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核武器

文出維基大典

核武器(英語Nuclear weapon),省稱核武,亦曰核子武器,乃爆裂之兵也。其理不假硝磺,乃逬析原核,激其離合,以生大變。發機之頃,逬溢雷霆之威。其烈也,摧城拔木,鎔金銷石;劫火所及,糜爛城邑,殺傷無算。環顧宇內凶器,莫之與京。[一]:第三十五段

一九四五年七月十六日,新墨西哥州首次核試,起爆後零點零一六秒之火球,其頂高約二百公尺

世或分而名之,裂變者曰原子彈,聚變者曰氫彈。然二者之能,皆出於核,故美國國防部所刊格拉斯通(Samuel Glasstone)、多蘭(Philip J. Dolan)之書,統稱核武。[二]:6或裂其重,或合其輕;名雖有二,源實出一。其後列國競造,試爆之數,踰於二千;擁核之邦,今凡有九。[三][四]其源流利害,詳於下章。

原理

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物之質能,本可相易。愛因斯坦於一九〇五年明言之,史密斯(Henry DeWolf Smyth)撰美國官報,即以質能相當為綱。[五]:§1.1、§1.4其式曰:

式中為能,為質,為光速。質之微損,可化鉅能,核武之理,本乎此焉。

原核之內,質子、中子相維,其力遠強於原子之相聯;故等質而較,核能之鉅,非化學之能所能比。[二]:4核之變化,非盡釋能,必其質有所損,乃有能出;欲其能足以成爆,又須其變自相繼續。[二]:4–5質損而能生,變續而爆成。能之大者,其道有二,曰裂變,曰聚變。核爆之所恃,盡在於斯。

凡游離之中子入可裂之核,核即分而為二,釋能甚鉅,其所分之小核,謂之裂變之產。[二]:5鈾或鈽一磅盡裂,所釋之能,當三硝基甲苯(TNT)八千噸(美制短噸)之爆。[二]:5每裂一核,約釋二億電子伏特之能。[五]:§6.32一核兩分,輕重不齊;質有微損,能乃鉅出。[五]:§1.54裂變之大略,如此而已。

天然之鈾,二種同位相雜,鈾二三八居百分之九十九點三,鈾二三五居百分之零點七,而易裂者乃其少者。鈽二三九,天然罕有,以鈾二三八造之。[二]:5天之所予,寡而易裂;人之所造,鈽出於鈾。故造彈之家,或分鈾之同位,或造鈽於爐中。[五]:第六章、第九章二途並進,原料乃備。

與投於廣島者同型之彈,戰後所製,其照於一九六〇年解密

一中子致一裂,所生中子若多於一,則裂數驟增,其能隨之大出,此即鏈式反應之理。[五]:§2.3然中子或逸出於外,或為他物所吞。料愈大,則逸者愈寡;及生之與失,適相均平,其大小謂之臨界。[五]:§2.7不及其度,鏈不自繼;踰乎其度,裂乃自滋。故造彈之要,在合數塊未臨界之料,速聚為一。其顯法,以一塊為彈丸,發之於礮管,以擊彼塊;其器略近常礮,而新難甚多。[五]:§12.19所以務速者,蓋恐其未聚而先爆也。

一九五二年十月三十一日,美國首試熱核之器

聚變者,二輕核相合,成一重核,亦釋大能。[二]:5其事待極高之溫而後成,故謂之熱核。重氫一磅盡合,所釋之能,約當三硝基甲苯二萬六千噸。[二]:5聚變所出之高能中子,又能裂鈾二三八,故合裂、聚二變於一器,可成極烈之爆,其能大抵裂聚各半。[二]:6裂者取其重,聚者取其輕;裂者以中子為媒,聚者以高溫為火。世所謂氫彈,即此類也。

核武之威,以當量計之,謂其爆能當三硝基甲苯幾何;千噸者曰千噸當量,百萬噸者曰百萬噸當量。[二]:6兩次所投於日本者,及一九四六年比基尼之試,其能約略各當二萬噸。[二]:6等重而較,核爆之能數百萬倍於化學之爆;其溫數千萬度,常爆不過數千度。[二]:6–7溫之懸殊既甚,能之分散亦異。凡裂變之彈爆於四萬英尺以下之空,其能三成五為熱輻射,五成為衝擊之波;餘一成五為核輻射,五分發於初爆,一成延於其後。[二]:7–8熱以灼物,波以摧堅;初射傷生,餘射遺患。此核爆之所以異於常爆也。

