核武器与高技术核武器与高技术简报

 
1999 年
第 1 期 第 2 期
第 3 期 第 4 期
增   刊

 

 

 


  第1期 目  录

  • 印巴核武器系统能力的分析  摘要 | 全文

  • 法国的核战略(上)  摘要 | 全文

  • 美国对核武器不均衡应作怎样的反应?  摘要 | 全文

  • 太空导弹跟踪系统对突防措施的影响  摘要 | 全文

  • 二极管泵浦激光器现状     摘要 | 全文

  • 弹塑性材料的瑞利-泰勒不稳定性  摘要 | 全文

  • 瑞利-泰勒混合时的大小鳞状结构  摘要 | 全文

  • 不可压会聚结构馈通增长的瑞利-泰勒不稳定性实验研究  摘要 | 全文

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   第2期 目  录

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  第3期 目  录

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   增 刊 目  录

  

 


 


印巴核武器系统能力的分析

  本文主要从武器级核材料生产、核试验水平、武器化工程和运载系统等方面分析了印度和巴基斯坦的核武器系统的水平和能力。印度已具备设计和制造从小当量的战术核武器到大当量核武器的能力,也具备了设计和制造氢弹的科技能力;印度武器级裂变材料主要是钚,现在贮量足以制造70~100枚核武器,也能生产少量的氚;印度已具备飞机运载和投掷核武器的能力,但目前尚未将核弹头装备到弹道导弹上,虽然已研制和正在研制的导弹具有运载核武器的能力。巴基斯坦也具有设计和制造战术核武器和战略核武器的能力;武器级铀贮量足以制造20~30枚核武器,除了浓缩铀外,巴基斯坦也具有生产氚的设施;巴基斯坦采用飞机运载核武器,估计不成问题,但要用导弹运载核武器,特别是大当量核武器,需要较印度更长时间。总体上讲,印度的核力量以及其发展规模较巴基斯坦大得多,已远超出对付巴基斯坦的范畴,其国际政治目的和对抗中国的意图十分明显。

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法国的核战略(上)

  论述了法国的核战略及对消除核武器所持的立场。核武器是法国防务政策独立自主的一个特殊工具,也是一种低成本的战略选择,得到了法国公众及各政党的一致赞同。冷战后,法国核政策作了重大调整,加入了核不扩散条约,由拒绝参加核裁军到进行了某种程度的单边削减。但是,法国仍然认为,核武器将继续作为稳定和防止战争的一种因素在国际事务中发挥作用,因而在一个长时期内不主张冒险削减到零;完全消除核武器仍然与法国的观点相左。在中长期内,除非发生一些重大的和不可预见的事件,例如核事故和使用核武器,法国关于消除核武器的立场不大可能会改变。美国和俄罗斯的选择,将是影响法国未来核政策的决定性因素之一。欧洲格局也可能影响法国的立场。

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美国对核武器不均衡应作怎样的反应?

  俄罗斯国内经济的衰退,几年内将造成核弹头的急剧减少。这对START II的批准和START III的谈判产生很大的影响。如何应付这一事件,美国专家们在俄罗斯可能维持的核弹头量、俄罗斯核武库现代化能力、俄罗斯核恢复能力以及美国对俄罗斯很低的核库存应采取的策略等方面观点不一。

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太空导弹跟踪系统对突防措施的影响

  在目前倍受关注的美国战区导弹防御计划(TMD)中,天基探测器对导弹防御的影响也日益受到人们的重视。太空导弹跟踪系统(SMTS) 是美国新一代的探测器,功能强大,在不远的将来,它有可能替代目前地基雷达的部分作用,使现有的TMD系统,如THAAD和Navy Upper Tier ,具备远超出其拦截一般战区导弹的能力,从而能够拦截长程战略导弹。本文着眼于从现有资料中,通过分析SMTS探测器的温度灵敏度和空间分辨率,来了解SMTS 可能对导弹突防带来的影响,并对可行的导弹突防措施进行了分析。

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二极管泵浦激光器现状

  本文分别阐述了在高亮度泵浦源、激光增益介质、非线性光学、相位匹配、二极管自身等方面取得的进展,以及它们对二极管泵浦激光器的贡献。文中指出,利用现今的高性能激光晶体、激光器的高增益和非临界相位匹配高非线性驱动材料等先进技术,全固体激光器能得到各种光谱的输出。

