沙皇炸弹
73°48′26″N 54°58′54″E / 73.80722°N 54.98167°E
| AN602 | |
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 从160公里外拍摄的沙皇炸弹蕈状云，蕈状云上端厚度为56公里，另可见到地球的曲面。 | |
| 类型 | 热核武器（核裂变和核聚变） |
| 原产地 | 苏联 |
| 生产历史 | |
| 研发者 | 尤里·鲍里索维奇·卡里顿 安德烈·德米特里耶维奇·萨哈罗夫 维克多·亚当斯基、尤里·巴巴耶夫 尤里·斯米尔诺夫、尤里·特鲁特涅夫 |
| 生产日期 | 1961-08-13 |
| 制造数量 | 1枚（另有1枚模型弹） |
| 基本规格 | |
| 重量 | 27,000千克（60,000英磅）[1] |
| 长度 | 8米（26英尺） |
| 直径 | 2.1米（6.9英尺） |
| 爆炸当量 | 5000-5800万吨爆炸当量[1] |
| 中国大陆 | “沙皇”炸弹[2] |
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沙皇炸弹（俄语：Царь-бомба），是冷战期间苏联制造的空投核武器“AN602”（俄语：АН602）的别称，当时总共制造两枚，其中一枚于1961年10月30日在新地岛试爆成功，另一枚则作为备用与研究而得到保留[3][4][5]，它是人类至今引爆过的所有种类炸弹中，体积、重量与威力最为庞大的炸弹，又称为“库兹卡的妈妈（俄语：Кузькина мать）”，这是一句俄罗斯谚语，粗略翻译为“我们要你好看！”，可能与苏联共产党第一书记尼基塔·赫鲁雪夫在1960年的联合国大会会议上承诺给美国看看“库兹卡的妈妈”有关[6][7]。
这枚热核武器在设计上的爆炸当量大约是1亿吨TNT，不过苏联当局忧心试爆后的核子落尘对环境的严重影响，为了避免导致内政难题与外交风波，因此将其试爆的威力减半为5,000万吨的TNT[1]。尽管削减了一半威力，沙皇炸弹的威力依旧是第二次世界大战末期投掷于日本广岛市和长崎市的“小男孩”原子弹的3,800倍、“胖子”原子弹的2,300倍。虽然苏联成功完成试爆，但沙皇炸弹从未列入现役武器，苏联军方仅是将沙皇炸弹作为苏联在军力上的象征与展示。
“沙皇”一词惯用于描述俄罗斯的巨型事物，如沙皇钟、沙皇炮等。AN602（AH602）拥有诸多别称，例如RDS-220（РДС-220）、大伊凡、大伊万、阿尔扎马斯16号等，在中情局使用的代号为“JOE 111”[5]；其同型弹被称为RN202（PH202）、RDS-202（РДС-202）等。
缘由
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代号车里雅宾斯克-70（1991年后开放并更名为“斯涅任斯克”）是当初苏联两座开发核武器的城市之一，其中现在的“全俄罗斯物理技术科学研究中心-联邦核子中心”提出研发建造特大号核武之后，当时的苏共中央第一书记兼部长会议主席尼基塔·赫鲁晓夫就在1961年7月10日批准该项计划；而他同时也要求在同年十月底左右、在苏共二十二大会期期间完成试爆。有观点[谁？]认为赫鲁晓夫可以借试爆的成功巩固自己在苏共中央的地位。
沙皇炸弹的“沙皇”两个字来自于其他两个类似的物品：全世界最大的青铜钟沙皇钟和全世界最大的榴弹炮（也是青铜制）沙皇炮。由于这项武器具备的吨位和威力，西方世界称之为“沙皇炸弹”，苏联人也接受这个称号。苏联军方没有将这枚氢弹空投用于实战的打算，苏联军方认为：除了借由建造完成以及威力释放后的结果，达成对西方世界的威慑之外，对于这枚氢弹应如何运用是让他们感到苦恼的事。由于这枚氢弹体积过于庞大，投射距离有限，即便Tu-95轰炸机能够携带这枚氢弹升空，由于轰炸机飞行距离仍不够远，也很容易被震波击落，所以只制造一枚实弹“AN602”（俄语：АН602）与一枚作为研究与备用的哑弹“RDS-202”（俄语：РДС-202）。
苏联军方却有将其以舰船或潜艇运至敌方东西海岸在海中引爆，由此引发巨型人工海啸的规划。2018年，俄罗斯联邦国防部公布Status-6（昵称“Poseidon（ru）”/“Kanyon（us）”）巨型核动力鱼雷；口径1.6米、长24米，具7立方米的战斗室容积；估计航程1万公里、最高航速100km/h（54节）、最大潜深1,000米，可搭载100MT（megaton）的热核钴弹（thermonuclear cobalt bomb），用于远程自航至目标海域在海中引爆。然而对此亦有质疑，一是钴60杀伤力在于辐射，不会加入核融合或核裂变反应；二是传统的三相弹重达30吨，根本放不入；三是这种核动力只能用核电池，动力不足而且极贵[来源请求]。