創製

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一九三九年正月初,哈恩(Otto Hahn)、施特拉斯曼(Fritz Strassmann)在德國刊文於《自然科學》,證以中子擊鈾,所生有鋇之同位。[六]其時弗里施(Otto Robert Frisch)、邁特納(Lise Meitner)皆自德國流亡,推之以為鈾核受中子,分為略等之二,釋能至鉅,其事遂名裂變。[五]:§1.53二月,二人刊其說於《自然》。[七]一證其物,一明其理;裂變之名,由是而立。是歲論者蜂起,至十二月,所刊之文近百篇。[五]:§1.53

一九三九年八月二日,愛因斯坦致羅斯福書之掃描

是年七月,西拉德(Leo Szilard)、維格納(Eugene Wigner)往見愛因斯坦;未幾,三人又與薩克斯(Alexander Sachs)議之。[五]:第三章八月二日,愛因斯坦致書美國總統羅斯福。其書論之,以為鈾之鏈式反應或可致於大塊之中,因可造彈;新式之彈,威力極大,雖未敢必,然一彈載舟入港而爆,或可盡毀其港及其鄰地。[八]是秋,薩克斯持其書陳說於總統,總統乃設鈾務顧問委員會。[五]:第三章學人之謀,達於元首;鈾務之會,自此而興。美國官府之力,漸入其事矣。

其後美國傾力造彈,格羅夫斯(Leslie R. Groves)總其事,奧本海默主其試,費二十億美金。築城立廠,綿亙原野;鳩工聚學,窮極心力。[五]:附錄六一九四五年七月十六日晨五時三十分,首彈試爆於新墨西哥州阿拉莫戈多空軍基地,其地在阿布奎基東南一百二十英里,彈置鋼塔之上。陰雲雷雨,迄於臨發;鋼塔孤峙,屹於荒原。陸軍部告示稱之,以為其成踰於眾望,人類由是入於原子之世。[九]

一九四九年八月二十九日,蘇聯試其首彈,美、蘇核備之競,由是而起。[三]一九五二年十月三日,英國繼試;是年十一月一日,美國首試氫彈。[三]一九五四年三月一日,美試「布拉沃」(Castle Bravo)於馬紹爾群島,當量一千五百萬噸,其落塵所及,當地居民、駐守之兵、日本漁舟「福龍」,皆受其染。[三]一九六〇年二月十三日,法國試之;一九六四年十月十六日,中國試之。[一〇]一九六一年十月三十日,蘇聯爆巨彈於北極新地島,當量約五千萬噸,三千三百倍有奇於廣島之彈。[一一]美蘇相角,其試益繁;英法中繼,其國益眾。五國之有核,至是皆備。

其後一九七四年五月十八日,印度試其首彈。[一〇]一九九八年五月,印度復試,巴基斯坦繼之。[三]二〇〇六年十月九日,朝鮮試爆,迄二〇一七年凡六試。[三]南亞二邦,先後並試;朝鮮一國,六度相仍。自一九四五年至一九九六年,天下試爆踰二千次,行於大氣者五百有餘,四分而居其一。[三]今擁核者凡九國,以色列亦與焉。[四]核武之擴,由五而九,其勢若此。

威力

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一九四五年八月六日,廣島上空之原子雲,煙高二萬英尺

一九四五年八月六日上午八時十五分,美軍投彈於廣島,彈離機四十三秒,爆於城上六百公尺。[一二]火球之心,熱踰百萬度;一秒之間,其半徑踰二百公尺;爆心之地,地表熱至三千度至四千。[一二]熱與射線,四面迸發;氣受其熱,鼓為暴風。是時城中約三十五萬人,至是年十二月之末,死者約十四萬。[一三]距爆心一點二公里之內,當日死者約半;愈近爆心,死者自八成以至於盡。[一三]其數以急性輻射之患既息為斷。

一九四五年八月九日,長崎上空之雲柱,高踰六萬英尺
長崎所投彈之模型

越三日,八月九日上午十一時零二分,第二彈爆於長崎,其核為鈽。[一四]時城中約二十四萬人;至是年十二月之末,死者七萬三千八百八十四,傷者七萬四千九百零九,屋之毀者一萬八千四百零九,居全城三成六。[一五]傷者未死,病隨年至;熱波射線,其禍未已。[一五]二城死傷之數,皆以是年之末為斷,其後輻射之患,歷數十年不絕。[一二]

