朝鲜第六次核试验的初步研判和分析

　　氢弹构型可见初级和次级之间的间隔结构，注意最左侧的氢弹弹头示意图

　　氢弹的构型一般非常复杂，简单的原理是首先引爆其中原子弹(初级)核裂变释放出的能量使氘化锂-6加热达到高温，而裂变释放的中子轰击氘化锂-6中的锂-6产生氚，此时氘和氚，氘和氘之间都发生聚变反应，并继续释放大量中子，释放出巨大能量，一般来说，在氢弹中烧掉1千克的氘化锂-6，释放的能量可达4-5万吨TNT当量，而在热核装料外还有一层铀-238，氚-中子循环反应产生的中子打到铀-238上，可引起裂变，以增强热核爆炸的威力和辐射强度，即裂变-聚变-裂变的过程,因此被称为三相弹。氢弹主要的威力实际来源于聚变反应之后释放的大量中子导致反射层(钚-239、铀238和铍三层结构)和铀-238护罩的裂变反应。

　　朝鲜在核试验之后的通稿称，核试验“检验了提高氢弹第二级核聚变威力方面的核心技术，即核装药的对称压缩、分裂起爆及高温核聚变点火，接着快速发生的裂变-聚变直接的相互强化过程，证明朝鲜用于氢弹制作的第一级和第二级定向性结合结构和多层辐射耐爆结构设计正确,轻量化热辐射屏蔽材料和中子屏蔽材料选定合理”。在初级的核武器发生裂变反应时，其产生了动能、伽马射线、X射线、热辐射。如上所知，氢弹爆炸需要裂变爆炸所释放的能量来点燃大规模的聚变反应，但对于裂变初级来说，有大量的能量是以X射线的形式来释放出来的，而如何利用好初级产生的X射线就是一个关键，这些X射线会加热初级内部和反射层，因此需要某些热辐射屏蔽材料来避免燃料过早引爆，并需要金属反射层来增加裂变释放的中子反射回核心的几率，即中子屏蔽材料，热辐射屏蔽材料应指铀238护罩，而中子屏蔽材料指钚-239、铀238和铍的反射层结构，两种应该都可以视为多层辐射耐爆结构。

　　如上所言，氢弹利用好初级产生的X射线，来实现有效的能量输出引发次级的核聚变，是一个关键。朝鲜所言的“核装药的对称压缩”和“第一级和第二级定向性结合结构”实际上指朝鲜在第一级和第二级之间设置了某种“能量透镜”的结构，通过这样的结构，初级通过X射线辐射传导至次级向内压缩(即“辐射内爆”)，这个结构的难点即在于通过“能量透镜”如何保证次级的均匀压缩，来让次级充分聚变，否则次级的近端会首先烧蚀(因此次级可能要设计成非均匀球体,或比如T-U结构中的柱状次级)。T-U结构的原理，是初级爆炸后，环绕次级核弹会产生一个灼热的辐射通道，而辐射通道和温度较低的次级核弹内部之间存在着温度差，“辐射内爆”就是利用温度差的热机来传递能量，而次级和初级之间的“推送层”的质量很大，可以隔温来保持温度差，而推送层也是内爆的的铀-235反射层,可以增加和延长对次级的压缩。而这个结构的具体实现方式，比如是X射线还是X射线照射所产生的泡沫等离子体材料的烧蚀喷射来实现“均匀压缩”，“能量透镜”的具体细节，则属于氢弹的核心机密，迄今争议极大。

　　朝鲜在声明中称检验了提高氢弹第二级核聚变威力方面的核心技术，但从T-U结构出发，反射层的铀-238俘获聚变产生的中子产生的裂变释放的能量是氢弹威力的最主要来源，而朝鲜此次核爆的当量虽然很大，但相比氢弹来说属于偏小当量。朝鲜的武器级浓缩铀的存量相对不足，在氢弹中已经使用了铀-235，在检验原理已经足够，且同时考虑到丰溪里核试验场承受力的情况下，朝鲜很可能没有使用大量的铀-238作为反射层填充，而朝鲜在通稿中还强调“可变当量”，则具体实现方式既可能同反射层填充量有关，也有可能跟氘化锂-6的燃烧比率有关，后者涉及到更复杂的算法和设计。因此总的来说，朝鲜称“再次证实第一级和第二级核物质利用率达到设计的水平”。

