最早的核武器是飞机投送的，后来可以通过导弹来投送，再后来研发出了可以通过火炮来投送的核弹头。那核弹头还可以更小吗？能达到枪弹头的大小吗？微型化的核弹头能有什么用呢？我是东城观星，再跟大家聊聊核武器的话题。
一、核武器微型化
世界上最大的核武器肯定是前苏联的沙皇炸弹，那枚冲击波围绕地球三圈的巨型氢弹。但是沙皇炸弹没有太大的实战价值，因为体型太大，只能通过飞机来投送，且不说飞机能不能安全抵达目标上空，就算能顺利投弹，也没有办法在氢弹爆炸之前逃出爆炸范围。所以后来一直在做核武器的小型化，制造可以让导弹来投送的核弹头。
但是导弹的投送成本依然非常高，能不能研发出用大炮来投送的核弹头呢？当然可以，美国就研制出了毫米直径核炮弹和毫米直径核炮弹。这两种核炮弹都是威力可调的核炮弹，TNT当量从几十吨到几千吨。还有媒体报道苏联曾经造出了咖啡杯大小的中子弹，用红汞来引爆，爆炸威力达到10吨TNT当量，但后来没有进一步的报道。
我个人认为通过所谓红汞引爆的微型中子弹不太靠谱，因为从理论上化学能还不足以引爆中子弹。不管苏联的中子弹是真是假，至少人类已经可以制造放到大炮里面发射的核弹头了，而且早在上个世纪七十年代就已经实现了。但是，五十年过去了，人类至今还没有制造出可以用狙击步枪发射的核弹头。
一旦能造出枪弹头大小的核弹头出来，那对于人类来说绝对不是什么好事。以后的狙击手击发出来的子弹有可能是核弹头，你说可怕不？哪怕只有几十吨TNT当量，子弹发射出来也是防不胜防的。正常来说狙击步枪是用来爆头的，但是一旦用上核弹头，那就不是爆头那么简单了，一枪过去周围几十米内的人员都会因为辐射而失去战斗力甚至丧命。
更厉害的是，号称业主炸弹的中子弹，一发出去直接可以通过窗户投送进屋，屋里的所有人员全部被歼灭，那可比一般炮弹或手榴弹厉害多了。那时候狙击手可就成了比导弹部队还要厉害的存在了，毕竟导弹是远距离发射，是有迹可循的，狙击手却可以近距离攻击，防不胜防。走在大街上的一个人都有可能是狙击手，当然他手里的不一定是狙击步枪，也可能只是一把手枪。
二、原子弹为什么不能微型化？
用狙击步枪发射的核弹头理论上可以实现吗？从微型化上来讲，核聚变反应没有体积和质量限制，根据需要可以做到足够小。中国科学家王淦昌院士就设计了一个40微米直径的微型核聚变装置，也就是直径跟人类头发丝差不多的小球，通过汇聚的高能激光引爆。这可比手枪的弹头小多了，只是点火有点麻烦。
但是现实中这种微型的核弹头是很难实现的，最大的难点就是怎样点火。核聚变的点火温度需要达到百万摄氏度以上，同时还要有高压作用。一般的化学反应是达不到这么高温度的，所以氢弹不可能通过普通炸药来引爆。王淦昌院士设计的40微米氢弹，需要很多高能激光从各个方向聚焦到40微米的微球上，通过高温和高压点燃微球内部的核燃料。其难度可想而知，这样的核弹头就算能点燃，也无法应用于实战啊。
当然，大家都知道，现在的氢弹是通过原子弹来引爆的，中子弹也是通过原子弹来引爆的。虽然氢弹没有体积和质量限制，但是原子弹有。核裂变反应存在一个临界质量，低于临界质量，原子弹就不能被点燃。
好在，通过改变反应条件，这个临界质量是可以降低的。临界质量可以改变的原理，上一个视频已经提到过了，关键就看中子密度，只要中子密度够高，就可以不断缩小临界质量。我们知道，中子就是给原子弹点火的火星，只有火星足够强，才能让火焰被点燃。原子弹之所以需要核燃料达到临界质量，主要是为了让核裂变反应可以持续自发进行。
达不到临界质量，也可以被点燃，但反应并不能持续，就像一根小草也可以被点燃，但又很容易被吹灭。原子弹可以持续反应的关键是中子的增殖反应，一个中子撞击U或者Pu，可以产生两个或两个以上的新中子，也就是越反应，中子越多，产生链式反应。但是对于没有达到临界质量的核燃料，虽然也能发生裂变反应，但产生的中子，并不能全部用来撞击核燃料，相当一部分跑掉了，没有足够多的中子维持核反应，反应就会变慢，达不到核爆炸需要的速度，甚至容易把中子都给消耗掉，也就是很快终止核反应。
