人类应避免第四代核武器常规化

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作者：杨民青 （华语智库高级研究员；新华社高级记者，曾任新华社..分社副社长、新华社《世界军事》杂志总编辑、中国军事科学学会会员、新华社新闻研究所特邀研究员）

第四代核武器因爆炸不会造成核放射性污染，与常规武器差别变得越来越小，未来，有可能走向常规化，甚至实战化。像当年研制核武器打破核垄断一样，中国掌握第四代核武器有利于保持地区和平与世界和平，核大国应就全面禁止研发新一代核武器达成共识和协议，中国应发挥作用做出自己的努力，以获得更多国家的支持。 

第四代核武器与前三代核武器有重大区别

自从1945年7月16日，美国成功爆炸人类历史上第一颗原子弹起，至今，核武器已经发展到了第四代。原子弹属于第一代核武器，爆炸原理是核材料发生裂变，即：由中子轰击铀-235或钚-239，造成原子核爆裂产生巨大能量。

氢弹属于第二代核武器，爆炸原理是核材料裂变后再产生核聚变，即：原子弹爆炸后引爆氢弹，原子弹释放的高能中子与氘化锂反应生成氚，氚和氘聚合产生能量。其中，氢铀弹也称三相弹，是指核材料裂变加核聚变后，再产生材料裂变通俗地说，在氢弹的外层又加一层可裂变的铀-238。

中子弹为第三代核武器，也称增强辐射核弹，是一种特殊类型的小型氢弹，即：核材料发生裂变再加核聚变，与三相弹不同的是，这种核武器不是用原子弹引爆，而是用内部的中子源轰击钚-239产生裂变，裂变产生的高能中子和高温促使氘氚混合物聚变。

作为第三代核武器的中子弹能量高、数量多、当量小，如果当量大，就成为了氢弹，冲击波和辐射也会剧增，失去了设计者当初只杀伤人员而不摧毁装备、建筑，不造成大面积污染的目的，同时，也失去了中子弹本来小巧的特点。中子弹最适合杀灭坦克、碉堡、地下指挥部里的有生力量。

从核武器爆炸产生的威力看，氢铀弹大于氢弹，氢弹大于原子弹，原子弹大于中子弹。除三代核武器外，多年来，世界少数国家一直在研制第四代核武器。

第四代核武器为核定向能武器，其中包括：反物质弹、粒子束武器、激光引爆核炸弹、干净的聚变弹、同质异能素武器等。第四代核武器的一大特点是，设计者出于实战考虑，突出核武器某一种特性，比如：突出电磁效应的电磁脉冲弹，爆炸后致使通信信号中断或混乱；突出高能激光束、粒子束、电磁脉冲等离子体定向发射，有选择地攻击预定目标，使某种单项能量更加集中，从而产生可以控制的特殊杀伤和破坏作用。

第四代核武器具有三大特点：一是没有剩余核辐射，不产生放射性污染危害环境，可视为“干净”甚至“绿色”核武器；二是可对炸弹核聚变过程施加某种程度的干预和控制，例如：调节释放能量的大小，使爆炸威力适中，更易实现小型化；三是不必进行实际的核爆炸试验，只需要通过计算机模拟，便可实现深度研发。

有专家认为，第四代核武器还包括金属氢武器和核同质异能素。其中，金属氢是指氢气在一定压力下可转化为固态的结晶体，不需要密封可以长期保存，爆炸威力相当于相同质量梯恩梯炸药的25倍，是截至目前威力最大的化学爆炸物；而核同质异能素因比高能炸药能量大100万倍，也是第四代核武器中的一种，核同质异能素可通过重离子碰撞或惯性约束聚变获得。

第四代核武器中的粒子束武器属于核定向能武器中的一种，其特点是：速度快，能量密度集中，可快速射击不同方向的目标，且贯穿力强，不受气候影响，无放射性污染，突出缺陷是受地球磁场影响较大，可分为大气层内使用、射程较近的带电粒子束武器和太空使用、不带电的中性粒子束武器，射程可达数千公里。

