美國不進行地下核試驗,如何儲備管理核武器?

美國B53核炸彈

美國2018年《核態勢評估》報告指出:“美國必須具備保持和認證核武庫安全、安保和有效的能力。”然而自冷戰結束以來,美國再未研發過新核彈頭,其最新的核彈頭W88也是在20世紀90年代初投入現役的。換言之,平均25~30年前開始生產的核彈頭早已超過原來的設計壽命。那么,在不進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

美國不進行地下核試驗,如何儲備管理核武器?

B61-4核炸彈測試組件由桑迪亞國家實驗室進行飛行試驗

美國核彈頭儲備管理周期包含一系列復雜但又相互聯系的程序,當庫存老化或政策變化時,要么進行現代化改造,即改動、改型、延壽,要么使武器退出現役,并進行拆卸與處置。

美國不進行地下核試驗,如何儲備管理核武器?

洛斯阿拉莫斯國家安全實驗室正在鑄造钚彈芯

監測評估

監測評估主要是對儲備彈頭進行定期隨機抽樣,并對抽出樣品進行從系統級到部件/材料級的試驗。

拆卸與檢查 以可控方式進行,即拆卸、檢查從生產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“聯合試驗組件”。在“聯合試驗組件”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據記錄裝置。“聯合試驗組件”可采用不同配置,總之要盡可能展現武器的初始狀態。飛行試驗由NNSA與空、海軍聯合進行,由軍方相應作戰司令部負責實施。

部件試驗與材料評價

對拆卸彈頭部件、材料進行進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,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,如材料強度和爆炸性能測試、化學評估等。

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成部分,初級的彈芯和次級的罐裝組件每年都要進行破壞性試驗。美國的核武器彈芯在2016財年、2017財年分別進行了3次、1次破壞性試驗,擬在2018財年、2019財年分別進行12次、24次破壞性試驗;罐裝組件在2016財年、2017財年分別進行了7次、12次破壞性試驗,擬在2018財年、2019財年分別進行13次、15次破壞性試驗。

維護

核彈頭的維護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、監測或其它活動中發現異常情況,則需進行調查、分析,明確其對彈頭安全性、安保性、可靠性和其它戰技指標的影響,并提出相應對策建議。

現代化改造

迄今為此,美國核彈頭現代化改造包括改動、改型和延壽三種方式。改動是指結構件的更換或對主要組件進行規定的檢驗,并解決發現的缺陷和部件退化問題。其不影響武器的使用、勤務和維護保養特性。

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

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

美國不進行地下核試驗,如何儲備管理核武器?

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行,目前年拆卸量300枚左右。至1991年蘇聯解體時,美國共生產約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月發布戰略計劃,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又對這一計劃進行了調整,有望提前一年完成任務。

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

圖文簡介

美國核彈頭儲備管理周期包含一系列復雜但又相互聯系的程序,當庫存老化或政策變化時,要么進行現代化改造,即改動、改型、延壽,要么使武器退出現役,并進行拆卸與處置。