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法国的核试验_凌豌豆_新浪博客

发布时间:2019-07-01 14:55 来源:未知 编辑:admin

  50年代法国在决定制造时,就开始了寻找试验场地的工作。可能的场地包括印

  条件不好,也被排除。因此只剩下阿尔及利亚。1957年7月,又选择了Reggane场地。最后

  法国第一次核实验(代号为蓝跳鼠)于1960年2月13日在阿尔及利亚Tanezrouft沙漠中R

  eggane场地西南方105米高的塔上完成。这一钚装置释放的当量为60-70Kt,是美、苏、英

  第一次核试验的三倍。1960和1961年还在该场地进行了另外三次当量稍低的大气层试验。

  所有都是钚裂变装置,从塔上引爆,用来研究武器效应。每次试验之后,均遭到相邻的非

  洲国家的抗议,有些甚至立即同法国断绝外交关系。并且这第一批试验是在美、苏、英于

  1958年秋至1961年9月暂停期之间进行的。这4次大气层试验之后,法国开始进行地下核试

  TanAfella花岗岩下进行了13次地下核试验。每一个核装置都被置于在岩石内挖掘的盘旋

  状平洞的端口处,在不同位置处设置多个安全门以减少爆炸时的排气量。这些试验的当量

  变化范围很大,从3.6Kt至127Kt。这些试验的主要目的是为法国幻影IV轰炸机研制AN11裂

  1962年7月阿尔及利亚获得独立后,法国别无选择只有改变其核试验计划(1966年2月在

  此处完成其最后一批地下核试验)。1962年9月21日,法国正式成立了太平洋试验中心(CE

  P)。法国选择了无人居住的穆鲁罗瓦环礁和方加陶法环礁,它们都位于太平洋的Tuamotu

  Archipelago地区,距法国18000km。选择这些场地,最初是因为它们“与世隔绝”,所以

  特别适于做大气层试验。但是这两个环礁的西部、北部和东部都是有人居住的小岛,所以

  1966年5月CEP答应只是在风向向南的时候进行核试验,因为该岛南方没有其它的岛。

  1963年8月5日,美、苏、英在莫斯科共同签署了部分核禁试条约(LTBT),禁止任何

  在大气层、水下和外层空间的核试验。同年,法国总统戴高乐正式宣布法国将继续在穆岛

  (指前面的穆鲁罗瓦环礁,下同)的大气层试验。LTBT签署之后,美国总统肯尼迪向戴高

  乐提议,如果法国放弃大气层试验,美国将帮助法国的核武器计划。戴高乐认为,法国不

  是LTBT的签约国,帮助将可能是有条件的帮助,这会妨碍法国的独立性。而且,法国的武

  CEP的法国核试验的准备和执行由核试验指挥中心(DIRCEN)实施,该中心直属于法国

  国防部。DIRCEN成立于1964年1月,并由多个不同的分部组成,总部位于巴黎西部Yveline

  全试验)和137次地下试验。穆岛是一个10×28km2的珊瑚岛,中心位于西经138.88度南纬

  21.83度。穆岛几乎全部由泻湖组成,泻湖的平均深度是30~40米,足以安全停放大的船舶

  。泻湖面积为155km2。穆岛是水下死火山(海底海拔13300英尺)的可见火山沿口,环礁的

  外沿已露出海面,形成一个泻湖。狭窄的曝露在外的暗礁仅露出海面1至2m。1966~1996.