总之，第四代核武器因爆炸时不会造成核放射性污染，与常规武器之间的区别越来越小，因此，一旦研制成功，可成为常规武器，从这个意义上说，人类核战争发生的危险性无疑加大了。

应该指出的是，人类研发的第四代核武器绝非对现有核武器的简单改进和升级，实质是对原有核武器从理论到技术的彻底颠覆，未来，甚至可以成为“速造速成”的核武器。有专家匡算过，一枚第四代核弹足可以毁灭上千个长崎、广岛。不过，由于第四代核武器理论超前、技术复杂，包括世界强国在内的国家很难在短期内获得更大进展。

美法英俄竞相研发第四代核武器

冷战结束后，由于美国一时失去了强大的战略竞争对手，因此，新一代核武器研发曾经一度停滞。但是，“9·11”事件发生以后，美国军方大力发展新型核武器的呼声空前高涨，第四代核武器研发步伐明显加快。

2018年7月10 日，据美国媒体透露，多年来，美军一直在积极研制新型强X射线炸弹，目的是摧毁化学武器的同时，不使其中的化学物质泄漏，而这一新型炸弹有助于开发第四代核武器。

多年来，有媒体披露，美国开发第四代核武器，即：核定向能武器主要种类有：粒子束武器、激光引爆核炸弹、干净的聚变弹、同质异能素武器等。除美国外，法国、英国、俄罗斯也加紧研制第四代核武器。

据悉，发达国家研究机构正在系统研究核同质异能素的性质和释放能量的方法，美国和法国通过重离子碰撞或惯性约束聚变中，微爆炸产生的中子脉冲进行核合成，可从中得到核同质异能素。

人类对于反物质的科学研究始于20世纪40年代后期，但是，长期以来研究进度十分缓慢。一直到1986年，才有科学家首次捕获到反质子，到2002年，美国已批量制造出反氢原子。

有专家解释说，反物质与正物质相遇时，会在瞬间释放出巨大的能量，足以压缩钚或铀丸产生链式反应。也就是说，只需几微克的反物质，就可以扣动热核爆炸的扳机，激发出极强的X射线或γ射线。这种像金属氢一样的核同质异能素武器身兼两任，既能当作常规武器使用，也可作为不产生核巨大污染的“干净”氢弹的扳机。

有媒体报道说，美国费米实验室、欧洲核子中心以及俄罗斯的高能物理研究所，都在进行反物质的研究，包括寻求在军事上的应用。

媒体披露中国研发第四代核武器取得进展

有西方国家情报机构分析认为，通过观察和分析中国高能物理学军用民用相关的学术文章可以看出，上世纪70年代，中国粒子束武器研究伴随着核物理学理论进步产生，到上世纪80年代，中国核物理学频频取得进展，研究进度开始加快。

据此，有西方专家判断，中国在第四代核武器理论研究和试验方面已取得长足进步，与美国、俄罗斯相关研究比较，理论探索和研究基础相当扎实，因此，推测中国粒子束武器的研究可列入世界前5名之内。

如果这一判断属实的话，那么，可以说中美在这一领域已展开激烈的竞争。2018年7月3日，有媒体披露，美国正在研制一种新型的强X射线炸弹，可以将化学武器直接摧毁在其容器内而不会泄露，这种强X射线被认为是第四代核武器的关键突破之一。

数天之后的7月9日，中国《科技日报》发表的一篇文章透露说，中国首次一举成功合成了超高能含能材料聚合氮和金属氮，有人判断认为，这种先进材料正是制造“N2爆弹”，即：第四代核武器的重要材料。

文章称，第四代核武器与传统的原子弹、氢弹、中子弹都不同，其最大的特点是不会产生核辐射，因此，可以作为常规武器使用，利用超高能含能材料实现高效爆炸的中国“N2爆弹”和美国研制的氢金属武器，均属于第四代核武器之列。

