核武器研制都是秘密进行,为何美国总能发现其他国家研制核武器?

用户104478122871


看看蒙古人的核武梦想是如何被苏联终结的吧。

1977年,蒙古的梦巴尔山中校叛逃苏联,向苏联提供了许多蒙古人在进行核武研究的资料。

苏联高层闻讯大惊:自己的卫星国敢这么放肆,于是,大批苏联伞兵瞬间空降在巴兰巴托,城市暂时被苏军控制。

随后,苏联原子能工业委员会主席团和一群苏联伞兵强行闯入了蒙古的相关基地,开始了核查。

蒙古的科研人员显然预感到要发生什么,他们开始企图各种遮遮掩掩搞拖延,苏方人员最后不耐烦了,直接掏出家伙摔在桌上,一副要动手的样子,蒙古人的心理防线迅速崩溃。

没办法,苏方实际上成了这个研究基地的主人,在苏联人的要求下,蒙古人不得不自行清点核燃料棒数量,并自己动手拆除重水反应堆。

看蒙古人老老实实的干活,苏联人总算和颜悦色起来,并对蒙古人竖大拇指:干得不错。

蒙古的科研人员都要哭了:这是他们半辈子的心血……

所有工作结束之后,苏联人对蒙古人说:只要你们以后坚守《核不扩散条约》,承诺不再发展核武器,我们可以既往不咎。

蒙古人满含热泪,连声说:谢谢。

随后,所有的核燃料、零部件、抽进特殊容器里的重水等等,被打包送往苏联。

就这么的,蒙古人多年的核武研究就完蛋了,在自己人的出卖之下,多年的心血付之东流。

同理,包括伊朗、叙利亚等冷战期间发展核武器的国家,他们的秘密研究往往都是被自己人给出卖了。

如今的蒙古国,就是一块经济殖民地,只能为全球市场提供煤炭,铀矿石,羊肉和羊毛等初级生产资料。

当然,经过多年的发展,安理会大国们已经有了成熟的手段来防止核扩散,能够迅速发现各种研制核武器的企图。

首先,盯紧铀浓缩厂,毕竟,任何国家要研发核武器,必须建立独立的铀浓缩能力,不过因为技术限制,为了快速提高铀浓缩水平,比如伊朗人不得不建造了数以千计的离心机,以规模优势来弥补技术上的差距,而这些设备的投入和运转,不仅耗资惊人,占地也很广,动静更是大,想要不被卫星发现、监控系统“听见”,情报系统“嗅”到,是不可能的。而且浓缩铀的时候会排放一些铀到大气中,美国有特定的飞机来收集这些空气中的铀,能够根据铀235的含量来判断,该国是否开动了离心机制造了武器级的铀。

而对于反应堆和后处理厂,从五常到各种国际机构,包括国际原子能机构等等,对核燃料的销售和流转进行非常严格的监督,对反应堆安全外壳等进行经常性检查,预防有些人从民用反应堆内盗取核材料。

而反应堆和后处理厂产生的热量输出,同样也能被卫星监测到,对于全球的主要铀矿石产地,也处于大国卫星的严密监测之下。

最后,千防万防,还是家贼难防,一些国家的核武研究,最后还是被自家人给出卖了。


云中史记


当然可以发现,不但美国能发现,而且但凡有能力在天上维持4~8颗左右的军用侦查卫星能力的国家都能发现,比如中、俄两国,只是美国手伸得更远,更爱管闲事罢了。核武器的研制虽说是秘密进行的,但是毕竟不同于打几个冷枪、打听个小道消息、发几封电报那样偷鸡摸狗就能办成的特工行动,而是是一个庞大的系统工程。从铀矿开采到矿石加工,再到提纯、浓缩、成品、核物理试验、实弹投送实验等等,从研制到形成核威慑能力,无一不是十分显眼的过程。因此任何一个国家从事核武器研究都不可能悄无声息地进行,甚至还在矿石加工阶段或者核工厂投产准备阶段就会被发现,毫无秘密可言。这也是核工业十分发的日本不敢瞒天过海悄悄研制核武器的原因,有这个想法无所谓,可是一旦付诸实施,通常还没开始就会被“已经结束了”,铀浓缩生产活动根本就毫无秘密可言,因此世界上没有哪个国家可以做到“秘密”进行核武器研制活动。下图为中俄联合开发的俄罗斯铀矿场,试问如此大规模的开采如何做到瞒天过海呢?