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弹塑性材料的瑞利-泰勒不稳定性

  本文研究了剪切模量为μ、屈服应力为σ0的材料的瑞利-泰勒不稳定性。用等加速和冲击加速两种过程分别进行了可充分表征材料的不可压实验。发现波数k>ρg/2μ和初始振幅h0<σ0/ρg(ρ为密度)的二维扰动是可稳定的。对三维扰动稳定范围比较大。发现在加速阶段不稳定模按经典方式增长,而在惯性运行时它们可以弹性复原。

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瑞利-泰勒混合时的大小鳞状结构

  在70倍地球重力加速度引起瑞利-泰勒不稳定性条件下,用激光荧光拍摄了两种不互溶液体混合区中心面的图象。混合区的尺寸随系数αb0.054增大。对单个气泡进行了清晰的分析,并对其结构进行了测量。气泡宽度比最近模型预估结果要窄。混合区形成之后,气泡固有结构才能显示出来。这种结构假定是一种小波长喷流,分子混合需要这种喷流。

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不可压会聚结构馈通增长的瑞利-泰勒不稳定性实验研究

  我们用高压气体聚爆胶质圆筒进行了二维柱形会聚结构的瑞利-泰勒不稳定性和馈通增长实验。不稳定性是由圆筒外表面人造正弦状起伏发展而来的,并在聚爆过程中用高速分幅相机进行了观测。这些实验是首次在不可压会聚结构上研究馈通扰动的增长。我们将结果与小幅度扰动分析及最近进行的辐射驱动馈通实验进行了比较。

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俄罗斯战略核力量的未来

  本文介绍和分析了俄罗斯战略核力量在逐渐过时情况下几种可能的战略核力量现代化的选择,包括陆基洲际弹道导弹、潜射弹道导弹、战略轰炸机和相应的核弹头以及由此构成的总体战略核力量;同时对在已批准的STARTⅠ、待俄杜马批准的STARTⅡ和拟议中的STARTⅢ条件下俄罗斯和美国的战略核力量进行了分析与比较。

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法国的核战略(下)

  论述了法国的核战略及对消除核武器所持的立场.核武器是法国防务政策独立自主的一个特殊工具,也是一种低成本的战略选择.得到了法国公众及各政党的一致赞同.冷战后,法国核政策作了重大调整,加入了核不扩散条约,由拒绝参加核裁军到进行了某种程度的单边削减.但是,法国仍然认为,核武器将继续作为稳定和防止战争的一种因素在国际事务中发挥作用,因而在一个长时期内不主张冒险削减到零;完全消除核武器仍然与法国的观点相左。在中长期内,除非发生一些重大的和不可预见的事件,例如核事故和使用核武器,法国关于消除核武器的立场不大可能改变。美国和俄罗斯的选择,将是影响法国未来核政策的决定性因素之一。欧洲格局也可能影响法国的立场。

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美苏高空核试验述评

  文中介绍了美苏高空核试验的概况、高空核爆炸产生的物理现象、高空核爆炸对空间飞行器、卫星及通讯的影响,阐述了高空核爆炸的反导机制并评估了美苏高空核试验的效果与作用。

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强化核材料物理保护的国际标准

  没有任何国家能够免于核恐怖主义的威胁,纽约世贸中心和俄克拉荷马城联邦大厦的恐怖主义爆炸事件表明,一些恐怖主义分子企图杀害尽可能多的人,并且会毫不犹豫地使用大规模杀伤性武器。日本的奥姆真理教曾试图购买核武器,并进行过炭疽试验,还在东京地铁对乘客使用化学武器神经毒气。核不扩散条约组织和核材料保护公约不适于处理恐怖主义分子可能购买或盗窃这类材料来制造炸弹进行威胁这类问题。核材料保护公约只适合“用于和平目的”的核材料的“国际运输”,并且没有任何核查规定。国际原子能机构及其成员国应该审查核材料物理保护公约及INFXCIR/225/Rev.3中的物理保护标准。相互审查--替代核查的一种办法--应该更广泛。不愿接受相互审查的国家应该按要求答复国际原子能机构关于该国物理保护活动方面的问题。应该研究对拥有大量武器可用材料的国家--尤其是俄罗斯和美国--物理保护活动进行核查的方法。经过一段时期的专家审核和试验之后,应该修订核材料保护公约,以去除保护范围内的例外,提高保护标准,并规定核查。

