2019年8月洛斯阿拉莫斯實驗室準備中的一次次臨界測試，這測試會涉及極少量鈈元素。(圖片來自該實驗室官網)

有美國媒體的標題指出美國「進行核試驗」(Conduct Nuclear Test)以回應俄國聯邦議會(上議院)一份取消確認1996年核准的《全面禁止核試條約》(Comprehensive Nuclear Test Ban Treaty)。由於這個標題實在太嚇人了，刊出後有部分社交媒體網友直接指美國進行核試了。不過，如果有看內文報道，並對全球限武條約有一定了解，就知道這完全是一個標題黨，美國佬做的也不是真正的核試。

全面禁止核試條約 (Comprehensive Nuclear Test Ban Treaty)簽署於1996年，原則上是禁止地面、大氣層及外空間核試條約(1965年)的延伸。本條約規定簽約國不得進行任何類型的核爆試驗，包括延續多年的地下核試。五大核強國中，只有英、法、俄三國連議會(包括上院下院)都通過了，但中美雙方只是政府簽訂，議會未有通過，不過該修約都被忠實執行27年之久，這段時間只有不願簽約的印度、巴基斯坦及朝鮮進行過地下核試。

 上世紀90年代一個次臨界實驗設備；右為內華達州Area 12區的地下核試設施，今次實驗就在P隧道內進行。(圖片來自National Nuclear Security Administration)

至於為何美國「核試」都沒有媒體大驚小怪？根據當初全面禁止核試條約簽署前一些研究論文顯示，當初是美國自己沒有將涉及核裝葯的另類核試也列進禁止範圍，好讓自己也鑽空子做試驗。事實上照條約對於nuclear weapon test explosion 及 any other nuclear explosion的定義，對於核爆炸的一般理解，是超臨界反應^(註1)。當時很明顯沒有禁此一直運行並不會發生猛烈核爆的核反應(即我們所講的臨界反應 / 鏈式反應，這是核發電的基本形式)。當然，比鏈式反應層級還低的次臨界反應，也不在此限。而且根據資料，由1996年至2012年，美國自己自也搞過不下三十次。

現時還有兩項技術可以進行類似核實驗的研究，分別是超級電腦模擬核試及次臨界核試。模擬核試方面，過往所收集的所有試爆數據(包括實際試爆、次臨界起爆的核試，甚至沒有核裝葯的單純核彈引信試爆)其實可作為進一步模擬起爆的壓力、裂變/聚變物質起始與反應密度、時間、不同結構的爆炸/助爆模式等，只需超級電腦即可完成運算並模擬不同狀態下的核彈爆炸情況。

位於勞倫斯利佛摩國家實驗室、面種相當於三個足球場的國家點火設施(National Ignition Facility / NIF）。2013年，他們透過利用激光引爆一顆特別設計、模擬大質量恒星核心的燃料粒，再以相關數據進行超級電腦的分析及運算，成功模擬了一次超巨星核心失控核反應所造成的、足以摧毀一整個行星系的超新星爆炸。(網絡圖片)

其次，也有以非高能炸葯形式進行測試者，例如美國的國家點火設施（National Ignition Facility/ NIF）是以大量激光照射氘球，令其加熱至超高溫超高壓狀態並引發可控核聚變(即慣性約束聚變)，但這裝置同樣亦能模擬熱核武器引爆後最初期階段的實際環境及測量中子流(它甚至能在極小尺度上模擬超新星爆炸一刻的環境)，事實上擁有研究激光聚變能力的國家都可以做這種實驗，不過就只能觀測熱核武器中涉及聚變能的部分。

裂變反應的激烈程度和臨界質量 / 密度。若核物質的質量 / 密度不足，能吸收上一次反應所產出中子數量不夠，那經過幾輪分裂後，反應會漸漸停下來，這就是次臨界狀態(上圖)；如果物質的質量 / 密度剛好，上一輪反應後發放的中子中的一粒剛好可撞上另一個原子核進行反應並持續下去，那核分裂就可以穩定速度持續發生，即我們所說的連鎖反應/臨界反應，核發電就是利用這種反應進行發電。通常這個質量界線被稱為臨界質量(中圖)；如果物質質量超過臨界質量，那每一波反應產出的中子都可撞到另外幾顆重原子核，如此類推，每一波所引發的裂變反應與產出中子呈幾何級增長，最後引發失控的裂變反應，成為核子爆炸，這就是所謂超臨界反應。核彈就是以這種反應產出能量(下圖)。(圖片及資料可看連結)

由臨界反應界定所產生的次臨界核試的定義似乎很空泛，廣義來看，需要涉及核物質卻不會變成核爆的核武實驗還可再分成三種，即1. Hydronuclear tests，通常以常規爆炸的震波激發少量核物質產生裂變反應(相當於引爆一個已取出大部分核裝葯的核武)，爆炸力最多只有幾磅TNT；2. Critical mass experiments，即臨界物質試驗，以研究中子撞擊情況，會有連鎖反應發生但時間極短，不過實驗具相當大危險性，相當於一個"故意但受控"的臨界事故；3. Subcritical tests，即次臨界實驗，即以核武的起爆葯壓縮極少量的核裝葯(遠遠低於臨界密度)，然後觀察爆炸對於裂變物質最初階段的影響。

內華達州的U1a建築群，地底擁有多條核實驗用的隊道，還有很厚的屏阻設施，以防止可能的核外洩。P隧道就是其中一條。(圖片來自連結)

關於次臨界實驗，由於無法發生連鎖反應，甚至乎是沒有當量，實際爆炸力比最前一項更小；部分次臨界實驗甚至可以是將核裝葯換成其他金屬，然後引爆彈頭內烈性炸葯，觀察金屬表面的反應而已，過程和核反應可以一點關係也沒有。這個也是上面所講《全面禁止核試條約》所容許的測試。根據霍氏新聞的引述 “used chemicals and radioisotopes to "validate new predictive explosion models" that can help detect atomic blasts in other countries”，應該就是第3類—次臨界核試了，至於報道所說是要驗證「可預計的爆炸模式，以協助偵察別國的核爆」嘛……「至於你信不信，我反正不信囉」。

洛斯阿拉莫斯一次項目不明的次臨界核試驗，可見裝置只晃動了一下，並發出和開槍差不多的巨響。

需要留意的是，俄方的全面禁核修約當年可是政府簽署及上院加杜馬(下議院)通過的，就算上院加杜馬共同否決，俄國政府仍能繼續承認，所以美國能源部或美國政府是否拿原本已放上日程的次臨界測試來故意表態(留意，這種測試過去很少即時公開，而且準備起碼需要幾個月)，其實不言而喻吧，反正美國自己就連這條約也沒有提交過議會通過，就不要說人家單單一個議案了。更有甚者，希望美國人自己還記得上一任政府可真的想推動重新核試啊！