　　当然，由于外界除了放射性核素检验之外，基本上无法了解到朝鲜核试的具体细节和信息，特别是朝鲜核装置的具体结构，自然是绝对机密，而朝鲜完全可以展示一个成熟构型(比如W87花生型构型本身已经不是机密)，而实际试验一颗填充氘化锂-6的加强型原子弹。展示一个可以放入弹道导弹弹头的“氢弹构型”(实际可能试爆的依然是一个巨大的核装置)来证明朝鲜的实际威慑力，朝鲜通过宣传与实际试验之间的“模糊地带”来实现最有效的对美威慑，这在朝鲜近期发起的一系列进攻性举动中已经所见不鲜。

　　1朝鲜第六次核试验的基本情况

　　根据中国地震台网自动测定：2017年9月3日11时30分在朝鲜北纬41.34度，东经129.03度发生6.3级地震,震源深度0公里,在11时38分,在同一地点发生4.6级地震，震源深度0公里。朝鲜于当日下午宣布，朝鲜在北部试验场进行了洲际弹道火箭可携带氢弹试验，此次为朝鲜的第六次核试验(NKT6)，第二次氢弹试验。

　　挪威地震阵列(NORSAR)所公布的六次核试验的地震波形

　　根据中科大地震与地球物理实验室温联星课题组的地震观测记录,第六次核试验的当量为108.3±48.1千吨。而中科院地质地球所的赵连锋团队，则测定核爆的精确位置位于北纬41度34分30秒，东经129度3分60秒，核爆原点的高程为1791米，核试验装置可能的埋藏场景是平硐、斜硐以及竖井，根据卫星图片显示的朝鲜核试验场堆积的土方量，估计埋藏深度为1000-2400米，这样在经过震级-当量公式和当量-深度比例关系换算之后，当量估计为100-200kt，基本符合朝鲜声称的氢弹爆炸情况。

　　精确的地理位置可以证明，此次试验位于丰溪里核试验场的北部二号坑道(2006年第一次核试位于东部一号坑道，后被废弃)，北部坑道位于万塔山主峰(海拔2205米)一侧，坑道入口高程处为1405米，内至少有五条不同的核爆坑道分支(以及复杂的平硐、斜硐结构)，核试验坑道不能反复使用，朝鲜可能是在万塔山主峰下挖掘了很长的主坑道,而用于核爆的分支坑道交叉分布，比如2016年的两次核试就大体在一个水平线上(在维度上相差25秒)。在自2009年的第二次核试之后,2016年的两次核试(9月的核试稍向南)，到2017年的第六次核试验，爆炸点基本沿着万塔山主山脊依次向北延伸，逐渐靠近万塔山主峰，而越靠近山体主峰的土方量越大，这反映出朝鲜对历次核爆的试验当量预期,其中2016年1月的氢弹试验比2013年试验的爆炸当量要小，而爆炸坑道却更靠北，因此说明那次试验的当量远小于预期当量，很可能是爆炸不充分。

　　2017年9月的核试验在历次核爆点中，位置最靠西最靠北，因此证明朝鲜对其较大的当量预期。在核爆后第二天，韩国认为二号坑道出现塌陷，在核爆后的第三天，北纬38度网站公布的卫星图证实，万塔山出现大面积的山体滑坡，山体外表已经出现改变。因此在11时38分发生的轻震应被认为是山体内部的大面积塌陷,由于朝鲜在山体内部的平硐、斜硐以及竖井，乃至为核爆挖掘内场都是为了减小核爆对整体坑道结构的影响(这些结构也导致了并不能简单通过震级来推断朝鲜核爆的当量)，因此此次核爆对北部坑道群可能产生了破坏性影响，朝鲜在下次核试前要对北部坑道进行更大规模的工程挖掘才能满足正常的试验要求，或放弃北部坑道。

　　以朝鲜以往的试验坑道使用情况来看，朝鲜通常是采用“建一备一”的方式组织试验，比如在2006年试验开始前挖掘了北部坑道，在2013年试验前挖掘了南部坑道，2016年试验前开掘了西部坑道，如果北部坑道群出现破坏，朝鲜之后的核试可能会选在西部坑道或南部坑道进行，而提前开掘备用坑道也说明朝鲜对核试出现的当量失误(比如超过山体承受力)做了相关准备，但当前丰溪里核试验的可用山体资源已经不足，如果朝鲜执意在此继续进行大威力氢弹试验的话，朝鲜还需要用大型的竖井钻机开掘深竖井来放置核武器。

