原子彈是一種殺傷力極其強(qiáng)大的武器,現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中是不敢輕易使用原子彈的,因?yàn)楹蠊豢霸O(shè)想。核武器具備特有的強(qiáng)沖擊波、光輻射、早期核輻射、放射性沾染和核電磁脈沖等殺傷破壞力。目前美國(guó)的民兵3型差不多有50萬噸的當(dāng)量,想象一下50萬噸TNT炸藥爆炸的情景,爆炸后還有各種核輻射的污染,很長(zhǎng)一段時(shí)間那個(gè)地方將寸草不生。 : B3 Q2 I: p; A6 o3 t
1945年8月,美國(guó)投到日本廣島的那顆原子彈(代號(hào)叫“小男孩”)采用的是槍式結(jié)構(gòu),彈重約4100公斤,直徑約71厘米,長(zhǎng)約305厘米。核裝藥為鈾235,爆炸威力約為14000噸TNT當(dāng)量。最后我們來看一下“小男孩”投到廣島的那一瞬間。 5 y6 y; S# N E
原子彈主要由引爆控制系統(tǒng)、炸藥、反射層、核裝料組成的核部件、核點(diǎn)火部件和彈殼等結(jié)構(gòu)部件組成。引爆控制系統(tǒng)用來適時(shí)引爆炸藥,是推動(dòng)、壓縮反射層和核部件的能源;反射層由鈹或鈾-238構(gòu)成,用來減少中子的漏失;核裝料主要是鈾-235或钚-239;核點(diǎn)火部件用以提供“點(diǎn)火”中子,以引發(fā)鏈?zhǔn)搅炎兎磻?yīng);彈殼用來固定和組合各部件。
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6 [7 K' |# I' k1千克鈾235全部裂變后放出的能量,接近2萬噸TNT炸藥(圖片制作有錯(cuò)誤)!如果用火車?yán)阕阈枰?40多節(jié)車廂,火車長(zhǎng)達(dá)5.2千米!
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根據(jù)原子彈的引發(fā)機(jī)制的不同,原子彈可分為“槍式”和“收聚式(內(nèi)爆式)”兩種。現(xiàn)代原子彈通常綜合了這兩種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),以提高核裝藥的利用率和增強(qiáng)破壞力。
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0 r: x1 B5 Z6 u, F( O# V鈾是一種重金屬元素,天然鈾中有三種同位素,按質(zhì)量數(shù)大小排列,它們分別是鈾238、鈾235和鈾234,它們不停地向外界輻射α、β、γ等射線,天然鈾中同位素鈾235的豐度僅0.72%,按原子彈設(shè)計(jì)要求必須提高到90%以上,一個(gè)米粒大小的豐度超過95%的鈾235,有著非常強(qiáng)的放射性,靠近它的人,很快就會(huì)因?yàn)槭艿匠瑒┝康妮椛涠廊ァ?/font>
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但是這顆米粒大小的原子彈是不會(huì)發(fā)生爆炸的,因?yàn)樵訌棸l(fā)生爆炸的前提條
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件是金屬鈾的質(zhì)量足夠大。每塊鈾的體積都小于臨界體積(鈾235的體積不小于臨界體積,是發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的另一個(gè)必要條件),所以通常是不會(huì)爆炸的。
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核裝藥數(shù)量少時(shí),體積也就小,所產(chǎn)生的中子如果沒有擊中別的原子核,就有可能跑到核裝藥外面去,使鏈?zhǔn)椒磻?yīng)中斷,個(gè)別鈾核的裂變放出的能量是微乎其微的,只有大量的鈾核持續(xù)地發(fā)生裂變即通常說的鏈?zhǔn)椒磻?yīng),才能獲得大量的能量。 9 v' p! \9 o& l* J) U1 {& R2 X5 `
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}. {( V* \) f+ I3 _6 p1 G: Y換句話說,一個(gè)米粒大小的原子彈只是一個(gè)有放射性的金屬塊而已,達(dá)不到爆炸的標(biāo)準(zhǔn),但是放射性也足以讓靠近它的人得病過著致死。鈾是一種重金屬,有顯著的腎毒性,制作原子彈的濃縮鈾的豐度達(dá)到了百分之九十,是不可以靠近或者直接觸摸的。 |