各国的核武器会过期吗

我们在超市中随便拿起一份零食,就会发现它们都有保质期。另外像汽车、房屋等“死物”,长时间不维护也会出现磨损导致损坏的情况。所以有军迷提出了这样一个问题,那就是中美俄核武器,长时间不使用会变过期吗?

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核武器“变质”

答案是,因为核武器使用的核燃料无时无刻不处于衰变中。我们都知道核武器使用的核燃料都带有核辐射,核辐射的本质其实就是组成核燃料物质的原子,正在不断释放组成自己的微观粒子。

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原子由原子核电子构成,而原子核又由质子中子构成。物体核辐射的过程,就是组成原子中的电子,或者中子和电子正不断从原子中溢散出去

核辐射通常分为三种,一种是α射线,这种射线主要是原子中的氦原子核(两个质子和两个中子组成的新原子核)跑出去了。第二种是β射线,这种射线主要是原子中的电子跑出去了。

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第三种是γ射线,这种射线简单来说是一种电磁波,它的本质其实是原子核中的能量溢散出去了,具备波粒二象性。它即可以是,又可以是组成光的微观粒子——光子

另外除了这三种常见辐射,还有中子辐射,这种比较少。中子辐射的产生通常是α射线撞到其它原子核时,将其它原子核中的中子撞了出来。

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从以上几种辐射的形式中我们不难看出,不管是哪一种辐射,本质上都是核燃料中的“东西”在不断往外跑

当这些微观粒子跑得差不多了,这些核燃料就会“变质”,从而改变自己的一些性质。这就好比一碗牛肉面,把里面的牛肉全拿出去了,它就不能被称为牛肉面了,只能被称为一碗面。

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核武器的保质期

因此核武器有着明确的保质期,它的保质期有多久,得看它里面的核燃料要花多久时间才会“变质”。另外核武器的保质期,还得看它是什么类型的核武器。

目前国际上主流的核武器有原子弹氢弹,通常制造原子弹的原料有铀235钚239。当然,在理论上有很多元素都能造原子弹,比如说钚241什么的,但考虑到这些元素的半衰期成本等因素,因此铀235和钚239是最理想的原子弹材料。

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制造氢弹的原料通常为重氢(氘)超重氢(氚),它和原子弹最大的区别,是原子弹在爆炸时是原子中的粒子跑出去了,称之为核裂变,而氢弹在爆炸时是几个原子挤在一起变成了1个新的原子,这称之为核聚变

不管是裂变还是聚变,都会损失原子核的质量,而质量不可能凭空消失,它会转换成能量释放出去,于是就有了核武器爆炸的巨大威力。

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所以原子弹的保质期,就是铀235钚239在什么时候会“变质”。正常情况下原子弹的保质期只有30~50年,在几十年后核燃料的丰度(铀235或钚239等元素在核燃料中的比例)降低,核燃料中的原子活跃度降低,原子弹的威力会越来越小。

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另外我们还需要知道的是,辐射物质的衰变并不是时间一到就全部变成另一种物质了,这里面有一个半衰期的概念。

即物质中的原子,花多少时间有一半衰变成其它原子,然后剩下这一半的一半又花这么多时间衰变成其它原子。所以原子弹的“变质”是逐渐变质的,在变质过程中原子弹威力越来越小,以至于无法再满足军事要求,并不是到30~50年它就不炸了。

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氢弹的保质期正常情况下只有几个月。因为氢弹核燃料使用的重氢(氘)超重氢(氚),半衰期只有12.43年

原子弹使用的铀235钚239,半衰期分别是7亿年2.41万年。原子弹放几十年威力都会越来越小,氢弹核燃料的半衰期只有十多年,能放多久可想而知。

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不过这只是常规状态下的保质期,如果将氢弹放置于绝对零度的低温环境中,理论上可以将其保存到宇宙终结(人类现目前掌握的理论)。

因为温度越低微观粒子的活跃度就越低,到绝对零度下,微观粒子的运动就完全停止了,任何物质都会停止衰变,氢弹自然在理论上能保存到宇宙终结。

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核武器的维护成本

另外还有网友提问,这些核武器的保存这么难,保养费会不会很高啊?

从美俄透露出的情况来看,核武器的保养费用的确挺高俄罗斯每年的军费600来亿美元,每年有3分之一的军费得用来维护核武器。而美国方面,每年也会拿出200来亿美元用于维护核武器。

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不过核武器的维护并不只是核弹头,核武器维护真正花钱的地方其实是它的配套设施。除了氢弹原子弹弹头随便放在一个地方放几十年都没事,但核弹头的配套设施可就不一样了。

试想一下,一枚把核武器打出去的火箭,它放几十年不维护会变成什么样?所以核武器维护费用惊人的原因,也主要是投送核弹头的配套设施需要时不时维护。

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另外核武器(主要是原子弹)保质期到了后,并不会直接拿去报废。这些核燃料虽然无法达到军事需求了,但它依旧是核燃料,反应后能释放巨量的能量。因此核弹头在退役后通常会拿给核电站使用,用于核电站发电。

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