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  • 1 # 皇家橡樹2018

    相對於“鈽彈”來說“鈾彈”的技術門檻低,原材料的U235相對容易獲得。圖片上這些裝置就是U235提取的“高速離心機”,印巴、伊朗等已經擁有和打算擁核的國家目前都採用“離心法”來提取U235。這張圖片是U235“離心法”的生產示意圖,由於U235的分子要比U238小那麼一點點,在高速離心力的作用下U238會“沉澱”,而U235會透過“鎳基薄膜”的孔洞被提取。幾萬臺“高速離心機”一同工作一段時間以後,就會積攢得到足夠製造核彈的U235,再經過冶煉和加一些抗氧化金屬(U235是極易氧化的金屬)就得到了純度在90%以上的“核裝藥”。

    而鈽239的生產就會麻煩很多,並且生產成本也非常高,鈽239的生產大概其就是:在“離心法”提取鈾235以後,將剩下的鈾238放置到反應堆(壓水堆不行,要有石墨減速反應堆)內部,由於反應堆使用的也是鈾235材料製作“燃燒棒”,鈾235“燃燒棒”在工作時會裂變產生2-3中子,這些中子在石墨的減速下再一次引起鈾235的裂變,但維持再一次裂變的中子僅需要一個,剩下的1~2箇中子被石墨吸收,即可以由鈾238轉化成鈽239!生產鈽239直白的解釋就是 :將鈾235和鈾238一起製成“反應堆燃燒棒”,在執行反應堆時鈾235裂變時產生“中子”,再由“中子”對鈾238進行轟爆就得到了鈽239,為什麼說鈽239成本太高?就是因為一個鈾235的原子運作以後製造出來0.8個鈽239的原子。所以生產成本太高了!但是,沒有了鈽239也就沒法制造氫彈了!只有使用鈽239才能使核彈頭小型化,從目前的核理論和核原件製造工藝來說,製造2萬噸級別的核彈需要32㎏左右的鈾235(廣島原子彈用了60㎏左右)而用鈽只需要11㎏左右(長崎原子彈用了25㎏左右)從這個對比來看,使用鈾235的核彈當量越大,鈾的使用量會越多!並且其他“雜七雜八”的裝置和零部件也會越多,如果用鈾235製造一枚100萬噸級別的核彈,那麼最後的武器重量會在2噸以上,這樣大的重量顯然不利於載荷工具,只能有大型轟炸機去投擲!正因為“鈾彈”隨著當量的擴大使用量會很多,反而會增加製造成本,核彈技術水平高的國家才摒棄了原子彈,將鈽用在核武器製造上面,這樣可以減少“鈾核材料”的使用量,鈾235在新型氫彈裡的使用量僅幾公斤,上面圖片裡是美軍“民兵Ⅲ”洲際導彈所使用的W87型氫彈頭當量30萬噸,重質量才100㎏!要是完全使用鈾235來製造起碼在1噸左右!

    總體來說,“鈾彈”製造工藝要比“鈽彈”簡單了不少 ,從核材料獲得上也相當容易一些,但是製造成本未必要比“鈽彈”便宜,“鈽彈”雖然“核材料”獲得難,但是在相同的當量上“用材”反而少一些,這樣也就拉低了製造成本,“鈽彈”的難度只是理論上和製造工藝上,目前“五常”都已經將核彈頭氫彈化,而印巴或許伊朗也有一定量的鈽239儲備,但是沒理論、沒工藝,只配製造低水平的“鈾彈”。

  • 2 # 軍武資料庫

    這是一道填空題引發的血案。將鈾彈和鈽彈相比較就要了解“門捷列夫元素週期表”的先後順序,掌握人類如何“填滿”週期表的努力。

    二戰後鈽彈的儲存-“胖子”四型核彈(內爆式)

