【探秘美国地下核试验场】 罗布泊核爆区现状

　　20世纪中叶，美苏两个超级大国为了争夺霸权，拼命扩充核武库，频繁进行地下核试验，今天这一切已成过去，但很多人仍然对这段历史感兴趣，本文就通过介绍美国内华达地下核试验场的情况，带你一探究竟。
　　
　　美国的惟一
　　内华达地下核试验场（简称NTS），位于内华达州首府拉斯维加斯西北约150千米处，附近群山绵延，还有荒芜沙漠，原则上属美国空军管辖，同时又是能源部租用地（美国核武器预算编列在能源部）。
　　1951年至1963年，这里被当作美国大气层内核试验场。但1963年美、英、苏三国签署了《部分停止核试验条约》，除了地下核试验之外的一切核试验都被禁止，内华达地下核试验场就成为美国本土惟一的核试验场。直到1987年，这里每年进行十余次地下核试验，由能源部统一管理，洛斯阿拉莫斯和劳伦斯・利弗莫尔两个军事研究所实际操作。
　　内华达地下核试验的方法大致可分为两种。第一种是在垂直隧道底部引起爆炸，这称为“爆炸当量（威力）开发试验”，是一种传统地下核试验手段，试验目的是测试各型核弹的威力或可靠性。第二种是“核影响调查试验”，通常是在地下挖掘向四周水平辐射的隧道，总长度约10千米，在隧道内精确控制小当量核装置爆炸过程，研究对核弹头、人造卫星或通信设施等产生的影响。因为在受到核攻击的情形下，这些设施易被放射线或电磁脉冲破坏，影响整个作战系统的正常运转，甚至威胁己方的核反击能力，所以开发出受到核攻击仍能幸存的技术非常重要。
　　
　　核爆瞬间
　　美国在内华达地下核试验场进行“爆炸当量（威力）开发试验”的操作过程，已经简略公布于世。
　　首先，要选好每次地下核试验的位置，用重达200吨的钻岩机垂直打孔，孔径大小则根据试验规模，一般为1~4米不等，深度为100～1500米不等。垂直隧道打钻完成后，再从底部选定的爆炸点沿水平方向挖掘几百米长的隧道，隧道末端要安放容器，容器中放置仪器，测量核爆炸各种参数。
　　然后，将1个里面放着试验用炸药的细长钢铁容器吊放到垂直隧道的底部。这个钢铁容器内放有2种“次临界”裂变物质（试验时会将它们“合并”，达到临界状态，从而引发核爆炸）。接着，从这个钢铁容器顶端引出很粗的绝缘电线到控制室，一切准备就绪。在科学家的注视下，试验员将接通电路，之前要反复模拟。一旦电路被接通，就会发生核爆炸。
　　如果这时可以安然无恙地在隧道中观察，就会发现黑暗的地下不时闪烁着耀眼的光芒，能量通过核裂变反应或者核聚变反应，瞬间被释放出来，同时抛出强烈的伽马射线和X射线，并以近乎光速向四周散射高密度中子。核爆炸千万分之一秒后，核爆中心的温度便上升到数千万摄氏度，压力也随之达到地面大气压的数千倍！
　　安放核炸药的钢铁容器及周围坚固的岩石，一眨眼工夫就会在高温高压下变成气体，只需几十分之一秒就会以惊人的压力扩张到岩洞外沿。当光芒消失时，核爆中心下面岩石会出现1个直径十几米的地下空洞，如果有人能在这里观察，会看到岩浆沸滚着、蒸发着，缓慢地流向空洞底部……
　　另一方面，受核爆冲击波影响，岩洞深处会出现无数龟裂，同时蒸汽与放射性气体在巨大的压力下被“塞”进龟裂中，还有可能向周边引发地震波。一旦向上的地震波达到地表，大地便瞬间向空中“蹦跳”。之后，随着压力消逝，地面凹陷处便会形成一个火山口。
　　在核爆炸1分钟后，积存在刚形成的地下空洞底部的岩浆便生成岩浆池。不过随着周围岩石不断吸取爆炸产生的热量，最终空洞内岩浆的温度会下降，并重新凝固。
　　以上就是当年在内华达沙漠进行地下核试验的“瞬间”，每年十余次。
　　但每次地下核试验的规模是不一样的，换算为高能TNT炸药的威力，则每次相当于1000吨至10万吨以上不等。通常在地下核试验后，垂直隧道内会出现两种情况：要么隧道内岩石冷却较快，停止运动，地表无变化；要么爆炸能量过大，岩石运动剧烈，地表塌陷，产生“人工火山口”，其直径有时能达到200米，深20米以上，类似的火山口在内华达试验场上有200多个。如果通过侦察卫星或航拍飞机发现内华达沙漠产生了新的火山口，那么就能推断美国又进行了地下核试验。
　　
　　新时代新问题
　　最早的实用型氢弹全长7.47米，直径1.55米，重21吨，最大当量为25兆吨。但是后来人们了解到，核爆炸当量再大，大部分爆炸能量也仅向空中释放，并未增强实际杀伤效果，还带来了制造、运输、投送的一系列难题。随着时代发展，核武器逐步倾向于小型化，现在美国核武器就已实现――最大的是洲际弹道导弹“大力神”Ⅱ型携载的W53型氢弹弹头，当量为9兆吨，重量为4吨（这个当量/重量比值是早期不可想象的）；最小的原子弹重量仅25千克，为手提式，一个人就能搬运；两者中间还有大大小小的核炮弹、核鱼雷等。
　　虽然20世纪90年代末，实验室开始用计算机模拟软件开发新型核弹，但没有经过实际试爆，依然无法确认是否达到设计性能，因此美国核武器还是要到内华达去做试验，而对爆炸装置、周边环境等复杂变量的精确控制就成为新的难题。
　　顺便指出，地下核试验表面上避免了放射性物质散布到大气中，但它绝不可能保证完全不泄漏。事实上，如果核爆炸的威力过大，或垂直挖掘的隧道深度不够，或地层不坚固，就会导致周边岩石土壤向核爆中心塌陷，形成巨大的地表凹陷或裂缝，而放射性气体可以通过塌陷的岩石间的缝隙散射到地面。
　　例如1970年美国的一次地下核试验，放射性气体飘到了加拿大境内。1971年瑞典也检测到前苏联进行地下核试验时泄漏的放射性物质。另外，20世纪80年代，尽管美国秘密进行地下核试验，但前苏联会马上向世界公布美国进行地下核试验的消息，据称，前苏联往往就是靠捕捉大气中微量放射性元素变化（这要靠特工采集），或者探测核爆炸产生的直达地球内部的爆震波，推论出美国地下核爆炸进展。
　　当然，核武器的威力已经超越了人类可以承受的极限，各国对于核武器开发和试验越来越持谨慎态度，以致今天的大多数人已很少想起地下核试验了。但愿这种融汇了尖端科技和高质量工程作业的试验，可以永远成为历史。