　　2朝鲜核试验构型的可能情况

　　就在核爆当天上午，朝中社公布了朝鲜氢弹构型的图片。此前2016年3月9日朝中社曾首次公布原子弹构型的图片,从朝鲜公布原子弹-氢弹的构型入手，可以让我们更好的理解朝鲜的核武器研发思路。

　　朝鲜在2016年3月展示的内爆型核武器结构，有可能在装药周围填充了锂-6来变成加强型核武器

　　朝鲜公布的核弹基本形状为迪斯科球型，在通讯中称其为混合装药结构设计，这说明朝鲜有可能使用了武器级钚和武器级铀的混合核装置来减少武器级钚的使用，更可能是朝鲜在原子弹裂变材料的周围放置一定量的氘化锂-6，这样用利用裂变放能来让氘化锂-6进入热核燃烧，然后利用聚变反应释放的高能中子来加深裂变材料的燃耗，从而获得比原子弹威力更大的爆炸能量，即加强型原子弹(氘化锂-6的密度较低，难以实现自持燃烧，所以加强型原子弹的威力不可能太大)。两种思路都有利于实现核武器小型化。迪斯科球为哑光银白色金属(铍外壳)，表面有覆盖均匀的“圆斑”(可能为凹坑)，核弹体上有一个管状结构(中子管)，整体核弹构型和细节可以证明这是一颗内爆式原子弹。

　　原子弹的基本原理就是使次临界状态的裂变材料在瞬间达到超临界状态,并适时用中子源提供适量中子,触发裂变链式反应并达到核爆炸.由次临界达到超临界状态的方法有枪式(压拢)和内爆式(压紧)型两种，其中内爆式原子弹的中心是一块处于次临界状态(中子增殖系数K<1)的裂变材料(铀-235或钚-239)球体，在裂变材料的四周摆放着化学炸药做成的楔子，若要引发核爆炸，是通过点火，先点燃高能炸药(一般需要均匀引爆以形成向心力)，利用化学爆炸产生的向心轰爆波和高压力,压缩中心处于次临界状态的裂变材料，使其密度急剧升高。由于临界质量同密度的平方成反比,因此达到超临界状态。当次临界状态的裂变材料被压缩而结合在一起时，铀-235或钚-239撞击位于球心的中子源/中子引爆器(铍或钚-210)，中子源内部的两种金属被一个薄片分开，在内爆时，两部分金属会被挤压混合，钚衰变的阿尔法粒子和铍相互反应，产生自由中子，并由中子轰击引发链式反应。

　　朝鲜核装置表面的金属凹槽，既有可能是内部的炸药楔子结构的体现，也体现了最外层的铍(内衬铀-238)金属外壳的楔形/圆锥凹槽设计，铍外壳通过凹槽来增加内爆压强，而且一部分离心的自由中子可能会受到金属反射层中原子核的碰撞，增加反射回核心的几率，提高了不泄露几率，从而减少临界质量，减少核武器装药。而中子源平时被放在铀球核心是非常危险的，所以在使用时，通过控制系统将其通过管道塞入铀球核心，这也是“迪斯科球”上的管状物作用。

　　在9月3日的氢弹试验后朝鲜强调，“检验了氢弹第一级压缩技术和连锁裂变起始操纵技术的精密度”。第一级压缩技术指化学炸药楔子的结构(炸药透镜)，连锁裂变起始操纵技术指用中子源触发裂变材料的链式反应，这些都为朝鲜先前的核试验所验证过，特别是2016年9月的第二次核试验，而2016年1月朝鲜进行的很可能是一次内爆型加强原子弹的试爆(可能只引燃了几克氘化锂-6，也可能是一次失败的氢弹试验)可以认为朝鲜基本掌握了内爆型核武器的结构。

