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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,通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。

通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通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。

但是現在 可以用技術手段降低鈽金屬內鈽-240的濃度到1%以下。

因此在現在看,鈽彈是最經濟實惠的原子彈材料。

鈽彈優勢——便宜

鈽彈缺點——無

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