炸的。

原子弹从9600米高空被扔下来，在距离地面600米高度上爆炸。

“小男孩”肚子里装有50千克铀235，起爆时释放的能量相当于2万吨TNT炸药爆炸的威力。

如此巨大的能量，从一个白色亮点瞬间变成巨大的火球，火球中心的温度超过1000万度。

原子弹爆炸正下方投影点附近区域内，温度立即上升到3000~4000度，连房屋的瓦片都纷纷“起泡”，木制房屋则立即被“烤”得燃烧起来。

据事后调查，原子弹释放的大量热量让距离投影点1千米内的人，全部受到了5度的严重烧伤,裸露表皮几乎全部炭化，其中90%的人没能活过7天。

距离投影点305千米的木制房屋都因光辐射自燃，让内部居民遭受了二次烧伤。

第二种是冲击波。

是爆炸瞬间形成了高温火球猛烈向外膨胀，压缩周围空气形成的高压气浪。

它以高因素向四周传播，随着传播距离的增加传播速度逐渐减慢，压力逐渐减小，最后变成声波。

不像光辐射，光辐射是高温杀伤破坏，它属于高压杀伤破坏。

它是核爆炸最大的破坏因素，约占释放能量的50%，就是一半。

也就是核武器一半的破坏作用在于它的冲击波。

冲击波直接杀伤，冲击波有直接杀伤和间接杀伤。

直接杀伤是其朝牙积压人体内脏和听觉器官，以及动压把人体抛出去撞击地面或其他物体造成的，这是对人体直接的杀伤，冲击波。

间接杀伤是指冲击波破坏的其他物体，比如说倒塌的房子或者抛射的物体再作用到人体造成的损伤。

冲击波还能够破坏工事、建筑物、武器装备等。

这是冲击波。

图14冲击波摧毁建筑物的过程

第三种叫做早期核辐射，又叫做贯穿辐射。

核辐射要早期，还有后期的。

这种早期的核辐射是指核爆炸头十几秒类放射出来的嘎吗射线和中子流，前者以光速传播，后者也就是中子流它的速度也可以达到每秒钟数千米和几千万米，两者军邮很强的穿透能力。

核辐射里头还有阿尔发射线和贝塔射线，也处于核辐射。

但是阿尔发和贝塔的射线穿透力比较差，容易被大气吸收，因此不属于早期的核辐射。

核辐射是一种特别的特殊的杀手，是其他的普通炸药所不具备的。

约占核爆炸释放总量的5%。

早期核辐射能引起人员、牲畜的放射病，途径有直接和间接两种。

直接的杀伤是对暴露人员的照射，可以引起不同类型的畸形放射病，会产生感应放射性，间接引起人员的放射病。

另外这种早期核辐射如果作用在食物和药物上，也会引起感应的放射性，使食用者遭受危害。

这是我们讲的第三种，就是早期核辐射。

第四种是核电磁脉冲。

核电磁脉冲是核爆炸瞬间释放的（嘎吗）射线和X射线与周围的分子、原子相互作用产生大量的带电粒子。

这些带电粒子高速运动，在爆心周围形成很强的瞬时电磁场，并以波的形式向四面八方扩散传播，这就是核电磁脉冲。

核电磁脉冲它的场强很高，频谱很宽，传播速度很快，作用范围比光辐射、冲击波和早期核辐射大得多。

但是它主要没有对人员的伤害。

它能够在导体上产生很大的瞬时电压和电流，干扰和破坏无防护的电子设备、电路和元器件。

这就是它的破坏机理，它的基本的道理。

核武器的第五种杀伤破坏作用是它的放射性沾染。

这是一个长久，不是瞬时破坏作用。

核爆炸产生的放射性沉降物对地面、水、空气、食品、人体、武器装备等造成的污染，称为放射性沾染。

对于暴露的人员，放射性物质的各种射线进使其患放射病。

放射性沾染通过空气、水和食物进入人的口、鼻体内组织，也会引起放射病。

放射性沾染可以持续几小时、几天，甚至一二十天之久，是核爆炸唯一的持久杀伤破坏作用。

其他的如冲击波、光辐射、早期核辐射作用的都不到一分钟的时间，它就过去了。

二、核武器的发展

（一）原子弹和氢弹的诞生及发展

19世纪末和20世纪初，自然科学的发展突飞猛进。

放射性与相对论的发现在物理学领域奠定了原子弹研制的理论基础。

与此同时，居里夫妇、卢瑟福、费密、哈思等一大批著名科学家通过一系列试验，逐步完善了原子反应的原理。

而链式反应理论的创立则成为开启原子弹奥秘的钥匙。

至此，原子弹的问世呼之欲出。

自20世纪30年代开始，德、日、美、英、苏、法等国，纷纷开始了核武器的研制工作。

德国是最早从事核武器研究的与试验的国家，1938年12月，德国科学家哈恩和斯特拉斯曼花了6年时间，发现了铀裂变现象，并且掌握了分裂原子核的基本方法。

但由于英国1944年2月20日派出一个特别行动小组，破坏了其研究基地，延缓了德国研制生产原子弹的进程。

1938年，哈恩成功地把铀原子核打裂成两大块，震动了全球科学界。

1939年8月，爱因斯坦即写信给美国总统罗斯福，详细阐述了研制原子弹的重要性。

1942年，罗斯福决定成立原子弹研究机构，地址设在纽约，代号为“曼哈顿工程”。

这一工程投资22亿美元，投入人力达50余万。

工程由格罗夫斯负责全面指挥，芝加哥大学教授康普顿负责裂变材料的制备工作，美籍意大利著名科学家费米负责制造原子反应堆，物理学家奥本海默为原子弹总设计师。

1942年