朝鲜第四次核试验意味着什么?

通过2016年1月8日

2003年3月26日,在韩国板门店,一名朝鲜士兵通过双筒望远镜观察分隔朝韩两国的非军事区(DMZ)。2003年3月26日,朝鲜退出了与美国领导的联合国军司令部的定期军事会议。朝鲜指责美国与韩国军队举行军事演习,为入侵做准备。(摄影:Chung Sung-Jun/Getty Images)

查尔斯·d·弗格森著

朝鲜在1月5日吹嘘已经引爆了一枚“氢弹”(热核炸药的俗称),这似乎是高度夸张的,因为从报道的4.8级地震(一个小到中等规模的事件)推断,估计的爆炸当量相对较低。更重要的是,我认为朝鲜中央通讯社的核试验理由值得关注,从朝鲜的角度来看,这是合乎逻辑的。声明:“这个测试是自卫,D.P.R.K.已采取的措施,坚决保护国家的主权和国家的至关重要的权利从日益增长的核威胁和勒索美国敌对势力和可靠地保障朝鲜半岛的和平和地区安全。(dprk是朝鲜民主主义人民共和国的缩写,是朝鲜的官方名称。)

我曾两次访问朝鲜(2000年11月和2011年11月),并与那里的政治和技术人员交谈,我相信他们说他们相信美国对他们的国家有敌对政策是真诚的。毕竟,朝鲜战争还没有以和平条约正式结束。美国和韩国进行了年度军事演习,似乎对朝鲜构成了威胁,而美国和韩国则表示,他们进行这些军事演习是为了防范或遏制可能与朝鲜发生的战争。显然,朝鲜半岛非军事区(dmz)的双方都非常担心。

除了向美国、韩国和日本摆出姿态和发出信号外,朝鲜声称拥有真正的氢弹(即使它还没有为黄金时间做好准备),从军事角度来看也是令人担忧的,因为这种武器的爆炸威力更高。但最近几乎所有的新闻报道、专家的分析以及白宫和韩国的声明都对这种说法表示怀疑。

强化的裂变炸弹是如何工作的?

相反,这些报道和文章充其量只是暗示朝鲜可能测试了一个增强的裂变装置。这种装置将使用可裂变材料(如钚或高浓缩铀)的裂变链式反应,然后融合重氢同位素氘和氚,这两种物质将在爆炸前注入核弹的空心中。虽然聚变反应确实在一定程度上增加了爆炸产率,但这个反应的主要目的是释放大量的中子,然后引起许多额外的裂变反应。

这是否意味着由于这些额外的裂变反应,炸弹的爆炸威力将会急剧增加?答案是肯定的,如果有相当数量的裂变材料,就像在一个非增压的裂变炸弹。但答案是否定的,如果裂变材料比非强化的裂变炸弹少得多的话。在这两种情况下,在增压装置中裂变材料的总体使用比在非增压装置中更有效,因为在增压装置中更大的比例或百分比裂变材料被裂变。这一提高的效率也是由于额外的中子是非常高的能量,并将迅速引起额外的裂变反应,在炸弹爆炸自己在微秒内分裂。

如果朝鲜不需要产生一个更大的爆炸当量/炸弹,但内容适度产量较低,它可以更有效地使用可用的裂变材料(储备估计十几个几十个炸弹的材料)和重量低得多的炸弹。这是理解为什么加强型裂变炸弹是一个严重的军事问题的关键。它更适合于弹道导弹。有效载荷(弹头)越轻,具有一定推力的弹道导弹携带炸弹到达目标的距离就越远。

从军事角度看:担忧的原因?

所以,在我看来,强化的裂变炸弹比热核炸弹更值得关注。(热核“氢弹”的技术复杂性还包括由增强的裂变弹点燃的聚变燃料阶段。如果朝鲜最终研制出真正的热核炸弹,这种类型的炸弹,随着进一步的发展,也有可能安装在弹道导弹上。)然而,单是一枚增强的裂变炸弹,就意味着朝鲜正在顺利地制造足够小、足够轻、可以装在弹道导弹上的核弹。

如果这是真的,朝鲜将拥有能够提供真正军事用途的核武器。朝鲜不需要高威力核爆炸来构成真正的军事核威胁,因为像首尔和东京这样的城市覆盖范围广,因此即使是相对不准确的导弹也很容易成为目标。但最重要的一点是,核武器必须足够轻,以便由导弹携带到足够远的距离,以使用远程导弹打击这些和其他目标,如美国。相反,如果北韩只拥有大尺寸、重重量的核弹,将很难将这些武器运送到目标,除非它试图将这些笨重的炸弹偷运到韩国或日本。

