鈷彈

鈷59：氫還原法製成的細金屬鈷粉在空氣中能自燃生成氧化鈷。1735年瑞典化學家布蘭特（G.Brandt）制出金屬鈷。1780年瑞典化學家伯格曼（T. Bergman）確定鈷為元素。長期以來鈷的礦物或鈷的化合物一直用作陶瓷、玻璃、琺琅的釉料。到20世紀，鈷及其合金在電機、機械、化工、航空和航天等工業部門得到廣泛的應用，並成為一種重要的戰略金屬，消費量逐年增加。中國於50年代開始從鈷土礦、鎳礦和含鈷黃鐵礦中提鈷。

鈷60：鈷-60（Co）是金屬元素鈷的放射性同位素之一，其半衰期為5.27年。它會透過β衰變放出能量高達315 keV的高速電子衰變成為鎳-60，同時會放出兩束伽馬射線。

假如把一枚核武器置於鈷中，則當核武器爆炸時，會同時產生大量具有放射性的鈷-60.這種武器（到目前為止，還是理論上存在而已）除了具有強大的爆炸力外，另具有高度穿透力及長時間延續性的由鈷-60所釋放出來的伽馬射線。

這一概念首先由物理學家利奧·西拉德於1950年提出，聲稱一批鈷彈可以消滅所有人類。他的目的不是製造這種炸彈，而是說明核武器技術很快就會達到消滅整個人類的水平。這種“臟彈”由美國空軍正式提出並研究，但沒有部署。從公開的消息中，目前這種炸彈沒有被製作出來。

將一定數量普通的鈷（Co59）放置在核彈中爆炸物周圍。當核彈爆炸后，核反應中產生的中子會將鈷59轉化成放射性同位素鈷60，以塵埃的形式返回地球，污染地面。鈷60衰變成鎳60，同時放射出1.17值1.33MeV的伽馬射線。其半衰期為5.27年，使得鈷60有充分時間傳播並維持足夠的放射強度，由於半衰期太長，被襲擊者即使躲進了掩體，也很難等到放射結束。

以上只是理論，實際上可以通過主動措施來有效降低輻射，如用專用的推土機將表層泥土鏟走並深埋，保護飲用水源等。

臟彈是氫彈的一種，俗稱三相彈。什麼是臟彈？人們在1945年做出原子彈后，覺得威力不夠強大，又在1950年後做出了氫彈，氫彈是需要原子彈做為核心雷管引爆的，之後呢又有人覺得氫彈的爆炸威力雖然可以但是輻射污染能力不夠厲害，所以又在氫彈的外圍裹滿了大量的鈾238，這樣一來就做成了一種三相彈，裂變聚變裂變，這種彈威力非常大，動則上千萬噸TNT當量，爆炸后呢它既有氫彈的爆炸威力，又有原子彈的輻射污染，一舉兩得。現在各國部署的氫彈頭大多都是這種臟彈，著名的蘇聯沙皇炸彈就是這種臟彈，威力無比達到5000萬的TNT當量。

鈷彈只是一種只在理論核彈，就是把三相彈外面那層鈾換成鈷，爆炸后除了會釋放比普通的三相彈更嚴重的輻射污染外，還會爆發非常強勁的伽馬射線，傳說在歐洲投一顆這種炸彈，歐洲會變成無人區。

原子彈助爆原子彈，助爆原子彈和氫彈的區別主要在於一下幾點，氫彈是兩級設計，熱核材料在爆炸時首先被初級的X射線輻射壓縮，然後才被次級加熱聚變，聚變當量可以做的很大，百萬噸級是小意思。

助爆原子彈雖然也發生少量的聚變，但是熱核材料沒有收到壓縮，因為在裂變材料中央的熱核材料本身對於爆炸產生的X射線幾乎是透明的，主要是靠高溫產生少量的聚變，當量的增加主要靠這少量聚變產生的高能中子轟擊裂變材料，也就是說提高當量除了提高比威力外主要還是靠裂變，所以對於生產成本極高的武器級濃縮鈾和鈈而言並不經濟，而且小型化不如兩級氫彈。

氫彈的當量要大必須做到，次級要儘可能束縛住儘可能多的熱核材料，這樣聚變的輻射聚焦材料也就是次級惰層必須加厚。但是氫彈的熱核反應同樣會釋放高能中子，這些中子的能量甚至高到直接裂變鈾238，鈾238隻是核工業中的副產品，成本很低，如果把鈾238作為氫彈的外殼和次級惰層可以利用這些中子，並且廉價得提高當量。這就是三相彈（裂變聚變裂變，由於縮寫是3個F所以叫三相彈）。