民用核燃料与武器级材料的区别

很多人认为都是核燃料,因此民用核燃料也可以用于制造核武器,其实这是错误的,民用核燃料与武器级核燃料存在着实质上的区别。我们以民用核燃料使用最广泛核电站核燃料棒为例:所有核电站反应堆里装的核燃料都是低浓度铀235(丰度2%~5%),在持续不断的可控核裂变链式反应中通过辐射的形式释放热量来发电。而武器级核材料则使用裂变材料(原子弹)和聚变材料(氢弹)。裂变材料主要指用于制造核武器的武器级钚、武器级铀,按照国际原子能机构的规定,核弹原料铀235或钚239的纯度达到92%-93%称为武器级,它们达到一定量即能引起核爆炸。一般认为,用达到武器级的钚6-9千克、铀12-16千克就可制造出核爆炸装置。但也有人认为,使用高技术手段,用1-3千克钚、2.5-5千克铀即可引起核爆炸。而且,钚239含量较低的“反应堆级钚”,经过核燃料后处理工厂的提纯才能成为高级的“武器级钚”。下图为工人捧在手心的武器级铀钚合金合金。

核材料的提纯与浓缩是一个高耗能的生产过程

武器级核材料从矿石加工到制成合格的核材料不同于其它金属冶炼,以原子弹核爆材料铀235为例,提纯与浓缩方法有气体扩散法离子交换法、气体离心法、蒸馏法、电解法、电磁法、电流法等,其中以气体扩散法最成熟。简单地讲就是使用离心机使铀矿以气流的形式高速运行,由于铀235轻分子气体更容易在圆筒的近壁处得到富集,在近轴处富集的气体被导出,并输送到另一台离心机进一步分离,随着气体穿过一系列离心机,其铀235同位素分子被逐渐富集……(中间省略一万字),经过上百道穿过离心机的工艺,最后就得到浓度为93%以上的铀235武器级核材料。由此可见核材料从矿石加工到提纯与压缩都需要庞大的生产系统,为了驱动大量的生产设备无可避免地消耗大量电能,其中以集中在一起进行提纯与浓缩的数以万计台的离心机耗电量最为恐怖。以我国中核集团兰州铀浓缩厂为例,10000台功率为4000瓦的6000转/分钟的老式离心机(型号不便透露,2006年已全部退役)每小时耗电量为4000万度,相当于1.7万户家庭一年的用电量。下图为中核集团兰州铀浓缩厂曾经装备的4000瓦离心机,光这一视角范围内就有数百台。

核材料提纯和浓缩活动的侦测手段主要以监控民用核燃料使用情况和电能消耗情况为主

国际上合法的民用核燃料有两个来源:第一、本国拥有铀矿并且具备开采加工能力的国家可以自给自足;第二、向国际原子能机构申购。但凡超出上述两条途径得到核燃料的行为都将会被视为非法行为,美国的情报机构可以根据可靠情报预判采购国非法交易的目的,并将其列为重点监视对象。比如伊朗第一次进行铀浓缩活动之前美国就开始了针对该国使用侦察卫星、高空侦察机等手段的重点监控,由于伊朗本身没有铀矿资源,在其非法获得铀矿之后美国就开始了制裁行动。至于对电能消耗情况的监控就更简单了,通常正常的民用电耗与经济发展呈线性上升或下降的,而有浓缩活动则是非线性的上升或下降,当一个地区用电量突然直线上升,那么这里十之八九必然有鬼。对耗电量的监控还能计算出铀浓缩活动的进行状况,比如上面提到的我国中核集团兰州铀浓缩厂,当耗电量在正常范围时说明工厂正在进行正常的民用低浓度铀浓缩活动;当耗电量在正常范围的基础上明显增加,说明工厂正在进行核动力军舰或潜艇所需的浓度为20%的军用核燃料浓缩活动;当耗电量大大增加时则说明进行浓度为93%武器级的铀浓缩活动。下图为红外线观测的输电系统供电量变化表观特征。