國際法院論核武之性,以為其爆不獨釋熱與能,兼發強烈持久之輻射,其毀滅之力不可囿於一時一地,足以盡毀文明及大地之生態。[一]:第三十五段[一六]輻射所及,健康、農事、資源、生齒,皆被其害;遺患後世,致其遺傳之缺。[一]:第三十五段時不能限,地不能囿;禍及當代,殃延後昆。法院因謂論其合法與否,不可不察此性。[一]:第三十六段

約束

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一九四六年正月二十四日,聯合國大會首議,全體一致,設委員會,其職兼及除各國軍備中之原子武器。[一]:第一百零一段一九六三年八月五日,美、英、蘇三國簽部分禁試之約,禁試於大氣、水下、外太空,而地下不與焉;法、中二國,未入其約。[三]禁其在天,禁其在水;地下之試,猶得而行。其後試爆,多轉入地下。[三]

一九六八年七月一日,《不擴散核武器條約》開簽於倫敦、莫斯科、華盛頓,一九七〇年三月五日生效。[一七]約以一九六七年正月一日以前曾造且爆核器者,為有核之國。[一八]有核者不得授人,無核者不得自造;且各締約國,皆許以誠意議止核備之競,以底於裁核。[一八]國際法院釋其第六條,以為其責不止於議,乃在必成全面之裁核。[一]:第九十九段[一九]然印度、巴基斯坦、以色列,終未入約;朝鮮則於二〇〇三年正月宣告退約。[二〇]約之所及,未遍天下也。

一九九六年九月,《全面禁止核試驗條約》開簽;至二〇二六年八月,簽者一百八十八國,批准者一百七十九,約猶未生效;俄國且於二〇二三年十一月撤其批准。[三]二〇一七年七月七日,聯合國外交會議通過《禁止核武器條約》,九月二十日開簽;二〇二〇年十月二十四日,第五十國交存批准,約遂於二〇二一年正月二十二日生效。[二一]一禁其試,一禁其有;禁試之約未行,禁有之約先立。二約之效,猶視諸國之從違焉。

中國之試首彈也,政府即日發表聲明,宣言「中國在任何時候、任何情況下,都不會首先使用核武器」,並倡召開世界各國首腦會議,議全面禁止、徹底銷毀核武器。[二二]自誓不先,兼倡全禁;一日之內,二事並舉。此其核策之大要也。

一九九四年十二月,聯合國大會以核武之威脅、使用,合於國際法否,請國際法院發諮詢意見。[一]:第一段一九九六年七月八日,法院答之,以為核武之用,與人道法之要求,殆難相容;然以今之國際法及所得之事實,於國家存亡所繫、極端自衛之時,其用之合法與否,不能遽斷。[一]:第九十五段、第九十七段[二三]其用也,難容於人道;其斷也,猶懸於自衛。是非之決,猶俟來者。

斯德哥爾摩國際和平研究所(SIPRI)於二〇二六年六月八日刊其年鑑,謂至是年正月,九國核彈頭都凡一萬二千一百八十七枚,可備軍用者九千七百四十五;俄、美二國,合擁軍儲之八成三。[四]冷戰以後,退役之彈拆卸,向速於新彈之部署,故總數歲減;今拆卸漸緩,新造漸亟,其勢或將轉增。[四]舊者漸拆,其速日緩;新者迭造,其勢日亟。核武之存廢,世猶聚訟焉。

疑義

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核武之事,記載互異、論斷未一者,略陳如次。廣島死者,市府約為十四萬,和平紀念資料館謂其上下一萬。[二四]長崎死者,一九五〇年保存委員會計為七萬三千八百八十四,市府所採,則曰七萬有餘。[一四]美國試爆之數,聯合國曰一千零三十二,軍控協會(Arms Control Association)曰一千零三十,併美英合試則為一千零五十四。[三][一〇]蘇聯巨彈之當量,《原子科學家公報》作五千萬噸,《航空與太空》作五千八百萬噸。[一一][二五]國際法院自衛一斷,法官七對七,院長以決定票定之。[二六]數有參差,說有異同。諸說並存,以俟考焉。

