末日炸彈——沙皇

人類歷史上引爆過的威力最強的核彈 由蘇聯工程師在冷戰高峯時期研製 沙皇炸彈的爆炸當量高達5000萬噸TNT 是迄今所有炸彈都無法匹敵的 本期視頻我們將詳細解析 探討它是否具備實戰價值 以及它是否可能改變軍備競賽的平衡 本篇將聚焦沙皇炸彈試驗 從裝載到運輸機開始 直至爆炸及其後續影響 我是大衛衛博 這裏是藍圖節目 沙皇炸彈是一枚空投輕彈 直徑約21米 長度約8米 相當於一輛經典倫敦雙層巴士的長度 重量約24.5噸 炸彈外殼由鋼材製成 內襯皮金屬 外層覆蓋着合成纖維隔熱層 用於保護敏感的炸藥和核材料 使其維持在穩定溫度範圍內 彈頭部位裝有控制模塊 封裝在保護性外殼中 該模塊連接着兩根外置無線電側距天線 以及氣壓傳感器 炸彈尾部裝有三個固定尾翼 爲了確保投放時的空氣動力學穩定性 以及後部艙室設計 爲了容納多級降落傘包 要理解沙皇炸彈的工作原理 我們將帶您瞭解它的投放流程 將沙皇炸彈運載至試驗場的載具 是經過大幅改裝的 塗波列夫TU-95V型轟炸機 這款蘇聯自發渦槳戰略轟炸機 TO-95的特殊版本 爲適配沙皇炸彈 TU-95V的彈艙被顯著擴大 加寬至58英尺約17.7米 機身長度增加至2345英尺 圍掛在炸彈直接在飛機結構的承重樑上 安裝了專用糧食炸彈掛架 拆除了兩個內部油箱 並重新佈置了橫向隔艙壁 爲彈艙騰出更多空間 TU-95V爲炮塔的機槍被拆除 取而代之的是用於測量熱輻射 和衝擊波脈衝的傳感器探頭 機體塗附了特殊的白色反光漆 以抵禦強烈的熱輻射 和爆炸產生的高溫 當炸彈被小心翼翼地吊裝 進入經過擴容的炸彈艙並完成多項地面檢查後 TU-95V轟炸機獲得了起飛許可 儘管對這架飛機進行了全面改裝 色阿炸彈仍必須採用半外掛方式攜帶 飛機從埃里尼亞空軍基地的跑道起飛 這裏是俄羅斯海軍重要的偵察基地 位於科拉半島上 距離摩爾曼斯克以南92公里 隨後飛機爬升至6英米高度 隨後朝目標地點飛去 沙皇炸彈的試爆場地被正式命名爲 國防部第六國家試驗場 位於俄羅斯北部的新地道群島 地處北冰洋海域 陸地面積超過5.4萬平方公里 周邊水域面積達3.8萬平方公里 選定用於核爆的S區試驗場 爆炸點位於米奇西瓦灣以北 僅9英里處 最近的居民點斯維亞內距此34英里 儘管當地居民已被疏散 該距離仍被視爲安全範圍 1961年10月某日 上午11點32分 圖95A戰略轟炸機 飛抵試驗場上空 投下了這枚炸彈 炸彈投放後 降落傘系統隨即啓動 這套巨型貨運降落傘系統 重達近4000磅 被安置在圓形艙室內 在炸彈的尾部 裝有9具降落傘 首先打開的是一具小型傘 面積爲54平方英尺的減速傘 它會拉出一具更大的54平方英尺降落傘 接着是3具65平方英尺的傘 隨後又是3具 每具面積達430平方英尺 當一系列小傘穩定了下墜速度後 主傘便會展開 面積超過17000平方英尺 它的面積相當於 三架波音747機翼的總和 這是有史以來使用過的 最大單體降落傘之一 這套降落傘系統 讓炸彈的下墜過程 持續了整整188秒 爲飛行員爭取到時間 讓他們能在爆炸前 飛到約28英里外的安全距離 SSR轟炸機的引爆高度 設定在距地面13000英尺 這是蘇聯科學家估算的最佳高度 爲了在減小輻射塵埃的同時 實現最大爆炸威力 無線電高度計向地面發射信號 然後通過反射信號測量距離 