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朝鲜第三次核试验准备
核试验的一般准备与要求除了早期核试验采用大气层核爆方式外，大多数国家的核试验都采用了地下方式。地下核试验有明尼优点，核装置位置固定，便于测试，特别有利于物理测量：受气象条件影响小，利于安全保密，可减少对环境的放射性沾染；便于创造模拟高空环境的真空条件，研究某些高空核爆炸效应，还可研究核爆炸的和平利用，如探索开挖矿藏和制取特殊材料的可能性等。我国在首次地下核试验时就曾做过通过核爆高压生产金刚石的试验。
通常地下核试验有两种方式。一是竖井试验，二是平洞试验。竖井试验需要一个深度在200～1000米，口径较大的钻井，将核装置和各种诊断设备一起吊装进入竖井底部，全部回填后实施爆炸。平洞试验需要开掘一条特殊设计的主坑道，在坑道末端放置核爆装置，在支坑道内安置诊断设备和各种探测器，经过设计好的回填方案堵塞之后实施爆炸。由于竖井试验难度较平洞核试验大，因此有核国家的地下试验几乎都是先以平洞方式取得经验，然后发展到以竖井方式为主。
一般来说，实施平洞式核试验需要采取以下几个步骤。一是根据设计资料在山上开挖水平坑道，水平坑道的横截面面积通常为9～12平方米，以方便运输设备和装置。二是在每个水平坑道上开挖数条支巷道，深度通常为150米。三是在距离爆炸中心数米到10米的地方摆放监测装置。四是在每个水平坑道出口处布置试验器材的集散平台，并分布成相应小区，以便摆放性能不同的各种器材。五是将自动引爆控制台及检测仪器控制台设在距坑道出口处1～5千米的地方。六是在试验坑道附近布设气体放射性和地震等环境监测仪器。
平洞核试验在坑道的特定位置上要设置高抗压强度的防护墙，并在适当的位置设密闭门以防止放射性物质及有害气体泄漏。例如，美国在平洞核试验的大口径真空管中设置了爆炸阀门，能在毫秒量级的时间内封闭管道，保证安全回收辐照后的效应物。朝鲜进行过的两次核试验均是采用平洞试验，已积累了一定经验。
朝鲜核试验准备工作流程 朝鲜核试验基本会按照以下流程进行。一是从储存库中将核装置移出，并在隧道腔室中装配，如果这些东西在试验场外，可能要花周时间，而如果就在试验场区，只需要一天时间，估计丰溪里核试验场试验管理区内的试验保障区建筑担负了核装置和器材的临时储存转运职责。二是将触发器点火组件及电线连接，通电检查、测试、调试，并将其设于安全模式，这一过程需要两天时间，然后将测试装置设置于待命状态。三是检查装置腔室和隧道内的传感器、掩体内的指挥控制台及通信设备，确保与平壤的通信正常。准备完成后，平壤决策层确定核爆日期。
在上述步骤中，外部特征最为明显的征兆是封堵试验平洞隧道。在这
阶段，各种功能的电缆将被连接起来，坑道则被泥土、沙子、石膏、混凝土等封闭起来。这时各种装备就位，人员入口通道封闭，坑道口进行最后的填埋。
朝鲜第三次核试验的技术原因
提高核爆可靠性 朝鲜在2006年进行第一次核试验后，外界从爆炸引起的地震强度和波形分析，普遍认为其试验整体失败，虽然实现了核爆，但没有达到预期当量。他们认为，这主要是因为朝鲜核弹使用的钚原料提取不纯，导致链式反应不充分。为此朝鲜在2009年又进行了第二次核试验，此次试验后关于朝鲜核试验成败的争论销声匿迹，但是外界估计，在起爆器和核材料方面，朝鲜核爆装置仍存在可靠性不高的问题，为此需要进行多次核试验来采集数据。
