美国物理学家威廉·登特发明一种新型中子发生器的技术，不仅可用于探测路边的炸弹，还能可用于导弹防御——从大量诱饵中识别出真实的核弹头，甚至可摧毁对手的电子设备。美陆军前航天与导弹防御司令部司令大卫·曼表示，该技术将是路边炸弹探测和导弹防御系统的一个潜在突破，且这是一种可行的技术，目前的问题是“何时实现”而不是“是否可以实现”。

1、中子探测原理与局限性

作为组成原子的基本元素之一，中子与质子和电子相比，其本身不带有任何电荷且质量相对较大，因此高速运行的中子很容易穿透大部分的物质，但当中子撞击到高密度材料（如炸药及核弹头的铀或钚）时，它们就会停止运动并产生独特的伽马射线，且容易被专门的仪器检测到。利用中子的这种特性，可以很容易检测出路边安放的炸弹以及隐藏在大量诱饵中的真实弹头。

原子中的电子、质子和中子

但是，传统的中子发生器（中子源）就像灯泡，只能毫无选择性地向四周发射中子，发射出的中子其能量迅速呈指数级下降，这样击中任何特定目标的数量太少，无法触发足够的伽马辐射来进行检测。传统的中子源其作用距离很短，最多不到20米，只能用于基础科学领域如材料、凝聚态物理、生命科学及医学等。目前可控的中子源除核反应堆外，世界上只有美国、日本、中国、英国等四国建成了脉冲式散裂中子源。

2、新型中子发生器的原理

登特发明的这种中子束发生器，可以像激光束一样沿着特定的方向发射出所有的中子，而不是漫无方向的散射。这样，一旦输入功率够高，就可实现远距离的中子探测。对于具体的射程，登特并没有透露，只是表示有“很多很多千米”。

质子，中子和电子的相对质量和电荷

中子由于不带任何电荷，因此不能通过电磁场来引导发射，只能通过高能质子撞击原子，使中子被大量撞出形成中子束。中子的发射方向取决于原子的旋转方向，由于各个原子的旋转方向不一致，导致由原子产生的中子也就向各个方向发射，形成散射。而登特的做法是使所有原子都朝同一个方向旋转，这样产生的中子就能朝特定方向发射，形成指向性较强的中子束。

登特表示，其研制的中子发生器系统是一个规模可控的系统，由中子束发生器、瞄准系统和电源组成，总重量不超过“数百磅”。

3、潜在的军事应用

在军事上，中子弹最初是作为第三代核武器，可在短时间内发射大量高能中子对人员进行*伤而不会破坏武器装备，也不会造成核污染。这种中子虽然能量大，但是不可控，且作为核武器使用严格受限。

而登特的技术一旦可行，可能的应用包括：

一是探测路边的炸弹。利用中子可穿透大部分物质但无法穿透高能炸药的特性，可以很容易的检测出隐藏的炸弹。

一辆反地雷伏击车被路边炸弹摧毁

二是识别真实核弹头。这也是更重要的应用。与高能炸药一样，由钚或铀制成的核弹头非常致密；一旦中子击中，会产生独特的伽马射线；配合相应的雷达，可以很容易识别出真实的弹头与诱饵。这种探测手段的可靠性和灵敏度较高，是一种非常有效的弹道导弹中段拦截的目标识别手段。而目前诱饵是战略导弹实现突防的主要手段之一，一旦中子探测技术得到应用，诱饵技术可能将从此失效，导弹突防将不得不寻找新的突防手段，这将改变导弹攻防的技术对比。美国战略防御计划局（SDIO，现美国防部导弹防御局前身）曾于1989年在白沙导弹靶场利用探空火箭进行中子束的试验，研究中子束用于导弹防御的可行性，但由于当时中子源是散射型，因此中子最远飞行1千米左右，且功率较低，没有实际意义。

美国的“尼科马金字塔”：冷战时期所建的“反导弹防御系统”

三是用于导弹拦截。若功率更高，中子束可穿透导弹坚硬金属外壳直接对内部计算机芯片中使用的硅或雷达中使用的镓等材料将产生影响，导致电子设备失效，实现软*伤。且即使导弹表面采用加固或新型涂层也无法抵抗中子束攻击，中子束曾经也是美国“星球大战”计划中定向能武器的主要候选对象之一。

来源：美国《防务快讯》、国防科技要闻

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