综上所述,核武器的研制的并不是像生产假烟假酒那样可以在地下工厂进行,只要开始核材料的生产加工活动,明显的特征就会立即展露无疑,根本没有什么秘密可言。所谓的“秘密”程度仅限于外人静止入内、内部人员静止公开讨论等等有限的保密手段,然而太空中的卫星和天空中的侦查机以及入孔不入的间谍都会在第一时间知晓,恐怕核工厂还没有正式开始投产,他国早就已经获得了诸如产能、核材料类别等详细信息,因此非法从事铀浓缩活动的国家索性不藏着掖着,明目张胆地进行。文章最后我们简要地讲一讲为何美国连民用核燃料生产都不允许伊朗搞:原因在于制造氢弹所需的氚和氘必须在核反应堆(重水堆)中获得,一旦掌握核电站技术就意味着具备研制氢弹的潜在能力。日本拥有18个核电站55个核反应堆,理论上是具备研制氢弹能力的,但是正因为铀浓缩活动受到严密监控,即使生产出氚和氘,在没有原子弹爆轰的情况下也不会发生核聚变爆炸,因此除了五常之外再无任何国家拥有研制和生产氢弹的能力。下图为氢弹核聚变爆炸装药之一氚化锂,氚和氘必须在原子弹的高温和高压爆轰之下才能发生核聚变爆炸。


兵器知识谱


美国有一款非常特殊的侦察机,叫做WC-135“不死凤凰”核侦察机,这是一架用于侦察他国核试验情况的侦察机,全球仅此一架。不死凤凰装备有一些特殊的传感器和空气收集装置,可以用于收集核武器爆炸之后,传播到空中的漂尘和放射性碎屑,以确认他国进行核试验。▼这便是大名鼎鼎的WC-135“不死凤凰”核侦察机,外观看起来很普通,但是肚子里的东西非常特殊,是美国侦察他国核试验的先锋。



这架特殊的侦察机冷战时期是苏联附近空域的常客,经常被派去侦察前苏联的核试验活动,用于后来签订《禁止核武器试验跳跃》谈判时的证据。除了用于收集核试验数据,它还在1986年,被派往乌克兰附近监控切尔诺贝利核电站事故反应堆爆炸后传播到空中的放射性物质。不死凤凰最近一次的调动是被派往日本的嘉手纳空军基地,用于监控北亚某国的核武器试验。并成功在空气中探测到“氪80”放射性物质,实锤对方核武器试验。

除此之外,美国还依托情报组织对疑似进行核试验的国家进行监控,监控他们的用电量。我们知道,原子弹分为两种,一种是钚239作为原料的原子弹,另外一种则是铀235原料的原子弹。使用铀235制造原子弹的话,需要从天然油矿中提炼高浓度的铀235。这一步的方法虽然多,但是能够大规模工程运用的方法只有一个,那就是气体离心法。

气体离心法需要成百上千台高速离心机日以继夜的工作,而且这种离心机的功率非常大,耗电量巨大。当年美国为了获得浓度超过93%的武器级浓缩铀,耗费了当时全国三分之一的发电量。所以要监控他国有没有进行核武器研制的想法,只需要派出间谍人员,渗透进入其国内,监控其用电量就可以知道该国是不是正在进行浓缩铀活动。

两位钚弹代表

不过钚239原料的原子弹不同。钚239是由铀238被中子轰击之后得来,可以直接用于制造制造核武器。但是要完成轰击必须建造石墨反应堆和重水堆,其中重水堆的技术非常复杂,重水的提炼非常困难。而且重水堆需要大量的冷却水,所以重水堆一般建造在海边,利用海水直接进行冷却。比如我国的秦山核电站,就是一座典型的重水堆核电站。重水堆虽然可以得到钚239,但是却容易暴露,沿海建造,根本逃不过美军WC-135W核侦察机的侦察。



而石墨反应堆是人类首次控制原子能时使用的反应堆,技术比较古老。其原理是利用石墨作为核反应堆链式反应的减速剂,通过低浓度的铀235裂变释放中子,然后去撞击新的铀235原子核,从而有一定概率会产生钚239。得到铀239之后下一步就是收集,通过长时间的积累之后,就可以将其运用到核武器研制之中。因为石墨反应堆的减速剂是石墨,也不需要大量的冷却水,所以石墨反应堆可以建造在远离人烟的大山之中,是有心研制核武器国家的不二选择。那这样美国就检测不到了吗?不,这种做法如果是战略纵深大,国土面积广阔的国家核侦察机侦察不到,但是依然可以用监测地震来确认怀疑对象有没有进行核试验,研制核武器。

