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  • 1 # 郭哥聊科學

    簡而言之的回答:常規武器用的是化學能,原子彈用的是裂變能,氫彈用的是聚變能。

    資料對比

    1、最常用的炸藥三硝基甲苯,簡稱TNT。如果用能量單位焦耳來表示,那麼1噸TNT爆炸釋放的能量約等於41.84億焦耳;2、美華人在二戰後期往日本砸過去兩顆原子彈:一‘’“小男孩”,當量約為1.5萬噸;二、“胖子”,當量約為2.1萬噸;3、華夏國爆炸的第一顆原子彈,當量約為2.2萬噸;4、米國實驗過地球上威力最大的原子彈,“常春藤之王”,它的當量是50萬噸;5、華夏國爆炸的第一顆氫彈,當量約為330萬噸。

    從上面的資料對比中我們可以看出,原子彈的當量是在萬噸至十萬噸的級別,而氫彈的當量是在百萬噸至千萬噸的級別。基本上,氫彈的威力比原子彈高出兩個量級!

    化學能來自化學反應,本質是在原子核不變的情況下,原子核外的電子重新排布。氫氣燃燒反應

    裂變能來自核裂變,就是一個原子核分裂成多個原子核。鈾-235裂變

    聚變能來自核聚變,就是多個原子核聚合成一個原子核。氘氚核聚變

    我們看到這樣的關係,聚變能>裂變能>化學能,氫彈就是利用核聚變的能量瞬間釋放製造的炸彈。

    那麼要什麼條件才能核聚變呢?我們來了解一下我們的太陽,這是因為太陽的能量就來自核聚變,太陽中心的溫度是1500萬度,壓強是2000億個大氣壓。在這樣強大的壓力下,原子核距離就比較近,緊挨在一起。同時由於溫度非常高,意味著這些原子核的運動速度非常快,這樣,原子核就有機會碰撞在一起結合後生成氦元素同時釋放出大量的能量。

    所以要造出來氫彈,我們在地球上是沒有這樣的壓力條件的。唯一辦法就是利用原子彈爆炸,先來加熱氫彈的燃料,所以,可以說,氫彈就是利用原子彈來引爆的,主要利用核聚變反應釋放能量的炸彈。

  • 2 # 一葉楓流

    核武器包括原子裂變的原子彈和氫元素聚變的氫彈。

    輕元素在高溫高壓下,兩個原子核被壓縮成一個質量更大的原子核,形成一個較重的元素。由於原子核內部核力的作用,新的原子核的質量小於兩個輕元素核的質量之和。多出來的質量以能量的形式釋放。

    這就是核聚變原理。

    人為製造條件,產生核聚變的裝置就是熱核武器。目前人類只能產生氫元素聚變的條件,所以熱核武器目前只有氫彈一種。

    人為產生高溫高壓條件,只能透過核裂變的原子彈爆炸。原子彈爆炸時,在極短時間內形成高溫高壓,讓氫化合物發生聚變。技術難題在於原子彈爆炸是向外擴散的,要引爆氫彈就要把擴散的能量集中在一個指定區域內。

  • 3 # 金童希瑞

    磁場裡高速流動的物質轉化為金屬態氫離子,金屬態氫離子的磁力矩切割磁力線釋放電磁波。

    原子彈是用TNT炸藥引爆放射性元素產生金屬態氫離子,金屬態氫離子的磁力矩相互切割聚合形成新元素的同時伴生電磁波——能量。

    “鏈式反應”是原子彈爆炸產生的衝擊波層流裡高速流動的物質再次裂解為金屬態氫離子,產生了連續的爆炸。

    氫彈是在原子彈裡面新增“氘化鋰”,“氘化鋰”在衝擊波層流裡產生金屬態氫離子,增強“鏈式反應”,形成更加劇烈的爆炸。

  • 4 # 天授大業-告成

    利用初級助爆原子彈扳機爆炸的能量壓縮和點燃次級氫彈主體,引發其自持的熱核反應,釋放出巨大的聚變能從而發生猛烈的爆炸。這就是用裂變觸發聚變的氫彈原理。

  • 5 # 絲路梧桐

    氫彈的原理就是先利用常規炸藥引爆原子彈,再利用原子彈爆炸產生的高溫高壓引發氘和氚的熱核聚變,從而引爆氫彈。

    說開了原理就是這麼簡單,不過實現這個原理的技術卻很複雜。所以直到現在,各核大國政府還是把氫彈的設計技術列為高度的機密。目前,掌握氫彈技術的就是聯合國五大常任理事國。美國1945年爆炸第一顆原子彈,爆炸的威力大約相當於2萬噸TNT當量,1952年在比基尼島爆炸了第一顆氫彈,爆炸的威力大約相當於1040萬噸TNT當量,約為廣島原子彈的700多倍,美國從原子彈再到爆炸第一顆氫彈用了7年。據說美、俄、英、法這四個國家的氫彈技術類似一脈相傳,都採用所謂的“T-U結構”。而中國則採用了自己設計了結構,這個構型就是“于敏結構”。並且中國從第一顆原子彈成功到第一顆氫彈成功中間只隔了2年8個月,是五大常任理事國用時最短的。

    氫彈的主要原料是氘化鋰-6,氘化鋰-6是一種穩定的固體化合物。在原子彈爆炸所產生的高溫高壓下,氘化鋰-6會分解,生成聚變所需要的氚(6Li+1n—→4He+3T)。而氚和氘發生聚變後釋放中子,這些中子又可以和鋰-6作用產生氚,於是就形成了鏈式迴圈。隨著溫度的升高,鋰-6本身都會參與聚變(2D+6Li—→24He+22.4MeV),放出的能量也很可觀,每公斤的氘化鋰-6在聚變中約能產生4~5萬噸TNT當量。由於氘化鋰-6便於常溫儲存,不需要使用製冷裝置,所以氫彈的體積和重量可以大大減小,能用飛機或導彈進行投放,方便用於實戰。

