尹瑞濤
中子彈研制背景
中子彈的概念于上世紀(jì)五十年代末期首次提出,但其涉及的技術(shù)問(wèn)題早在此前的十多年就已經(jīng)在探討。二戰(zhàn)結(jié)束后,美國(guó)科學(xué)家在研制氫彈過(guò)程中就已經(jīng)考慮到了研制一種輻射效應(yīng)強(qiáng)于沖擊波的小型核裝置的可能性。1951年,美國(guó)試驗(yàn)了一種威力小于1千噸TNT當(dāng)量的裂變核武器,但它對(duì)坦克的殺傷能力十分有限,且會(huì)造成長(zhǎng)期的放射性污染。
二十世紀(jì)五六十年代,北約和華約在西德和東德對(duì)壘。當(dāng)時(shí),以蘇聯(lián)為首的華約的常規(guī)力量比北約強(qiáng)大得多,尤其是擁有44 000輛坦克的龐大坦克部隊(duì),且主要部署于歐洲地區(qū),對(duì)北約構(gòu)成了嚴(yán)重威脅(北約僅有11 000輛坦克)。加上西歐地勢(shì)平坦,公路交通發(fā)達(dá),十分便于坦克裝甲部隊(duì)高速機(jī)動(dòng)。一旦戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā),蘇聯(lián)軍隊(duì)有可能采取類似當(dāng)年德國(guó)“閃擊戰(zhàn)”的作戰(zhàn)方式,將數(shù)倍于敵的高密度坦克集群集中于幾個(gè)主要突擊方向,實(shí)施高速度、大縱深穿插,不顧一切地向?qū)Ψ教箍岁嚨貨_擊,以迅雷不及掩耳之勢(shì)占領(lǐng)西歐諸國(guó)后方的政治、經(jīng)濟(jì)中心和戰(zhàn)略要地,北約的常規(guī)力量將無(wú)法抵擋蘇聯(lián)大規(guī)模集群坦克的進(jìn)攻。英國(guó)《泰晤士報(bào)》驚呼:假如俄國(guó)人在星期天黎明發(fā)動(dòng)進(jìn)攻,當(dāng)晚即可攻抵慕尼黑,星期一可抵巴黎,星期二可抵羅馬和馬德里,周末前到達(dá)雅典。不等美國(guó)的增援部隊(duì)從大西洋彼岸趕到,西歐早已土崩瓦解了。
于是,為應(yīng)對(duì)蘇聯(lián)的裝甲洪流,美國(guó)在北約歐洲國(guó)家部署了戰(zhàn)術(shù)原子彈,包括核炮彈、核地雷以及短程地對(duì)地導(dǎo)彈等。1955年,美國(guó)在北約進(jìn)行的一場(chǎng)代號(hào)為“全權(quán)自由”的作戰(zhàn)演習(xí)中發(fā)現(xiàn),如果在西德爆炸268枚戰(zhàn)術(shù)原子彈阻止蘇聯(lián)集群坦克的進(jìn)攻,估計(jì)會(huì)有50萬(wàn)~250萬(wàn)平民死亡,350萬(wàn)人受傷,放射性沾染的面積超過(guò)100萬(wàn)平方公里。這固然能遏制蘇軍的進(jìn)攻,但也會(huì)殺傷北約自己的士兵和西德的居民,西歐的文化遺產(chǎn)也將遭受嚴(yán)重破壞。核爆炸產(chǎn)生的早期核輻射和剩余核輻射還會(huì)沾染西德的國(guó)土,使得誰(shuí)也不能占領(lǐng)這些土地和在那里長(zhǎng)期居住。后來(lái)?yè)?dān)任西德總理的施密特說(shuō),使用戰(zhàn)術(shù)核武器不是在保衛(wèi)西歐,而是在毀滅西歐。北約國(guó)家對(duì)使用戰(zhàn)術(shù)原子彈會(huì)造成大量平民傷亡提出了異議,使美國(guó)對(duì)在歐洲使用戰(zhàn)術(shù)原子彈顧慮重重,害怕給歐洲居民區(qū)帶來(lái)無(wú)法估量的損失。
