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1 # 四川達州人
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2 # 油膩大叔8069
鈾235臨介質量15KG,鈽臨介質量10KG,鈾235自然界中含量希少,鈽239可以透過重水反應堆生產。
現代軍亊並不是核彈超大越好,要將核彈投到敵對國家,鈽239的核彈是很好選擇。
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3 # 狂言無忌心自清
本質上沒多大區別。都是第一代核武器,裂變原子彈。
只是核裝料不同,一個是鈾235,一個是鈽239。
爆炸的臨界質量,鈽小於鈾,理論上鈽彈比鈾彈核裝料小,應該重量更小。但事實正相反,由於鈽彈的觸發裝置更復雜,所以造出來的鈽彈個體反而更大更重。
加上鈽的半衰期更短,所以用於實戰的成熟的原子彈更多是鈾彈!
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4 # 精彩影片片段餘小波
首先說一點就是其實,鈽彈和鈾彈機理都是一樣的。並沒有太大的區別,都是利用中子打中重元素的原子核後引發核裂變。當這個核裂變所釋放出來的中子可以繼續持續引發其他原子的裂變就形成了鏈式反應。
目前已知有四種元素同位素可以作為核彈的材料,分別是鈾-235、鈽-239、鋦-247以及鉲-251。
對於鈽彈藥來說,實際上和鈾彈相比優勢並不是很大。
如果排個序來說,最好引爆的核材料是鉲-251,其次是鋦-247,然後才是鈾-235,最後才是鈽-239。
就鈾和鈽咱們可以舉個例子,如果利用槍式起爆(最簡單的起爆方式),我們可以將一枚鈾彈控制在3米的長度上,透過炸藥加速鈾塊使之超過臨界值。
但是如果是同樣原理製造一枚鈽核心的槍式原子彈,我們則需要利用長達15米的距離加速鈽塊到極限速度才可能引發核爆炸。
至於鋦-247和鉲251也是可以製造核彈的核心的,但是這兩種元素同位素並不適合製造核武器,其原因在於——太貴!目前鋦的價格為1克2000美金,主要會以電鍍的形式鍍膜在一些高階的煙霧感測器上,每個感測器也就用幾微克就夠了。
至於鉲(上面是顯微鏡下拍攝的圖片)的價格大約是一微克10美元的價格,一般的計算來說,鉲-251的臨界值大約是5公斤,這麼一個核心的價格則是:500億美元!這枚核心的價格恐怕就超過了要毀滅的目標的價值。
所以說用鈾-235和鈽-239其最主要的原因在於——便宜。
鈾235貴不貴?也貴也不貴,這種同位素在鈾礦煉製的金屬鈾中的含量大約是0.7%。每年全球的金屬鈾產量在5.5-6.5萬噸。在其中直接乘以0.7%就可以算出每年可以弄出來的鈾-235的最大數值了。
透過高速旋轉離心機可以將鈾-235逐漸的分離出來。
但是有一點得注意——鈾-235的濃縮機的轉速高達每分鐘7萬轉,製造武器級鈾235需要將鈾濃縮到90%以上。這就是一個十分耗能的過程了。鈾-235貴其實是貴在了“電費”上。
而核反應堆中如果想用來發電,那麼鈾-235的濃度僅僅需要3-5%就夠了。
更有意思的是——在反應堆中,原來金屬鈾中的鈾238透過反應堆中中子的照射最終會生成一部分鈽-239。
由於鈽和鈾是不同的元素,那麼就可以用簡單的化學方法進行分離了,這樣就跨過了濃縮鈾這個過程。
所以說實際上喲於多少鈾-235就能弄出多少鈽239來,而且鈽-239的獲取掠過了大部分的離心機濃縮過程—— 這樣鈽-239就比鈾-235更便宜許多了。
