氫彈的兩種構型都是什麼？為什麼于敏的構型更厲害？

謝邀，本來前天就應該答的，W君週五發燒了，燒到體溫計爆表，連媽都說「你是核動力的嗎？」依舊週日答了一道題。。。。。W君儘力了。

建議大家翻翻16日的的問答吧，至少會對構型有一個瞭解。

但這裡要說的兩個謠言，第一于敏構型厲害，第二隻有中國有30枚氫彈。這兩個信息其實都是假信息。

核彈的威力其實和構型關係不大，談不到誰厲害和誰不厲害。達到臨界值原子彈都能爆炸，達到聚變反應條件都應引發核聚變。氫彈構型上唯一的不同是達到聚變條件的容易程度和聚變材料的效率。

從效率上講，于敏的X射線透鏡構型方式的確比泰勒·烏拉姆構型要高。

由於于敏構型通過X射線聚焦造成的聚變材料聚變是初始發生在材料球的中心部位因此從理論模型上講是更有效率的一種起爆方式。然而（就怕然而），由於工藝的問題以及原子彈爆炸後材料結構的不可控，就會導致這個X射線透鏡實際上是偏離聚變材料核心的。因此這樣的起爆結構依然並不能比泰勒·烏拉姆模型有絕對性的材料利用優勢。

另外的一個問題點則是，大家知道于敏構型中有一個很重要的部件叫做X射線透鏡，從字面意義上來說就是將分散的X射線匯聚在聚變材料核心部位的一組透鏡。那麼問題來了，X射線的折射率是多少？可以說是無限接近於1，也就是說穿過固體材料後X射線幾乎不偏轉。因此這個于敏構型的X射線透鏡就根本不是一個「透鏡」而是一個X射線強反射層製作的巢狀結構：

是這樣的！大家看到這個結構的時候應該瞭解X射線透鏡是利用中間孔徑和邊緣的多層巢狀結構將輻射到聚變材料球體上的X射線加強的。也就應該能夠理解這樣一個這樣的結構其實效率並不是很高的原因了。

但無論如何，于敏構型的這個設計還是可以使聚變材料達到聚變條件的——這是一種創新設計。

只可惜，這個結構也並不是使聚變材料聚變的最完美結構。更加完美的結構是美國的國家點火裝置。就是下面的這個球體：

這個球體的內部直徑為10米。人在裡面已經顯得很渺小了。

裝置啟動的時候，192束高強度激光會在1納秒內擊中球心部位的氘氚小球。使小球表層離子化同時壓縮球心使球心達到聚變反應的條件。小球有小？就這麼大！

理論上能夠釋放120噸TNT當量！

再靠譜一些的X射線激光核聚變方式，其實還是于敏牽頭研發的。

有點不好意思，圖不能給大家。

和美國的國家點火裝置不同，中國的X射線激光核聚變項目是利用X射線激光加熱金屬鈹球體。使之發出X射線，均勻的輻射到燃料球體上。這樣比多束激光直接打靶的效率更高。

再說氫彈的另外一種構型：泰勒·烏拉姆構型。

和于敏構型不同的是，這個構型核聚變材料是圓柱形存在於彈體內的。

爆炸過程和于敏構型的差別則是利用更高的壓力使得氫燃料聚變。在爆炸過程中核彈內部壓力可以達到6400太帕摺合大氣壓大約是640億個標準大氣壓。在這麼大的壓力下，核聚變燃料開始發生聚變反應。但要注意的一點是，壓力的傳遞其實是有時間差的。底端的聚變材料利用率不高。基本上和于敏結構的「圓心偏了」都差不多。

所以說這兩種結構從世紀上講差別並不是天差地別。其實只是速途同歸的一種構型方式。

至於于敏結構得以讓中國保留了世界上唯一的30枚氫彈，那麼就是一個無稽之談了。結構並不能保證放射性材料的穩定性。泰勒·烏拉姆方案也並不存在維護費用高的弊端。現在的氫彈內的核聚變材料並不是重水和超重水。而是氘化鋰。

這裡要記住一個公式

鋰6加上一個中子，可以分裂成一個氦4+一個氚以及釋放出5兆電子伏特的能量。

同時D+T=He+n + 17.571MeV ，你看整個反應中一點的東西其實都沒浪費。而且氘化鋰既提供了反應所需要的氘，又在反應過程中不斷的生產氚，並且——氘化鋰是一種可以長期保存的核燃料根本沒有半衰期，這樣何樂而不為呢？

