114.1952年：常春藤麦克氢弹

　　理查德·加尔文（Richard Garwin，1928—）

　　从空中拍摄到的常春藤麦克氢弹爆炸产生的蘑菇云。

　　“三位一体”核弹（1945年），铀浓缩（1945年），国际热核聚变实验堆（ITER）（1985年）

　　原子弹使用铀—235或钚（plutonium）这样的燃料利用核裂变反应释放出巨大的爆炸威力。如果工程师要制造出威力更大的炸弹，他们就要利用氢核聚变（hydrogen fusion）而不是裂变了。但要使氢原子发生核聚变并不是一件容易的事情，它需要极高的温度和压力，就像太阳内部的环境一样。有一种产生这样环境的方法：传统核弹。

　　因此常春藤麦克氢弹有着这样的设计：传统炸弹爆炸将处于临界质量的钚压缩在一起发生核裂变，核裂变释放的能量产生高温高压的状态，使氢原子发生核聚变。工程师需要克服的困难有两个：首先，他们需要在正确的时间正确的地点放置一批正确种类的氢原子；其次，由于核反应产生的辐射压力会使炸弹四分五裂，工程师需要保证所有的材料聚合在一起的时间足够长，从而触发核聚变过程。

　　世界上第一枚氢弹—―1952年是由美国物理学家理查德·加尔文设计的“常春藤麦克”（Ivy Mike）—―使用的是放在真空瓶中的液态氘。尽管这一方法成功了，但它并不是一枚具有实用性的可靠的炸弹。突破来自于氘化锂—― 一种被中子轰击后会分解为氚的固体—― 的使用。

　　外壳没什么神秘的—―它只是一块1英尺（30厘米）厚的超坚固的钢铁而已。裂变过程中产生的辐射和中子的速度大于冲击波，理解这一点很重要。正因如此，核聚变才可以在炸弹分裂前被触发。由于军事机密的关系，并不是所有的事情都一清二楚。但根据成功的核试验，我们知道工程师解决了这个问题。

　　在允许的时间内可以在反应过程中再加入另一个阶段，因此氢弹爆炸时可以再点燃另一枚氢弹。这就是苏联的沙皇氢弹（Tsar bomb）中所采用的机制，它是人类制造过的威力最大的炸弹，相当于5000万吨TNT爆炸时的威力。■ 工程学之书