就像前面打过的一个比方，一堆稻草很容易发生自燃，一根稻草却很难发生自燃。因为一堆稻草很容易不断蓄积热量直到温度可以着火，而一根稻草就算自己能产热，也会很快散失掉，达不到着火温度，也就不能自燃。
那原子弹怎样降低临界质量呢？最简单的办法就是把跑掉的中子给拦回来，也就是在核燃料周围加上中子反射层，至于怎么做到，咱们就不讲那么细了。就好像给柴火堆再加一个保温层一样，它蓄积热量更轻松了，也就更容易自燃了。之所以美国的中子弹可以做到炮弹那么大，关键就是利用这样的技术把原子弹给做小了。至于核聚变燃料，可多可少，在不增加炮弹体积的情况下，微型核弹的爆炸威力可以从十几吨到几千吨，其实就是原子弹爆炸威力不变的情况下，核聚变燃料的量是可以调整的。
那核炮弹还可以更小吗？目前的技术水平来看，核炮弹很难更小了。只要核炮弹需要原子弹引爆，其体积就会受到原子弹临界质量的影响。大家一定以为，毫米核炮弹比毫米的核炮弹更小巧。其实不是的，毫米核炮弹只是更瘦一些，实际重量比毫米核炮弹还要高。因为就像刚才说的，原子弹要想降低临界质量，就需要加上中子反射层，中子反射层本身是有一定厚度的，核燃料本身也有体积的要求，再加上弹头外壳也需要能承受很强的高压，体积不是可以随意压缩的。毫米的核炮弹，刚好达到一个最佳的平衡，能够让核燃料的质量最小。
毫米的核炮弹，因为反射层的空间被压缩，所以核燃料燃烧不充分，从而必须提高核裂变燃料的量才能引爆。所以毫米核炮弹做出来以后，反而比毫米的核炮弹更重。除非未来使用临界质量更小的核裂变燃料或者发明更高效的反射材料，否则，这个极限很难突破。
三、核武器微型化的可能方案
既然用原子弹引爆的核武器有体积上的极限，也就不可能把核武器做到枪弹头那么小了，除非不用原子弹来引爆。理论上可以通过激光来引爆，但是前面已经提到了，需要球形汇聚的强激光才能点燃核聚变。否则，就算激光能量足够高，也无法点燃氢弹。因为单一方向的强激光只会把外壳给烧毁，从而卸掉核燃料的压力，核燃料自然也就点不着了。当然，也可以考虑在核弹头内部，制造足以引燃核聚变的激光，但是，目前貌似还没有小型化或微型化的强激光装置，足以点燃核聚变反应。所以，用激光来引爆微型核武器也是不太现实的。
还有一个办法，就是用传说中的铪弹来引爆，铪弹可以产生强烈的伽马射线，这些伽马射线有可能点燃核聚变。而且理论上的铪弹不是原子弹，体积上可以比原子弹小很多。但是，目前铪弹从原理上还处于被怀疑的状态，更没有任何国家造出来能实际使用的铪弹，所以这个办法就像雾里看花，希望不大。
想来想去，我就想到了一个办法，有可能实现核武器的微型化，那就是利用反物质。我们知道，反物质跟正物质发生湮灭，产生的能量是超过核裂变和核聚变的，而且这个反应没有最低质量限制，哪怕只有一对正反物质原子，也可以发生湮灭反应，甚至只有一对正负电子，也可以发生湮灭反应。
由于反物质的制备和储存都极其困难，生产成本高，储存成本也高。所以与其费尽心机制造反物质炸弹，不如直接制备少量反物质放到中子弹里面去当底火。平时把反物质囚禁在一个不会发生反应的微小空间里，需要反应的时候释放出去，利用正反物质的湮灭反应，给核聚变来点火，这样就可以制造微型的氢弹了。当然如何长时间安全囚禁反物质现在还是一个难点，另外囚禁反物质的装置能不能足够小也是非常关键的。所以，虽然这个方案理论上可行，但什么时候实现还难以预测。
我已经把我能想到的原理和办法都介绍了，结论是目前还无法实现微型化到枪弹头那么大的核武器，不知道大家有没有更好的办法，可以到评论区来讨论。当然，我讲到的这些，只能算是皮毛层面的原理，如果任何人通过看这点原理就能造出核武器来，那可真是天才了。