1961年8月13日，柏林围墙在赫鲁晓夫的支持下开始起造，冷战中东西方又一次的对峙与紧张开始产生；同时法国在一年前2月13日借由在撒哈拉沙漠“蓝色跳鼠”试爆任务的成功成为欧洲第三个，全世界第四个国家级核武俱乐部的会员。其后三年，苏联没有再进行核武试爆。
基本资讯
- 弹体总重量；27公吨[1]
- 弹体总长度：8公尺
- 弹体总直径：2公尺
- 试爆日期与时间：1961年10月30日早上11时32分（莫斯科时间）
- 试爆地区：北冰洋新地岛群岛西岸，米图西喀湾（Mityushikha Bay），邻近苏阔诺斯岬（Cape Sukhoy Nos）与D-2测试场（test field D-2）。
- 试爆地点：北纬73.85°，东经54.50°
- 试爆方式：伞降式空投
- 释放高度：10,500m
- 引爆秒差：188秒
- 引爆高度：4,200m
- 引爆方式：经由气压感测器感测到设定高度时自动引爆。
爆炸过程与结果
过程
沙皇炸弹是一种具备三阶段性爆炸的热核武器，同时应用了核分裂和核融合。虽说它在试爆时将爆炸当量从一亿吨TNT削减为5000万吨TNT[1]，但仍相当于二战中所有使用的炸弹总量的十倍。它在第一阶段的起爆以核分裂为主，然后压缩程序变成核融合；大部分的热核武器都是利用第一阶段所产生的能量压缩成倍增的核融合阶段，即是从铀-235或钸-239核分裂产生高温引发氘-氚核融合，并从核融合释放出的中子诱发出铀-238核分裂的正回授，沙皇炸弹的威力在这一点上成功地表现出来。
理论上只要三个阶段全部完成就能够释放出一亿吨TNT的威力，不过经过俄方物理学家的计算与评估后，假设沙皇炸弹在英格兰中部发威，尤其若为了造成大规模地面破坏效果而以低空方式引爆，其引爆后含有放射物质的落尘也会轻易地影响到华沙公约组织国家；如果在当时的西德上空引爆，致命的放射性尘埃更是能影响到苏联的边界地区。为了避免尘埃影响，原来包覆融合蕊用的铀238被换成不能裂变的铅，这样就能控制融合反应中扩大进行裂变反应的铀原子与中子的速度，在融合阶段中的中子加速裂变的过程也就被终止，因此全部的能量中大约97%来自于核融合方式；后来的试爆也都按照这个方式，以避免无法预期与控制的落尘造成邻近或偏远地区以及国家的严重影响。
结果
一开始美国方面估计爆炸当量是5,700万吨TNT，但是从1991年起俄罗斯的资料宣称只有5,000万吨。爆炸能量于39纳秒内释放出超过21万太焦耳，其功率超过5.4×1024瓦特。然而，赫鲁晓夫则在对苏共大会演讲的纪录片当中“恫吓”西方这一次试爆有一亿吨TNT的威力，但其实这是原先计划的威力。
爆炸当时所产生的火球半径达4,600公尺，已超过引爆的高度，所以火球很快地就席卷了地面，并迅速扩散到投掷的高度，在将近1,000公里外的地方都可看见。爆炸产生的蕈状云宽近40公里，高约64公里，相当于珠穆朗玛峰海拔高度的7倍多；爆炸产生的热风甚可以让远在170公里以外的人受到3级灼伤，爆炸的闪光能造成220公里以外的人眼损伤。[8]
整个爆炸连芬兰都能发现和感觉到，并造成当地许多房屋的玻璃破碎；爆炸的暴风压力在引爆点正下方就高达每平方英吋300磅，足足向外吹送了将近1,000公里的范围。虽然这一次试爆是在空中试爆，但是往地球传送的震波被美国地质调查仪侦测到引起芮氏地震规模5至5.25的地震。
距离测试地点55公里外的塞佛尼殖垦地（Severny settlement）中所有木造或砖造的房屋全毁；在距离爆炸中心160多公里的其他苏联地区,木造房屋均全毁，砖石结构的房屋遭破坏；爆炸后所引发冲击波环绕了地球三次[9]。爆炸后的电磁脉冲波足足造成了一个小时的无线电通讯空窗期
威力比较
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沙皇炸弹的试爆威力超过5,000万吨TNT当量，在全世界所有已知爆炸事件中规模排名第二，仅次于威力达100兆吨TNT当量、导致恐龙灭绝的希克苏鲁伯陨石坑事件。与排名第三、威力达2,000万吨TNT当量的通古斯大爆炸作比较，沙皇炸弹的试爆规模大了两倍多。而排名第四的是威力达1,000万吨TNT当量、发生在美国亚利桑那州的巴林杰陨石坑撞击事件，该陨石撞击事件相当于480颗空投在长崎市引爆的胖子原子弹，或者是688颗在广岛市引爆的小男孩原子弹。
附记