如果減小核武器威力,軍事效能也就相應(yīng)地削弱。例如,核武器的威力從10 000噸TNT降低到1 000噸TNT時(shí),雖然破壞半徑減小了,但軍事打擊半徑也削弱了50%。實(shí)際上,蘇軍因有重裝甲防護(hù),在核條件下仍有較強(qiáng)的戰(zhàn)斗力。核武器爆炸產(chǎn)生的光輻射、沖擊波、放射性沾染,對(duì)一定距離之外的坦克部隊(duì)傷害并不大,只有強(qiáng)中子流(由核輻射產(chǎn)生)才能穿透鋼甲??墒瞧胀ㄔ訌棥鋸椀呢灤┖溯椛淞s較弱,只占總爆炸能量的5%左右。
在此背景下,為了增強(qiáng)對(duì)坦克乘員的殺傷力、減少?zèng)_擊波和光輻射造成的附帶毀傷,1958年夏天,美國(guó)勞倫斯·利弗莫爾實(shí)驗(yàn)室研究員塞姆·科恩首先提出“中子彈”的概念。他在調(diào)研低當(dāng)量“干凈”核武器中發(fā)現(xiàn),輻射外殼厚度與武器當(dāng)量的立方根成正比,當(dāng)量1千噸級(jí)別的“干凈”氫彈輻射外殼的厚度是1百萬(wàn)噸級(jí)別氫彈的十分之一。1千噸的核武器可以允許超過(guò)90%的中子逃逸出去,而1百萬(wàn)噸的氫彈則有90%左右的中子被吸收、散射、降低了穿透力。如果去掉氫彈的鈾-238外殼,則更多的中子將釋放出來(lái),并且傳播到相當(dāng)遠(yuǎn)的距離,穿透防護(hù)嚴(yán)密的坦克裝甲和建筑物。
1959年5月,《美國(guó)新聞與世界報(bào)道》首次將“中子彈”的概念公之于眾,該報(bào)透露,美國(guó)正在研制一種“中子‘死光彈,它用毒性輻射流殺人,而不損壞機(jī)器和建筑物”。另外,這種武器的試驗(yàn)偵察不出來(lái),因?yàn)橹凶訌椀臎_擊波是“微不足道”的。
“中子彈之父”塞姆·科恩
塞姆·科恩,美國(guó)著名核物理學(xué)家,被譽(yù)為“中子彈之父”。與“原子彈之父”羅伯特·奧本海姆和“氫彈之父”愛(ài)德華·特勒一樣,塞姆·科恩也是猶太人,他來(lái)自?shī)W地利一個(gè)猶太家庭,其父母經(jīng)由英國(guó)倫敦移民至美國(guó)。1943年畢業(yè)時(shí),美國(guó)因珍珠港事件已卷入二戰(zhàn),年輕的科恩選擇參軍,并因?yàn)槌煽?jī)出色被選入麻省理工學(xué)院繼續(xù)深造,學(xué)習(xí)物理學(xué)和數(shù)學(xué)。1944年,他被選入“曼哈頓計(jì)劃”,在洛斯·阿拉莫斯實(shí)驗(yàn)室從事研究中子在原子彈“胖子”中的作用機(jī)理。1945年7月,科恩在新墨西哥州“三一”試驗(yàn)場(chǎng)親眼目睹了世界上第一顆原子彈的爆炸。
1945年8月9日,原子彈“胖子”投到日本長(zhǎng)崎,造成23萬(wàn)人中的10萬(wàn)余人當(dāng)日傷亡或失蹤,城市60%的建筑物被毀??贫鱽?lái)到這里陷入思考:“在不設(shè)防的日本城市扔兩顆原子彈下去,這不是我對(duì)核戰(zhàn)爭(zhēng)的定義?!?/p>
二戰(zhàn)結(jié)束后,有良知的政治軍事領(lǐng)袖和科學(xué)家認(rèn)為慘無(wú)人道的原子彈是不可再用的武器,于是各國(guó)開(kāi)始投入其它核武器研究??贫髡窃谶@一戰(zhàn)略政策變化中嶄露頭角。戰(zhàn)后,他在加州大學(xué)伯克利分校攻讀博士學(xué)位但中途退學(xué)。關(guān)于他沒(méi)能得到博士學(xué)位,科恩后來(lái)寫道:“中子彈的發(fā)明是我博士退學(xué)的結(jié)果”,“我不是學(xué)者,我也不像作曲家、藝術(shù)家、詩(shī)人那樣富有才華和創(chuàng)造力,我只是碰巧對(duì)中子輻射的軍事應(yīng)用深深著迷而已”。
