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Q《三体》电视剧中手枪打碎原子弹，并没有引发核爆形成蘑菇云，合理吗？

A近日，《三体》电视剧如火如荼地开播，整体来看，这部电视剧有不少严谨和考究的细节，从科学角度来看也做了很多功课，具有较强的合理性。其中有一个片段，就是剧中人物史强用手枪击碎了女孩手中的原子弹，这个场面被众多观众拿来热议和分析，焦点就在于手枪子弹究竟能不能引爆原子弹？

其实，从科学合理性来说，这里需要分析三个问题，一是手持原子弹能不能做到这么小？二是子弹是否能够引爆原子弹，产生蘑菇云？三是手枪击碎原子弹会不会带来核辐射？

《三体》手枪击碎原子弹剧照截图

01原子弹究竟能不能做到这么小？

首先说明原子弹的原理，这种武器是利用铀或钚等重原子核在裂变瞬间释放巨大能量从而引发爆炸，整弹由引爆控制系统、炸药、反射层、核装料组成的核部件、核点火部件和弹壳等结构部件组成。其中引爆控制系统用来适时引爆炸药，是推动、压缩反射层和核部件的能源；反射层由铍或铀-238构成，用来减少中子的漏失；核装料主要是铀-235或钚-239；点火部件用来引发链式裂变反应；弹壳用来固定和组合各部件。也就是说，无论原子弹的体积做大还是做小，这些基本结构都必须匹配。至于样式，一般可分为枪式或内爆式，按照电视剧中呈现出来的样式，应该是内爆式原子弹。
内爆式原子弹简易结构图
那么原子弹是否能够做到保龄球一样的大小呢？答案是肯定的。目前最小的原子弹是美国在冷战期间研发的W54战术核武器，重量只有27kg，是一个火箭炮弹，用M-388火箭发射炮进行发射。爆炸时可以覆盖方圆5公里，核辐射范围可以达到10公里。
W54战术核武器
从公开发布的图片可以看到，W54弹头在上个世纪就已经做得很小了，如果进一步压缩体积，以现在的技术做成保龄球大小可谓轻而易举。但是这种原子弹并没有作为常规武器，主要原因是发射问题。以W54弹头来说，必须使用M-388火箭发射炮进行发射，而这种火箭炮的射程只有4公里，但W54爆炸后覆盖5公里，可谓标准的自杀式核武器。而如果使用空投等方式，由于体积太小，又难以控制精度，因此这种核武器最终被弃用。不过科幻电视剧中拿来手持展示，也无可厚非，可以认为具有技术基础和合理性。

02子弹是否能够引爆原子弹？

电视剧中，手枪子弹击中原子弹，引起了爆炸，但并不是核爆炸，而且爆炸范围很小，这个场面的设计也是合理的。
制作核武器时，为了防止核事故发生，在设计时会按照核武器安全标准采取一系列周密的安全保障技术措施，以防止核武器在所有正常环境和规定的异常环境中故意的或疏忽的预先解除保险、解除保险以及发生核爆。核武器引爆控制系统是引爆核武器的关键分系统，具有高度的安全性，为确保引爆控制系统不会误动作，电路中任何单一信号都不会使系统解除保险，引爆核装置。
此外为了防止核武器在异常环境中过早解除保险，会采用“增强核爆安全”系统。该系统由称为强链保险、弱链功能元件及用能垒结构一同构成隔离区。引爆装置和雷管系统安装在隔离区内，进入隔离区的电能须由装在隔离区上的强链来控制。简单来说，强链在正常和异常环境中，仅当接到与常态信号不同性质的独特信号时才能工作。在异常环境中，弱链会先于强链发生作用，切断起爆链路。
原子弹内部剖面图
也就是说，电视剧中的场面，只是把原子弹打碎了，而电视剧中那种看起来就很小很脆弱的原子弹，被打碎的可能性很大。至于发生的小规模爆炸，可以合理猜测是雷管和烈性炸药被引爆而已。

03手枪击碎原子弹会不会带来核辐射？

答案是会的，就算原子弹没有裂变核爆，只是被击碎，也会带来严重的核辐射。因为浓缩铀有强烈的辐射，对人体会造成损害，放射性材料乱飞，弥漫在空气中，伤害就是显而易见的。
电视剧中史强没有任何防护，原子弹破碎后他也没有采取紧急避险措施，依然在房间内逗留，打打杀杀还得把台词说完，必然会吸入一定量的放射性材料，也势必会遭受到辐射伤害，后来得了白血病也在情理之中。其实如果他捂住口鼻赶紧撤离，再找个水龙头冲洗一下，也不会得病。所以想用个人英雄体质硬杠科学逻辑，那是不行的。
不过这个电视场景符合另外一种武器的概念，就是放射性炸弹，也叫“散布放射性装置”，也就是大家常说的“脏弹”。这是一种大范围传播放射性物质的武器，它不产生核爆炸，但可以引起放射性颗粒的广泛传播，对人体和环境造成严重伤害。
脏弹是1941年美国物理学家阿瑟·霍利·康普顿领导的美国国家科学院委员会研究出来的，也是目前全球最反感的一种武器。脏弹的辐射影响范围虽然很小，可能只会分布在几个街区而已，但它的威力可能也会因为天气条件而受到影响，特别是在爆炸时的风速和风向，都会影响到空气中放射性物质的浓度。大多数脏弹释放的辐射并不足以导致死亡或严重的疾病。它更重要的作用是心理影响，制造恐慌。
总而言之，《三体》电视剧中的这个场面，虽然看起来非常写意，但实际上设定严谨，符合科学逻辑，这也是为什么这样的科幻类电视剧受到观众追捧的原因，毕竟科幻建立在严谨的科学逻辑之上，才会显得真实可信。

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