美国秘密研制威力巨大的伽马射线炸弹

提供公正平台创造宽容环境

WELCOME TO SCIENCEHUMAN.COM 科学人 网站

树育健康心态共谋高尚事业

网站首页

科学新讯

新闻发布

科学论坛

会员之家

科学艺术

下载中心

科学热点科学新论专家论坛科学观察科学讨论科学杂谈科学轶趣科学成果科学论文

美国秘密研制威力巨大的伽马射线炸弹

http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2004-01-11

　　《科学人》网站综合报道英国《新科学家》杂志2003年8月13日最早披露，美军方正计划在5年内研制成功这种不亚于核弹却几乎没有核污染的新型武器。随着这一消息公开，世界各地报刊纷纷转载，成为世界关注焦点，也引起了许多国家的猜疑。

《新科学家》报道称，只要1克这种物质被引爆，就能产生相当于50公斤烈性炸药(TNT)的爆炸当量，甚至带来相当于常规弹头数千倍的杀伤力—这就是美国国防部《军用关键技术清单》中“伽马射线弹”的威力。

可能成为美军未来的终极杀手锏　　

　　多年以来，科学界早已知道某些元素如铪的内核存在一种高能状态，在它向低能状态过渡的漫长衰变期内，原子核可以持续辐射出高能伽马射线，其强度数千倍于常规化学炸药。例如，铪178的一种同位素异形体“铪178^m2”，半衰期为31年，正是伽马弹的绝佳原材料。

　　然而，处于自然状态下的“铪178^m2”自发进行的伽马射线辐射太耗时、低效。正在这一背景下，1999年，位于得克萨斯州达拉斯的得州大学专家卡尔·柯林斯宣布，他率领的研究团队利用低能X光引爆“178^m2”，成功地人工激发了60倍的射线辐射，从理论上说，激发的辐射能量还可大规模提高。

　　美国国防部目前对有可能成为美军终极杀手锏的伽马弹的前景推崇备至。国防部《军用关键技术清单》上赫然写道：“(伽马弹)超常规的能量密度势必引发军备领域的革命。”

原料不超过0.0001克

　　卡尔等人采用的办法其实并不稀奇：他们用一束低能的X射线照射、撞击“铪178^m2”的原子核，使游离于内核附近的电子吸收外来光子能量而被激活。结果，“铪178^m2”原子核内电子与构成内核质量主体的质子、中子的总能量平衡被打破，“铪178^m2”的原子核竟射出60倍于X射线的伽马射线能量辐射。

　　近日，阿拉巴马州的“SRS科技”公司已获订单，要求他们从核废料中分离、再生“铪178^m2”，但必须严格限定在0.0001克以内。该公司首席科学家希尔·罗伯茨自豪地宣称，5年内一定会掌握大批量生产铪178^m2的技术，以便以“克”为量级制造铪178^m2。

铪178^m2跟浓缩铀一样贵重

　　0.0001克的铪178^m2看似微不足道，但对于伽马弹这种爆炸威力强劲的“终极能源”，其实已经不少。如能全部加以控制，1克铪178^m2爆炸产生的能量约为50公斤TNT当量。而且提炼铪“178^m2”与浓缩核弹原料铀的成本几乎旗鼓相当。虽然作为超级炸弹铪178^m2的原料价格也会如同浓缩铀般不菲，每公斤估计不下数万美元，但与浓缩铀不同的是，任何剂量的铪178^m2都可作为原料，不像制造核弹对浓缩铀用量有临界值要求，其潜在价格可能会更高。

重大物理发现，100%理论预期

应当说，美国科学家的工作完全证实了中国学者An. Lee 早在1997年以前就提出的一项物理理论发现。这一结果可以说是理论和实践的完美结合，物理学上的一项重大突破——康普顿效应发生机理得到了纠正和澄清。

An. Lee 研究发现，X射线能够致使原子核激发作衰变并发射正电子，而后正电子湮灭发射康普敦射线，随后原子核能级自发调整，会发射各种射线（包括伽马射线）而返回到基态。由于原子核的电荷结构发生最显著的改变，原子核所发射射线的能量大小受决定于X射线所激发原子核同所能回到的稳定原子之间的质量及能量差。

关于这一理论的文章发表在书名为Fundamental Open Problem In Science At The End Of The Millennium 第55页上, 该书由Hadronic Press, Inc. 出版。An. Lee 在文章中还指出，有些原子核受到特定能量的X射线照射后，原子核受到激发，在返回到那些基态原子核的过程中除了发射正电子以外，还可能辐射某些粒子，不仅仅是伽马射线。

据An. Lee讲，这篇文章最先投递到《Nature》杂志而被退回，后投到《Physics Essays》被要求修改，但很长时期未能予以发表。后由美国Hadronic Press, Inc. 出版。一项重大理论的突破就是这样，理论的最先提出往往不为人们所理解和重视，但是，科学的发展绝不是一切权势所能阻挡的。