美國不搞地下核試驗如何保證核武器的有效性？ 監(jiān)測評估和飛行試驗等工作一個不少

美國B53核炸彈

美國2018年《核態(tài)勢評估》報告指出：“美國必須具備保持和認(rèn)證核武庫安全、安保和有效的能力。”然而自冷戰(zhàn)結(jié)束以來，美國再未研發(fā)過新核彈頭，其最新的核彈頭W88也是在20世紀(jì)90年代初投入現(xiàn)役的。換言之，平均25～30年前開始生產(chǎn)的核彈頭早已超過原來的設(shè)計壽命。那么，在不進(jìn)行地下核試驗的條件下，美國是如何保證核武器安全、有效的呢？

儲備管理程序

B61-4核炸彈測試組件由桑迪亞國家實驗室進(jìn)行飛行試驗

美國核彈頭儲備管理周期包含一系列復(fù)雜但又相互聯(lián)系的程序，當(dāng)庫存老化或政策變化時，要么進(jìn)行現(xiàn)代化改造，即改動、改型、延壽，要么使武器退出現(xiàn)役，并進(jìn)行拆卸與處置。

洛斯阿拉莫斯國家安全實驗室正在鑄造钚彈芯

監(jiān)測評估

監(jiān)測評估主要是對儲備彈頭進(jìn)行定期隨機(jī)抽樣，并對抽出樣品進(jìn)行從系統(tǒng)級到部件/材料級的試驗。

拆卸與檢查 以可控方式進(jìn)行，即拆卸、檢查從生產(chǎn)線或從軍方抽取的彈頭樣品，確定是否存在異常狀況，同時保留彈頭部件供后續(xù)評估。在拆卸過程中檢查是否有顏色變化、劃痕、表皮脫落等。

飛行試驗

拆卸與檢查后，將彈頭改造成“聯(lián)合試驗組件”。在“聯(lián)合試驗組件”中，钚和鈾使用替代材料或在原位置上安裝一個重量、重心和慣性力矩完全相同的密封數(shù)據(jù)記錄裝置?！奥?lián)合試驗組件”可采用不同配置，總之要盡可能展現(xiàn)武器的初始狀態(tài)。飛行試驗由NNSA與空、海軍聯(lián)合進(jìn)行，由軍方相應(yīng)作戰(zhàn)司令部負(fù)責(zé)實施。

部件試驗與材料評價

對拆卸彈頭部件、材料進(jìn)行進(jìn)一步試驗，以評估部件功能、變化趨勢、老化特征。試驗既可采用無損評價技術(shù)，如X光輻射照相、超聲波檢查、電氣試驗和尺寸測量等，也可采用破壞性評價技術(shù)，如材料強(qiáng)度和爆炸性能測試、化學(xué)評估等。

在拆卸、檢查、試驗后，大部分核彈頭被重新組裝并送回核武庫，但也有部分核彈頭接受了破壞性檢查，致其彈芯和其它部件毀損。接收破壞性檢查的彈頭直接從儲備中退役。作為核爆裝置的主要構(gòu)成部分，初級的彈芯和次級的罐裝組件每年都要進(jìn)行破壞性試驗。美國的核武器彈芯在2016財年、2017財年分別進(jìn)行了3次、1次破壞性試驗，擬在2018財年、2019財年分別進(jìn)行12次、24次破壞性試驗；罐裝組件在2016財年、2017財年分別進(jìn)行了7次、12次破壞性試驗，擬在2018財年、2019財年分別進(jìn)行13次、15次破壞性試驗。

維護(hù)

核彈頭的維護(hù)包括有限壽命部件更換和微小改動。

重大問題研究

若在實驗、評估、監(jiān)測或其它活動中發(fā)現(xiàn)異常情況，則需進(jìn)行調(diào)查、分析，明確其對彈頭安全性、安保性、可靠性和其它戰(zhàn)技指標(biāo)的影響，并提出相應(yīng)對策建議。

現(xiàn)代化改造

迄今為此，美國核彈頭現(xiàn)代化改造包括改動、改型和延壽三種方式。改動是指結(jié)構(gòu)件的更換或?qū)χ饕M件進(jìn)行規(guī)定的檢驗，并解決發(fā)現(xiàn)的缺陷和部件退化問題。其不影響武器的使用、勤務(wù)和維護(hù)保養(yǎng)特性。

改型是對主要組件設(shè)計上的改變 ，可提高失效門檻，增強(qiáng)安全性，延長有限壽命部件使用時間，解決發(fā)現(xiàn)的缺陷和部件退化問題，是更為全面的現(xiàn)代化改造。

核彈頭的壽命一般為20年，通過延壽計劃可再延長20～30年，并增強(qiáng)安全性，解決存在缺陷。

潘太克斯廠

拆卸與處置

退役彈頭的拆卸工作在潘太克斯廠進(jìn)行，目前年拆卸量300枚左右。至1991年蘇聯(lián)解體時，美國共生產(chǎn)約70 000枚核彈頭。庫存彈頭最多的年份是1967財年，為31 255枚。因此，美國退役彈頭的拆卸工作量非常大。美國能源部曾于2011年5月發(fā)布戰(zhàn)略計劃，打算到2022財年末時先將2009年前退役的核彈頭拆解完畢。2015年4月，NNSA又對這一計劃進(jìn)行了調(diào)整，有望提前一年完成任務(wù)。