還有一點得注意的 是早期的原子彈中的鈽會參雜進去一些鈽-240,這是一種自發的中子源,自發中子輻射是鈽-239的幾萬倍。如果用做武器的鈽金屬中含有太多的鈽-240那麼鈽彈會迅速的老化失去爆炸的能力。
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5 # 咖哩咖哩醬
實際上,比鐵大的金屬會裂變,但條件非常惡劣。人類已經發現鈾235和p 239均可生產和裂變。迄今為止,核武器主要使用這兩種材料。當然有區別:1.生產鈾235僅就工業加工而言,天然鈾礦中鈾235的分佈僅為0.71 ?,這需要將鈾235與鈾238分離。無論是離心法,擴散法還是鐳射法,最終都需要大量電能才能從200噸鈾礦石中篩選出90千克濃度的1千克武器級鈾235。氣體離心機:2. 239的生產用外部中子源輻照鈾238,並在表面上產生一層239。然後刮擦武器級p,使其濃度降低至90或以上,或進行核裝料。環嵌段:of239的生產過程似乎相對簡單。但是實際的後處理更加麻煩。 239 239是一種非常危險且劇毒的物質。一克灰塵混入空氣中足以殺死數百萬人,因此這阻礙了大多數國家。3.鈾和p的優缺點比較對鈾炸彈的需求很大,並且使用簡單的槍型原子彈進行射擊。它是一塊固定的鈾235,爆炸物的化學能被用來將其他鈾235壓片推近臨界質量。缺點:鈾235本身的需求量很大,通常需要50公斤裝藥,這意味著可以加工10,000噸鈾礦以獲得原子彈裝藥。二是鈾利用率低。小男孩原子彈的鈾材料的實際利用率不到2分,剩餘的98分炸藥被炸成輻射源。p炸彈的優點是裝藥量少,一般15公斤就足夠了。使用內爆方法引爆:缺點:製造工藝困難工業水平要求很高,並且可以成功進行多次測試。
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6 # Normanjoe
鈾235可以透過離心分選從自然界獲得,但數量太少,工作量巨大,不適合大規模製造核彈。鈽239只能從核堆中獲得,數量是鈾235的幾萬倍,是支撐大規模製造核彈的唯一途徑。
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7 # A湛江月浪日用品有限公司石彪
就好比柴油和氣油,一個容易點燃,一個容易壓燃,鈾彈撞擊容易裂變,鈽彈壓容易裂變,所以從設計上,鈾彈就是槍式比較瘦,鈽彈壓式裂變設計比較胖。
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8 # lumia0011
這個十分好解釋。為什麼鈾在前呢?因為要解決核武器的有無問題。那麼後來為什麼要做成鈽呢?你看讀音,是要讓人類不敢再用核武器保持世界的和平。所以做成鈽蛋
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9 # 自在蛋糕p6
鈾比鈽便宜3倍 鈽比鈾毒性大的多(鈽是最毒元素) 鈾比鈽半衰期長一個數量級所以鈾彈比鈽彈戰略儲備時間更長更容易維護 相同當量鈽比鈾用量少更易小型化 鈽更易形成氦泡脆化但它與微量鎵混合機加工性好於鈾。。。值得一提的是現在已沒有純粹的鈾彈或鈽彈一般是兩者組合。。好的多說不好的。。。。!!
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10 # 山泉繞屋我自知
恕我直言,提問的人包藏禍心,答題的人濫竽充數……,鈽彈是鈾彈的多少倍,從哪裡知道的,這種高度機密的資料,你們見過嗎?從百度裡找一點捕風捉影的數值就出來賣弄,不知道丟人!