三相彈的麻煩是裂變的能量所佔比例大幅上升，裂變碎片和惰層的感生輻射大大增加了放射性沉降，為了使核武器的放射性沉降減小，相對更加乾淨就要求用其他材料替換鈾238，當然這種材料的感生輻射要限制。美國人試驗過鉛和鎢。實際上只要達到以聚變能量釋放為主的話，那麼就是一顆乾淨的氫彈了。

換成鈷作為氫彈的外殼，氫彈會更臟，由於自然鈷主要是原子量59的同位素，在吸收一個中子之後會變成高度伽瑪放射性的鈷60，要知道工業上使用鈷60時防護要求極為嚴格，3克鈷60要半噸鉛進行屏蔽，而一顆鈷彈會用到以噸計的鈷，造成的放射性污染比三相彈還要嚴重的多，而且鈷60的半衰期並不短，至少比大部分的裂變碎片元素長，結果輻射難以清除，這是真正的為末日準備的武器。

在規劃的核大戰中，實際上使用戰術核武器的需求並不需要百萬噸級那麼大的當量，但是要求更加乾淨。低當量的乾淨核武器，實際上可以減少輻射外殼的厚度，讓更多的中子釋放出來，連初級的裂變材料都不轟擊，並且減少熱核材料的約束時間。

鉻和鎳可能被用為“X射線反射鏡”，它們可以讓中子逃逸出去。1千噸級別“乾淨”氫彈輻射外殼的厚度是1百萬噸級別的十分之一。這就是中子彈當量要小的原因。中子彈的當量於是被限定在1千噸到1萬噸TNT左右。與鈷彈不同，中子彈使用加強早期輻射殺傷來減少了放射性沉降，但是還是有輻射的，高能中子會造成感生輻射，但是這取決於環境中的各種原子特性本身，比起鈈和裂變碎片的沉降要好得多。

對於本質上依然是一顆兩級的氫彈的中子彈而言，初級的當量不能太小，否則初級將無法點燃次級。進一步來說，初級當量小時，能量大多以衝擊波釋放，X射線在初級當量中占的比例也會很低，而次級主要是靠X射線來壓縮的，衝擊波會在熱核燃料被加熱之前就把它們炸飛。實際上如果初級的當量太大，氫彈次級也無法點燃，就是因為輻射外殼沒有設計成能約束住過高能量的X射線，次級來不及聚變就解體了。

但是對於初級這樣的原子彈要內爆壓縮鈈彈芯，基本的一系列重量是不能減少的，當量降低到一定程度，重量就難以繼續減輕了。所以，如果能提高初級的比威力，中子彈的特性就可以增強。所以中子彈的初級必須採用助爆技術，使用更多的助爆材料（特別是氚），當然也需要提高常規炸藥的爆轟效率。但是沒有必要增加鈈的用量。所以中子彈意味著研製一種低當量的高比威力扳機，還有相對來說比較薄的次級。

中子彈的效應，並不簡單的意味著中子流的殺傷半徑簡單的大於熱輻射和衝擊波的殺傷半徑，否則任何兩千噸當量以下的核武器都可以叫“中子彈”，甚至包括純裂變武器。中子彈的關鍵是使用運用聚變中子，聚變中子的能量要比裂變武器的中子高一個數量級，高能中子有更長的壽命和更大的穿透距離，其殺傷效果比同當量的純裂變武器高的多。W-79八英寸中子炮彈（當量2千噸左右）能量釋放分佈70-75%聚變25-30%裂變，而同當量的純裂變彈能量釋放分佈是34%衝擊波+22%熱輻射+40%早期核輻射+4%放射性沉降，早期核輻射能量比同當量純裂變彈大10倍。但是中子彈初級的估計要比氫彈更大一些，美國B61核航彈推測的非氣體助爆初級的最低當量在300噸當量左右，而根據典型中子彈的分析，中子彈的初級在500噸左右。W-70長矛導彈的中子彈頭（兩個當量：大大低於1千噸、略高於1千噸）60%聚變+40%裂變，W-79八英寸中子炮彈（兩個當量：大大低於1千噸、1千噸）50%聚變+50%裂變。

核武器本質上仍然只用於末日的毀滅，即使是戰術核武器也只會在戰略核彈的蘑菇雲升起之後才會被用來對抗裝甲鐵流或者航母艦隊。對於彈道導彈而且核武器的比威力要進一步的提高，並且對形狀進行優化以適應再入載具的頭錐。還要考慮到核彈頭的反導導彈的攔截，針對電磁脈衝和中子進行加固。最典型的小型化技術，就是美國當年的考克斯報告里污衊中國偷的那種，非球對稱氣體助爆初級。

中國核武器由於國力的限制，採取了限制發展種類的方法來保證技術發展，避免技術上的重複與浪費，就技術而言並不落後與美國，中國甚至幫助法國進行過次臨界流體力學試驗。利用了五大常任理事國裡頭最少的核試驗保證核技術上的緊跟甚至現在並駕齊驅，這是值得我們自豪的。