至於國外氫彈維護成本高這件事，有。那是美國最早的氫彈。看下沒有爆炸前的樣子：

如果能注意到右下角坐著的人那麼差不多能想到這枚氫彈的體積了吧，不僅僅如此。這枚「氫彈」重量高達62噸，真正的本體是畫面左邊的小鍋爐。周邊的設備重量達到了50多噸，其作用就是為氫彈散熱。為啥要散熱？——「氫彈」本體裡面是液態的氘和氚。因此這種氫彈的模型叫做濕式氫彈。即便有散熱設備存在，這枚氫彈也維持不了多長時間都得報廢。因為液態氘分子太小，很容易透過金屬殼泄露出去。

這種氫彈不僅僅是維護成本高，而且還沒有辦法實戰，不能在打仗的時間在敵人的城市裡從容的建立這種小鍋爐吧？所以，濕式氫彈僅僅是為了驗證聚變反應的可行性才設計的一種試驗裝置。維護成本當然高了。

爆炸威力——1040萬噸TNT當量。但大而無用。

然而蘇聯在1953年8月核試驗成功，爆炸了一枚40萬噸當量的氫彈。這是蘇聯的第一枚氫彈（並不是泰勒·烏拉姆構型），爆炸當量僅僅相當於美國第一顆氫彈的零頭。但取得突破的就是利用了固態氘化鋰作為核聚變燃料。所以說第一枚實用型的氫彈是蘇聯研發成功的。由於採用了固態材料，這種氫彈叫做「乾式氫彈」。後期美國跟進，英國跟進、中國跟進、法國跟進……現在世界上所有的氫彈其實都是乾式氫彈。根本沒有保存期限的問題！

能看到這裡，能看明白被刷了三觀的朋友不吝點個讚唄。

再往後面說的事情就是，其實各個國家研製氫彈的專家沒有一個傻子。當然，印度除外，印度固執的認為往原子彈裡面加氘化鋰就是氫彈，倒是催生出了一種新的核彈形式。各種構型雖然在圈外顯得很神祕，但是在研究氫彈的核心圈子裡其實真沒那麼神祕——頂多是多做幾次核試驗罷了。因此各種構型的優勢早就開始混合了。例如現在看到的W-88核彈：

是這個樣子的！大家覺得是個什麼構型？如果「認真」一點點的話，是不是明天得發篇文章——《美國剽竊中國氫彈構型，要為于敏先生付專利費用》？

其實對於氫彈來說都各國的軍事機密，無論是哪一種構型都是絕對的技術保密，各國都沒有對外公佈，而外界所獲知的不過就是原理而已。我們從公開的資料來看，世界只有世界五大常任理事國擁有氫彈的製造能力，而在氫彈製造的構型上，世界上存在兩種方式。

目前僅有兩種氫彈的構型，一種是美國的「泰勒-烏拉姆構型」（簡稱「T-U構型」），而另一種就是「于敏構型」。雖然兩者構型不同，但是本質上還是沒有改變，都是利用初級帶動次級的氫彈結構。初級一般是利用原子的裂變能量暴發出X射線，從而引爆次級和聚變氘氚材料，從而引爆氫彈。就是這樣一個簡單過程，但是卻要有絕對的技術進行控制。其難點就在於，怎麼利用核裂變產生的強大X射線來照射氘氚同位素原子。

美國所採用的是「泰勒-烏拉姆構型」（T--U構型），其結構特點就是需要研製一個保護套纔行，通過圓柱體內表面的反射來聚集X射線，將其X射線能量集中到一起，從而達到引爆氫彈的目的。

而這裡T--U構型的難點就是製造相對龐大的圓柱體反射結構，需要很重且很大的體積。而這又大大增加了氫彈的額外重量，這對於彈道導彈和轟炸機都有很大的限制。無法進行氫彈小型化發展，就無法實現多平臺裝備的局面。

而「于敏構型」則不是採用與「T--U構型」相同的方式，而「于敏構型」是採用聚集X射線的方式來達到聚焦照射的目的，而「于敏構型」的原理就是利用透鏡聚焦的原理，來聚集X射線照射氘氚同位素原子，從而引發聚變。