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11 # 兵器世界
大自然中可用於裂變反應的元素很多,“鈾235”和“鈽239”就是其中最常見的兩種,人類最早想到的原子彈核裝藥確實是鈾235,但在二戰期間有關鈾235的提純工藝並不是很先進,沒有足夠的鈾235用於生產原子彈。美國組織起“曼哈頓計劃”專門研發、製造原子彈,前後動用接近20億美元和13萬人,但有90%以上都花在了鈾礦開採、礦石提煉、鈾濃縮和後期加工上,真正製造原子彈的花費少得可憐。即便是這樣,濃縮出來的武器級鈾還是不夠用。因此,工作人員不得不尋找其亞的裂變材料。
(曼哈頓計劃)
這時候,“鈽239”被選定為最理想的替代材料,因為武器級的高濃縮鈽遠比鈾容易獲得。大家都知道原子彈最常用的是“鈾235”,但是大自然中的鈾礦石中99%以上都是“鈾238”,懂化學的都知道,將兩種同位素分離是相當困難的。但是,鈾238這種廢料,在中子的轟擊下經過複雜的物理反應,就能變成鈽239(鈾238+中子變成鈾239,鈾239衰變成錼239,後者再衰變就是鈽239)。由於鈽和鈾是兩種物理性質不一樣的元素,將兩者分離相比分離鈾238和鈾235要容易得多。
(濃縮分離裝置)
而且,美國花費近20億美元建造了大量的分離工廠和核反應堆,再加上用1億美元從比利時購買的3萬噸鈾礦石,即便不能提純出足夠的鈾235,也能生產足夠的鈽239,兩種裝藥的原子彈就是這樣誕生的。直到今天,原子彈仍然是鈾彈和鈽彈兩種。
但凡事都有兩面性,“鈽239”比“鈾235”更容易獲得,但想把它做成原子彈可比鈾235困難多了。鈾彈的優點就是製造容易,缺點是鈾濃縮太困難!簡單的槍式結構就能造出原子彈,以廣島上空爆炸的“小男孩”為例(如上圖所示),這個原子彈的鈾235被製成2個半球,共有64千克的鈾,還包括起爆裝置、反射層、高能炸藥、中子源這幾個核心部件;
當起爆裝置引爆炸藥後,高壓推動一個半球撞向另一個半球並將兩者擠壓在一起,這樣就會達到觸發鏈式反應的“臨界值”,此時在中子源的幫助下鏈式反應正式開始。反射層的作用是將鏈式反應釋放出來的中子反射回去,持續參與反應,並延緩爆炸膨脹的速度,以求儘可能多的鈾235參與到鏈式反應中來,釋放出儘可能多的能量。槍式“鈾彈”的起爆過程聽起來複雜,但真做起來遠比“鈽彈”要容易得多。儘管鈽239的提純很容易,但想要隨心所欲的引爆它卻很困難,這是因為濃縮鈽239中有一種雜質,叫做“鈽240”,別看它只是多了一箇中子,卻有一個十分要命的問題,鈽240會“自動裂變”釋放出高能中子,這個中子就會提前引爆核彈,因此大塊高純度的濃縮鈽是很危險的,它隨時可能自爆(其實也沒那麼容易)。
為了克服這個問題,美華人將鈽做成一箇中空的球,球的外面是高能炸藥,再外邊還是反射層。起爆裝置引爆炸藥後產生的高壓,將中空的鈽球壓碎向中心壓縮,這樣鈽239也能達到臨界值,而且指向中心的高壓還能阻止鏈式反應引起的膨脹,延長鏈式反應時間,讓儘可能多的鈽239參與進來,產生更多能量。在長崎爆炸的“胖子”就是這種“內爆式”原子彈(如下圖所示),它以4.5噸的體重就產生了2萬噸TNT炸藥爆炸的當量,而小男孩重4噸僅僅產生了1.5萬噸不到的爆炸當量,這就是內爆式相比槍式的優勢。