1950年,科恩加入當(dāng)時(shí)由美國(guó)軍方資助的位于加州的蘭德公司,這是一個(gè)在冷戰(zhàn)期間頗有影響力的智囊機(jī)構(gòu),科恩在其下屬的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行核武器輻射控制研究。他對(duì)放射性塵埃強(qiáng)度的計(jì)算結(jié)果收錄在塞繆爾·格拉斯登的《原子武器效應(yīng)》一書(shū)的附錄中,這是他的研究成果首次公開(kāi)發(fā)表。后來(lái),科恩將著名的戰(zhàn)略家赫爾曼·卡恩招聘進(jìn)蘭德。1951年,科恩曾隨軍去朝鮮戰(zhàn)爭(zhēng)中的韓國(guó)首都參觀,當(dāng)時(shí)這座因戰(zhàn)爭(zhēng)而變得凋敝的城市令他大為感慨:“是不是有一種核武器可以避免上述災(zāi)難?”從那時(shí)起,科恩就開(kāi)始構(gòu)思新的核武器,他很快就找到了答案:中子彈。
1958年夏天,科恩在訪問(wèn)勞倫斯·利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室時(shí)向研究人員了解他們“最具革命性”的想法。此時(shí),該實(shí)驗(yàn)室在物理學(xué)家查爾斯·麥克唐納博士領(lǐng)導(dǎo)下,對(duì)當(dāng)量很低的“干凈”核爆炸物的理論和實(shí)驗(yàn)研究已取得進(jìn)展。他們向科恩介紹了一種新型的氫彈引爆器,該引爆器不再使用污染性炸藥(如小型原子彈),而是用不產(chǎn)生沖擊波和熱輻射的“干凈”炸藥??贫鳛檫@個(gè)想法考慮良久,他認(rèn)為,既然有了“干凈的”炸藥,那么制造“干凈的”炸彈也是可能的。這種“干凈”炸彈的沖擊波和熱輻射的效應(yīng)將會(huì)降到最小,但中子輻射依然很強(qiáng)。根據(jù)所獲得的現(xiàn)有氫彈引爆器數(shù)據(jù),科恩“在15~20分鐘內(nèi)”進(jìn)行了計(jì)算。得出的結(jié)論認(rèn)為:這種“干凈”核炸彈將基于聚變反應(yīng)(氫彈)而非裂變反應(yīng)(原子彈),它80%的能量以高速中子流的形式放出,沖擊波和熱輻射的能量?jī)H占20%;如果引爆的高度足夠,沖擊波和熱輻射將不會(huì)對(duì)地面造成影響,并且中子也不會(huì)對(duì)土壤造成放射性污染;它主要有一種效應(yīng)——中子輻射,由于人體對(duì)核輻射很敏感,因此中子輻射能夠傷害暴露的人員,但殺傷范圍被限制在一個(gè)特定的小區(qū)域內(nèi)。科恩將這種武器命名為“中子彈”,這是一種在氫彈基礎(chǔ)上發(fā)展出的小型核武器。一般氫彈由于加有一層鈾238外殼,氫核聚變時(shí)產(chǎn)生的中子被這層外殼大量吸收,產(chǎn)生了許多放射性沾染物。而中子彈去掉了外殼,核聚變產(chǎn)生的中子就可毫無(wú)阻礙地大量輻射出去,同時(shí)減少了光輻射、沖擊波和放射性污染等因素。