而「于敏構型」的相對優點就是沒有製造大型圓柱體結構，這就大大減少了氫彈的體積和重量，同時這樣的結構相對簡單，沒有複雜的結構設計，並且方便製造和易於保存。這也成就了「于敏構型」的氫彈維護保養費用相對非常低，同時減少了後勤保障壓力。是一種相對於其他構型來說，比較綜合設計最高的氫彈構型。

于敏老先生一路走好

所以，只能說是其「于敏構型」設計是有著體型小重量輕，結構相對簡單，保養方便快捷的優點。但是這並不代表「于敏構型」的氫彈就是威力最大的氫彈，這只是設計上擁有一定的優勢而已，氫彈的毀滅性與構型基本無關。核武器還是不要使用的為好，多把引起用在覈能源開發上更有前景！

本文圖片來源於網路！

我們知道，氫彈是利用核聚變釋放能量的武器，而核聚變的引發需要很高的溫度，在實際使用中，目前只能用原子彈爆炸引爆氫彈。

但是氫彈並不是簡單地把原子彈（氫彈的「引信」）和氚（氫彈的「火藥」）組合在一起，因為在實際引爆時，需要足夠高的溫度和足夠高濃度的聚變燃料，才能讓核聚變猛烈而持續地進行；同時，原子彈的爆炸極其猛烈，爆炸的衝擊波會將其附近的一切炸得無影無蹤，這會造成聚變原料在爆炸中心無法達到足夠的濃度。因此，氫彈結構的設計極為複雜。

據說美國和蘇聯最初都研究過一種「千層餅」結構的氫彈，原子彈在中間，外麵包很多層的氚化鋰，原子彈一點燃，外層全部炸散，只有極少的一部分氚能夠在超高溫環境下完成核聚變，對聚變燃料浪費極大，而且威力大打折扣。

什麼纔是正確的氫彈構型呢？上世紀四五十年代，美國兩位天才（泰勒和烏拉姆）靈光乍現，認為X射線可能是核聚變反應發生的關鍵。

因為原子彈在爆炸的時候，最先釋放出來的是X射線，之後纔是爆轟波、其他各種射線、各種波段的電磁波等等。如果能把X射線的能量迴轉利用起來，變成熱能，那就有可能在整個炸彈被炸散之前，讓核聚變燃料達到足夠的溫度，使其發生聚變反應！

但具體的T-U（泰勒-烏拉姆）構型氫彈到底是什麼樣，恐怕沒有幾個人知道；而世界上另一種氫彈構型（于敏構型），知道的人恐怕更是稀少。有些物理學家推測，泰勒-烏拉姆構型是「反射內爆」，于敏構型是「折射內爆」，兩者的目的都是將X射線利用變為熱能，但是在工程設計上不一樣。但這也僅僅是猜測，畢竟中美兩國的氫彈研製團隊應該沒有交集，也就是說沒有人真正完全瞭解兩種氫彈構型。

現在，氫彈的構型至今仍然是五大常任理事國的最高機密，我們無法得知其中細節。

額……網路上的說法是T-U構型和于敏構型，但實際情況究竟是怎麼樣的，沒幾個人知道。因為這種資料都是絕密，不可能隨隨便便公之於眾。而且我覺得網路上的說法不是很可信。至於這兩種構型具體是什麼樣的，怎樣的工作原理，不要想了，想不到，也看不到。

但網路上有說于敏構型更厲害一點，我倒是覺得有一定的可信度。因為當初美國第一顆氫彈試爆的當量據說是在一千五百萬噸，而我國的第一顆氫彈只有330萬噸。大家可能要說了，為什麼當量小反而更厲害呢？這就有一個熱核武器小型化的問題了。試想一下，即使你有一個威力巨大的氫彈，無法扔到戰場仍然沒什麼用。美國第一個氫彈裝置重達幾十噸，而我國的氫彈直接用飛機可以空投。實現小型化，武器化相對而言要更簡單一些。而且據說這個實際值比設計值要大，這也從側面說明瞭于敏構型的優越性。

實際上我想說的是，氫彈究竟有沒有這兩種構型，中美俄的氫彈原理是否類似，于敏構型究竟和T-U構型有多大區別，在相關資料未公佈之前，這些都是一個迷。網路上說的煞有介事的實際上可信程度不大。但可以肯定的是，于敏在氫彈構型方面做出的卓越貢獻，對我們整個國家都具有十分長遠的影響。有了于敏和其他科學家的刻苦研究，我們在原子彈爆炸後兩年多就搞出了氫彈，這個成就是偉大的，沒有他們，就沒有我們現在的生活。