但是,內爆式原子彈製造起來相當困難,難點在於如何精準、均勻地控制爆炸。一種名為“透鏡”的裝置應運而生了,這種透鏡就是將不均勻地爆炸聚焦起來,均勻地作用在鈽239空心球上。但說起來簡單做起來難!這種內爆式的原子彈沒有幾個國家能掌握,製作困難是鈽彈的最大短板。
但是鈽239的臨界值很小,在加裝中子“反射層”的前提下約為10公斤,體型和一般的飲料瓶差不多,這就意味著可以用更少的鈽239,製造威力更大、體積更小的原子彈,有助於核武器的小型化;但濃縮困難、製成原子彈較容易的鈾235臨界值很大,即便是安裝中子反射層也要15公斤才行,做出來的彈頭較大,而且爆炸能量還未必能趕得上鈽彈。
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12 # 電視劇裡看歷史
為什麼原子彈分為鈾彈和鈽彈?其實原因很簡單
原子彈是人類有史以來發明的最恐怖的武器,沒有之一,原子彈的威力不用多說,歷史已經充分的證明了這一點,好傢伙,一顆不到房間大小的原子彈就可以毀滅一整個城市,像美國俄羅斯這種擁核幾千枚的大國,全力進攻之下一次性就可以滅亡一個龐大的國家,畢竟中國的城市有沒有數千個還不好說,這東西真的是一個亡國滅種的玩意
原子彈的威力已經很強大了,但是人類顯然還很貪心,原子彈裝的核燃料主要為鈾235或鈽239,分別稱為鈾彈和鈽彈。天然鈾礦石中鈾235僅佔0.7%,為獲取高純度鈾235,一般要採用物理辦法把天然鈾礦石中的鈾238分離出去,不斷進步鈾235的濃度。當鈾235的濃度達到90%以上,就可以滿足核武器的要求。美國在廣島投擲的原子彈便是鈾彈。鈽239是鈾238經過中子照耀蛻變形成的。一般鈽239需要對反應堆核廢料進行後處理才幹提取。鈽彈中鈽239的濃度有必要達到93%以上。用鈽作核燃料可進步核武器的比威力(威力質量比)。由於鈽239的獲取相對容易,一些實力不強的國家一般先研製鈽彈。這就是二者的區別
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13 # 想法捕手要說原子彈,首先肯定先要了解下原子核物理
原子彈的基礎理論源於重原子核裂變為多個輕原子核時會釋放出巨大的能量,其能量值由愛因斯坦質能方程E=MC^2詮釋。
愛因斯坦斯坦的質能方程是一個普適方程,所以原則上來說所有的重元素都可做為原子彈的材料,但苦於我們現在技術有限只發現了鈾與鈽的裂變方法。
1934年,費米在居里夫婦的實驗基礎上,嘗試用中子來轟擊元素,連續轟擊了鋁、鉛、鈾、鉑等二十多種元素,基本都沒有發生裂變反應,只有鈾釋放出了新的粒子。後來發現只有鈾235和鈽239被中子擊中後,才會裂變併發出大量中子,其他元素要麼吸收中子後同位素+1,要麼裂變但不再發出中子。
用中子撞擊原子核是我們目前掌握的觸發核裂變的方法,而元素週期表上92號元素鈾成為了最先鎖定的裂變原料,但天然的鈾大部分都是鈾238(92個質子+146箇中子),而它的另一種同位素鈾235(92個質子+143箇中子)才是原子彈的主角,但鈾235在天然鈾礦中的含量只佔0.7%,相當的稀有。而要用來做原子彈,鈾235的濃度至少需要提升到93%。要達到這一濃度,鈾物理提純是目前的唯一辦法,而同位素分離十分困難,費時、費力、費money!