为什么美国这么害怕别的国家拥有核武器呢?这是因为核武器拥有强大破坏力,属于大规模杀伤性武器。和平时期是战略平衡的关键,但是到了战时却是bug,核武器一出再无赢家。所以一旦一个中小国家拥有了核武器,并且有了一定的投送能力,那意味着手里有了一张强有力的底牌。这样一来就有了在国际上的话语权,可以在联合国谈判的时候砸美国人的桌子。更有了拒绝美国霸权主义的底气,将美国势力排出地区之外的能力。美国是绝不愿意看到这种情况发生,所以一旦有国家研制核武器,他立马施加压力,甚至不惜动用武力。


赤焰哒哒哒


核武器属于大杀器,包括氢弹、原子弹、中子弹、三相弹、反物质弹。因为其需要一种特殊的物质“铀”,这种东西属于稀有物,需要生产“铀235”、“钚239”等核材料。

制造过程,需要过四关:核材料、起爆装置、核试验、投掷技术。

核材料:想研制核武器,一般都在开发核电站的时候储存核材料。其中最重要的是:铀的同位素分离技术、泛燃料的后处理技术和重水生产技术。

这样美国平常都利用他们强大的情报能力和手段,从源头严格监控,只要接触这一些敏感材料的,都会做情报分析。长时间的情报积累,就会很容易分析出有没有在研制核武。

铀的同位素分离技术,又叫铀浓缩技术,分离的工具是离心机。美国情报界会监控一些购买离心机装备的机构和实体。

泛燃料的后处理技术,即从核废料中提取钚239的技术。还有重水生产技术即用来生产氢弹的原料。美国情报界也会监控分析这一些以及生产材料。

这样先期就会预判与怀疑是否有生产、制造核武材料的可能性。

起爆装置:研制核弹,光有材料还不能够更要有触发装置。这也是美国严厉监控的一个节点,只要有机构和国家实体 ,在寻求这种装置和技术。美国基本会断定此国家准备或者正在研制核武。

核试验:做核试验不是一个简单的事。一般可以在大气层、水下、地下这三个地方核试。1963年美、苏两国签订《禁止在大气层外、外层空间和水下核武器试验条约》。

1996年9月10日,联合国底50届大会全体会议通过《全面禁止核试验条约》。这样,像非法核武实验只能选择地下核试,而且也是非法的,所以,也只能偷偷摸摸的进行。

这时候美国的空间间谍卫星,会全方位扫描被怀疑国家的军事异动。长时间的监控,还没有等到你核试,已经把你预测得八九不离十。当然最为直接的是发展特工,拿到第一手情报。

这全方位的情报能力与运作,不被发现还真的很难。








科沁杂谈


发现制造核武器其实很容易呀~制造核武器最上佳的核材料当然是铀235和钚239啦,但是钚239毒性强,生产成本奇高。 所以一般都是使用铀235装填核弹。

而铀矿石中铀元素丰度才0.72%要氯化并且萃取。少量有用的(可裂变)铀235和大量无用(不可裂变)的铀238混合在一起。而含铀235浓度达到90%以上才可以作为武器级铀。这要使用数十万台离心机将氯化铀离心百万次以上才能得到,1公斤武器级铀235,就需要从200吨铀矿石中提炼

一人多高的铀离心机,十几万几十万台堆在一起,这铀浓缩厂子卫星看不到?你这别是阿三家的一箭四十二星吧。一座铀浓缩厂子耗电不会比一个小城市省电。查查电表也知道(手动狗头)~

而核试验时候就更明显了,核裂变产物就那么几种,铕155,氪85,镉113,锶90,铯137等等

这些玩意自然界不存在,只有人工核反应产生。所以美国人整天飞着比如WC135用于检测大气中的这些物质

这还只是根据放射性物质浓度和种类判断核爆炸当量和核弹种类。

地质监测站也可以判断核试验,比如地下100吨当量爆炸引起的人工地震。而人工地震和自然地震的横波和纵波波面大小不同,可以分辨,也可以根据测到的级数可以判断爆炸当量。

