原子弹(核武器)
原子弹 (核武器)
原子弹(Atomic bomb)是核武器之一,是利用核反应的光热辐射、冲击波和感生放射性造成杀伤和破坏作用,以及造成大面积放射性污染,阻止对方军事行动以达到战略目的的大杀伤力武器。主要包括裂变武器(第一代核武,通常称为原子弹)和聚变武器(亦称为氢弹,分为两级及三级式)。亦有些还在武器内部放入具有感生放射的轻元素,以增大辐射强度扩大污染,或加强中子放射以杀伤人员(如中子弹)。核武器是指利用能自持进行核裂变或聚变反应释放的能量,产生爆炸作用,并具 有大规模杀伤破坏效应的武器的总称。其中主要利用铀235(厬U)或钚239(厱Pu)等重原子核的裂变链式反应原理制成的裂变武器,通常称为原子弹;主要利用重
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原子弹因为核裂变材料在超过临界质量的情况下就会自发地进行链式核裂变,也即核弹爆炸,因此存在威力上限,这个上限一般认为是50万吨TNT当量。
氢弹在爆炸的过程中,需要有极高的点燃温度才能引发重氢发生核聚变,为此一颗氢弹里其实还需要装一枚小型原子弹当“雷管”。
据说在核武器的研发领域,原子弹的技术门槛是很低的,原子弹的结构图即便是在网络上都能找到。
不过,作为核弹的高级版本,需要小型核弹引爆的氢弹的技术难度却是极高,目前已知的氢弹结构也就只有美国的T-U构型和中国的构型能够控制核聚变并武器化。
还有传言称,在当年五常的氢弹开发中,美国最先开发出T-U构型氢弹,中国独立开发出了构型氢弹 …
最后的法国实在开发不出来,美国又不肯帮忙,于是用了第三代核电技术等一大堆精尖技术换得中国构型技术。
原子弹的核原材料一般会用什么元素?一般人可能会认为是中学物理课本中最常提到的铀235。
事实上,铀235可以作为原子弹的核原材料,但是一般没有哪个国家会去用铀235做原子弹,这太浪费了。在天然的铀矿当中,铀235的含量非常低,大约只有约0.7%,其他绝大部分都是用不上的铀238。如果想要用铀235做原子弹,那就必须将铀235的丰度提炼到至少90%以上,而铀235和铀238是互为同位素,化学性质一致,质量相差甚微,因此提纯难度相当大,一颗原子弹所需要用到的铀235大概需要几万台离心机同时工作几年才能得到。
其实,这个世界上大多数的核弹都不是用铀235做的,而是用239做的。不同于铀235需要在自然界中到处找矿,239可以直接从核反应后的核废料中提取。核反应中,一般平均消耗一个铀235原子,就可以得到0.8个239原子。总之,它的提纯难度要远小于铀235。
为此,在这个世界当中,原子弹一般都是用239做的。事实上,在所有已爆炸的原子弹中,也就只有“小男孩”是用铀235做的。