    鈾是在發明原子彈前是人類最後能從自然界中“容易”找到的自然元素,但是按照“門捷列夫元素週期表”顯示宇宙中的元素應該存在到週期表的第118位才算“圓滿”,而鈾(排位92)在地球的儲量就已經接近稀少了。

    不要小瞧的“門捷列夫元素週期表”,核彈就是從中發明的。

    濃縮後的鈾-235

    對於超鈾元素的發現(曼哈頓計劃)促使第二顆原子彈使用了“武器級”鈽-239元素作為核爆原料使用。不同於廣島核爆的鈾-235原料,鈽-239元素達到臨界值的用料更少、威力更大。

    曼哈都計劃的漢福德B核反應堆(1944年6月)

    人類核彈的歷程就是元素週期超鈾元素的尋找過程。核彈也是從使用鈾-235(相對簡單)的裂變彈;轉變成使用經轉化鈾-238形成新元素鈽-239元素(提煉武器級)的裂變彈;最終演化成威力最大的使用鈽環裝置是氘氚混合物進行核聚變(使用裂變彈作為起爆裝置)的裂變聚變彈發展過程。

    採用電解法精煉出的鈽環(5.3公斤,直徑11釐米),一枚鈽核彈的核心材料

    綜上,鈾彈是最初級的核彈,優點就是生產容易,提煉武器級的濃縮鈾相對簡單,起爆方式容易;缺點就是“威力”不大,到一定濃縮程度的鈾後生產的價效比就成反比。而鈽-239元素做成的核彈本身提煉就需要濃縮鈾-238(排位92)後進行兩次“氘”撞擊直接製造出錼-238(排位93),在二天後產生β衰變,才能製造出鈽-239元素(排位94)。這樣鈽彈的原料獲取就很困難,屬於“創造”物質的上帝範疇。但是獲得的收益也是巨大的,打開了“聚變”核彈的大門,理論上人類可以製造恆星級的爆炸物------太陽。

  • 3 # 思遠防務

    自從愛因斯坦打開了核武的潘多拉之盒後,一種新型的毀滅性武器正是誕生於世,奧本海默在美帝研發成功的原子彈徹底葬送了軍國分子的大陸政策。原子彈一種哪怕是放到現在也是鎮國武器所在的裝備,自他問世到如今,就一直是世界各國所關注的物件,擁有他的國家底氣十足、神采飛揚。沒有他的國家希望擁有他,同時因為他那具備毀滅性的破壞力,使得那些無核國也十分的懼怕他,畢竟日本的前車之鑑還不遠。不過今天我們不討論他的發展史、也不討論他的破壞力,我們今天從另一個角度來聊聊與採用鈽裝料的原子彈而言,鈾彈又有哪些優勢和劣勢?在我看來鈾彈的優勢有三、劣勢則有兩大點。

    學習過化學的朋友們知道,元素週期表裡面,對於鈾這種元素的排名已經達到了九十多位,這種元素也是在原子彈研製成功之前,我們能夠在自然資源中找到的最後的核元素,也就是說他自身便帶有天然的屬性在裡面。而鈽這種元素是經過提煉由人所創造出來的,其生產的難度也就更加困難一點了。而這也就是鈾彈的第一個優勢,作為最原始的核彈,鈾彈與鈽彈相比生產更加地容易;其次從起爆的方式來看,顯然鈾彈要更加地簡單方便;最後就核彈的毒性也就是輻射度來看,鈾彈比鈽彈的傷害性要低得多。

    不過有優勢就有劣勢,首先從威力上來看,鈾彈就比不上採用鈽裝料的原子彈,畢竟鈽彈最後會產生聚變反應。其次鈾這種原料在經過一定的提煉之後,他最終的價效比會成一種反比的態勢,也就是說鈾彈作為初級核彈可以,但是要進一步深加工,就顯得虧本了。因此無論是鈾彈還是鈽裝料,他們都有各自的優勢和劣勢,但是不管怎麼說從破壞力上來看,他們都是極其恐怖的。

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