朝鮮核試驗發展及核材料儲備評估

張 瑩

2022年—2023年，朝鮮不顧聯合國安理會的嚴厲制裁和國際社會的外交努力，繼續推進其核武器和導彈研制計劃。一年內進行了百余枚彈道導彈飛行試驗，表明朝鮮正在加強規避美國主導的區域彈道導彈防御系統，以繼續增強應對核戰爭的能力。這種做法可能會強化朝鮮的核威懾和外交戰略，但也引發了危及地區穩定和控制核軍備升級的問題。

美國以及聯合國都呼吁朝鮮放棄核武器。在2022年9月9日召開的朝鮮人民會議上，金正恩拒絕無核化談判，并宣稱朝鮮將繼續發展核力量。大會通過了一項新的法律，該法律擴大了朝鮮使用核武器的條件，包括在該政權的生存受到威脅的情況下可能首先使用核武器。拜登政府的《2022年核態勢評估》稱，“朝鮮對美國或其盟友和伙伴的任何核攻擊都是不可接受的，將導致朝鮮現政權的終結”。

2006 年10月9日至今，朝鮮已經陸續開展了6次核試驗（金正日任職期間2次，金正恩任職期間4次），朝鮮領導人金正恩認為核武器和洲際彈道導彈是“朝鮮極權專制統治的最終保證，相信隨著時間的推移，朝鮮將作為一個核國家獲得國際認可”。因此，朝鮮從未放棄核及其運載工具的研制，并作為國家重大發展計劃持續推進。

盡管從未有確鑿的證據證明朝鮮的導彈載荷中有核彈頭，但大多數分析人士認為朝鮮生產的核彈頭極有可能是高濃縮鈾材料，并將裝載于彈道導彈上。根據美國情報部門2022年度對朝威脅評估，朝鮮已經使用钚和高濃縮鈾來制造核武器，并很可能在2027年用彈道導彈運載核武器。目前，朝鮮的彈道導彈中，飛毛腿B、飛毛腿C、飛毛腿D、飛毛腿ER、舞水端、火星-12、火星-14、火星-15都被評估為具備攜帶核彈頭的能力。

朝鮮核試驗的背景和能力

2012年，金正恩執政以來，朝鮮的核武器計劃進入快速發展時期，在核武器數量、打擊能力方面均有很大提高，且呈現出持續穩定增長的態勢。

1986年，蘇聯幫助朝鮮在寧邊（朝鮮北部）建成一座5兆瓦電力反應堆，朝鮮的钚核武器化計劃自此真正拉開序幕。根據美國情報部門掌握的信息，蘇聯當時并沒有將核反應堆裂變材料武器化的技術傳授給朝鮮，但朝鮮后來可能在很大程度上自主開發了這項技術。到1992年，朝鮮在寧邊核設施中加工核材料以生產核武器，也因此引發了第一次朝鮮核危機，該危機于1994年隨著框架協議的簽署而結束。在框架協議簽署的同時，朝鮮與巴基斯坦達成了一項交易，主要涉及用勞動導彈交換濃縮鈾技術和其他援助。2002年，美國負責東亞和太平洋事務的助理國務卿詹姆斯·凱利指責朝鮮進行非法的濃縮鈾核武器化計劃，這引發了第二次朝鮮核危機。盡管《框架協議》仍然有效，朝鮮還是驅逐了國際原子能機構（IAEA）的檢查員，并重啟了寧邊核設施，繼續與巴基斯坦進行核合作。因此，“凍結”的計劃隨之“解凍”了。

2006年，朝鮮進行了第一次核試驗，其爆炸當量很小，只有500～1000噸。2009年，朝鮮進行了第二次核試驗，爆炸當量大約4000噸。2013年2月，朝鮮進行了第三次核試驗，爆炸當量達到了6000噸，核爆炸技術不斷取得進步。另外，朝鮮與巴基斯坦和伊朗先后進行了核和導彈合作。在與巴基斯坦進行的核合作方面，從2006年以來，外界一直認為朝鮮擁有制造500千克高濃縮鈾材料核彈頭的能力，這種彈頭可裝載于勞動導彈，核彈頭的設計就是朝鮮與巴基斯坦達成核協議的結果。但從20世紀90年代中期到2002年，巴基斯坦并沒有從朝鮮獲得過勞動彈道導彈。在與伊朗進行核合作方面，伊朗在2009年至2013年間曾參與了朝鮮核試驗，且在進行第三次核試驗時，伊朗高級官員到朝鮮進行了觀摩。此外，伊朗還從朝鮮獲得了彈道導彈技術。