完成体积小型化 朝鲜核爆装置最初只能被称为“爆炸装置”，为了装配和检查测量方便，试验装置通常会按照器件分立的方式设计，这造成其体积庞大，无法装在弹道导弹上，因此必须实现小型化设计，这需要集成设计，并使用更小型、功能多样化的元器件，也需要缩小核弹芯的体积与质量。俄战略火箭部队前参谋长叶辛估计朝从宁边反应堆中共提取了38.5千克武器级钚，2006年核试用去2.1千克，2009年为保证核爆可靠性用去4～5千克。考虑到真正服役弹头使用的材料消耗，实际供朝使用的核材料非常有限，因此其必须实现核弹头的小型化以减少核材料使用。美国早期也曾为裂变武器减小体积重量做了不少工作。按照“硬饼干”计划，美国在1958年10月做的两次试验，核装置外观只有28厘米x30厘米大小。
实现威力扩大化 外界普遍认为，朝鲜此次核爆装置为增强裂变装置，目的是实现核装置爆炸的大威力化。在2009年试验后，日本气象厅分析称，朝核试地震波高于2006年的4.9级，能量至少提高4倍以上。俄国防部新闻局也称，俄监控部门记录到朝鲜境内发生当量1至2万吨的地下核爆炸，爆炸威力较2006年得到明显提升。美国原子科学家公报称，朝鲜第三次核试验中可能会使用高浓铀，并像印度一样同时引爆多个装置。实际上，即使是美国也在核武器发展中经历了原子弹的大威力探索过程。1952年11月15日，美国在常春藤计划中的“国王”试验中，爆炸了一枚威力最大的纯裂变弹，其能量的85%来自铀235的裂变。这枚“超级橡树岭合金弹”是在苏联爆炸了第一个原子弹而美国的氢弹工作遇到了挫折时，作为备用弹研制的。
朝鲜核试验爆炸装置设计分析
采用铀弹芯设计 2012年8月，位于华盛顿的科学与国际安全研究所根据卫星照片认为，朝鲜在宁边有1个小型铀浓缩工厂，不接受国际监测，可以生产富集度达90%的武器级浓缩铀。如果朝鲜在2009年后从钚转变成高浓缩铀设计，过去两三年内，朝鲜可能生产了3到6枚高浓缩铀弹。由于高浓缩铀弹与此前的钚弹技术差异较大，因此需要实际核爆来验证设计。
检验高效弹芯技术 为了达到核弹的大威力和小型化要求，朝鲜可能采用高效弹芯技术，例如研制悬置式合成弹芯。所谓悬置弹芯就是在惰层与裂变材料芯之间留一个孔隙，使得往里跑的惰层在撞击裂变芯前在一段空气隙中加速，这种设计可提高炸药的利用率，增加裂变芯与惰层的压缩度。实心的“胖子”弹芯好比是用挤压的办法压紧，而悬置弹芯好比是用锤子砸。悬置芯可提高压缩比，在同样威力下可使裂变材料少用1/4，或在同样材料用量下可使威力提高1倍。这种设计使用钚239和铀235两种易裂变材料作弹芯，其优点是可减少钚的用量，同时临界质量又比单用铀235时小。
改进中子源设计 由于原子弹的中子源中的中子材料半衰期太短，只有100多天，必须在使用时临时装入，因此很不方便。战后美国等国发展了利用轻核聚变反应的外中子源，便于灵活掌握中子释放时间。对于助爆裂变武器这种在裂变芯中央难于放置中子源的设计，外中子源就十分必要了。只要朝鲜坚持核武器发展，其必然会考虑这种设计。
试验聚变助爆技术 裂变武器的整体重量主要在炸药上（像“胖子”弹，只是炸药就重达2.5吨）。要设计体积小、重量轻的武器，就要减少炸药用量，这势必会降低裂变芯与惰层的压缩度，影响武器的效率。为了解决这个问题就在裂变芯中央放入少量的氘氚混合物，利用裂变反应放出的能量，使中心温度提高，发生显著的聚变反应。聚变中子在裂变材料中的增殖增加了原子核的裂变，从而提高了裂变材料的利用率，增加了裂变威力。这种原子弹中虽然也发生聚变反应，但由于发生聚变反应的材料非常少，聚变材料所释放的能量只占总能量的小部分。譬如一个1万吨左右爆炸能量的助爆原子弹，如果有1.5克的氘与氚完全反应，则聚变反应放能只有200吨，不过占总能量的2%，98eft仍为裂变能量。助爆型原子弹能提高裂变材料利用率，对核武器小型化有重要意义。