至于地面核爆...金克拉的农业卫星也看得到~


疯狗的轻武


核弹不好搞,这玩意好弄的话,也就不是五大流氓外加印度、以色列、巴基斯坦、哪啥什么鲜国才有了,全球拥有核武器的国家,10根手指头都能数过来,根本就用着脚趾头来帮忙。

原因不外乎,最主要的就是核材料难搞,铀238、钚239等核资源,本身在地底下含量就非常稀缺,你有国也有家也有床,但地下没这玩意,想动核武的歪脑子,那就只能进口核原料,成品核弹是万万搞不倒的。

核原料的正常贸易和非法走私等途径,都会引起有核国家的高度重视,流氓手中有核大棒,但绝对不允许其他国家拥有核武器,尽管在联合国吵吵闹闹,但对阻止他国拥有核武器却意见高度一致,此其一。

其二,即便千方百计地在国际原子能机构的严密监控下,或是大国情报机构的阻扰下弄来了铀238、钚239等核原料,但也得借助成千上万台离心机,日夜不停地高速运转提练高浓度的浓缩铀,才有可能制造有一枚核弹头所需的93.5%武器级核原料。

且这些离心机设备都是耗电大户,整座工厂不可能全都埋入地下,工厂有大量热源集合在一起,很容易被头顶上方的间谍卫星探测到,特情人员根据卫星提供的数据马上就能判断出来是否在提纯浓缩铀。

其三,倘若提取成功了足以制造核弹的浓缩铀,且假设核弹装配成功,计算机模拟爆炸似乎也成功了,但却不能保证核弹一定会成功爆炸,具备军事上的打击意义,所以必须得实爆核弹。

核爆试验一般分四种情况,即飞机投掷的空爆、地面塔上的爆炸、水下装置内的爆炸以及地下核爆炸,一般秘密研制核武器的国家,都会选择地下核爆炸,原因脚趾头都想得到。

但即便选择了地下核爆炸,哪怕掘地数百米,一旦核弹真的爆炸成功,都会被相关国家的仪器监测到,依据目前计算机的水平,能很快判断出是核爆还是地震,所以秘密研制核武器非常困难,总会露出蛛丝马迹,从而被他国抓住把柄。

伊拉克确实存在核武器研制项目,对此,以色列入忧心忡忡,决定摧毁伊拉克的核工厂,于是,1981年6月7日,8架以色列空军F-16战机在F-15战机掩护下,飞临巴格达东南方18公里外戒备森严的塔穆兹1号核反应堆上空,投掷了多枚MK-84无制导惯性重磅炸弹,完成了一次经典的外科手术式空中打击,伊拉克人拥有核武器的梦想被彻底摧毁。

其四,某些国家设有专门负责收集外国核情报的部门,通过相关渠道获得核原料和核试验有关的信息,譬如美国中情局,在五大洲都有策反的线人,他国稍有研发核武器的迹象,相关的报告就会出现在中情局。

世界上只有少数几个国家拥有铀矿,情报机构能根据铀的生产和销售,来追踪国际上哪个买家购买了铀原料,从而确定核武器用铀甚至成品铀的浓度集中在哪里,哪国有制造核武器的嫌疑。

因此,以美国先进的间谍卫星探测系统,中情局无处不在的线人,以及专门研究全球核原料开采和贸易,包括有专人负责盯住核原料的走私渠道,美国非常容易获知全球哪个国家有研究核武器之嫌疑,从而采取相应的阻止措施。


国平军史


自从印度与巴基斯坦突然进行核试验,并宣布拥有核武器以后,美国就加强了对世界各国的监控,特别对那些意图制造并拥有核武器的国家。

最不能接受中小国家拥有核武器的国家就是美国,一旦某一国有了核武器,同时就有了为维护本国利益叫板美国的资本,而美国也就失去了对该国及周边地区的控制权。对地缘板块施加影响力是维持美国霸权的重要基础,多年来美国积极使用各种手段反制那些意图拥有核武器的国家。

