粒子

时间:2024-05-13 00:20:09编辑:优化君

粒子束武器是指什麽武器

所谓粒子束武器,是将电子、质子或离子等粒子,利用粒子加速器加速到光速的0.6~0.7倍,然后发射出去。当粒子在前进方向上遇到障碍物时,粒子所带有巨大的动能就传输到障碍物上,使其毁坏。它能够穿过云雾,又不怕反射,这使它比激光武器略胜一筹。人们估计,用它对付带有核弹的洲际导弹,是很有效的。 但是,要制造粒子束武器,却是一项极其困难的任务。这里至少要“过五关”。 第一是能源要强。根据计算,要把导弹弹体击穿,需要粒子束武器的能源产生能量3千万焦耳、脉冲宽度百万分之一秒的脉冲电流。这个功率是非常大的,它相当于15000个发电量为200万千瓦的发电站的总功率。目前,能够产生这样大功率的只有核爆炸。 第二是加速器要好。目前的加速器要得到高能量,流强就要变弱;要得到高流强,能量就要减小。总之不能兼顾。粒子束武器要求加速器能量高,流强大,这就很难研制出来。 第三是粒子束的瞄准跟踪。导弹在千里之外,张角极小,运动又快,粒子束是一细束,要打中目标,需要有精度极高的指挥控制系统。 第四是传输问题。粒子束在空气中传输时能够形成一条高温电离空气“通道”,从而减弱带电粒子的能量损失。但在外层空间,由于地磁场的影响,将使粒子束剧烈偏转;由于自身电荷的排斥力,粒子束发散很厉害。有人提出用中性粒子束作武器,因为中性粒子不带电,所以不存在因电荷排斥产生的发散问题,也不会受到地磁场的影响。但中性粒子在加速器中无法加速,这里还需要做许多工作。 第五是要搞清楚粒子束是怎样破坏目标的。要搞清破坏机理,分析影响破坏效果的因素,提出粒子束武器的技术指标。 正因为技术上难度太大,美国才中断了“跷跷板计划”。 到了1978年,形势发生了变化。来自苏联的越来越多的情报证明,苏联确实正在执行一个庞大的发展粒子束武器的计划。估计它已耗资30亿美元,有大约2000名第一流学者的350个实验室正在进行与此有关的研究。看来,美国显然落后了! 面临如此尖锐的挑战,美国的态度由怀疑观望变为急起直追。1978年底,国防部成立定向能束技术局,将三军的研究力量集中起来,制订了五年计划。主管这个局的国防部次长帮办戴维斯博士充满信心地说:“粒子束技术是第二次世界大战以来武器的一项根本变革。它会导致一场轰动,也会使美国战略发生根本变化。”


什么是粒子束武器?

这里所说的“粒子”,是指那些非常微小的物质颗粒,即“微观粒子”。物理学上把直径小于10-7~-6厘米的微小物质颗粒叫做微观粒子,通常包括分子、原子以及被称为“基本粒子”的电子、质子、中子、离子等。要使微观粒子成为一种毁伤性武器,那就必须创造一个前提条件——使粒子具有非常大的能量。物理学告诉我们,运动物体的能量同它的质量及运动速度这两个因素有关,就是能量等于其质量与速度平方的乘积。一个微观粒子的质量虽然很小,但如果能使其运动速度达到或接近于光速,那么其能量也可以达到相当可观的程度。固然,一个粒子的能量很是有限,但要是能够把大量的粒子聚合在一起,那么其能量总和就会非常可观。能够给微观粒子不断加速的装置叫做“粒子加速器”。它能将微观粒子加速到接近于光速,同时将许多粒子聚集成一个非常细小的射束,然后再发射出去,即可毁伤目标。粒子束武器作为一个武器系统,由以下几个部分组成:粒子源,粒子加速器,目标的探测、捕获和识别系统,目标的精密跟踪系统,粒子束的瞄准和跟踪系统,指挥、控制和通信系统。其中,粒子加速器是粒子束武器系统的核心,它包括粒子注入器、加速器、能源、贮能及能量转换设备等。高能强流粒子束形成的基本原理是这样的:由于带电粒子在电场中都会受到电场力的作用,不断地受到此电场力的推动,从而使带电粒子不断加速,最后达到或接近于光速;然后再通过聚焦磁场把高速带电粒子聚焦成细而密的束流,射向目标。粒子束武器是一种崭新的武器系统,它具有以下突出的特点。1、能量高度集中,威力大。高能加速器每秒钟能发射600万亿个粒子,这些高速粒子通过聚焦后所形成的粒子束射向目标,其威力与453、6克高能炸药爆炸所具有的威力相当。2、效能高。一般的常规武器,是在炸弹爆炸后再通过飞速运动的碎片击毁伤目标。而粒子束武器是以电子脉冲的形式在极短的时间内发射出来,并同目标直接发生作用,与激光武器相比,具有更大的破坏性。比如,要烧穿5毫米厚的银合金材料,在使用激光武器时每平方厘米需要输入100万焦耳的能量,而在使用粒子束武器时每平方厘米只需输入3万焦耳的能里。3、速度快。粒子束的运动速度接近光速,而洲际导弹的速度只有每秒7千米左右,因此在用粒子束武器来反导弹时,不但无需考虑“提前量”,比如,它可以在不到1秒钟的时间内摧毁1000千米以外的目标,因此粒子束武器是非常理想的反导弹反卫星武器。4、无惯性,方便灵活。在这一点上粒子束武器与激光武器相似。5、不受天气条件的影响,具有“全天候”的作战能力。在这方面粒子束武器明显的强于激光武器。粒子束武器和激光武器都可以作为“天基武器”,但显然是前者优于后者。比如说。第一,粒子束武器系统较为坚固,不易受到损坏。一方面因为它是用磁铁来聚焦的,个像激光武器那样要用“娇气”的反射镜来聚焦。再者,无论是磁铁还是粒子加速器,都不易受到高强度辐射的影响。第二,粒子束武器对目标的毁伤作用比激光大。特别是,粒子束比激光武器更能够穿进目标的深处。不过,从技术上说,粒子束武器目前的发展水平同作为武器使用的要求之间仍有一定的差距。

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