核试验的一般准备与要求除了早期核试验采用大气层核爆方式外，大多数国家的核试验都采用了地下方式。地下核试验有明尼优点，核装置位置固定，便于测试，特别有利于物理测量：受气象条件影响小，利于安全保密，可减少对环境的放射性沾染；便于创造模拟高空环境的真空条件，研究某些高空核爆炸效应，还可研究核爆炸的和平利用，如探索开挖矿藏和制取特殊材料的可能性等。我国在首次地下核试验时就曾做过通过核爆高压生产金刚石的试验。
通常地下核试验有两种方式。一是竖井试验，二是平洞试验。竖井试验需要一个深度在200～1000米，口径较大的钻井，将核装置和各种诊断设备一起吊装进入竖井底部，全部回填后实施爆炸。平洞试验需要开掘一条特殊设计的主坑道，在坑道末端放置核爆装置，在支坑道内安置诊断设备和各种探测器，经过设计好的回填方案堵塞之后实施爆炸。由于竖井试验难度较平洞核试验大，因此有核国家的地下试验几乎都是先以平洞方式取得经验，然后发展到以竖井方式为主。
一般来说，实施平洞式核试验需要采取以下几个步骤。一是根据设计资料在山上开挖水平坑道，水平坑道的横截面面积通常为9～12平方米，以方便运输设备和装置。二是在每个水平坑道上开挖数条支巷道，深度通常为150米。三是在距离爆炸中心数米到10米的地方摆放监测装置。四是在每个水平坑道出口处布置试验器材的集散平台，并分布成相应小区，以便摆放性能不同的各种器材。五是将自动引爆控制台及检测仪器控制台设在距坑道出口处1～5千米的地方。六是在试验坑道附近布设气体放射性和地震等环境监测仪器。
平洞核试验在坑道的特定位置上要设置高抗压强度的防护墙，并在适当的位置设密闭门以防止放射性物质及有害气体泄漏。例如，美国在平洞核试验的大口径真空管中设置了爆炸阀门，能在毫秒量级的时间内封闭管道，保证安全回收辐照后的效应物。朝鲜进行过的两次核试验均是采用平洞试验，已积累了一定经验。
朝鲜核试验准备工作流程 朝鲜核试验基本会按照以下流程进行。一是从储存库中将核装置移出，并在隧道腔室中装配，如果这些东西在试验场外，可能要花周时间，而如果就在试验场区，只需要一天时间，估计丰溪里核试验场试验管理区内的试验保障区建筑担负了核装置和器材的临时储存转运职责。二是将触发器点火组件及电线连接，通电检查、测试、调试，并将其设于安全模式，这一过程需要两天时间，然后将测试装置设置于待命状态。三是检查装置腔室和隧道内的传感器、掩体内的指挥控制台及通信设备，确保与平壤的通信正常。准备完成后，平壤决策层确定核爆日期。
在上述步骤中，外部特征最为明显的征兆是封堵试验平洞隧道。在这
阶段，各种功能的电缆将被连接起来，坑道则被泥土、沙子、石膏、混凝土等封闭起来。这时各种装备就位，人员入口通道封闭，坑道口进行最后的填埋。
朝鲜第三次核试验的技术原因
提高核爆可靠性 朝鲜在2006年进行第一次核试验后，外界从爆炸引起的地震强度和波形分析，普遍认为其试验整体失败，虽然实现了核爆，但没有达到预期当量。他们认为，这主要是因为朝鲜核弹使用的钚原料提取不纯，导致链式反应不充分。为此朝鲜在2009年又进行了第二次核试验，此次试验后关于朝鲜核试验成败的争论销声匿迹，但是外界估计，在起爆器和核材料方面，朝鲜核爆装置仍存在可靠性不高的问题，为此需要进行多次核试验来采集数据。