初级核武器的工程化非常难,制造核武器的“动作量”非常大。通常来说,有两种原子弹:钚弹与铀弹,基本原料就是钚239与铀235。钚239是由中子轰击铀238转化而成,而铀235是从铀矿中分离而来。所以,制造原子弹原始原料就是铀矿,只要掌握了铀矿开采情况就能从源头上控制核武器的制造。世界上的大部分铀矿都在国际原子能机构的监控下,或者在美国卫星或情报机构的监视下,想秘密大规模开采铀矿,是很难做到的。

制造钚弹关键要有反应堆,石墨堆与重水堆可以将铀238转化钚239,轻水堆不可以。为了防止核事故,石墨堆与重水堆必须临水露天而建(为了给反应堆降温),很容易被侦察发现,而且重水只占自然水的0.015%,提纯工作量大、技术复杂。所以,意图拥有核武器的国家一般采用比较落后的石墨堆。

离心机

制造铀弹

必须从铀矿中分离出铀235,铀235在天然铀矿中的含量只有0.715%,其它为铀238,必须提纯到铀235含量达93.5%武器级核原料,才能满足原子弹临界反应要求。分离天然铀矿又有两种方法:离心分离法与气体扩散法。前一种方法需要几万台甚至十几万台离心机,后者需要消耗大量电力。这两种方法工程量都特别巨大,伊朗用了20年时间,才通过离心法分离出10公斤纯度达到20%的铀235,美国二战时期的“曼哈顿计划使用了气体扩散法,消耗了当时全美三分之一的电量。制造铀弹动用人力、物力巨大,必须动用全国资源,不被发现很难。

重水反应堆

上世纪90年代,世界主要核大国与其他主动放弃核弹研发国家相继加入了《核不扩散条约》,国际原子能机构也对全球民用核电厂的生产过程与核废料去向,进行严密监控。有报道说,日本有几千吨核废料,生产核武器很容易,其实这是在危言耸听。日本使用的是轻水反应堆,核废料是含有大量钚240。钚元素有毒,从核废料中分离出钚239比从铀矿中分离出铀235还要难。所以,日本这些核废料不可能制造出核武器,当然美国更不允许,毕竟日本是唯一遭受过美国核攻击的国家,这个心结不管是日本还是美国都不会轻易解开。

铀矿

美国正使用所有国家资源,通过卫星监控、地面监测、情报分析等手段,对世界各国进行严密监控。不要说获得铀矿、重水、离心机、反应堆这些制造核武器的关键设备与原料,哪怕有一点想研发核武器的念头,只要有蛛丝马迹与只言片语,美国就会采取措施,通过军事、经济、政治手段进行干涉。

世界上只有一个国家在美国的眼皮底下完成了核武器开发,那就是以色列。有证据显示,美国不仅放任以色列开发核武器,还给予了技术支持。归根究底,那是因为两国政府都有一个共同老板——犹太富豪。至于其他国家或者美国盟友,想发展核武器是绝不可能的。从中我们可以看出,美国防止核扩散政策的双重标准与虚伪性。但另一方面,客观来讲美国在禁核领域的努力,让核武器进一步扩散得到了有效控制,这方面又是有积极意义的。


红龙军团长


从1968年美苏英等58个国家签订了《不扩散核武器条约》之后,核武器发展在事实上就已经成为了违反国际法则的非法行为。从此以后,只要有国家胆敢冒天下之大不韪非法发展核武器,必将遭受来自全世界的舆论压力和经济制裁,而如果这些国家与先有拥核国家有巨大利益矛盾,那么还必然会遭受军事上的威胁甚至是直接的武力打击。1981年6月7日,以色列出动14架战斗机千里奔袭了伊拉克巴格达附近的核反应堆,直接将萨达姆的核武大梦完全击碎。


(巴比伦行动)

而如今,伊朗的核计划又让美国大为光火,美国不仅威胁将伊朗石油出口制裁为零,航母战斗群也直抵波斯湾,战争烟云再次笼罩中东大地!那么我们不禁要问,在如此秘密低调的运作下,这些国家的核武研制计划是怎么被美国发现的呢?
其实我们也大可不必对美国人的能力过于夸张的描述,因为从技术上分析,这其实并不难。不管是发展什么样的核武器,其过程都绕不开两个步骤:第一、建离心机进行铀浓缩,第二、建造核试验场地进行核爆试验。而在这两个过程中就有无数的漏洞和痕迹可以供其他国家进行侦查和分析,其实想要制造核武器而不被外界发现才是难度系数最高的操作。