　　与枪式相比，内爆式原子弹更为优越，可以少用裂变材料，核燃料的利用率较高，但技术更复杂。而朝鲜在氢弹试验当天上午公布的氢弹构型为花生型/葫芦型，从外观看有明显的初级次级结构，花生头和花生尾间有圆柱状的中间段，花生尾有中子源管，并连接电池和雷管，应为初级，花生头为次级。初级和次级应为球体，而中间段为防止次级过快加热的屏蔽机制(延缓次级近端首先烧蚀的问题)。朝鲜氢弹球状次级并不是氢弹通常的，表现为球体初级+圆筒状的钚-239套管(内有氘化锂-6为热核燃料，圆筒轴心中空的铀-235棒及填充的中子源)泰勒-乌拉姆(T-U)构型,而更接近中国早期氢弹构型和美军的W87/W88配置。特别是次级较重(顶部)、初级较轻(底部)的W87核弹头,这样的结构有利于弹头再入的稳定性，这说明首先朝鲜肯定借鉴了W87已经相对公开的构型结构，其次朝鲜从核武器的使用目的出发，从一开始就是为洲际弹道导弹设计氢弹弹头，而非依据氢弹原理/氢弹结构来研究氢弹，再将氢弹装配到洲际弹道导弹上去。

      　原子弹是靠自持链式反应而获得爆炸能量。而氢弹是利用氘、氚等轻核的自持聚变反应而获得巨大爆炸能量。原子核的聚合的反应称为聚变反应。原子核都带电，如果要使聚变反应能够发生，首先要使原子核能够克服静电斥力而彼此靠近，因此赋予参加反应的原子核以足够的动能，是实现聚变反应的先决条件。人类可实现的赋予大量原子核以能量的方法，就是把物质加热到很高的温度，比如几千万K，因此在高温下发生的聚变反应被称为热核反应。原子科学家由此推断,用裂变爆炸所释放的能量有可能点燃大规模的轻核聚变反应，而氘和氚是氢的同位素，原子序数最小，相互之间的静电斥力最小，最容易发生聚变反应。

　　在氘或氘氚混合物中，主要发生的聚变反应是氘氚反应和氘氘反应，而氘氚反应的反应速率要比氘氘反应快近100倍，因此大多数氢弹都是立足于氘氚反应进行设计。氘氚两种材料在常温下是气态，使用起来很不方便，美国最早的氢弹试验以液态氘为装料，不得不带上巨大的冷却系统，导致试验装置本身达到65吨，根本无法作为武器使用。最理想的热核装料是氘化锂-6，这是一种固态物质，可以进行加工并放入核装置之中，氢弹可以利用中子轰击氘化锂-6产生的氚来产生氚-中子循环反应。

　　氢弹构型可见初级和次级之间的间隔结构，注意最左侧的氢弹弹头示意图

　　氢弹的构型一般非常复杂，简单的原理是首先引爆其中原子弹(初级)核裂变释放出的能量使氘化锂-6加热达到高温，而裂变释放的中子轰击氘化锂-6中的锂-6产生氚，此时氘和氚，氘和氘之间都发生聚变反应，并继续释放大量中子，释放出巨大能量，一般来说，在氢弹中烧掉1千克的氘化锂-6，释放的能量可达4-5万吨TNT当量，而在热核装料外还有一层铀-238，氚-中子循环反应产生的中子打到铀-238上，可引起裂变，以增强热核爆炸的威力和辐射强度，即裂变-聚变-裂变的过程,因此被称为三相弹。氢弹主要的威力实际来源于聚变反应之后释放的大量中子导致反射层(钚-239、铀238和铍三层结构)和铀-238护罩的裂变反应。

　　朝鲜在核试验之后的通稿称，核试验“检验了提高氢弹第二级核聚变威力方面的核心技术，即核装药的对称压缩、分裂起爆及高温核聚变点火，接着快速发生的裂变-聚变直接的相互强化过程，证明朝鲜用于氢弹制作的第一级和第二级定向性结合结构和多层辐射耐爆结构设计正确,轻量化热辐射屏蔽材料和中子屏蔽材料选定合理”。在初级的核武器发生裂变反应时，其产生了动能、伽马射线、X射线、热辐射。如上所知，氢弹爆炸需要裂变爆炸所释放的能量来点燃大规模的聚变反应，但对于裂变初级来说，有大量的能量是以X射线的形式来释放出来的，而如何利用好初级产生的X射线就是一个关键，这些X射线会加热初级内部和反射层，因此需要某些热辐射屏蔽材料来避免燃料过早引爆，并需要金属反射层来增加裂变释放的中子反射回核心的几率，即中子屏蔽材料，热辐射屏蔽材料应指铀238护罩，而中子屏蔽材料指钚-239、铀238和铍的反射层结构，两种应该都可以视为多层辐射耐爆结构。