原子彈能成功爆炸必須有兩個因素:一、必須由快中子撞擊原子核。二、裂變材料必須滿足臨界質量。
在鈾235裂變時,會釋放不同動能的中子,這些中子的速度有快有慢,而只要速度到達光速的5%以上的中子(動能超過10^6eV),才稱為快中子。只有快中子才能成為觸發鈾235裂變連鎖反應的子彈。因為速度太慢的中子,還沒撞上下一個原子核,裂變材料就因為溫度太高(3000℃)氣化體積膨脹了,材料密度降低,鏈式反應就會中斷,成不了一顆合格的核能炸彈。
平均一個鈾235原子裂變一般會產生2.5個快中子,然後每個快中子又可觸發另一個原子核裂變。
而原子彈的重點就在於,如何讓大多數快中子都能撞上另一個原子核,引發鏈式反應。
上圖當一箇中子擊中鈾235的原子核後,鈾235的原子就會變成了一個鈾的同位素——鈾236,但這是自然界不可能存在的元素,因此鈾236會立刻裂變成氪92和鋇141。
如果大多數快中子什麼事都不做就直接跑出去了,這個原子彈就算失敗了。這就要求反應時裂變材料不能超過一個臨界體積,這個體積對應的材料質量,就叫臨界質量。鈾235的臨界質量為:15KG。
這個說來簡單,但實際上,製作原子彈的時候,最難的就是這一步,如何讓裂變出的快中子有效地參與下一次的原子核撞擊。
說到鈽元素,就再簡單說說核反應堆原子彈需要是瞬時能量釋放,所以需要快中子,而核反應堆則需要常態穩定釋放,所以反而需要給中子降速(一般用的減速劑是重水),而且變慢的中子也能更容易與原子核碰撞,從而提高裂變材料有效使用率。
而降低了速的中子,被稱為熱中子。在核反應中,熱中子被鈾238捕獲,形成鈾239(半衰期為24分);然後發生β衰變將一箇中子轉變成質子,就變成了錼239(半衰期為2.35日),再一次β衰變則形成鈽239(半衰期為2.44×10^4年)。
鈽239作為核反應堆的副產品,生產成本比鈾235低,但要作為核裂變材料還需要提純加工。
現在已知的處理方法分為溼法和幹法兩種。幹法尚處於研究開發階段,目前主要應用的溼法又分為沉澱法、溶劑萃取法,離子交換法三種。其中沉澱法是最古老的,目前主要應用溶劑萃取法,也稱普雷克斯(Purex)流程。其基本原理是利用鈾、鈽以及裂變產物的不同價態在有機溶劑中有不同的分離係數,將它們化學分離。
通常說的鈽彈就是用的鈽239作為裂變材料,而且在元素週期表上,鈽位於鈾之後,鈽239比鈾235釋放的能量更多,更容易裂變,臨界質量也更低,為5KG。
臨界質量對於原子彈和核反應堆來說,都一個很重要是引數。原子彈怕不爆,核反應堆就怕爆,大都是因為它。
日本東海村就發生過一個核臨界事故,工人在製造硝酸鈾醯的過程中,為了節省時間直接把一桶中富含U-235的硝酸鹽溶液倒入沉澱槽中!原本倒入的鈾溶液含鈾總量僅為2.4KG,而這名工人卻將16KG鈾硝酸鹽溶液都倒入了沉澱槽中,於是立即引發了鏈式核裂變反應!這算是一個比較低階超臨界事故。可想而知讓一個沒有一點核物理知識的人,在核電站工作,是多麼恐怖的一件事。
總體對比一下鈾彈和鈽彈各有優劣點。
1、鈾235半衰期可達7×10^8年,鈽239半衰期只有2.44×10^4年,也就是鈾彈壽命更長,更易戰略儲備。
2、鈾235提煉成本高,供不應求,而鈽239可以透過鈾廢料鈾238捕獲中子生成,更易獲得。
3、鈽彈威力比鈾彈更大,但鈽彈製作難度也更高,保養成本也更高。
3、鈽239臨界質量小,所以鈽彈體積更小一些,更符合現代核武小型化的需求。
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14 # 軍武吐槽君