首先看铀浓缩,铀235在天然铀矿石中的含量仅仅为0.711%,而制造原子弹所需的武器级铀丰度必须在90%以上,因此必须进行铀浓缩提纯,提高铀235丰度。目前世界各国使用的最多也是最成熟的铀浓缩方法就是气体离心法,也就是使用几万台的高转速离心机让铀238与铀235分离,从而不断提高铀235的丰度。
(铀浓缩离心机)

但是这种方法有一个最大的缺点,那就是耗电量巨大,几万台离心机开动起来所需要的电力相当于一个中等城市的用电量。伊朗背地里用1.5万台离心机分离了10年,结果也只弄出50公斤丰度在20%的铀235,可想而知提纯铀235有多费时费力。只要在该国电力系统中安插几名间谍或者收买几名内线,稍微查看一下该国的用电调度,很快就能看出端倪,美国CIA眼线遍布全世界,这么大的动静分分钟察觉出来。(伊朗铀浓缩设施与其配套的电力设施)

当然了,除了铀弹还可以选择制造钚(念Bu)弹,而钚只需要从重水反应堆的核废料中提取,相对铀浓缩来说,电力消耗和动静要小的多,从表面看似很安全,实则更容易被美国发现。WC—135W不死凤凰核侦察机,美国专门用来侦查其他国家核活动的核侦察机,它装备了全世界灵敏度最高的放射性浮尘过滤采样以及分析仪器,世界任何地方一有风吹草动,它只要一飞过去就能查出个八九不离十。在2004年,美国只是派不死凤凰到半岛某地飞了一圈,就检测出了氪85这种提取钚239一定会产生的非自然界气体,从而坐实了半岛某国的非法核计划。


(WC—135W不死凤凰核侦察机)

而提取出武器级核材料只是核武发展的第一步,要制造出实用的核弹头,必须进行实际的核爆炸试验,那这就更逃不过美国人的眼睛了。核爆炸不管当量多小,都会不可避免的产生核爆炸地震波、次声波以及局部区域的电磁场变化,而这些波动别说是专业的核爆炸探测设备,就是民用的地震台网中心都能准确判断出核爆炸的地点、震级,从而推算出核武试验的TNT当量乃至于核弹类型。从这一点分析,目前五常中任何一个国家都具备对全球任何位置核爆炸的探测能力。


(核爆炸多种探测方法)

那除了这些还有别的手段吗?必须的,这就是天眼!铀浓缩活动和核武器试验都必须建造规模庞大的建筑群,即使是躲在地下挖掘工事以及地下核试验井,那些运送建筑材料的车辆设备以及挖出的土石方也会造成地表环境外貌的显著变化。美国在天上有上百颗光学以及合成孔径雷达侦查卫星,精度可以达到米级,有任何不正常的人工建造活动,卫星一扫描都是了如指掌,通过对图像的识别,马上就能判断出你在干嘛甚至是你未来想要干嘛。在上世纪70年代,南非的核武器计划就是被苏联和美国的卫星首先侦查出异动,从而曝光给了全世界,因此想要绕开国际监督,非法发展核武器目前来看从技术上讲基本不可能!

(卫星图像所侦查的某国核浓缩设施变化)