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关于虚拟现实技术

  虚拟现实技术是超越时空观念的新的哲理和模式。本文概述了虚拟现实技术的定义、特点,重点论述了虚拟制造技术中的虚拟设计,包括现代产品设计的基本特性,产品开发与设计现状,总体方案虚拟设计,虚拟样机仿真系统。其次介绍了虚拟生产、虚拟测试等技术。还介绍了虚拟现实技术在国外、国内的发展状况,并对我院发展虚拟制造技术提出了“端正认识、虚事办实;结合院情、促进发展;侧重应用、有所创新”的建议。

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库存管理计划工具箱:现有的和拟建的设施

  本文对美国核武器研究所(洛斯阿拉莫斯研究所和利弗莫尔研究所)和内华达试验场在能源部库存管理计划中可能使用的现有的和拟建的部分实验设施作了概述。这些拟建和在建的新设施的总造价超过26亿美元。今后10年库存管理计划的总费用约为200亿美元。

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核武库老化问题研究

  为了在没有地下核试验(UGTs)的情况下维护一个有效,即可靠、安全的核威慑力量,能源部及其三个核武器实验室(LANL、LLNL及SNL)制定了库存科学研究和管理计划(SSMP)。确保老化库存有效性工作非常重要,它给我们提出了严峻挑战。
    本文综述了已知的关键组份的老化问题,特别是高能炸药、聚合物及金属等关键部件的老化问题;讨论了更加充分地理解老化问题所需要的数据及获取数据的方法,这些数据是我们预测和解决潜在库存问题的基础。我们特别关心近期,也就是未来5至10年内可能出现的一些问题,以及预防性维护和再制造要求。

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伊拉克的核武器重建计划

  这篇文章披露了伊拉克战前核活动的情况以及战后重建核武器计划的企图,勾画出该项重建计划的一些最重要方面,并提出改进监督以降低伊拉克科学家的影响。

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ASCI之可视化技术综述

  加速战略计算创新(ASCI)的梦想就是把基于实验的核武库管理快速转变到高性能计算和数据分析环境。ASCI要解决的核武库管理计划问题,覆盖了能源部三个实验室(洛斯·阿拉莫斯、劳伦斯·利弗莫尔以及圣地亚国家实验室)的工作和责任。ASCI应用系统正用极高保真度的计算机模型(约为十亿单元)来产生万亿字节的元数据。对于定性的、定量地分析、理解这些数据,可视化是一个必不可少的工具。本文介绍了为开发可视化技术而在数据算法,图形分析软件以及调试器方面的发展。

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战略和战术弹道导弹的突防

  在弹道导弹防御系统不断发展的今天,有效的弹道导弹突防成为提高战略和战术武器生存打击能力的重要保障。本文主要针对已经存在的几种传统典型的突防方式如诱饵、隐形、多弹头、机动,作了较深入的概念和物理技术内涵分析,从技术上、构成上以及战场对抗方面剖析了诱饵的饱和性和欺骗性、雷达和红外隐形、多弹头和子弹药、有意和无意机动的突防。提到了弹道选择的战术突防新概念,并对其技术性及其对突防的影响进行了分析。介绍和预测了电磁脉冲弹的使用,给出了非核的常规低频电磁炸弹弹头和高功率微波炸弹弹头的简明图示。最后分析了与突防有关的两个数据,指明最小拦截高度和干扰箔云最低有效高度对弹道导弹突防的影响。综上所述得出了结论并提出几点看法。

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利弗莫尔的核武器材料老化研究
  本文介绍了美国利弗莫尔国家实验室对老化的核武器材料的研究情况。文章分析了有关核武器老化的诸多方面:预测数据,材料老化的临界点,各种材料的老化现象,炸药问题,气体样品的提取,部件间隙填充物的老化以及氢的产生与危害等。同时介绍了一些研究核材料老化的工具与方法:ALE3D,弹芯监测,加强监测,材料科学的基础研究工作,模型,调制分子束谱仪,正电子湮灭寿命谱仪,固相微提取(SPME),表面化学研究,X射线层析摄影技术。文章被称之为是对“老化材料的较好描述”。