文章说，超高能含能材料分两大类，一类是利用化学能的，一类就是全氮化合物、金属氢或金属氮。中国此次合成的聚合氮，是全氮聚合物中能量最高的品种，全氮化合物正是未来全球新型推进器和炸药等领域最有应用前景的材料。

不过，从实际情况看，美国已经于2017年成功合成的金属氢，爆炸威力相当于TNT的25-35倍，在能量密度上，中国目前致力研究的金属氮虽然有优点和突破，但是，还没有达到美国同等研究水平。不过，由于月球上有大量可用于制造第四代核武的氦-3，中国在登月领域不断取得实质性和突破性进展后，有获取这种材料的明显优势。在这一领域，美国和中国明显领先其他国家。

据悉，中国科学院合肥物质科学研究院科研团队成功在世界上，首次一举成功合成超高含能材料聚合氮和金属氮，这为未来中国研制“N2爆炸武器”，即：无核辐射第四代核武器，不仅奠定了坚实的技术基础，而且，有了材料来源保障。

中国官方媒体报道称，所谓超高能含能材料是指能量比常规炸药至少高一个数量级的新型高能物质，是研制高效毁伤武器的核心物质，与传统的梯恩梯类爆炸物质有所不同。目前，除去反物质等高含能物之外，超高能含能材料主要分为两类，一类是基于化学能的高能物质，比如：纳米铝、纳米硼等高活性储能材料，另一类是全氮类物质、金属氢或者金属氮。其中，全氮化合物是新型推进剂和炸药等高能密度材料的首选。

众所周知，人类先进武器军事技术的突破主要来自于材料，作为新材料的金属氢或者金属氮，有可能引发先进武器和军事技术的一场大变革。“N2爆炸武器”这类无核辐射第四代核武器，都是基于金属氢或者金属氮技术为基础的新型武器技术，不再像前三代核武器那样，通过核聚变或核裂变产生能量，使用后必将产生严重核污染，给地球造成永久性危害。由于第四代核武器具有这一特性，因此，容易走向实战化和常规化，这是人类面临的危险所在。

从爆炸原理上说，10倍的能量密度意味爆炸威力可以提升10倍，而推进剂的效率也可以提升数倍乃至十数倍，可以大大提升目前火箭、导弹等装备的性能，而火箭的推进剂效率的提升，必然促使火箭运载能力的大幅提升。

推进剂是火箭的强大动力源，绝大多数火箭装载重量仅有自身重量的3%到5%，比如：1000吨起飞重量的火箭，载重其实不过仅才有30吨左右，即使将火箭最大起飞重量提升到3000吨以上，装载重量最多也仅有120吨左右。例如：美国的“土星五号”和俄罗斯的能源系列，最大起飞重量都在3000吨左右，但是，除去自身重量外，装载重量仅有100到120吨之间。

现在，如果能够将推进剂效率提高数倍的话，那么，就意味火箭完全可以将装载重量提升到20%以上，这相当于现今火箭的6到7倍。如果再研发出能够重复使用的火箭，则可能将发射成本降低10倍以上，届时，发射1公斤物品进入太空的成本有望降低到1000美元以内，如果发射时利用高空发射大型客机以及其它..，成本甚至可以降低到100美元左右，即：相当于目前航空价格的10倍左右。随着人类科技事业的不断进步，火箭发射成本还可以进一步降低，这意味人类可能借此先进技术跨入星际飞行时代。

有军事专家分析说，如果使用金属氢制造炸弹，可以将现在炸弹的威力提升10到20倍，甚至最大可以提升100倍左右，威力之大远超出人们的想像。

据悉，中国科学院固体物理研究所不仅实现了对合成聚合氮研究的突破，而且，自主设计建成了具有国际领先水平的集高压、高温、低温等为一体的综合实验..，使中国具有了在高压极端环境下的研究基地。有专家推测认为，未来，这一基地有可能肩负中国研制金属氢武器的任务。正因为这样，有人说，在超高能含能材料领域，中国和美国可谓你追我赶、齐头并进、各具特色。

以戈止战一直是中国研制核武器的目的