科學家教你如何拆解人類最致命的武器原子彈

北京時間5月14日消息，世界上的核武器數量多到足夠導致地球毀滅許多許多次。沒有哪個國家可以完全抵禦核武器，大家對它都是又愛又恨又怕，所以核裁軍談判在政治上是棘手的，但是，一旦達成協議，科學家和工程師就可以通過各種各樣的手段來拆解人類這些最致命的武器，或儲存或重新利用危險的核材料。這是一個漫長而複雜的過程，但我們有必要這麼做。

如何拆卸武器中的「瑞士表」

核武器拆解是一個協調的過程，需要政治家、科學家和工程師共同努力。核拆解過程始於設計師最初用來製造核武器的藍圖，這就像其他任何類型的機器一樣，也是一塊一塊拆解下來。

要拆解一個核裝置，工程師需要知道這些部件最初組裝的確切順序，好在原子彈的設計是一個公開的秘密，而且設計原子彈的方式並不是很多。

然而，美國等國家擁有更精密、更具破壞力的氫彈，這就是另外一回事了。氫彈有很多不同的設計，所以拆卸非常困難，科學家必須非常小心，從機械工程師的角度來看，它們就像一塊高度調諧的瑞士手錶，是機械藝術品，有著令人難以置信的聰明設計。

拆封設計是整個過程中最具挑戰性的部分，與其說是核材料的問題，不如說是工程問題。

氫彈難度大大增加，導致工程師團隊在不知道確切設計順序的情況下拆卸氫彈的可能性更小，但在技術上，這也並非不可能。如果在拆卸過程中犯了錯誤，氫彈也不大可能爆炸，除非專門做了防止拆卸的設計。

最壞的情況是意外爆炸，而如果拆卸出錯，也會出現其他可能的危險，拆解者可能會觸電致死，或者暴露於核材料或其他有毒化學物質中。

不過，對於知道自己核武器設計的國家來說，應該能夠從容拆卸自己的現代核武器，許多國家已經這樣做了。美國國務院的數據顯示，從1967年到2014年，美國已經拆除了85%的公開核武器儲備。據估計，1967年時美國擁有逾3.1萬枚戰備核彈頭。

剩下的鈾或鈈怎麼辦？

無論是較早開發的核彈還是更加先進的核武器，一旦被拆解，處理遺留材料的過程都是一樣的。當大國決定減少他們的儲備時，會遺留下相當數量的鈈，那麼，我們該怎麼辦？

一個顯而易見的答案是重新利用放射性物質——鈈或鈾——來發電。為了適用於發電廠，這些核材料需要用濃度較低的核材料進行稀釋。世界上任何地方都沒有設計用來處理武器級核材料的核反應堆，在你把它變成燃料之前，你必須進行稀釋。

然而，處理大多數放射性物質的實際情況並非如此。這在經濟上並不總是可行的。濃縮新材料的成本要比降低新材料的濃度並重新利用的成本更低，將鈈或鈾從儲存地運往各地的反應堆也不受歡迎，所以大多數情況下，這些核材料只是被放在儲存設施里。

提取出來的鈾或鈈將含有不同的同位素，意味著它們的放射性衰變速度不盡相同。高放射性同位素的半衰期較短，即它們的衰變速度比低放射性同位素快得多，這就會產生大量的熱量。這些核材料必須在水池中存放大約5年，以便在燃料棒衰變的時候冷卻它們，然後，剩下的就是放射性較低、相對低水平的廢料。

放射性較低的同位素衰變較慢，它們的原子核更重，因此半衰期很長，有數百萬年之久，科學家還需要對它們進行處理，不能就這樣放在一邊。

處理的方法就是將放射性燃料棒儲存在專門設計的容器中。這些容器通常被稱為「乾式貯存桶」，由鋼材焊接而成，可以有效防止泄漏。每個貯存桶都會包裹在另一個鋼殼裡，再包裹在一層厚厚的混凝土中，以防止輻射泄漏。站在這些容器外面時，你探測不到任何輻射。

但是，即使是這樣的控制措施也有缺點：只要反應堆內的燃料棒還在產生輻射，建造、維護和監控這些設施的成本就永遠不會消失。對人類來說，這基本上是永恆的。

核廢料處理還需要考慮國家安全的問題。政府需要將核廢料放在安全的地方，防止它們被再利用，或者被恐怖分子得到。

這就是為什麼最近幾年來另一種選擇更受歡迎的原因，這種選擇就是部分拆解。畢竟，除非核彈被引爆，否則其內部的核材料就會處於穩定和受控狀態，通過部分拆解，使核材料保持在內部，同時又消除了使用核彈的機會。如果拆除了引爆裝置，那剩下的部分就不能用作炸彈了。

你可能會說，部分拆解是可逆的，引爆裝置可以裝回去，核彈頭也因此可以被重新啟動，實際上這很複雜，無法在幾小時內把引爆裝置裝回去，因此也就不能很快使用，需要好幾周的時間。

總之，當所有國家共同努力控制並不斷削減核武庫時，世界才會變得更加安全美好。

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