2016年1月，朝鮮進行了第四次核試驗。這次試驗的爆炸當量與其第三次核試驗相當，雖然朝鮮聲稱這是一次“氫彈”核試驗，但美國情報部門并沒有監測到重大進展，只是證明朝鮮仍在繼續發展其核能力。同年9月，朝鮮進行了第五次核試驗。美國最著名的朝核問題專家、前阿拉莫斯國家實驗室主任西格·赫克洛斯估計，此次試驗的當量為15000～25000噸，如果在首爾引爆，足以造成數十萬人死亡和嚴重受傷。

朝鮮飛毛腿導彈

2017年9月，朝鮮進行了迄今最大規模的核試驗，從此次試驗導致的地震震級來看，爆炸當量取得了質的飛躍，達到大約25萬噸。朝鮮聲稱，這次試驗的是熱核裝置，如果安裝在瞄準美國的洲際彈道導彈或瞄準韓國的戰區導彈上，將會產生巨大的殺傷力。在紐約引爆可能導致大約290萬人死亡和嚴重受傷，而在韓國引爆這種武器可能導致大約320萬人死亡和嚴重受傷。此次核試驗，朝鮮進行了前所未有的宣傳，試圖以其核武器爆炸當量取得的質的提高向世界宣示其擁有強大的核能力，并謀求國際社會承認其實際擁核國地位。在核試驗的前一天，朝鮮宣傳部門在媒介發布了金正恩正在聽取關于兩級熱核裝置的簡報，簡報中還配置了金正恩聽取匯報的照片，照片的背景看起來很可能是火星-14中遠程彈道導彈。

2018年4月，朝鮮宣布不再進行核試驗，并將關閉豐溪里核試驗場。同年5月，在美國總統特朗普和朝鮮最高領導人金正恩首次會晤之前，在國際媒體的監督之下，朝鮮炸毀了豐溪里兩條試驗隧道的入口。同年10月，與美時任國務卿邁克·蓬佩奧會晤時，金正恩承諾將“邀請核查人員訪問（試驗場），以確認它已被不可逆轉地拆除”，但并未落實。2022年，IAEA的報告稱，朝鮮從2022年3月開始恢復其被炸毀的試驗隧道。因此，預測到2027年，朝鮮可能會擁有比第六次核試驗更強大的核爆破能力，以及擁有更多的核材料儲備。

核材料儲備

預測朝鮮當前生產的钚和濃縮鈾的數量對于評估其核能力和核威脅至關重要。目前，一方面韓國和美國沒有采取強有力的行動來阻止和應對朝鮮核儲備規模不斷增加導致的威脅；另一方面，朝鮮從未放棄制造出更多的核武器的計劃。美國家情報官員悉尼·塞勒稱，“每一次朝鮮進行外交接觸都是為了推進其核計劃，而不是為了找到棄核的方法”。美國情報界表示，2017年，朝鮮可能擁有30～60枚核武器，到2027年，朝鮮的核武能力和庫存量可能對美構成威脅。

钚估算钚產量需要了解反應堆設計規范、核燃料特性和反應堆運行歷史等要素。通過以前的核檢查可獲取到寧邊5號核反應堆的5兆瓦電力核燃料特性和反應堆設計規格，通過衛星監測可計算出反應堆運行的持續時間，來自反應堆冷卻塔的蒸汽可表明朝鮮核反應堆正在運行，通過衛星圖像監測到的該設施的熱特征和設施周圍的活動可推斷出后處理設施的運行情況。據赫克洛斯估計，排除后處理和制造過程中損失了一些钚，以及前三次核試驗消耗了的钚。截至2016年，朝鮮可能擁有21.3～39.6千克的钚庫存，預計到2019年底，钚的總庫存約為30～63千克。而美國科學和國際安全研究所朝鮮問題專家奧爾布萊特估計，截至2016年，朝鮮钚庫存為23.2～37.3千克。

2018年6月12日，金正恩與特朗普在新加坡舉行會晤

韓國于2019年發布一份研究報告，該報告模擬核反應堆芯燃燒進行計算后認為，2018—2019年朝鮮再加工的核武器級钚的累積量估計在9.12～23.65千克之間。據推測，朝鮮在此期間對5號反應堆的全部乏燃料進行了后處理。值得一提的是，由于該計算基于各種假設，包括運行周期、反應堆功率水平和在處理流程的效率等，因此具有很大的不確定性。