　　如上所言，氢弹利用好初级产生的X射线，来实现有效的能量输出引发次级的核聚变，是一个关键。朝鲜所言的“核装药的对称压缩”和“第一级和第二级定向性结合结构”实际上指朝鲜在第一级和第二级之间设置了某种“能量透镜”的结构，通过这样的结构，初级通过X射线辐射传导至次级向内压缩(即“辐射内爆”)，这个结构的难点即在于通过“能量透镜”如何保证次级的均匀压缩，来让次级充分聚变，否则次级的近端会首先烧蚀(因此次级可能要设计成非均匀球体,或比如T-U结构中的柱状次级)。T-U结构的原理，是初级爆炸后，环绕次级核弹会产生一个灼热的辐射通道，而辐射通道和温度较低的次级核弹内部之间存在着温度差，“辐射内爆”就是利用温度差的热机来传递能量，而次级和初级之间的“推送层”的质量很大，可以隔温来保持温度差，而推送层也是内爆的的铀-235反射层,可以增加和延长对次级的压缩。而这个结构的具体实现方式，比如是X射线还是X射线照射所产生的泡沫等离子体材料的烧蚀喷射来实现“均匀压缩”，“能量透镜”的具体细节，则属于氢弹的核心机密，迄今争议极大。

　　朝鲜在声明中称检验了提高氢弹第二级核聚变威力方面的核心技术，但从T-U结构出发，反射层的铀-238俘获聚变产生的中子产生的裂变释放的能量是氢弹威力的最主要来源，而朝鲜此次核爆的当量虽然很大，但相比氢弹来说属于偏小当量。朝鲜的武器级浓缩铀的存量相对不足，在氢弹中已经使用了铀-235，在检验原理已经足够，且同时考虑到丰溪里核试验场承受力的情况下，朝鲜很可能没有使用大量的铀-238作为反射层填充，而朝鲜在通稿中还强调“可变当量”，则具体实现方式既可能同反射层填充量有关，也有可能跟氘化锂-6的燃烧比率有关，后者涉及到更复杂的算法和设计。因此总的来说，朝鲜称“再次证实第一级和第二级核物质利用率达到设计的水平”。

　　当然，由于外界除了放射性核素检验之外，基本上无法了解到朝鲜核试的具体细节和信息，特别是朝鲜核装置的具体结构，自然是绝对机密，而朝鲜完全可以展示一个成熟构型(比如W87花生型构型本身已经不是机密)，而实际试验一颗填充氘化锂-6的加强型原子弹。展示一个可以放入弹道导弹弹头的“氢弹构型”(实际可能试爆的依然是一个巨大的核装置)来证明朝鲜的实际威慑力，朝鲜通过宣传与实际试验之间的“模糊地带”来实现最有效的对美威慑，这在朝鲜近期发起的一系列进攻性举动中已经所见不鲜。

　　金正恩在查看经过烧蚀试验后的弹头，朝鲜是为了洲际导弹弹头而设计氢弹，而非相反。

　　3朝鲜核能力的评估

　　根据兰德公司高级国防政策分析师格里高里·S·琼斯的说法，即使如日本这样核工业发达的国家，发展导弹运载所需的内爆型裂变核武器需要0-3次核试验，发展助爆型核武器则在此基础上还需要1-4次核试验,而发展二级热核武器即氢弹还需要5-20次核试验。朝鲜目前进行了六次核试验，考虑到朝鲜声称是为了实现装在弹头上而主动减少核材料装料,导致了前几次核爆当量畸低，朝鲜发展热核武器的历程也基本合理，而这可以反证朝鲜从一开始就是向大当量的可用核武器方向发展的，从2016年1月的核试(加强核武器或氢弹助爆型核武器)，2016年9月的核试(内爆型裂变核武器)，到2017年9月的核试(氢弹或加强核武器),三次核试验相互验证，各有侧重，体现了朝鲜较为清晰的技术路径。