據(jù)科恩本人說(shuō),他僅用一支筆、一張紙和一把計(jì)算尺就設(shè)計(jì)出了中子彈的原理圖。他認(rèn)為這是一種可用于實(shí)戰(zhàn)的武器,一直試圖說(shuō)服政府投入對(duì)中子彈的生產(chǎn)。他曾在艾森豪威爾、肯尼迪、約翰遜、尼克松、福特、卡特等6位總統(tǒng)、多位軍事策劃家及國(guó)會(huì)面前證明自己的觀點(diǎn),但始終沒(méi)有得到理解??偨y(tǒng)們都擔(dān)心生產(chǎn)中子彈會(huì)打破美蘇之間的力量平衡而爆發(fā)熱戰(zhàn),更重要的是,不像大型核武器,中子彈的擴(kuò)散會(huì)導(dǎo)致核武器使用的常態(tài)化。軍事專家們嘲笑它對(duì)掩體、武器裝備有限的攻擊能力。
上世紀(jì)60年代初,肯尼迪政府正在致力解決古巴導(dǎo)彈危機(jī),要爭(zhēng)取國(guó)際關(guān)于和平的輿論支持,認(rèn)為研發(fā)中子彈可能會(huì)中斷禁核談判,于是美國(guó)放慢了中子彈的研制步伐。此后,美國(guó)在越南戰(zhàn)爭(zhēng)中失利,科恩向繼任的約翰遜政府要求將中子彈用于越戰(zhàn),以對(duì)付隱藏在叢林和稻田中的游擊隊(duì),從而拯救50 000名美軍士兵的生命。但約翰遜總統(tǒng)擔(dān)心美國(guó)兩次將核武器用于亞洲(第一次是轟炸廣島、長(zhǎng)崎)會(huì)引起輿論壓力,最終沒(méi)有采納他的建議。國(guó)防部長(zhǎng)羅伯特·麥克納馬拉宣稱,任何類型的核武器都不能用到越南戰(zhàn)場(chǎng)。
盡管科恩的游說(shuō)遇到了冷遇,但他仍不放棄。他堅(jiān)持在越戰(zhàn)中使用中子彈的動(dòng)議,也威脅到了蘭德公司與美國(guó)政府維持的“良好關(guān)系”。1969年,他被蘭德公司開(kāi)除,但始終沒(méi)放棄有關(guān)中子彈應(yīng)用的各種游說(shuō)。1979~1980年間,科恩來(lái)到巴黎,幫助法國(guó)發(fā)展低當(dāng)量、高區(qū)分度的戰(zhàn)術(shù)核武器,包括中子彈。期間,美國(guó)總統(tǒng)候選人羅納德·里根到歐洲旅行,科恩主動(dòng)找到他介紹了中子彈的情況。里根當(dāng)即領(lǐng)會(huì)了中子武器的要點(diǎn),向科恩個(gè)人承諾(后來(lái)又向美國(guó)民眾承諾),一旦當(dāng)選總統(tǒng)就改變卡特總統(tǒng)的中子彈政策,開(kāi)始生產(chǎn)中子彈并將其納入美軍核武器庫(kù),包括在歐洲的軍事基地。里根說(shuō)到做到,1981年,里根當(dāng)選總統(tǒng)后很快啟動(dòng)了中子彈的生產(chǎn)與部署工作。
中子彈概況
中子彈又稱為“增強(qiáng)輻射武器”,美國(guó)陸軍將其命名為“弱沖擊波強(qiáng)輻射彈”,這里的輻射指的是爆炸瞬間釋放的電離輻射,而非爆炸后殘留的放射性沉降物的輻射。它是一種經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì),減弱了它的爆炸力(當(dāng)量在一千噸TNT左右)特別是減弱了爆轟沖擊波和光輻射破壞作用的核彈。它是一種靠微型原子彈引爆的超小型氫彈,在核聚變過(guò)程中,釋放的大量高能中子由于失去障礙可自由逸出,故可依靠中子殺傷敵人。掌握了原子彈、氫彈技術(shù)的國(guó)家,經(jīng)過(guò)短時(shí)間努力就能掌握中子彈技術(shù)。
