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朝鲜的核试验逻辑  

2014-05-10 16:11:16|  分类: 半岛风云 |  标签: |举报 |字号 订阅

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清华大学的军控问题专家李彬教授在今年2月的一次学术报告上分析了朝鲜的核试验逻辑(他去年9月在一次会议上报告过),可供参考。

朝鲜的核试验逻辑 - kktt - 长缨在手  敢缚苍龙

Li Bin February 20, 2014
“A Deductive Analysis of North Korea’s Nuclear Weaponization Trajectory”(录音+ppt)
ABSTRACT: North Korea has made consistent efforts in developing its nuclear devices and delivery systems and it has caused deep concerns in the international community on North Korea’s nuclear missile capability. If North Korea could successfully miniaturize its nuclear device, it would have big chance to develop and deploy nuclear missiles. As there is very little information publicly available about the technical details of North Korea’s nuclear devices, some deductive analysis is therefore useful to understand the trajectory and stage of North Korea’s nuclear weapon program.

朝鲜的核试验逻辑 - kktt - 长缨在手  敢缚苍龙
核装置结构示意图,从内到外分别是中子源、弹芯(裂变材料)、起爆化学炸药、外壳

朝鲜的核试验逻辑 - kktt - 长缨在手  敢缚苍龙
核武器的小型化主要是减少起爆的化学炸药使用量

李彬教授对朝鲜核试验的逻辑做了这样的推测:朝鲜第一次核试验使用了很少的核材料和很少的起爆化学炸药,爆炸当量只有几百吨,没达到预期的几千吨。这种第一次核试验就测试小当量核装置的做法与所有其他进行过核试验的国家都不同(当量都在万吨左右),必然有其特殊的考虑。一是,朝鲜本想一次成功,实现小型化核武器(可装载在核导弹弹头上的),但是赌博失败了。二是,朝鲜可能通过某种渠道获得了小型化核弹头的设计资料,所以本来以为有把握成功的。三是,朝鲜只有很少量的钚,因此在核试验中尽量节省使用。(根据朝鲜2008年6月26日提交的核申报清单,朝鲜共从核燃料棒中提取了38.5 kg的钚,其中25.5 kg可用于制成核武器)

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钚的使用量与爆炸当量的关系(分别对应三种不同的技术水平)。朝鲜在第一次核试验中使用了2 kg钚,追求的是中等技术水平(4 kt当量),但是实际试验结果只是低技术水平的百吨量级。(参见:朝鲜核试验当量为什么这么小?
 
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由于第一次核试验失败,必须继续进行核试验。在第二次和第三次核试验中,朝鲜使用了更多的核材料和起爆化学炸药,终于获得了预期的爆炸效果(第三次当量达到万吨)。但是,由于核装置体积和重量的增加,无法用导弹投掷。这就是朝鲜来回折腾了三次核试验,仍然没能实现核装置武器化的原因。

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为了武器化,朝鲜必须在核装置的当量和体积(重量)间进行某种权衡。因此,朝鲜有强烈的技术需求进行第四次核试验,以验证小型化可投掷的核装置设计(可以理解为改进后的第一次核试验的装置)。可以说,朝鲜距离核装置的武器化只剩临门一脚了。如果第四次试验成功,朝鲜基本达到目的,核试验可以暂停(导弹试验还会继续进行),返回六方会谈向美国要价。但如果第四次试验再次失败,则朝鲜仍必须继续进行核试验。

由于钚弹的小型化效果更好,因此朝鲜第四次核试验不太可能浪费一次机会去试验铀弹。(也不排除同时试验铀弹和钚弹,朝鲜所谓的“新形式”核试验也许就暗示着一次试验多个核装置,但目前钚弹的优先程度更高)。朝鲜重启石墨反应堆也说明它不会放弃继续生产钚。浓缩铀的努力则是一石双鸟:目前可用于轻水堆,未来即使“弃核”也可保持核潜力。
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