  1.31,在方加陶法环礁(以下简称方岛)共进行了4次大气层试验和10次地下试验。方岛面

  积约为5×9km2,中心位于西经138.63度南纬22.25度,离穆岛41km。方岛是一个含泻湖的

  环礁岛。Hao环礁岛起初作为核试验部件的组装地,核部件由飞机运输并在马提尼克岛再加

  油。Hao岛,比穆岛要大,位于穆岛西北450km和塔希堤岛以东900km。Hao岛拥有南太平洋

  最长的跑道(3600m)以及大量的贮仓和车间。在穆岛修建跑道之后,核部件组装设备开始

  由Hao岛原子能委员会技术中心/军事应用局(CTCEA/DAM)转往穆岛。1966~1974年,法国

  在太平洋进行了46次大气层核试验:穆岛42次、方岛4次。试验分别以驳船、气球以及空投

  等方式进行,空投使用了幻影IVA、幻影IIIE、以及美洲虎飞机。1965~1970年研制了供S

  距首次核试验8年半之后,法国于1968年8月24日首次引爆了两级热核装置。这一代号

  为Canopus的热核试验也是法国已知的最大当量的试验,当量为2.6Mt。

  1971~1975年,法国核试验致力于SLBM弹头的进一步研制,同时也开展了较小的战术

  核弹头的工作。该战术核弹(称为AN51和AN52)由法国陆军(供它的普吕东导弹使用)、

  空军战术力量(供它的美洲虎飞机和幻影IIIE作为航弹使用)和海军的空中力量(供它的

  超军旗飞机作为航弹使用)共同享用。70年代末和80年代初的试验的目的是为了研制供M4

  SLBM用的TN70/71(150Kt)弹头,以及供空对地导弹(熟知的中程空地导弹)使用的TN8

  0/81(300Kt)弹头。80年代末和90年代初为哈德斯导弹进行TN90弹头试验,以及TN75和其它

  早在1972年,法国总统蓬皮杜就责成陆军在太平洋寻找合适的场地以进行地下试验。

  起初,陆军考虑了Eiao,位于Marquesas群岛的一个无人小岛,并已通过玄武岩挖掘约100

  0米深的孔,但由于岩石的脆性而认为它不合适。1973年8月30日,国防部长Galley宣布陆

  军已选择方岛,它也含有玄武岩地基。1974年1月8日,德斯坦总统宣布,从1975年开始,

  法国将只进行地下核试验。法国于1975年在方岛先进行了两次“探索性的”(即,试验目

  的不在于武器研制)地下试验。然后从76年开始,试验计划又转回到穆岛,目的是避免维

  穆岛的地下试验,首先从环礁的外围火山沿口钻孔,钻到泻湖下面进行。这些钻孔位

  于环礁的玄武岩核心区域,深度从500-1000米不等,取决于特定装置的当量。1976年4月

  至1986年12月6日,共进行了76次试验(不包括7次安全试验)。安全性始终是武器设计者

  关心的问题,安全性意味着要避免不需要的核爆或武器的有害材料释放,比如在火灾或空

  难时。70年代末,穆岛的火山沿口已被耗尽。因此,法国决定于79年早期在环礁的中心区

  进行试验,即在环礁的泻湖中心钻孔。泻湖下面的试验降低了作用于火山结构上的应力,

  从而可以更紧凑更均匀地利用火山结构。为确证这一概念,1981年在中心区进行了两次试

  首先,在泻湖上面的选定点处架设一个钻井平台(类似于石油开采中使用的),然后

  通过各层状结构开始盘旋状钻孔,这些层状结构的深度分别是:石灰石40~170米深、石灰

  岩170~270米深、稀薄的火山岩270~550米深、以及熔岩和火山大理岩550米以下。约需4

  至6周时间钻一个深700米、直径2米的试验孔,钻孔完成之后,装入一个诊断罐(内含核装

  置和测试设备)。长25米、直径1.3米、重70吨的不锈钢诊断罐中含有诊断仪器以便记录核

  爆炸的信息。装置和罐就位之后,用水泥或环氧材料做成的填塞物把钻孔堵上。至少要使