军武吐槽君


我是萨沙,我来回答。

原因很简单,造核弹没有那么简单的。


第一,造核弹需要技术。

掌握核弹技术的科学家并不多,尤其一些第三世界国家的专家就更少。

美国对于这些涉核科学家是保持监视的,注意他们的一举一动,甚至收买他们作为卧底。

一旦某些国家将这些科学家召集在一起,那十有八九就是在从事核武器或者相关的研究工作。

当年台湾试图研究核弹,盟友美国就收买了中山科学研究院副所长张宪义。

张宪义是有名的核物理学者,台湾只要研究核武器是不可能不选择他的。

所以,1988年1月张宪义带着确凿证据逃到美国。

美国立即拿出这些证据,迫使台湾放弃核武器研究。

据说,当时台湾核研究已经接近尾声,预计最多一到二年就可以研究出核弹,由此彻底中止。

其实张宪义逃走的时候,已经秘密为美国中情局服务长达20年。



第二,造核弹需要资源。

别的不说,比如铀矿等资源,就不是随便可以搞定的。

当年我国为了寻找可以制造核武器的铀矿,在苏联专家帮助下花费了多年的时间才找到。

目前制造原子弹的铀矿,主要集中在澳大利亚、加拿大、南非、纳米比亚、哈萨克斯坦、俄罗斯、巴西等几个国家。其他国家如中国和美国也有少量存储。


因为有资源的国家并不多,监控起来也没有这么困难,都在美国的监控下。

其实早在几十年前,美国就和这些国家哪怕苏联达成共识,不允许向别国出售这些东西。

所以,想要制造原子弹的国家,基本都只能依靠在本国寻找铀矿。

比如印度、巴基斯坦都是靠本国稀少的铀矿支撑,造不出多少核弹。

而伊朗本来一直为缺乏铀矿发愁,直到2013年才宣布意外发现一个储量很高的铀矿地区。


第三,研究核武必须有自己的基地。

目前第三世界国家的技术比较落后,想要获得浓缩铀就必须使用离心分离法。

而这些国家的技术大概是美苏60年代水平,必须使用大量离心机进行工作。

这种投入不但耗费巨资,而且设备占地很广,很难逃过美国卫星的监视。

第四,核试验是跳不过监视的。

核试验会有各种迹象,通过地震波的测定就能够探测出是否在搞核武器的研制,通过对大气的探测也能够发展是否在研制核武器。

还有其他很多种方法。

比如美国曾经检测到印度洋中出现异常的闪光现象,认为只要核武器才能造成这种闪光,从而断定是以色列进行了核试验。

而当时甚至现在,以色列并不承认也不否认自己有核武器。


萨沙


天下哪有密不透风的墙?这个世界有绝对的秘密吗?从一个发电量就能分析出是不是在研究核武器,所以不仅仅是美国,世界其他大国的情报体系其实都有能力发现一些所谓“秘密”研制核武器的蛛丝马迹。

关于制造原子弹这件事情,我们先来看一组照片,这是1966年年末美国的KH-7“锁眼”侦查卫星对我国大西北进行的空中拍照侦查。所有核设施在卫星的观测下一览无余,而现代侦察卫星的分辨率已经提高至厘米级,侦查能力相比较60年代有了质的飞跃。

目前国际上成熟的铀浓缩的方式主要有2种:气体扩散法、气体离心法。而应用最为广泛的气体扩散法需要上万台离心机串联工作进行90%以上丰度铀235提纯工作,巨大的厂房会被每天不断在头顶扫描的侦查卫星所发现。而气体扩散法由于耗电量巨大,一般气体扩散工厂都会配备专门的电厂,气体扩散工厂本身和电厂也是难逃空中卫星侦察。下图为美国橡树岭气体扩散工厂航拍照片,整个橡树岭国家实验室占地面积达到40平方公里,根本无法做到隐藏

另外,上述提到的无论是气体扩散法还是气体离心法对电能的消耗量极大,其中气体扩散法的耗能远高于气体离心法。通常来讲一座大型的气体扩散工厂的耗电量不亚于一座中等城市的耗电量,整个冷战期间,美国在核燃料提纯方面的耗电量相当于整个美国发电量的7%。通常通过各级情报人员对发电量的监控也能对比出该地区的异常耗电情况,再通过侦察卫星、情报人员实地考察等手段综合分析该地区的异常情况到底什么。

在核燃料提纯过程中不可能做到核物质的百分之百保密,必然有极微量的放射性物质泄露,包括铯137、氪85、镉113等等。下图为美国WC-135W核侦察机,他可以收集并分析出大气中微量的放射性物质,比如当年通过在东北亚上空采集到的氪85分析出朝鲜利用核废料提纯钚。

还有实验的问题,因为不管是原子弹还是氢弹制造出来之后都必须要走实爆这个环节,既然实爆就不可避免的出现“人造地震”,比如东北亚那些震源0米的。除了从震源上看,地震波也能分析出人造地震和天然地震,天然地震常见震相有纵波(P)、横波(S)和面波,正常来讲大多数天然地震的P波振幅

所以现在根本不存在所谓的“XX偷偷研究核武器”这种说法,更不存在“秘密制造原子弹”,以当今技术根本没有完全保密的核武器研究。


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