完成体积小型化 朝鲜核爆装置最初只能被称为“爆炸装置”，为了装配和检查测量方便，试验装置通常会按照器件分立的方式设计，这造成其体积庞大，无法装在弹道导弹上，因此必须实现小型化设计，这需要集成设计，并使用更小型、功能多样化的元器件，也需要缩小核弹芯的体积与质量。俄战略火箭部队前参谋长叶辛估计朝从宁边反应堆中共提取了38.5千克武器级钚，2006年核试用去2.1千克，2009年为保证核爆可靠性用去4～5千克。考虑到真正服役弹头使用的材料消耗，实际供朝使用的核材料非常有限，因此其必须实现核弹头的小型化以减少核材料使用。美国早期也曾为裂变武器减小体积重量做了不少工作。按照“硬饼干”计划，美国在1958年10月做的两次试验，核装置外观只有28厘米x30厘米大小。
实现威力扩大化 外界普遍认为，朝鲜此次核爆装置为增强裂变装置，目的是实现核装置爆炸的大威力化。在2009年试验后，日本气象厅分析称，朝核试地震波高于2006年的4.9级，能量至少提高4倍以上。俄国防部新闻局也称，俄监控部门记录到朝鲜境内发生当量1至2万吨的地下核爆炸，爆炸威力较2006年得到明显提升。美国原子科学家公报称，朝鲜第三次核试验中可能会使用高浓铀，并像印度一样同时引爆多个装置。实际上，即使是美国也在核武器发展中经历了原子弹的大威力探索过程。1952年11月15日，美国在常春藤计划中的“国王”试验中，爆炸了一枚威力最大的纯裂变弹，其能量的85%来自铀235的裂变。这枚“超级橡树岭合金弹”是在苏联爆炸了第一个原子弹而美国的氢弹工作遇到了挫折时，作为备用弹研制的。
朝鲜核试验爆炸装置设计分析
采用铀弹芯设计 2012年8月，位于华盛顿的科学与国际安全研究所根据卫星照片认为，朝鲜在宁边有1个小型铀浓缩工厂，不接受国际监测，可以生产富集度达90%的武器级浓缩铀。如果朝鲜在2009年后从钚转变成高浓缩铀设计，过去两三年内，朝鲜可能生产了3到6枚高浓缩铀弹。由于高浓缩铀弹与此前的钚弹技术差异较大，因此需要实际核爆来验证设计。
检验高效弹芯技术 为了达到核弹的大威力和小型化要求，朝鲜可能采用高效弹芯技术，例如研制悬置式合成弹芯。所谓悬置弹芯就是在惰层与裂变材料芯之间留一个孔隙，使得往里跑的惰层在撞击裂变芯前在一段空气隙中加速，这种设计可提高炸药的利用率，增加裂变芯与惰层的压缩度。实心的“胖子”弹芯好比是用挤压的办法压紧，而悬置弹芯好比是用锤子砸。悬置芯可提高压缩比，在同样威力下可使裂变材料少用1/4，或在同样材料用量下可使威力提高1倍。这种设计使用钚239和铀235两种易裂变材料作弹芯，其优点是可减少钚的用量，同时临界质量又比单用铀235时小。
改进中子源设计 由于原子弹的中子源中的中子材料半衰期太短，只有100多天，必须在使用时临时装入，因此很不方便。战后美国等国发展了利用轻核聚变反应的外中子源，便于灵活掌握中子释放时间。对于助爆裂变武器这种在裂变芯中央难于放置中子源的设计，外中子源就十分必要了。只要朝鲜坚持核武器发展，其必然会考虑这种设计。
试验聚变助爆技术 裂变武器的整体重量主要在炸药上（像“胖子”弹，只是炸药就重达2.5吨）。要设计体积小、重量轻的武器，就要减少炸药用量，这势必会降低裂变芯与惰层的压缩度，影响武器的效率。为了解决这个问题就在裂变芯中央放入少量的氘氚混合物，利用裂变反应放出的能量，使中心温度提高，发生显著的聚变反应。聚变中子在裂变材料中的增殖增加了原子核的裂变，从而提高了裂变材料的利用率，增加了裂变威力。这种原子弹中虽然也发生聚变反应，但由于发生聚变反应的材料非常少，聚变材料所释放的能量只占总能量的小部分。譬如一个1万吨左右爆炸能量的助爆原子弹，如果有1.5克的氘与氚完全反应，则聚变反应放能只有200吨，不过占总能量的2%，98eft仍为裂变能量。助爆型原子弹能提高裂变材料利用率，对核武器小型化有重要意义。