- 执行这一次试爆任务的飞机是一架从驻科拉半岛基地的Tu-95轰炸机V型（特制机种，目前展览于俄罗斯中央空军博物馆），由安德烈·杜尔诺夫柴夫少校（Major Andrei E. Durnovtsev）驾驶；另外伴随一架Tu-16獾式喷射轰炸机作为观测机，负责将试爆的画面以图片与影像纪录下来，同时将爆炸时的空气作样本收集。
- 由于“沙皇炸弹”过于庞大，所以该架Tu-95任务机必须将机体内的燃油槽与机腹炸弹舱门移除才能执行任务。这也是沙皇炸弹无法服役实战的主要原因。
- 杜尔诺夫柴夫少校于任务结束后就地升任中校，并且获颁苏联英雄勋章（Герой Советского Союза）一枚。
- 执行任务的两架轰炸机均涂装含有特殊材质的白色无机反光涂料（西方情报单位推测为含矽陶土的涂料）以避免试爆的高温造成人员或任务机的损伤。
- 为了试爆人员的安全考量，沙皇炸弹还特别加装一副重达800公斤的减速伞，以延迟炸弹释放坠落后的时间与速度（释放后到起爆时差为188秒），也好让任务机与观测机能够撤到距离原爆点45公里以外的安全范围。
- 当初前苏联在车里雅宾斯克-70（今斯涅任斯克）共制造两枚沙皇炸弹，仅试爆一枚，另外一枚作为研究与备用而被保留。目前那枚哑弹已被移转到萨罗夫市的“俄罗斯核武博物馆”（Russian Nuclear Weapons Museum）中展示。
- 在这一次试爆的核弹设计有功人员名单当中，其中一人在1975年成为诺贝尔和平奖的得主，即是安德烈·德米特里耶维奇·萨哈罗夫（姓氏也译作沙卡洛夫）。沙卡洛夫尽管享有苏联氢弹之父的美誉，但是在这一次成功试爆后，以反对核武的言论最终成为苏联当局眼中的“异议分子”。
- 由于此次试爆代号与1955年11月22日试爆的“RDS-37”（РДС-37）代号同为“Ivan”（伊凡大帝），许多人将两者混淆，误以为RDS-37即为沙皇炸弹。
参见
参考资料
- ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 Big Ivan, The Tsar Bomba，The World's Largest Nuclear Weapon。
- ^ 汤立斌. 8月27日译名发布：Tsar Bomba. 参考消息网. 2020-08-27 [2020-08-30]. （原始内容存档于2021-01-28） （中文（中国大陆））.
- ^ Sakharov, Andrei. Memoirs. New York: Alfred A. Knopf. 1990: 215–225. ISBN 0-679-73595-X.
- ^ Khalturin, Vitaly I.; Rautian, Tatyana G.; Richards, Paul G.; Leith, William S. A Review of Nuclear Testing by the Soviet Union at Novaya Zemlya, 1955–1990 (PDF). Science and Global Security. 2005, 13 (1): 1–42 [2006-10-14]. doi:10.1080/08929880590961862. （原始内容 (PDF)存档于2006-09-08）.
- ^ 5.0 5.1 Central Intelligence Agency, National Intelligence Estimate 11-2A-62, "Soviet Atomic Energy Program" （页面存档备份，存于互联网档案馆）, (16 May 1962), pages 2 and 13.
- ^ Prominent Russians: Nikita Khrushchev. RT电视台. [29 July 2016]. （原始内容存档于2017-08-28）.
- ^ 尼基塔·谢尔盖耶维奇·赫鲁晓夫. Sergei Khrushchev , 编. Memoirs of Nikita Khrushchev, Volume 3: Statesman (1953–1964). University Park, PA: The Pennsylvania State University Press. : 292.
- ^ The Soviet Weapons Program - The Tsar Bomba. nuclearweaponarchive.org. [2022-06-16].
- ^ Tsar Bomba - Nuclear Museum. https://ahf.nuclearmuseum.org/. [2024-07-26]. （原始内容存档于2024-09-07） （美国英语）.