原子彈也就是傳說中最低階的裂變核武器,它的原理非常簡單,都是將次臨界狀態的核裝藥透過擠壓或者撞擊達到超臨界狀態,從而發生鏈式裂變反應,根據撞擊和壓縮方式的不同,分為槍式和內爆式兩種原子彈。槍式原子彈主要是利用TNT炸藥將一坨小的核裝藥高速撞擊至另一個大的核裝藥,二者結合從而使質量密度增加,從而達到超臨界狀態。而內爆式原子彈則是採用在核裝藥四周佈置炸藥,利用炸藥衝擊波壓縮中心核裝藥的方式來提高材料密度,從而達到超臨界狀態。(槍式原子彈)
(內爆式原子彈)
雖然構型有兩種,但是原子彈對核裝藥的屬性是有一定要求的,為了讓裂變產生倍增效應,首先要求材料受到中子撞擊後能夠較容易發生裂變,並且在裂變後能夠釋放多箇中子,繼續撞擊其他原子核,從而使裂變速度越來越快,而符合這一條件的目前只有鈾235和鈽239兩種材料,所以根據核裝藥的不同,也就有了鈾彈和鈽彈的區別。鈾彈和鈽彈最大的區別就在於鈾235可以相容槍式和內爆式兩種原子彈構型,而鈽彈卻只能使用內爆式結構。槍式原子彈最大的缺點就是核裝藥在加速過程中先接觸部分會發生劇烈核裂變並將後續核材料炸飛,核裝藥的利用率極低,廣島原子彈是典型的槍式結構,裝有60千克鈾235,最後發生裂變反應的只有1千克左右,利用率不到2%。由於鈽239本身反應截面就更大,物理活性比鈾235要強,而且通常情況下鈽239裡面肯定會夾帶微量的脾氣更暴躁的鈾240,如果使用鈽239製造槍式原子彈很容易發生過早點火的現象,從而讓原子彈威力大幅度減少!除了無法相容槍式結構外,鈽239本身具有超強毒性,如果要使用它來製造原子彈,必須建立完整的後續處理廠和安全程式,對參與人員的身體傷害也更大。其次鈽239的衰變期相比鈾235而言也更短,理論上原子彈的保質期也就更短。
但是事物的性質總是具有兩面性,有弊必有利,鈽239相對鈾235還有兩個明顯的優勢!
第一、鈽239的提純相比鈾235要簡單的多,鈾235需要從丰度只有0.711%的鈾礦石中不斷使用離心機將與自己只有三個中子差別的佔據鈾238分離出去,幾萬臺離心機同時工作幾年才能得到幾十個公斤丰度在95%以上的武器級鈾235。而鈽239可以從核反應堆燃燒過後的乏燃料中提取,難度要大大降低,正因為鈽彈的難度較低,許多企圖快速跨入核俱樂部的國家制造的第一顆原子彈都是鈽彈(美國、半島某國)。(美國的胖子原子彈是典型的內爆式鈽彈)
第二、鈽239由於自身物理活性更強,反射截面積更大,更容易產生裂變,因此其臨界質量比鈾235更小。理論上鈾235臨界質量在20千克左右,而鈽239可以達到10千克,更小的臨界質量意味著鈽235可以將原子彈做的更小!而原子彈的小型化是核武器實戰應用的必備技能!(小型化的分導式核彈頭)
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15 # 瘋狗的輕武
鈾彈和鈽彈是區別在於鈾彈核裝藥是鈾235
而鈽彈核裝藥是鈽239~
因為目前實用的可以發生鏈式反應的核材料只有鈾235和鈽239
鈾彈和鈽彈各有優缺點,狗子先來說說鈾彈。
鈾彈最大優點就是容易起爆~幾種原子彈結構中最簡單的莫過於槍式原子彈了
將濃度超過90%鈾235加工成為兩個超過臨界質量一半而未到臨界質量的半球,在管內固定好,起爆時常規炸藥將兩塊鈾235半球壓在一起,兩個半球加起來質量超過鈾235臨界質量。於是鈾235就迅速發生鏈式反應,BOOM~
鈾彈缺點首先是鈾235提煉太難,雖然鈾235在自然界中就存在,但是鈾礦石丰度一般也才0.7%
且鈾礦石中提煉出來的的鈾235只佔極小一部分(千分之七),剩下千分之九百九十三是不能發生鏈式反應的鈾238。而將鈾235提純到90%(武器級別)以上,