　　2007年朝鲜在六方会谈中申报的武器级钚量是37公斤，但在2008年6月向IAEA申报时变为32公斤，2009年1月，一位美国学者访问朝鲜时，朝鲜官员告诉他已经将30.8公斤的钚制成核弹头，这说明朝鲜此时的武器级钚历史总产量已经超过了40公斤(包括损耗和使用)。金正恩上台后，朝鲜的武器级钚存量就成为机密。在苏联的帮助下，1985年朝鲜建成电功率为5兆瓦(热功率为25兆瓦)的石墨气冷堆，1986年开始临界运行直至1994年，2003年2月又重启，2005年第二季度停堆卸载燃料棒，2007年7月最终关闭。金正恩上台后，2013年4月朝鲜宣布在宁边核综合体进行修复和新建活动。2014年朝鲜在宁边建设一个电功率为25-35兆瓦的实验用轻水反应堆(ELWR)，2015年初完成。根据卫星图，5兆瓦的石墨气冷堆在2013年8月恢复运行，但在2014-2015年处于关闭状态，2016年之后又开始运行。25兆瓦的实验用轻水反应堆在2015年建成后并没有立即投入运行，而是在可能解决相关技术问题后在2016年后开始运行。

　　5兆瓦的石墨气冷堆运行时，每年能生产6公斤钚。25兆瓦的实验用轻水反应堆运行时，每年可卸载30-40公斤钚。但是在轻水堆中经过整个燃烧循环的乏燃料中含有的是反应堆级钚，如果不考虑经济成本，在燃烧循环的中途停堆(2005年石墨气冷堆曾停堆)，将燃料棒卸载并进行后处理可以得到武器级钚，但钚产量比整个循环后所得的要少。

　　而根据北纬38度网站的最新分析，在利用卫星对宁边核设施进行热成像之后，发现2016年12月到2017年1月间(排除掉卫星的间隔时间,以及启动期，可以认为是一个3个月左右的生产周期)，石墨气冷堆和实验用轻水反应堆进入高操作期，两者在3个月内的钚产量为9-11.5公斤，按照每个核装置4-6公斤武器级钚来计算，朝鲜在这个周期内生产的钚刚好满足2枚朝鲜核武器,即试验1枚，并储存1枚的生产方案。

　　　由于朝鲜25兆瓦的实验用轻水反应堆已经开始运行，朝鲜的武器级钚产量可能在近期内快速增加，在2017年4月28日发布的最新一版朝鲜核武器评估中，美国核材料专家戴维·奥尔布赖特认为朝鲜的武器级钚存量的估计中值为34千克，但以目前朝鲜2个反应堆运行情况来说，其全速运行的情况下可以每年生产46公斤，即11枚核武器的用量，以反应堆的实际运行情况以及朝鲜的核试情况，朝鲜目前的武器级钚应当略有增加，达到或超过了40公斤。

　　朝鲜拥有丰富的铀矿产量，估计蕴藏2600万吨矿石。巴基斯坦前总统穆沙拉夫在回忆录中说，巴基斯坦“核弹之父”卡迪尔·汗曾卖给朝鲜24台P-1型和P-2型离心机，并让朝鲜人参观了高度机密的离心机工厂，并教给他们离心机技术。2010年，朝鲜将宁边的一个前金属燃料棒制造厂在内的6个联级共2000台离心机展示给到访的美国科学家，并称其生产能力可以达到8000个分离功，可以生产2吨低浓缩铀，如果朝鲜将其转用为生产高浓缩铀，每年可生产40公斤高浓缩铀，2014年3月朝鲜扩建了宁边的铀浓缩核心厂，根据卫星图分析建筑面积，新厂的浓缩能力与原厂相当，估计离心机数量为2000-3000台。

