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原子彈的原理及製作方法,它為什麼威力這麼大?

任何生物之間都會發生爭鬥,而對於人類而言,在爭鬥的過程中,武器是必不可少的存在。而世界上最恐怖的武器就莫過於核武器了。而提到核武器,我們首先想到的就是原子彈。而原子彈的出現,對人類而言,既可以說是一次創舉,也可以說是打開了潘多拉的盒子。之所以說其實創舉,是因為原子彈的出現代表了人類科學的進步和飛躍,而說其如同打開了潘多拉的盒子,則是因為它使人類暴露在一種新的危險之下。當然,原子彈並不是核武器中最為厲害的,但其是迄今為止唯一真正應用於實戰的傢伙。

原子彈的爆炸曾經帶來的毀滅性後果,是人類所不願直視的。那麼原子彈的威力為何如此之大?我們不去評判原子彈的是與非,我們只從單純的科學角度去看看原子彈是怎麼製造出來的。從外表看起來,原子彈似乎與其它的導彈並無太大的差別,而其內部構造其實也並不是十分複雜,將原子彈的結構簡單化,我們可以將其分為四層。最中間的一層就是原子彈的核心,也就是鈾塊的所在。而鈾塊之外的一層則是炸藥,這些炸藥本身十分普通,而不普通的是其是具有方向性的。因為炸藥的作用並不是燃燒,而是擠壓,這在後面會詳細一點來說。

接下來就是炸藥之外的中子反射層了,中子反射層是幹什麼用的?別急,同樣後面說。而最外層則是我們所看到的原子彈的外殼,其外殼主要起到保護作用,通常具有防火防水等功能。原子彈的威力如此巨大,其威力到底是如何產生的呢?簡單來講就是重核裂變所產生的巨大能量。當一個重核原子裂變後,會釋放出中子,而這些釋放出的中子又會繼續與其它的重核原子發生碰撞,從而導致其它重核原子發生裂變,就這樣,無數的重核原子發生裂變,釋放出了無盡的能量。而這裡所說的重核原子就是原子彈中間的鈾塊了。也就是常說的鈾235。

那麼鈾塊之外的炸藥是幹什麼用的呢?這裡要引入一個概念,就是臨界質量。所謂臨界質量就是指在一定條件下,剛好能夠產生引發鏈式反應的中子數時的重核物質質量。也就是說只有重核物質的質量超過了臨界質量,才能夠引發核爆,而炸藥的作用就是瞬間產生一個向內的擠壓力,使得重核物質瞬間超越臨界質量,從而引發核爆。接下來是炸藥外的中子反射層,這層是幹什麼用的呢?我們上面說了原子彈的威力來自於重核物質與中子撞擊發生裂變所產生的巨大能量,而中子是一種穿透能力極強的物質。

也就是說重核物質一旦發生裂變產生了中子,這些中子馬上就會穿透逃逸,不可能發生連續的撞擊從而引發連鎖式的裂變,而中子反射層存在的意義就是將裂變產生的中子鎖在其中,使其無法逃逸,從而繼續與重核物質發生碰撞引發裂變。這就是原子彈的原理、構造和製造方法了。現在,你會製造原子彈了嗎?當然還不會,因為這只是將原子彈理想化的簡單講解,目的在於讓大家了解原子彈。事實上就算你完全掌握了原子到的製造方法,也造不出原子彈,因為原子彈的原理和製造本身並不複雜,其難點在於鈾235的提純。沒有高純度的鈾235,一切都是空談,所謂巧婦難為無米之炊就是這個意思。

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