需要十幾萬臺離心機工作幾年才能得到可憐的幾十千克~
再者,鈾235臨界質量(最小起爆質量)比較大,使用沒有中子反射層的槍式起爆原子彈的鈾235臨界質量為52千克,而鈾235只是核心部件,其他零零碎碎的常規炸藥啊,線纜啊,加起來,鈾彈體積能做小才怪,不方便運輸和使用
鈾彈槍式起爆時,只有兩塊鈾235接觸面有比較強的鏈式反應發生,其他部位就被炸散了,因此鈾彈的裂變率很低。
美華人在廣島丟的“小男孩”核裝藥為60千克的鈾235,然而真正發生鏈式反應的鈾235不到一千克~
再來說說鈽彈~
鈽239雖然是人工核素,自然界中不存在。但是可以透過核電站重水堆用中子轟擊沒用的鈾238,產生不穩定的鈾239,鈾239經過兩次β衰敗就得到了鈽239
然後提取乏燃料分離出鈽239即可~
鈽原子核被快中子撞擊時更容易發生裂變反應,因此鈽239的臨界質量遠遠小於鈾235, 因此小型核武器比如洲際彈道導彈核彈頭一般都是用鈽彈~
再來說鈽彈的缺點~由於鈽239原子實在是容易發生裂變,因此如果使用槍式結構,兩塊鈽還沒拼在一起就產生了大量鈽240,提前爆炸,威力當然大打折扣,因此只能採用更復雜的“內爆結構”
將鈽做成空心球,外圍擺滿了楔形的用來壓縮鈽239的常規炸藥和反射中子的鈾238,當炸藥引爆時,中間的受到的鈽壓力超過臨界狀態後就BOOM~
萬一裝配師傅工作時餓的頭暈眼花,哈喇子流到了鈽239上,或者舔了一口鈽239,那麼就可以安安心心得到國家死亡賠償了,並體驗天地支付APP了~
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16 # 我的天起名太難了吧
總有人說日本一夜之間造出上千的核彈,那根本不可能,因為日本那一堆核廢料裡面提取鈽239,會參雜大量的鈽240,鈽240有劇毒,且非常不穩定,且極難從鈽239中分離出來,而鈾235,需要達到97%左右純度,就要用大量大量的電,還需要大量的離心機和巨大的廠房,都很容易被發現,這些條件日本都不具備,弄一兩個也就不錯了,數量大,就不現實,日本也沒可靠的投擲載具,另外,日本造核武器,怕不是自己想再挨幾發呢,下一次就不是幾萬噸的小男孩,可能是上千萬噸的核彈了。
回覆列表
其實,大於鐵的金屬都能裂變,只是條件很苛刻而已。人類發現鈾235與鈽239都能夠進行製作與裂變,所以至今為止,核武器多以這兩樣作為裝料。
當然有所區別:
1、鈾235的製作
單從工業化處理來說,鈾235在自然鈾礦中的分佈只有0.71%,這就需要將鈾235自鈾238中分離出來。
不管是離心法,還是擴散法,鐳射法,都需極其龐大的電能,才能在200噸鈾礦中最終篩出90%濃度的1公斤武器級鈾235。
氣體離心機:
2、鈽239的製作
利用外來中子源照射鈾238,表層就產生一層鈽239。然後刮取還原為90%以上濃度的武器級鈽,用以核裝料。
鈽的環塊:
看起來鈽239的製作流程相對簡單。但實際後處理更麻煩,鈽239是極其危險的劇毒物質,一克粉塵混入空氣就足夠殺死數百萬的人口,所以這阻攔了大多數國家。
3、鈾鈽的優劣對比
鈾彈裝藥需求多,多以簡單的槍式原子彈做發火方式。
就是一塊鈾235固定住,用炸藥的化學能推動其他鈾235藥片靠攏達到臨界質量。
缺點:鈾235本身臨界需求大,通常需要50公斤的裝藥,就是說處理1萬噸鈾礦才能獲得一顆原子彈的裝藥材料。
其次就是鈾的利用率低。小男孩原子彈的鈾材料實際利用率不足2%,其餘98%的裝藥則被炸碎形成了輻射源。
鈽彈的優勢是裝藥需求少,一般15公斤就足夠。多以內爆式方法引爆:
缺點:製造工藝難度
工業水平要求高,多次測試才能成功。