核爆炸模擬是利用大型電子計算機進行的模擬實驗，可以在一定程度上代替實際的核試驗，即利用慣性約束聚變在實驗室中進行核武器物理和核武器效應的研究。核爆炸模擬研究的目的是在全面禁止核試驗后，繼續(xù)以實驗室研究的方式研究核武器的物理和效應，以保證庫存核武器的安全性、可靠性和有效性，進一步提高核武器的性能，甚至發(fā)展核武器。

慣性約束聚變包括直接驅(qū)動和間接驅(qū)動。因為間接驅(qū)動方式和核武器的驅(qū)動方式很像，都是X射線輻射燒蝕驅(qū)動，不同的是X射線輻射的來源不同。前者依靠激光在重金屬中轉(zhuǎn)換的X射線輻射或Z箍縮裝置產(chǎn)生的X射線輻射，后者依靠核武器初級提供的X射線引爆次級。因此，在核爆炸模擬中，通常采用慣性約束聚變的間接驅(qū)動方式來模擬核武器的物理過程。

在間接驅(qū)動中，強激光從圓柱形黑腔金靶的兩端入射到腔壁上，立即形成一層高溫低密度的薄金等離子體，稱為電暈區(qū)。然后，激光繼續(xù)撞擊腔壁，在亞臨界密度區(qū)，等離子體被逆軔致吸收和反常吸收加熱，通過電子熱傳導傳輸?shù)矫芏雀摺囟雀偷碾娮訜g區(qū)，轉(zhuǎn)化為X射線。燒蝕區(qū)的這種力學狀態(tài)是金等離子體發(fā)射X射線的最佳狀態(tài)，X射線發(fā)射率最高。轉(zhuǎn)換后的X射線能量被輸送并沉積在靶丸外殼上，通過熱輻射間接燒蝕外殼，產(chǎn)生內(nèi)爆，壓縮靶丸內(nèi)的氘氚燃料，為熱核聚變點火和燃燒創(chuàng)造條件，實現(xiàn)高增益。所以間接驅(qū)動有時也叫輻射驅(qū)動。

核武器是不可控的大威力熱核爆炸，慣性約束聚變是可控的微熱核聚變。它們只是性質(zhì)相似，但在數(shù)量、器件配置、使用的材料上有很大的區(qū)別。所以核爆模擬間接驅(qū)動的靶設計和慣性約束聚變間接驅(qū)動的靶設計有很大不同。

沖擊波

核爆炸是一種能量密度很高的爆炸，瞬間釋放出大量能量，產(chǎn)生高溫高壓，形成密度極高的“流體動力波前”，高速向四周推擠，與周圍介質(zhì)(一般是大氣)產(chǎn)生“流體動力耦合”，產(chǎn)生波前非常陡峭的沖擊波。在空氣中爆炸時，沖擊波的能量通常占總能量的50%左右。這樣的高能沖擊波向四周擴散，產(chǎn)生強烈的機械效應。

核爆炸的力學效應與一般爆炸相同，只是爆炸機理不同，不同的爆炸條件(高空爆炸、低空爆炸、地面爆炸、水下爆炸、地下爆炸等。)對爆炸能量分布有很大影響，而環(huán)境氣象條件(溫度、風力、濕度等。)和地形條件(山脈、丘陵、平原等。)對爆炸效果有影響。因此，在一般爆炸力學中使用理想條件下的解析計算方法時，會出現(xiàn)較大偏差，計算也較為復雜。工程上通常采用通過試驗獲得的經(jīng)驗設計計算方法。

熱(光)輻射

光輻射是核爆炸時火球發(fā)出的光和熱。核爆炸瞬間，釋放出巨大的能量，在爆炸點造成上千萬攝氏度的極高溫度，從而發(fā)出耀眼的閃光；然后，熾熱的爆炸殘留物和周圍的空氣形成了一個熾熱明亮的火球。在一定時間內(nèi)，火球的表面溫度可以保持在幾千攝氏度以上。像太陽一樣，它以光的形式放射出巨大的能量。當火球表面溫度下降到2000攝氏度左右時，火球停止發(fā)光，變成一團煙霧。

核爆炸

光輻射類似于陽光。它由可見光、紫外光和紅外光組成。光輻射和普通光一樣，在空氣中以光速直線向外傳播。遇到物體，一部分被反射，一部分被吸收。淺色和表面光滑的物體反射更多的光輻射，而深色和表面粗糙的物體吸收更多的光輻射。它的強度用光脈沖來表示。光沖量是指整個輻射時間內(nèi)，火球在垂直于光的單位面積上投射的能量，單位為卡/平方厘米。光脈沖的大小主要由核爆炸當量、距爆炸中心的距離和爆炸方式?jīng)Q定。在其他條件相同的情況下，光沖量與爆炸當量成正比，隨著距爆炸中心距離的增加，光沖量迅速減小。光輻射受氣候條件的影響。冰雪能反射光輻射，可能使光脈沖增加40% ~ 90%；云、雨、雪可能使光沖動減弱20% ~ 30%；陰天云層下發(fā)生核爆炸，對地面目標的光沖量增加50%左右。