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质子辐射照相概念的高能试验

  这是洛斯·阿拉莫斯国家研究所一项一年期所管研究和发展计划的最终报告。本项目的目的是演示用高能质子产生重金属试验物的辐射照片。我们采用布鲁克海文国家实验室交变梯度同步加速器产生的GeV质子束进行原理验证试验。实验产生了密度适当的一般试验物的质子辐射照片。该实验检验了数据收集、图像重构和流体编码模拟的能力,证实了高能质子辐射照相的模型。用现有的四极子磁铁设计了透镜。透镜安放在交变梯度同步加速器的Al束线上,用于对10 GeV质子的成像。其结果包括:1.用积分探测器产生的图像;2.本底和分辨率函数的测量结果;3.促进模型拟合于传输的数据。总之,结果与最初的估算一致,因此有力地支持了采用质子辐射照相作为一种新的流体试验诊断方法。

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导弹防御试验再次上马

  本文概述了美国战区防御系统的研究现状,评述了战区防御系统与国家防御系统的关系,重点讨论了将于今年夏天在太平洋上空进行的战区防御拦截试验。

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ASCI计划之建立解决问题的环境
  ASCI计划的巨大的程序开发工作,需要有效的解决问题的计算环境。ASCI解决问题的计算环境战略的基本目标是为完成程序开发者和武器科学家的工作,提供必要的环境,以确保他们能方便地运用平台系统的能力。本文就建立解决问题的环境的几个着重点进行了详细的阐述。

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ASCI应用系统综述
  ASCI计划的目标是提供预测武器系统的性能、安全性、可靠性和制造能力的模拟能力。因此,应用程序必须达到高分辨率、高保真度及三维建模能力。本文详细论述了ASCI应用程序开发的目的、要求及应用进展。

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计算机在钢开发中的应用
  尽管严格来说热力学计算只能应用于平衡状态,但它们也经常用于非平衡状态。如果一个或几个稳定相被含于计算中,则是一个亚稳态平衡,这是具有实际意义的。例如,可以计算出形成更加稳定相和成核模式的推动力。
  热力学计算可以逐步进行,通过Scheiltype(在固体中无扩散,在液体中无限扩散,而在界面则处于平衡)计算以预示固化中的微偏析。在这种计算中,没有别的信息比系统的热力学性质更有用。
  一种更有用的方法是将热力学计算和动力学模型结合起来(如扩散计算)从而可以预示反应速率。这种方法特别有用,可以模拟各种不同的现象,包括沉淀,均质化以及基体和涂层之间的扩散作用。
  经常假设两相界面间的迁移处于热力学平衡状态,每一瞬间的迁移率可以通过一套通量平衡方程来解决。通量可由多组分扩散方程的数学运算来获得。
  在本文中,示例将限于钢中,如有相应的高质量数据库可用,这种方法也可应用于所有物质。现今的合金钢为了某一应用由设计出最优特性的合金元素精心熔合在一起,计算机计算可以大大简化寻找最优组份和过程参数的任务。

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解除警戒:第一步
  本文结合国际关系,特别是美俄关系对解除警戒进行了分析,提出了几种考察及监测办法。

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解除战略弹道导弹的警戒
  本文为评价战略弹道导弹解除警戒(de-alerting)措施的技术特征提供一个框架,并应用该框架评价各种用于井基(silo-based)、陆地机动(land-mobil)和潜基(submarine-based)导弹的可能措施。解除警戒,对于本文的目的,被定义为用以增加发射战略弹道导弹所需的时间和工作而采取的可恢复的行为。本文认为,如果解除警戒是需要的且被用作一种军控机制,那么解除警戒措施应满足关于力量安全性、实用性、有效性、显著延时和可核查性等判别准则。井射导弹最适合于解除警戒核查,因为监测所需的通讯不显著地增加武器的易损性(vulnerability)。陆地机动导弹解除警戒措施的核查将更具挑战性,因为泄露发射系统位置的监测措施将有可能增加其易损性。潜射导弹解除警戒措施,如果有可能在不增加潜艇的易损性情况下进行监测的话,也将是极富挑战性的。

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解除战略核力量警戒状态
  本文分析了美俄战略核武器系统的现状,针对不同的战略核武器系统提出了具体的解除警戒方案及监测手段。

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关于解除美国核力量警戒的批评性评述
  本文分析了美国核武器警戒的措施及现状,对解除核武器警戒的建议提出了批评,并对核武器因意外的或非授权使用而发生的危险进行了评估。文章提出∶解除核武器的警戒将极大地破坏稳定性,增加敌方第一次打击的价值。

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