  用两种类型的填塞材料,其用料取决于地质区情况。在火山区,使用了玄武岩/沙/碎石混

  合物;而珊瑚结构区,则使用了压碎的珊瑚/沙/碎石混合物。虽然这些混合物阻止了特定

  的碎片物,但是不能阻止气体的渗透。水泥和环氧材料塞用来阻止气体渗透,并有效地阻

  止放射性气体逸出洞口。同时还利用气体阻塞物来防止气体流向诊断设备和装置的悬挂电

  缆。1985年美国中央情报局的一份情报评估认为:“这套污染系统不是很有效。法国没有

  在它们的钻孔中放置钢管,因此少量的气体泄漏至周围的地质结构中是不可避免的。但是

  ,这种少量泄漏影响不大,因为渗透较慢,并且泄漏的大部分将扩散到海洋深处”。

  在穆岛东部山顶上的水泥掩体中引爆。引爆之后,地面首先隆起,然后再塌陷,留下

  一个凹陷(只是在火山沿口处试验时才看得见)。爆炸伴随轻度地震,并且爆炸波沿泻湖

  水面传播。每次核试验之后,都从腔内取走放射性样品,以便更精确地确定爆炸当量。为

  达到这一目的,还要以倾斜角度再钻一个孔至腔内。1986年10月,一艘新的驳船服役,用

  简单总结法国核试验计划:1960年至1996年1月,共进行210次试验,50次是大气层试

  验,160次地下核试验。17次在阿尔及利亚;193次在南太平洋,这其中179次在穆岛。我们

  估计35年的试验中共释放14Mt当量,其中10Mt在大气层中爆炸,约90%是在1968、1970、1

  971和1974年进行的。在这两类试验中,法国占世界试验总数的2.7%。如果我们分析一下地

  下核试验的当量范围,就可以认识到一些东西。1976~1991年的132次地下核试验中(不包

  括7次安全试验),44次的当量低于5Kt,44次低于20Kt。因此,共有88次试验(67%)低于

  20Kt。这一点与美国近五年来的核试验情况类似。由此我们可以推断,先进核武器计划,

  象美国和法国,主要是进行裂变初级试验。法国的5Kt以下的试验很可能是确认有没有增强

  初级设计的性能,其中有一些试验低于它们的全设计当量。5Kt至20Kt的试验可能是确认完

  全增强的初级性能以及确认钝感次级的辐射内爆。其它三分之一的试验,当量在20Kt至15

  0Kt以下,很可能是包含两级的热核武器试验,并且是部分或全当量引爆。非增强裂变初级

  (当量约为0.4Kt)可以增强5至10倍,达2-4Kt,这一当量足以触发次级聚变。

  需要多少试验才能完成一项设计?法国官方宣布,要定型一个武库产品平均需要20次

  试验。法国核计划的一个特点是,它们对每个型号都需要大量的试验:约200次试验中,法

  国共试验了9或10种武器型号。必要试验的次数估计在80年代要比60年代少,因为有积累下

  来的经验和知识。美国的经验也一样,50年代和60年代需要15至20次试验来确定一个型号

  ,但是到了80年代,可能只要6到8次就可以了。认知曲线会随置信度和计算能力加强而变

  得平坦。法国核试验的速度在平稳地下降,从1983至1989年的每年8至9次,到1990年至19

  91年的每年6次。起初为1992年计划安排5次试验,可是一次也没做。1992年4月8日,法国

  总理贝雷戈瓦宣布当年将暂停核试验,如果其它核国家也同样暂停的话,暂停期还会继续

  1995年6月3日,法国总统希拉克宣布,法国将恢复核试验。他说法国将在1995年9月至

  1996年5月末进行多达8次的试验,随后法国将在1996年秋签署全面禁试条约(CTBT)。在

  7月14日的一次记者招待会上,希拉克提供了一些技术细节作为恢复核试验的部分解释。

  进行完两次试验之后,希拉克于1995年10月2日宣布,法国可能只再需要4次试验,所

  以总共6次。12月6日,国防部长宣布这一系列试验将于1996年2月底之前结束。1996年1月