    在研製氫彈的過程中,科學家還發現氘氚聚變產生的中子能量很大,可以引發鈾-238的裂變,由於鈾-238沒有臨界質量的問題。於是可以在氫彈外層加裝鈾-238,利用氫彈爆炸的高能中子引發鈾-238的裂變,這樣就形成了三相彈,又稱為氫鈾彈。三相彈的步驟是裂變→聚變→裂變,威力比普通氫彈要大。但是由於鈾-238裂變產生的放射性物質很多,造成的核汙染很嚴重,因此三相彈也被稱為“骯髒”氫彈,“五常”中估計沒有國家用。

  • 6 # 刀鋒戰士他爺

    如果氫彈爆炸的原理都被你們幾個人瞭解清楚了,那全世界都是所有能造原子彈的國家都能造嗎?憑你們那一點兒智慧瞭解點兒百度的東西,就是敢吹牛逼。你認為外華人都不會查資料嗎?他們的學歷肯定比你高嗎?機密就是機密,你們只是只知道連皮毛都不算的東西,還敢瞎吹。

  • 7 # 哨兵ZH

    氫彈還有另一個名字,叫做“熱核武器”,為什麼會有這種叫法?這其實就跟氫彈的原理有關,我們平時所說的氫彈,就是利用輕原子核,比如氫的同位素氘(dao,同“刀”)和氚(chuan,同“川”),在極高的溫度下發生聚變反應,從而在瞬間釋放出巨大的能量,引發核爆炸,這就是氫彈原理的簡單描述。而在這種極高溫條件下輕原子核之間的聚變反應,也被稱為熱核聚變,所以,氫彈也就被稱為熱核武器。下圖為氘、氚聚變反應原理示意圖:▲氘、氚聚變

    不過在這裡要順帶解釋一下的就是,前面提到了“核聚變發生的條件是極高的溫度”,但是這個“極高的溫度”並沒有一個嚴格的標準,舉個例子,比如在1億攝氏度時可以保證發生持續性的熱核反應,那麼如果溫度只有8000萬攝氏度,或者5000萬攝氏度呢?核材料還能不能發生熱核反應?同樣也可以,只不過在這個溫度下的熱核反應劇烈程度遠遠比不上1億攝氏度時發生的罷了(溫度越高,粒子的熱運動就越劇烈),或許此時的溫度都不能保證熱核反應能夠自發的維持下去。因此,對於熱核聚變來說,其發生條件是不存在嚴格的溫度限制的,溫度影響的只是核聚變反應的劇烈程度,以及能否保證可持續性核聚變。▲依靠核聚變發光發熱的太陽

    好了,言歸正傳,那麼有沒有辦法在降低氘、氚聚變發生的溫度的同時,保證核聚變是反應效率呢?有,那就是增大壓力,簡單來說就是營造一個擁有“相對較低的溫度”以及極大的壓力的反應環境,注意這個“極大的壓力”,這個壓力有多大呢?非常大,大到地球上難以用常規手段來實現,即“恆星內部那種級別的壓力”,大家可以參考天上的太陽。所以問題來了,憑藉目前的科技水平,還沒有任何的常規手段可以提供武器化氘、氚聚變所需要的高溫高壓環境,想要起爆氫彈的話只能使用原子彈,因為只有核裂變產生的高溫高壓環境才能達到氫彈起爆的要求,因此,這就是為什麼現在的氫彈都需要用到原子彈來當“扳機”的原因所在。下圖是一種可能存在的Teller–Ulam結構氫彈示意圖:

    ▲一個可能存在的“泰勒-烏拉姆”結構氫彈

    上圖中的就是一個典型的兩級型氫彈結構示意簡圖,包括初級(Primary)和次級(Secondary)兩個結構,初級結構其實就是一個小型的原子彈,中心部分包含少量的熱核材料氚,主要負責提供高溫、X射線和高能中子流;次級結構則是由鈾-238、氘化鋰6和鈽-239組成,其中氘化鋰6在高能中子的作用下會生產氘,然後再與氚發生熱核聚變,而聚變又會產生大量的高能中子,這些高能中子反過來又會促進鈾-235、鈽-239和鈾238發生裂變反應,釋放出能量。是的,你沒有看錯,鈾-238在高能中子的轟擊下也是可以發生核裂變的,只不過不能跟鈾-235一樣發生鏈式反應罷了。因此,說到這裡離,氫彈的反應原理基本上就說清楚了,而我們平時所說的兩相彈、三相彈、四相彈,一直到“n相彈”,無非就是多串聯幾個次級結構的事情。

    ▲兩級結構起爆步驟示意圖

    最後,上圖中的就是兩級結構的Teller–Ulam構型氫彈(是一種兩相彈)起爆步驟示意圖,步驟1中,初級的結構中的原子彈被引爆,然後是步驟2,原子彈爆炸產生熱輻射、X射線和高能中子流,這些輻射被反射層反射;步驟3中,次級部分在熱輻射、高能中子流的作用下開始發生反應,而在最後的步驟4中,聚變反應也會釋放出大量的高能中子,反過來促進各裂變材料(鈾235、鈾238等)發生核裂變,進一步釋放出巨大的能量,因此,從原理上看,現在的氫彈,其實根本就不是純粹的聚變武器,而是稱之為“聚變增強型原子彈”反而更加恰當,因為其爆炸很大一部分其實是來自核裂變的。

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