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朝鮮的“氫彈”試驗成功了嗎?

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South Korea Reacts As North Korea Confirms Hydrogen Bomb Test

1月6日朝鮮宣布完成了一次氫彈試驗。但是,此次試驗很可能不是一次完全成功的所謂氫彈試驗。

主要原因如下:根據美國和中國測得的大致地震震級來看,這次核爆炸引發的地震震級和上一次朝鮮核試驗(2013年)的震級幾乎一樣。也有數據說,這次的震級是5.1級,而上次是4.9級。即使是后面這種情況,它也僅僅意味著這次的爆炸當量是上次的大概1.5倍左右。并且,這次測量到的地震波形態和上次試驗的也非常相像,這也意味著這次試驗的當量和上次差不多。

由于不知道朝鮮核試驗的具體深度,較難根據地震震級進行精確的當量評估。因此,國際學術界對上次朝鮮核試驗當量的判斷是大概1萬噸TNT(美國在廣島和長崎使用的核彈大約為2萬噸TNT當量)。所以,本次核試驗的當量也大概是1萬噸TNT。當然,不能排除有一定的誤差。比如,根據國際地震監測網測得的數據進行交叉定位,可以看出本次核爆的具體爆炸點與前三次核爆同在一個山脈中,但本次爆炸位于山脈更深處的位置。這意味著本次爆炸的深度可能更大。在引發同等地震震級的情況下,這也意味著本次的實際當量可能比上次略大一些。

但總的來看,這個當量與一般的氫彈相比差別很大。美國于1952年爆炸的第一枚氫彈的當量是1000萬噸TNT,整整比這次朝鮮核爆炸的當量大了3個數量級。朝鮮這次這么小的爆炸當量,可能意味著以下幾種情況。

第一,朝鮮確實是對一個氫彈裝置進行了試驗,但沒有成功。氫彈,又稱熱核武器,一般至少由兩級構成。初級是一個裂變彈,也就是通過核材料裂變產生能量的核彈。通過這個裂變彈的爆炸,產生可以引發和維持聚變反應的高溫高壓,由此引爆由聚變核材料構成的第二級。初級和第二級均可以釋放出巨大能量,所以整個氫彈的當量會很大。但鑒于本次試驗的總當量仍然很小,可能的情況是初級沒有成功引爆第二級,也就是說并沒有發生大量的聚變反應。如果是這種情況,說明朝鮮氫彈技術的關鍵部分還不過關。此外,現有的開源情報分析指出朝鮮在寧邊的一座設施看起來像是生產氚的工廠,而氚是研制氫彈所需要的材料。但總的來看,目前尚未有明確信息能夠確認朝鮮已經擁有生產氚和鋰-6等氫彈所需材料的能力。這也為朝鮮試爆氫彈的說法增加了不可信度。

第二,朝鮮只是試驗了有聚變材料參與的助爆型或增強型裂變彈。在純粹的裂變彈基礎上,可以添加部分聚變用核材料(比如氫的同位素氚)來產生部分聚變反應,這樣可以增大總當量。朝鮮在寧邊擁有的疑似氚生產設施,也使得其制造助爆型裂變彈顯得更有可能。但鑒于本次核爆當量很小,即使朝鮮試圖進行助爆型核爆,“助爆”部分是否成功仍然無法判斷。

第三,朝鮮只是試驗了純粹的裂變彈。朝鮮的核武器研發始于用钚作為裂變材料的簡單的裂變彈。根據2006年第一次地下核爆后釋放出的放射性元素成分,可以證實其第一次核爆使用的是钚。但其于2009年進行的第二次核爆進行了非常成功的密封措施,沒有釋放出放射性元素。但大部分研究者的共識是第二次核爆仍然使用了钚作為裂變材料。朝鮮于2013年進行的第三次核爆釋放出了很少量的放射性元素。《全面禁止核試驗條約》組織的全球站點只檢測到極少量的放射性元素,不足以對所用核材料進行定性判斷。所以,國際社會不知道第三次核爆使用的是何種核材料。鑒于朝鮮擁有的钚存量有限,繼續生產能力也受限,朝鮮已開始大力生產濃縮鈾作為新的核武器用裂變材料。由此,國際社會懷疑朝鮮將開始使用濃縮鈾進行裂變彈的試驗。因此,本次核爆也可能是朝鮮使用濃縮鈾進行的純粹裂變彈試驗。這種猜測也意味著朝鮮的核武器設計制造水平還比較有限。

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