原子彈是一種殺傷力極其強大的武器,現代戰(zhàn)爭中是不敢輕易使用原子彈的,因為后果不堪設想。核武器具備特有的強沖擊波、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。目前美國的民兵3型差不多有50萬噸的當量,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,很長一段時間那個地方將寸草不生。
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1945年8月,美國投到日本廣島的那顆原子彈(代號叫“小男孩”)采用的是槍式結構,彈重約4100公斤,直徑約71厘米,長約305厘米。核裝藥為鈾235,爆炸威力約為14000噸TNT當量。最后我們來看一下“小男孩”投到廣島的那一瞬間。 0 d) ^# |9 c% c8 Y) ^+ j) z4 \
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、核點火部件和彈殼等結構部件組成。引爆控制系統(tǒng)用來適時引爆炸藥,是推動、壓縮反射層和核部件的能源;反射層由鈹或鈾-238構成,用來減少中子的漏失;核裝料主要是鈾-235或钚-239;核點火部件用以提供“點火”中子,以引發(fā)鏈式裂變反應;彈殼用來固定和組合各部件。
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' s2 k, r: `; u, P1千克鈾235全部裂變后放出的能量,接近2萬噸TNT炸藥(圖片制作有錯誤)!如果用火車拉,足足需要340多節(jié)車廂,火車長達5.2千米! H& w( `1 k3 W5 ~7 f
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: M# r W. H# X: {* y' N根據原子彈的引發(fā)機制的不同,原子彈可分為“槍式”和“收聚式(內爆式)”兩種。現代原子彈通常綜合了這兩種結構的特點,以提高核裝藥的利用率和增強破壞力。
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! r) P3 V" n- P鈾是一種重金屬元素,天然鈾中有三種同位素,按質量數大小排列,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%,按原子彈設計要求必須提高到90%以上,一個米粒大小的豐度超過95%的鈾235,有著非常強的放射性,靠近它的人,很快就會因為受到超劑量的輻射而死去。 ; ]0 q: v! C7 S2 D
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但是這顆米粒大小的原子彈是不會發(fā)生爆炸的,因為原子彈發(fā)生爆炸的前提條 2 d& Y. B# r) Q- H
件是金屬鈾的質量足夠大。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)生鏈式反應的另一個必要條件),所以通常是不會爆炸的。 9 Q' E, O( i$ y* S$ z
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核裝藥數量少時,體積也就小,所產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,使鏈式反應中斷,個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式反應,才能獲得大量的能量。 : c7 I' v' D. f: \3 |& C& O- e
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換句話說,一個米粒大小的原子彈只是一個有放射性的金屬塊而已,達不到爆炸的標準,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到了百分之九十,是不可以靠近或者直接觸摸的。 |