其讀數由氣壓傳感器驗證 數據匹配時安全裝置即被解除 主列變裝藥有兩個球體組成 分別位於武器的前後部 每個球體都包含高性能炸藥外殼和雷管 皮質內層殼體裏面 是直徑約4至6英寸的布球體 核心球體連接了一套充氣火化間隙系統 該系統與高壓電容相連 由電池組充電 觸發時每個火化間隙閉合 瞬間通過超大電流 確保各雷管在0.1微秒內相繼起爆 這段時間光景能傳播98英尺 一層高性能炸藥球形外殼 推測是奧克托爾炸藥HMX與TNT混合物發生爆炸 產生衝擊波並在核心內部引發壓縮 布元素一旦被壓縮 就會達到超臨界狀態並開始釋放大量中子 中子撞擊布原子核會導致核裂變 分裂成兩個舊小原子核的同時 釋放能量和更多中子 這些中子繼續引發其他布原子核的裂變 從而啓動鏈式反應 P金屬內殼將中子反射回核心區域 從而提升了初級階段的反應效率 併產生更強的初式爆炸 裂變過程會產生巨大的熱量 溫度高達一億攝氏度 是太陽核心溫度的數倍 釋放出巨量高能伽馬射線和X射線 這些射線隨後被用來觸發爆炸的第二階段 第二級結構採用牽制外殼 中間是刀化鋰層 一種鋰化核物 以及聚變燃料刀 中心則是一根布棒 布棒在壓縮過程中 受到第一階段釋放的中子轟擊 達到超臨界狀態 產生更多中子 刀化鋰吸收中子後生成氚 傾得一種放射性同位素 在極端高溫高壓條件下 刀核與川核碰撞發生聚變 形成氦 釋放出巨大能量 牽制圓柱外殼充當了換充層 將內部物質約束足夠長時間 以確保聚變反應充分進行 最初的SAGE轟炸機 設計採用平油製成的圓柱外殼 但出於測試目的 總工程師安德烈·薩哈羅夫下令 彈頭將被替換成氅 這一改動使炸彈當量減半 從設計的一億噸降至五千萬噸 但同時也大幅減少了 潛在放射性沉降物減少了近百分之九十七 使其成爲按百萬噸計最清潔的核彈爆炸 整個核反應過程僅持續了 百萬分之一秒的瞬間 最先出現的是異常強烈的閃光 目擊者形容那光芒令人目眩 比正午太陽更耀眼 爆炸持續了一分多鐘 隨後火球迅速膨脹 直徑達到近五英里 足以覆蓋整個洛杉磯市中心 火球幾乎觸及地面 之所以沒有接觸 是因爲最初爆炸產生的衝擊波 從地面反彈撞擊了正在膨脹的火球 形成了照片中特有的扁平形狀 如果火球當時接觸到地面 將會產生更嚴重的放射性沉降物 火球瞬間化作高聳的蘑菇雲 其高度達到了約六十四至六十七公里 相當於珠穆朗瑪峯的七倍 甚至突破了平流層 蘑菇雲頂部擴散至約九十五公里寬 底部直徑約四十公里 爆炸產生了強烈震波 相當於五級地震強度 執行投彈任務的圖95V轟炸機 在九十七公里外仍被衝擊波波及 飛機劇烈搖晃 據報道曾一度高度驟降 但最終恢復控制並安全着陸 圖95微轟炸機機身的白色防護塗層 出現了嚴重灼傷和表面燒傷痕跡 地面上的島嶼岩層表面 據報道被夷爲平地 形成了一個五公里寬的黑色熔岩湖 三十四英里外的尖側村落 原本被認爲處於安全距離 卻被完全摧毀 爆炸引發的劇烈震動 爆炸衝擊波在近九百公里外都能感受到 甚至波及挪威和芬蘭 雖然沙皇炸彈代表了核武發展的巔峯 但當時它太過笨重複雜 難以實際應用於戰爭 不過作爲政治宣言確實效果卓著 同時也令人清醒地意識到 人類擁有的毀滅能力 因此兩大超級大國開始重新考慮 無限制核競賽的發展方向 1963年兩年內 部分禁止核試驗條約簽署 禁止大氣層核試驗 最終撒林轟炸機反而推動了世界 走向核約束而非核毀滅