美国正在研发新型核弹。为何?

这将是 B61 系列核重力炸弹的第 13 个型号。
2021 年,一架携带 B61 炸弹模拟型号的 F-15 在内华达州。Santos Torres / 美国空军

10 月 27 日,国防部宣布希望制造一种新型 B61 核重力炸弹。这将是 B61-13,是该炸弹设计的第 13 个型号,与所有现代核武器一样,它将是对旧核弹头的重新利用,而不是全新制造。作为一种重力炸弹,B61-13 将被设计用于从战斗机或轰炸机上投掷,这将导致热核爆炸和放射性沉降物,对受影响区域内的任何平民或军事人员都将是毁灭性的。

原子弹已有近 80 年的历史,而利用原子弹的裂变反应引爆爆炸性聚变反应的热核炸弹也不年轻多少。第一款 B61 型号的设计始于 1963 年,这意味着最新的型号不仅延续了 78 年的核重力炸弹历史,而且还延续了这种重力炸弹特定模板的长久历史。(顺便说一句,重力炸弹是一种落向目标的炸弹,有时会,但并非总是会在下降过程中进行导航。)

在这些 B61 型号中,有五种目前仍在使用(B61-3、B61-4、B61-7、B61-11 和 B61-12),而 B61-13 计划取代现有的 B61-7 库存。

某些 B61 炸弹可以由 F-15E 等战斗机和 F-16 携带。但 B61-7 及其可能被取代的 B61-13,仅适用于具备核能力的轰炸机,这意味着 B61-13 很可能由 B-21 Raider 隐形轰炸机携带,并且可能由 B-2 Spirit 隐形轰炸机携带,前提是两者同时服役。(标志性的 B-52 已不再携带重力炸弹,部分原因在于现代防空导弹使得这架老式轰炸机在轰炸范围内过于容易被击落。相反,B-52 可以携带现有和未来的空射核巡航导弹。)

B61-13 的设计当量与 B61-7 相同,但具有 B61-12 系列目前生产中的现代安全、安保和精度特性。这包括 B61-12 的惯性制导系统,以提高精度,尽管对于一颗会产生数十或数百千吨爆炸当量的炸弹来说,这种特定的精度有多大意义,还有待商榷。

国防部主管太空政策的助理部长约翰·普拉姆在一份声明中说:“B61-13 是应对高度动态安全环境挑战的合理一步。”“虽然它为我们提供了额外的灵活性,但 B61-13 的生产不会增加我们核武库的武器总量。”

描述核弹最简洁的方式是根据其当量,即爆炸时释放的 TNT 当量。B61-3、-4、-7 和 -12 型号都具有“拨盘当量”功能,这意味着在炸弹装载到飞机上时,可以预先调节其爆炸潜力。对于 B61-3、-4 和 -12,其当量可以低至 0.3 吨 TNT,或比美国 1945 年 8 月投向广岛(小男孩,15 千吨)和长崎(胖子,20 千吨)的炸弹的爆炸力还要小。B61-4 和 B61-12 的最大当量为 50 千吨,这意味着每颗调高当量的炸弹的爆炸力都大于有史以来唯一使用过的两枚核武器。

这是 B61-12 炸弹于 2019 年在桑迪亚国家实验室进行测试。美国能源部

B61-12 的设计已经整合了四种 B61 型号,成为一个统一的升级设计,取代了 3、4、7 和 10 型号。B61-7 的当量范围为 10 千吨至 360 千吨,B61-10 的当量范围为 0.3 吨至 80 千吨。通过用 B61-12 取代所有这些武器,这些特定重力炸弹的最大当量将被限制在 50 千吨。B61-13 的当量范围将为 10 千吨至 360 千吨。

当量是讨论热量、压力和放射性对城市和人口影响的抽象方式。NUKEMAP,由技术历史学家 Alex Wellerstein 开发,可以深入了解这些爆炸在现实生活中的影响。在曼哈顿下城引爆一枚 50 千吨的弹头,估计会杀死 27.3 万人,伤及 47.1 万人,并产生一个放射性沉降物,一直到达康涅狄格州的哈特福德。在同一地点引爆一枚 360 千吨的炸弹,估计会杀死 77.8 万人,伤及 104.5 万人,并产生一个放射性沉降物,几乎到达马萨诸塞州的洛厄尔。

虽然美国城市显然不会是美国核炸弹的目标——而且如果它们遭到核武器的袭击,很可能是通过洲际弹道导弹——但这为了解这些武器的设计及其工作原理提供了有用的背景。

“B61-13 将通过为总统提供更多针对特定硬目标和广域军事目标的选项,来加强对敌人的威慑和对盟友及伙伴的保证,”在一份作为 B61-13 发布公告一部分的情况说明书中写道。情况说明书还指出,B61-13 的开发“有待国会批准和拨款”。

情况说明书和公告都强调,没有具体的威胁促使这项开发。相反,这是拜登政府的一项政策选择。美国科学家联合会的 Hans Kristensen 和 Matt Korda 认为,B61-13 的发布是为了用一枚比 B61-12 更大但远不如 B83-1(1200 千吨)威力巨大的炸弹来取代 B83-1 炸弹。

“军方不需要额外的、更强大的重力炸弹,”Kristensen 和 Korda 写道。“事实上,空军官员私下表示,核重力炸弹的军事任务重要性正在下降,因为将轰炸机及其飞行员置于高度防御的目标区域上方存在风险——尤其是在远程导弹变得越来越强大的情况下。”

目前,美国可以通过多种方式投送核弹头:潜艇发射的导弹、从发射井发射的洲际弹道导弹,以及从飞机上发射的核弹或导弹。总而言之,这些潜艇、发射井和飞机构成了“核三位一体”,这是一个冷战时期的计划,将核发射的风险和责任分散到各种手段上,确保在人类有史以来最糟糕的战争爆发时,至少有一些核武器能够发射并进行报复性打击。威慑,即核武装国家因害怕核报复而避免战争的战略概念,也依赖于在遭受突然袭击后仍能幸存的报复性核武器的威胁。

正是因为核武器的规模和威力将其使用限制在除最致命的战争之外的任何战争之中——以至于自 1945 年 8 月首次毁灭性亮相以来,核武器从未在战争中使用过——因此,热核武器的性质、设计和持续生产是一个政策问题。美国核武库的持续现代化,即翻新钚弹芯等部件并将旧弹头移至新外壳,是历届美国总统政府持续做出的选择,它们将过去的武器适应不确定的未来。

 

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Kelsey D. Atherton

科技领域特约撰稿人

Kelsey D. Atherton 是一名军事技术记者,自 2013 年起为《大众科学》供稿。他报道无人机器人和其他无人机、通信系统、核企业以及用于规划、发动和缓解战争的技术。


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