據

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  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 International Court of Justice《Legality of the Threat or Use of Nuclear Weapons, Advisory Opinion of 8 July 1996》第二百二十六頁。I.C.J. Reports 1996以一九九六年刊諸The Hague。
  2. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 S. Glasstone, P. J. Dolan《The Effects of Nuclear Weapons》。U.S. Department of Defense; Energy Research and Development Administration以一九七七年刊諸Washington。
  3. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 End Nuclear Tests Day – History United Nations - 訪於二〇二六年十月六日。
  4. 1 2 3 4 Increasing focus on nuclear weapons amid heightened escalation risks—new SIPRI Yearbook out now Stockholm International Peace Research Institute - 訪於二〇二六年十月六日。
  5. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Smyth氏(名H. D.)《Atomic Energy for Military Purposes》。Princeton University Press以一九四五年刊諸Princeton。
  6. ↑ O. Hahn, F. Strassmann. Über den Nachweis und das Verhalten der bei der Bestrahlung des Urans mittels Neutronen entstehenden Erdalkalimetalle. Die Naturwissenschaften. 1939, 27: 11–15. doi:10.1007/BF01488241.
  7. ↑ L. Meitner, O. R. Frisch. Disintegration of Uranium by Neutrons: a New Type of Nuclear Reaction. Nature. 1939, 143: 239–240. doi:10.1038/143239a0.
  8. ↑ Letter from Albert Einstein to FDR, 8/2/39 PBS American Experience - 訪於二〇二六年十月六日。原辭:「it is conceivable — though much less certain — that extremely powerful bombs of a new type may thus be constructed. A single bomb of this type, carried by boat and exploded in a port, might very well destroy the whole port」。原書藏羅斯福總統圖書館,此據其轉錄。
  9. ↑ 史密斯報告附錄六,陸軍部一九四五年七月十六日新墨西哥試爆告示。原辭:「Success was greater than the most ambitious estimates.」又:「Mankind's successful transition to a new age, the Atomic Age, was ushered in July 16, 1945」。
  10. 1 2 3 The Nuclear Testing Tally Arms Control Association - 訪於二〇二六年十月六日。
  11. 1 2 The untold story of the world's biggest nuclear bomb Bulletin of the Atomic Scientists - 訪於二〇二六年十月六日。
  12. 1 2 3 1) The Atomic Bombing and the Spirit of Hiroshima City of Hiroshima - 訪於二〇二六年十月六日。
  13. 1 2 Q. How many people died because of the atomic bombing? City of Hiroshima - 訪於二〇二六年十月六日。
  14. 1 2 1945.8.9 At 11:02 a.m. Nagasaki Peace - 訪於二〇二六年十月六日。
  15. 1 2 Damage caused by Atomic bombing Nagasaki Peace - 訪於二〇二六年十月六日。
  16. ↑ 原辭:「The destructive power of nuclear weapons cannot be contained in either space or time. They have the potential to destroy all civilization and the entire ecosystem of the planet.」
  17. ↑ Treaty on the Non-Proliferation of Nuclear Weapons (1 July 1968) CVCE - 訪於二〇二六年十月六日。
  18. 1 2 Treaty on the Non-Proliferation of Nuclear Weapons: Text of the Treaty United Nations Office for Disarmament Affairs - 訪於二〇二六年十月六日。
  19. ↑ 原辭:「the obligation involved here is an obligation to achieve a precise result — nuclear disarmament in all its aspects」。
  20. ↑ The Nuclear Nonproliferation Treaty (NPT) at a Glance Arms Control Association - 訪於二〇二六年十月六日。
  21. ↑ 2017 Treaty on the Prohibition of Nuclear Weapons International Committee of the Red Cross - 訪於二〇二六年十月六日。
  22. ↑ 中国政府关于全面禁止和彻底销毁核武器的声明 中華人民共和國外交部 - 訪於二〇二六年十月六日。
  23. ↑ 原辭:「the use of such weapons in fact seems scarcely reconcilable with respect for such requirements」;又:「it cannot reach a definitive conclusion as to the legality or illegality of the use of nuclear weapons by a State in an extreme circumstance of self-defence, in which its very survival would be at stake」。
  24. ↑ Devastation Hiroshima Peace Memorial Museum - 訪於二〇二六年十月六日。
  25. ↑ King of the Bombs Air & Space Magazine - 訪於二〇二六年十月六日。
  26. ↑ ASIL Insights, Volume 1, Issue 5 American Society of International Law - 訪於二〇二六年十月六日。