澄清最近的报告

显然,朝鲜核武器计划的不确定性是相当大的,和我们永远不可能找到真正测试几天前,尽管美国飞机一直飞近朝鲜发现任何泄漏的放射性元素或其他实物证据从测试网站。

尽管如此,我认为值得指出的是,在一些新闻报道中已经出现了一些混乱。我在一些新闻报道中看到,人们怀疑朝鲜是否能够生产出用于增强裂变装置ReportsReports的氚。去年9月,科学与国际安全研究所(Institute for Science and International Security)的戴维·奥尔布赖特(David Albright)和瑟琳娜·凯莱赫-韦尔甘蒂尼(Serena Kelleher-Vergantini)发表了一份报告,称宁边的5兆瓦(MWe)石墨气反应堆“不是理想的同位素生产商,它可以这样使用”。他们指出:“据报道,北韩技术人员在核反应堆的核心安装(或改造)辐射通道。这些管道将被用来制造各种类型的同位素,可能用于民用或军事目的。”[1]他们进一步观察到氚可以在这样的辐照通道中产生,尽管还没有确凿的证据证明这种产生。

纽约时报只提到氚是用来加速的,而忽略了氘,这进一步播撒了一些混乱。氘氚聚变反应是最容易点燃的聚变反应,但做起来仍然很有挑战性。[2]也给人一种印象,增压就是增加爆炸当量,但却没有讨论重要的一点,即提高裂变材料的有效利用,从而大大降低炸弹的总重量。

正是汉斯·贝特博士,在曼哈顿计划期间洛斯阿拉莫斯理论部门的领导和FAS的创始人,在1952年5月28日的一份备忘录中说:“到1948年中期,[爱德华博士]特勒发明了助推器,裂变炸弹在中等体积的T[氚]和D[氘]混合物中引发热核反应,……[内华达州的一项试验]证明了小直径内爆武器助立器的实际用途。”[3]请注意,在这方面,“小直径”意味着这种武器适合于弹道导弹。

就在核试验前一天,约瑟夫·贝穆德斯(Joseph Bermudez)在非政府网站38 North(隶属于高级国际研究学院美韩研究所)上发表了一篇关于朝鲜弹道导弹潜艇计划的文章。他评价说:“有关朝鲜‘弹射’ReportsReports试验的报道Bukkeukseong-1(北极星-1,KN-11)潜射弹道导弹(SLBM)在2015年12月21日,似乎由新浦南部造船厂的新的商业卫星图像支持。这一图像还表明,尽管有报道称朝鲜在2015年11月底进行了一次失败的试验,但朝鲜仍ReportsReports在继续积极推进其潜射导弹开发计划。”[4]一个增强的裂变装置试验(如果在1月5日进行)将与弹道导弹潜艇计划相吻合。

我们将何去何从?

最后,我要强调的是,美国必须更加努力,让日本和韩国等盟友放心。去年年初,我写了一篇该声明描述了韩国制造核武器的相对容易程度,同时敦促美国防止这种情况发生。正如斯坦福大学的Martin Hellman教授和FAS专家委员会的成员所写的最近的博客他说:“尽管金正恩政权令人厌恶,但我们需要学会如何与它共处,而不是继续徒劳地试图让它崩溃。正如洛斯阿拉莫斯国家实验室(Los Alamos National Laboratory)前主任西格弗里德·赫克(Siegfried Hecker)博士所指出的那样,后一种做法让我们的国家变成了一个拥有核武库的不稳定国家。精神错乱被定义为一遍又一遍地重复同样的错误,但期待不同的结果。我们是不是该做个新实验了?”

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[1]David Albright和Serena Kelleher-Vergantini,“朝鲜宁边核设施的最新情况”,科学与国际安全研究所,图像简报,2015年9月15日,http://www.isis-online.org/uploads/isis-ReportsReportsreports/documents/Update_on_North_Koreas_Yongbyon_Nuclear_Site_September15_2015_Final.pdf

[2]“朝鲜是否引爆了氢弹?”以下是我们所知道的。”纽约时报, 2016年1月6日。

[3]汉斯·贝特(Hans A. Bethe),《热核项目历史备忘录》(Memorandum on the History of Thermonuclear Program), 5月28日。(编者查克·汉森于90年5月12日从3个不同版本中组装而成,剑的世界末日),可以在http://www.金博宝网站www.tumejico.com/nuke/guide/usa/nuclear/bethe-52.htm

[4]Joseph S. Bermudez, Jr.,《朝鲜的弹道导弹潜艇计划:全速前进》,38 North, 2016年1月5日,http://38north.org/2016/01/sinpo010516/

类别:朝鲜核武器美国