　　而美国认为，除宁边铀浓缩离心厂，朝鲜还有一处秘密的类似设施厂。戴维·奥尔布赖特综合已知的朝鲜离心机情况与自己的判断，设置了两种铀浓缩场景：一个是朝鲜有两个铀浓缩厂,第一个离心厂有2000-3000台P-2型离心机，开始生产武器级铀的时间在2005-2010年之间,第二个离心厂有2000台P-2型离心机，目前用于生产低浓缩铀，可以转用生产高浓缩铀;另一个场景是朝鲜只有一个离心机，拥有2000台P-2离心机，在2010-2011年为朝鲜的试验用轻水反应堆生产低浓缩铀燃料,在2014年后生产武器级铀。朝鲜需要低浓缩铀燃料提供给两个反应堆来生存武器级钚，因此从2015年之后，朝鲜两个反应堆都能开始进行正常运转判断，朝鲜的铀浓缩离心厂当前可以全速生存武器铀。因此当前目前朝鲜可以拥有175-645公斤的武器级铀，其中175公斤为一个离心机厂的估计中值，645公斤为两个离心机厂的估计中值。

　　朝鲜使用宁边的同位素分离实验室进行后处理，并把提取出的钚制成钚铸件，放置到核武器中。2005年初，朝鲜第一次完成了钚铸件的整个流程。朝鲜从宁边5兆瓦石墨气冷堆中一共卸载了8000根燃料棒，前两次核试验朝鲜使用的钚都是在同位素分离实验室提取的。2009年，朝鲜开始使用放射化学实验室(RL)从当时剩余的燃料棒中提取了8-10公斤钚。朝鲜核试的钚应当都从同位素分离实验室和放射化学实验室提取。根据北纬38度网站的最新分析，2017年3月-4月，根据卫星热成像图，放射化学实验室进入高运转期，而这说明宁边反应堆的运转同放射化学实验室并不是一个连贯的进程,而是两者间歇操作，从这个规律可以推测朝鲜的核试验和核开发节奏，从卫星图也可以看到2016年10月同位素分离实验室也进入高运转期，这说明朝鲜需要在核试验后保证一定的核存量。如果这个推论合理，在9月核试验之后，当前的宁边放射化学实验室也将进入高运转期。这个逻辑同朝鲜的丰溪里“试一建一”的坑道建设、宁边两个反应堆运转来“试一存一”的理念相同。

　　在热核武器的核材料方面，在2016年之前，国际社会对朝鲜氘、氚和氘化锂-6的生产能力一直保持怀疑。2016年，一家名为青松联合会社的朝鲜实体在互联网上挂牌出售锂-6，其广告上称青松联合会社可以每月提供22磅理-6，这一销售企图证明，朝鲜有剩余的热核材料用来出售。而青松联合会社的矿物销售联络人被证实为朝鲜驻外使馆的三等秘书，联合国涉朝制裁决议的专家小组报告中就此指责朝鲜滥用驻外使馆外交权力，在遭受制裁的情况下公然公开出售热核材料。2017年3月17日，戴维·奥尔布赖特在报告中首次完整的分析了朝鲜的锂-6生产能力,咸兴附近的兴南化工厂被推断为生产锂-6，据估计每年朝鲜至少能生产10公斤锂-6，这也是锂-6出现富裕的根源，朝鲜当前热核材料应当相当充足。

　　4朝鲜核武器数量的评估

　　根据国际裂变材料小组(IPFM)给出制造不同类型核武器所需要的核材料数据：类似于投向长崎的第一代内爆型原子弹“胖子”需要5-6公斤钚，或15-18公斤高浓缩铀;加强型核武器需要4-5公斤钚，或12公斤高浓缩铀;二代热核武器即氢弹需要3-4公斤钚，同时至少需要4-7公斤高浓缩铀。朝鲜总库存的武器级钚和铀的大约30%会在生产和加工过程中损耗，以及投入储存。因此截止2016年底，朝鲜可能拥有13-30枚核武器，视朝鲜两个反应堆的运转场景而定。而另一个影响朝鲜核武器的不确定因素在于朝鲜能否通过混合装药，乃至铀弹来降低对钚的依赖。根据奥尔布赖特的评估，2016年9月的朝鲜核试验很可能是一次铀弹试验，以此验证朝鲜有能力建造小型且可靠的武器级铀核，而如果是混合装药，朝鲜当前可以制造12枚核武器。2017年8月美国国防情报局DIA的评估认为，到2020年左右，朝鲜将拥有25-60枚核弹，60枚的上限是由朝鲜实际铀装药能力决定的,如果朝鲜全速运转实验用轻水反应堆，届时朝鲜可以拥有17-32枚混合装药的核武器。(注释略)