謝謝今日頭條的邀請，關於氫彈的構型，無論哪個國家都沒有正式公佈過，我國更不會公佈這類的敏感信息。根據公開資料，氫彈的構型分為經典氫彈構型和特勒構型，于敏構形是不存在的，等至少也屬於輻射內爆的特勒構型。早期氫彈的研究模型中於敏構形，更加簡單，利於操作，具有一定的優勢。但在裝填核聚變材料方面，又有不小的劣勢。氫彈的核聚變材料是氚，他穩定沒有半衰期，所以並不會過期，所以關於其他國家氫彈的保存無法常備化是個偽命題

最近氫彈于敏結構炒的好熱啊，各種讓人啼笑皆非的論調也跟著出來博眼球，比如……「氚元素很穩定，沒有半衰期，所以造氫彈很容易」。

先來瞭解什麼是氫彈。通俗地講，氫彈就是一用原子彈引爆的核聚變裝置。它的結構就像一個雞蛋，蛋黃就是引爆用的小原子彈，蛋清是核聚變材料，彈殼就是氫彈的外殼。這層核聚變材料主要元素就是「氚」。

世界上第一顆氫彈是美帝製造的，由於當時的技術水平限制，第一顆氫彈使用的「氚」材料是液態的，所以這顆「氫彈」重達20多噸，嚴格意義上講它只能算是一個核聚變爆炸裝置，後來研究出金屬氚（即氚化鋰），氫彈得以小型化，這纔算得上是具有實戰意義的氫彈。

美帝的氫彈結構設計是T-U結構，老毛子的氫彈是「千層餅」結構，中華家的氫彈就是大名鼎鼎的「于敏」結構了。事實上中華家的、美帝的、老毛子的氫彈結構甚至是後來的英法國家的氫彈結構都是基本相同的，因為氫彈爆炸的原理就一個——核裂變爆炸誘導核輻射射線照射核聚變材料演變成核聚變爆炸，這是物理性質，玩不出別的花樣。

那麼咱們家的「于敏」結構為什麼那麼出名呢？這跟前兩年一個流傳盛廣的中國威脅論有關，說的是什麼「目前中國擁有30顆熱核彈頭和50多枚DF-5洲際彈道導彈，中國開始核競賽」。

不幸的是咱們廣大網友信以為真，並開始添油加醋到處傳言「只有中國的氫彈才能長期儲存」，「美帝和老毛子沒有戰備氫彈」等等，還是那句話，謠言傳播久了，也就有人信以為真了。核彈、在役洲際導彈屬於國家戰略威懾武器，是受到嚴格保密的，是誰知道的那麼清楚氫彈和導彈數量呢？間諜？泄密？估計始作俑者也說不清楚。

再說說氫彈的保質期，氫彈引發核聚變爆炸的核心材料是氚化鋰，「氚」元素的半衰期為12.45年，十三年都不到，也就是說不論是美俄法英還是我國的氫彈有效期不會超過13年，再重複一遍那句話——這是物理性質，不是人力能改變的！

如果有人傳言說中華家的氫彈儲存期比其它國家要長得多，那就跟說中華大地上沒有地心引力是一樣的性質，親愛的讀者看到這裡時你還信嗎？

「于敏結構」的大名並不是說于敏老先生設計出了一款反物理性質的氫彈結構，而是于敏本人是土生土長的中國人，一個沒有喝過洋墨水的中國科學家，這位科學家在國外技術封鎖、國內經濟薄弱的條件下艱苦奮鬥，用自己的智慧解決了核聚變爆炸的技術難題。

至於其他國家為什麼不造氫彈，這個問題就更好理解了，擁有氫彈的國家都是五大流氓，是不允許除了這五家以外的其他家擁有氫彈的。就好比朝鮮搞核試驗，在聯合國決議對其進行經濟制裁時，我中華家雖然呼籲通過六方會談來解決，但是在決議是並沒有使用手中的否決權。五大流氓在什麼情況下會表決一致？那就是五家人的利益都受到挑戰的時候，想造氫彈？你呢好好想想能不能承受五大流氓一起施壓甚至打擊的局面。