◎身手不凡的粒子束武器

何謂粒子束武器?顧名思義，就是利用微觀粒子構成的定向能量束去摧毀目標的武器。亦被稱為“束流武器”或“射束武器”。什麽是微觀粒子?這些微觀粒子又是怎樣形成高能定向束流的?下麵我就向大家作一些粗淺的介紹。

大家知道，世界是物質的。物質由分子組成，分子由原子組成。原子又可分為原子核和電子。而原子核又包含著帶正電荷的質子和不帶電荷的中子。物理學中把電子、質子、中子等這些極其微小的粒子稱為“微觀粒子”。

現代科學證明，原子的結構很像我們居住的太陽係，原子核像太陽一樣位於原子的中央，電子就像行星圍繞太陽運行那樣，圍繞著原子核旋轉。原子核帶有正電荷，電子帶有負電荷。因為不同極性的電荷具有互相吸引的特性，所以原子核靠著這種正負電荷的吸引力，將高速運動的電子束縛在它的周圍。正常的情況下，原子核所帶的正電荷數與核外電子所帶的負電荷數目相等，所以整個原子呈中性狀態，對外不顯電性。

但是，這些中性原子受到放電、射線等外界因素的作用力，核外電子就會獲得一定的能量，因而也就會克服原子核的引力而脫離軌道，變成了自由電子。這時中性原子就變成了一對帶電的粒子，即帶負電的自由電子和帶正電的離子。另外通過外界條件影響，也還可以使原子獲得電子而變成帶負電的離子。總而言之，如果利用一些特殊的方法，那麽就可以從原子中獲得人們所需要的電子、質子、中子以及離子等不同的微觀粒子。但是，要用這些極其微小的粒子作為“子彈”或“炮彈”去毀傷目標，也許有人會認為這是一種不可思議的事情。因為誰都知道，子彈或炮彈的個頭越大它的威力也就越大。而這樣又小又輕的粒子怎麽能夠變成“炮彈”呢?它們又是怎樣具備了足以摧毀目標的巨大動能呢?

物理學的理論告訴我們，凡是具有一定質量的物體，它的速度越大，那麽它具有的動能也就越大。比如步槍子彈，雖然它的重量僅有幾克，但是當子彈在槍膛裏被火藥燃氣加速後，便具有很大的動能，不僅可以飛行較遠的距離，而且還可以擊穿若幹毫米厚的鋼板。同理，雖然電子、質子、離子等微觀粒子體積很小，但是它們也都具有質量，如果能使它們獲得極高的速度，那麽也就具有了一定的動能。特別是許許多多的粒子匯聚成一股高速運動的密集束流時，就將會產生極大的動能，也就能像子彈或炮彈那樣將堅硬的目標擊毀。

顯而易見，能否使小小粒子具備強大的動能，其關鍵的問題是如何使微觀粒子獲得極大的速度。怎樣才能給微觀粒子加速呢?我們知道，電和磁都具有異性相吸、同性相斥的特性。那麽帶電粒子在電場中同樣也會受到電場極性的作用力。

人們根據這個道理，製造出一種專門加速粒子的特殊裝置，稱它為粒子加速器。帶電粒子進入加速器後就會被加速到所需要的速度。當然這種加速不是由電場對粒子進行一、二次巨大的衝擊而完成的，而是通過多次重複而又方向一致的加速來使粒子的速度越來越大。這如同人造衛星要獲得所需要的速度時，是由多級運載火箭經過多次加速而完成的一樣。具體地說，在直線加速器中，按一定距離依次排列著若幹個加速電場。如果每個電場對帶電粒子的作用力方向一致，那麽帶電粒子就會不斷地被加速，這如同打秋千一樣，如果每次用力的方向都和秋千運動的方向一致，那麽秋千就會越**越高。粒子經過一次又一次的加速，最後就可以獲得所需要的速度。當這些微觀粒子的速度越來越高時，它們所具有的能量也就越來越大、粒子束武器要求粒子的速度要接近每秒30萬公裏的光速，可以想象，這些小小粒子所具有的能量就不能小看了。這些高速運動的一個個微觀粒子，就變成了一顆顆具有很大動能的“炮彈”。

雖然小小粒子變成了一顆顆具有很大動能的“炮彈”，但是少量的粒子所具有的能量仍然不足以毀傷任何目標，必須將大量的粒子集中起來，使之形成一股極為狹窄的高能定向束流。這樣的粒子束流才具備極大的能量，並足以摧毀所攻擊的目標、粒子束武器也由此而得名。