高濃縮鈾要預測朝鮮的核能力，估算濃縮鈾庫存比估算钚庫存重要得多，因為濃縮鈾似乎是朝鮮當今核武器制造的主要材料，且朝鮮一直試圖增加濃縮鈾的庫存。目前，朝鮮正在使用離心機進行鈾濃縮，可通過朝鮮鈾濃縮能力來估算濃縮鈾的庫存和年產量，而鈾濃縮能力主要取決于濃縮器的數量和效率。由于有關朝鮮鈾濃縮設施的信息嚴重不足，并且濃縮設施在建設和運行中只會留下少量的物理痕跡，且很容易被掩蓋，因此對朝鮮濃縮鈾產量的估計相比钚的估計不確定性更大。此外，如果朝鮮碳纖維技術開發取得突破，朝鮮的濃縮鈾產量和庫存可能會快速增加。

2010年11月，朝鮮科學家向赫克洛斯披露了朝鮮鈾濃縮設施包括大約2000臺離心機，同時寧邊鈾濃縮設施剛剛完工，正在為輕水反應堆生產3.5%的濃縮鈾，該設施的生產能力為每年8000千克SWU（分離工作單位）。據估計，如果該設施被改造為生產濃縮鈾，使用2000臺離心機每年可以生產約40千克濃縮鈾（濃縮能力基于2010年的觀察結果，并假設該設施被配置為生產濃縮鈾）。2012年，奧爾布萊特估計朝鮮的濃縮能力為每1000臺離心機可生產約4.17～17千克濃縮鈾（假設朝鮮離心機運行效率很低時的數值）。

需要注意的是，要確認朝鮮是否隱藏大量鈾濃縮設施，以及其是否在持續運行，是極其困難的。盡管朝鮮聲稱沒有其他濃縮設施，但赫克洛斯堅持認為朝鮮至少還有一處濃縮設施。根據美國情報部門掌握的情報顯示，許多跡象表明朝鮮寧邊的核計劃在擴大。2013年底，濃縮設施又擴大了100米，據估計其容量大約翻了一番。奧爾布萊特聲稱，截至2016年底，朝鮮的濃縮鈾庫存在175～645千克之間。赫克洛斯則估計2016年底朝鮮的濃縮鈾庫存在300～450千克之間。

美國原子能機構2022年3月的一份報告稱，自2021年2月—7月的最后一次后處理行動以來，沒有跡象表明朝鮮放射化學實驗室（后處理）有任何操作。原子能機構注意到，寧邊實驗性輕水5兆瓦電力反應堆自2021年7月以來一直在運行，從該反應堆中取出的乏燃料在放射化學實驗室進行再處理，以提取用于武器的鈾。2022年9月，原子能機構報告了朝鮮正在進行鈾開采、磨礦和濃縮活動。

外媒報導的寧邊核設施（南區）

核武器庫存預測

為了預測朝鮮未來將擁有的核武器數量，我們以2017年美國情報界估計的30～60枚核武器為假設基礎。钚再處理后的產量將使這一總數增加至31～62枚，再加上2017年以來，通過高濃縮鈾制造的核武器，最終，對朝鮮核武庫的增長率有2種可能。一是根據特朗普在2019年河內峰會后發表的評論，稱朝鮮有5個重要的核武基地，其中4個基地可能是朝鮮鈾濃縮設施，并估算了其中3個基地的離心機數量：寧邊4000臺離心機、降仙8000臺離心機和邦港2000臺離心機，此外，在Sowi-ri有未知數量的離心機。可初步推斷出，朝鮮每年最多可擁有18枚核武器。二是根據安基特·潘達的一篇文章，估計朝鮮每年核武器增長為12枚核武器。

朝鮮從2017年到2027年的核武器預估數量

綜述，我們估計了朝鮮從2017年到2027年的核武器數量，2017年的起始值為30～60枚核武器，到2020年增加1～2枚钚武器，并且數量每年增加12枚武器（到2027年總數為120枚）或18枚武器（到2027年總數為180枚）。到2020年，朝鮮可能已經擁有67～116枚核武器，到2027年，朝鮮可能擁有151至242枚核武器。

結語

朝鮮核武器數量的預測存在巨大的不確定性，主要表現在三個方面：一是對于朝鮮實際的核武器生產量信息很少，目前這些預測數據是基于朝鮮已經生產的裂變材料的數量，而不是基于實際的核武器生產量；二是在已確定的朝鮮核設施中，操作生產高濃縮鈾的運轉離心機的實際數量可能與預測數量有所出入；三是朝鮮是否還有尚未被發現的正在或將要生產裂變材料的設施，這些都影響著預測的準確性。

雖然朝鮮的核武器數量只能估測，但可以確定的是，朝鮮已經生產并正在繼續研制和生產核武器，其核武器的研制和生產能力在不斷加強。屆時，美韓可能會加強反制措施予以應對。朝鮮半島乃至東北亞地區不穩定性將繼續加劇。