中子彈的當(dāng)量不能太高,因?yàn)殡S著中子彈當(dāng)量的提高,盡管核輻射和沖擊波、光輻射的殺傷半徑都增大,但核輻射在空氣中衰減得很快,其殺傷半徑隨著當(dāng)量的增大要比沖擊波、光輻射小得多。當(dāng)中子彈當(dāng)量增大到10 000噸TNT后,沖擊波、光輻射的破壞半徑就大于核輻射的殺傷半徑,那時(shí),中子彈的核輻射特性就不占主要地位,就達(dá)不到“只殺傷人員而不摧毀裝備、建筑,不造成大面積污染”的目的。當(dāng)然,中子彈當(dāng)量也不能太?。哼@首先是因?yàn)樾枰@得足夠強(qiáng)的中子流;其次,中子彈需要裂變反應(yīng)作它的引爆劑,因?yàn)橹挥辛炎兎磻?yīng)才能提供聚變反應(yīng)所需要的幾千萬(wàn)度高溫,起爆用的裂變核炸藥用量不能小于最低的臨界起爆質(zhì)量,否則將無(wú)法點(diǎn)燃次級(jí)的聚變反應(yīng);最后,中子彈的總當(dāng)量越小,裂變部分的比例就越高,就越不“干凈”。所以,中子彈的當(dāng)量一般為1 000~3 000噸TNT。
由于中子彈的當(dāng)量較小,裂變成分占的比例小,爆炸后產(chǎn)生的放射性沾染物質(zhì)比普通核彈少得多,沾染范圍比較小,不會(huì)造成長(zhǎng)期無(wú)法消除的污染。一枚1 000噸TNT當(dāng)量的中子彈,在90米高度上爆炸,沖擊波、光輻射和放射性沾染只在距爆心180米的范圍內(nèi)起作用,而距爆心800米處的中子流卻能穿透30厘米厚的鋼板,使受鋼板保護(hù)的人員傷亡。也就是說(shuō),在這么遠(yuǎn)的地方,中子流仍然可以穿透坦克、掩體和磚墻去殺傷人員。此外,中子流作用時(shí)間很短,使用中子彈攻擊后不久己方軍隊(duì)就可以進(jìn)入受攻擊地區(qū)作戰(zhàn),故而中子彈能作為戰(zhàn)術(shù)核武器使用。由于附帶損傷小,中子彈可以用來(lái)打擊非常靠近城市的敵人,且不會(huì)對(duì)城市和平民造成傷害,其可以用飛機(jī)、導(dǎo)彈和榴彈炮來(lái)發(fā)射,突破了核武器運(yùn)用的底線。1983年,塞姆·科恩在自傳《恥辱:中子彈之父的自白》中寫到,“這是唯一有意義的核武器。當(dāng)戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束,世界還在”。
一枚1 000噸TNT當(dāng)量的中子彈在150米高度爆炸時(shí),瞬時(shí)核輻射的殺傷半徑可達(dá)800米,對(duì)坦克乘員的殺傷半徑與威力大其許多倍的原子彈相當(dāng),而沖擊波對(duì)建筑物的破壞半徑約為550米,僅為10 000噸TNT當(dāng)量原子彈的1/5。
“資本主義炸彈”
由于中子彈只傷害人但不破壞物質(zhì)資產(chǎn)的特點(diǎn),1959年,時(shí)任新墨西哥州民主黨參議員克林頓·安德森稱其為“資本主義炸彈”。此后,勞倫斯·利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室主任哈羅德·布朗、蘇聯(lián)領(lǐng)導(dǎo)人勃列日涅夫也相繼引用了這一稱呼。尼基塔·赫魯曉夫抨擊中子彈的反人類主義:“它實(shí)現(xiàn)了歹徒們要炸毀一家銀行房屋、殺死全部警衛(wèi)、但保全保險(xiǎn)柜的夢(mèng)想。它將殺死打字機(jī)前的打字員、計(jì)算機(jī)前的科學(xué)家、辦公桌前的企業(yè)家,而不毀壞他們的文件或設(shè)備。它將殺死機(jī)器前的工人,但不會(huì)使機(jī)器停止運(yùn)行?!敝苹眯≌f(shuō)作家、評(píng)論家艾薩克·阿西莫夫說(shuō):“中子彈對(duì)于那些愛(ài)財(cái)勝過(guò)愛(ài)命的人是絕佳的武器。”中子彈也被人們戲稱為“業(yè)主炸彈”或“按揭貸款炸彈”(房子無(wú)損)。