  末,法国已完成了6次试验:95年9月5日、10月1日、10月27日、11月21日、12月27日、以

  个小型核弹头。CEA的反应是,CEA宣称它将于1994年以前研制完成“对雷达隐身的弹头/再

  入装置”。CEA开始了TN75弹头计划,并在1991年以前完成了许多次试验,此后试验暂停。

  根据国防委员会向法国国民议会(FNA)提交的一份报告,在研制TN75的过程中共进行了2

  2次试验。TN75是一个小型加固的热核弹头。据说,新的涂层材料和“非常精确的计算机成

  形给出的弹头形状”设计可以为TN75提供“很强的再入”能力,同时增强弹头的隐身功能

  。TN75比目前布署在M4B上的TN71要轻得多。TN75是弹头小型化、加固、安全、隐身的一种

  自然进展,但是,考虑到CTB的因素,该系统的严格的重量和体积限制,使得该设计引起了

  法国官方对该弹头长期可靠性的担心。95年10月1日在方岛进行的一次试验,据报导当量为

  必需做4次试验以获得精确的数据,主要是当量,以便更好地校准计算机编码程序。事

  实上,除了TN75以外,法国目前的核力量只有3种弹头型号:TN61,TN70/71,以及TN80/8

  1。可能为每一种型号都安排了一次试验,试验的部分目的可能是使它们更“坚固”。可能

  每种弹头型号以前已进行过15至20次试验,所以已经拥有大量的数据和信息。使弹头更坚

  固意味着它们的性能对下述因素更不敏感:材料的老化效应、加工容差或材料最终被再制

  造时带来的一些小改变。那么法国的这一情况表明他们可能已对弹头做了一些小的改变,

  从而确保CTBT期间的弹头可靠性。在CTB条件下,法国以及其它核国家,将在很大程度上依

  赖计算机来计算任何观察到的改变对武器及其性能的影响,考虑到有限或全面禁试,法国

  开始了“停止或限制核试验准备(PALEN)”计划。计算机已广泛使用,从美国曼哈顿计划

  开始,新的核武器设计促使了更高性能的计算机的研制。美国三个核武器实验室(LANL、

  LLNL和SNL)从那时起就是第一批获得高性能计算机的实验室,目前这三个实验室也拥有世

  界上最先进的计算能力。计算机可以使武器设计人员模拟与核武器相关的大部分问题。但

  是直接测量却不可能,因为温度高达千万度、速度达每小时4百万英里、以及时间尺度为?

  原先计划的两次试验是想对助爆过程有一更好的了解。氘氚(DT)助爆气体处于钚球

  壳内部,当钚受到压缩并开始裂变时,钚和DT气体不可避免会有一些“混合”,有时这种

  混合是不希望发生的,混合总会在一定程度上降低助爆过程的效率,如果降低得太多,初

  级释放的当量将不能触发次级,从而导致部分爆炸或完全不爆。法国的核弹头越来越小,

  当量/重量比越来越高,但弹芯中的钚总量却在下降。而且,当氚在恒定地衰变时,总会出

  现这一时刻,即初级不足以触发次级。这些试验可能是设计来确定在CTB条件下,由于助爆

  气体的老化、钚材料的不纯、以及不希望的混合等综合效应不致于导致不可接受的武器性

  能退化。武器现代化、安全和“可靠”(即确保全当量性能)这些原则是核时代保持核试

  验的理由,并受到军方和文职官员的信奉。但仅仅是信奉它们还不能使这些试验变为真实

  的或必要的。法国的情况是,目前核力量的威慑价值并没有明显地改变,即使没有近期的

  这些试验。如果TN75在此之前已进行过22次试验,那么再进行一次试验并不是绝对关键的

  。然而,对一个政治门外汉来说,即使他突然成为法国总统,要反对那些负责核武器的人

  提出的技术建议是非常困难的。希拉克总统说:“就任之后,我请教过许多军方和文职科

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