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原子弹和氢弹的区别(原子和氢弹有什么区别)

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我来看看 发表于 2023-03-13 23:58:56 | 显示全部楼层 |阅读模式
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原子弹和氢弹区别非常大。虽然原子弹和氢弹都被统称为核弹,但二者的原理并不相同。

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从物理原理上来说,原子弹属于裂变弹,原理是原子裂变链式反应。氢弹是核聚变反应,原理是核融合。

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原子弹技术简单地说,人们利用技术手段来加速一些中子,把它们变成子弹喷射出去这些中子形成密集的粒子流,撞向前方准备好的核反应材料“靶子”“靶子”由高浓缩的铀235或钚239构成,当中子射流撞上它们的时候,便会产生被称为“裂变”的反应。

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铀或钚原子被中子击中后,会分裂成较轻元素的原子,同时释放出巨大的能量按照当年曼哈顿工程的数据,1kg铀的裂变,能产生相当于17.5kg TNT的爆炸当量在裂变反应的同时,原子还会释放出平均2.5-3个“自由中子”。

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这些自由中子会分散开来,形成更密集的射流,去袭击其它原子。

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即1个中子轰击原子,造成原子裂变,产生能量和3个中子,3个中子再轰击另外3个原子,产生3个裂变反应和9个中子……这种几何式扩张的裂变,被称为“链式反应”,它是原子弹技术中最关键的一环但原子弹的弱点也出现在链式反应上。

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整个链式反应出现在极短的瞬间,所以哪怕人们备了一大块核反应材料,也无法保证它们全都参与进核反应如投放到广岛的铀原子弹“小男孩”,它安装了60kg铀235,但只有不到1kg来得及产生反应这不到1kg的裂变,造成了1.3万吨TNT当量的核爆炸。

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那些没有反应的铀235材料,全在裂变瞬间让爆炸给扬了,变成了强烈的放射性污染物反应时间这个问题,让设计原子弹的科学家头痛了很长时间如果不能将原子弹爆发时间进行管控,让更多的核材料参与进反应,原子弹的威力就很难提升。

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人们没什么好办法,便只能通过增加反应材料数量的方式,来提高原子弹的威力。这造成了一段时间里,原子弹越造越大,威力却提升不大,反倒越炸越脏的现象。还间接逼迫着美苏研制更重型的战略轰炸机。

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否则,一个“小男孩”就重达4吨,体积达到3mx71cm,后面更大的原子弹怎么办?就在这时,人们想起曼哈顿工程里一个不合群的理论核物理专家爱德华·泰勒的核融合理论泰勒在50年代被美国GOV从大学里召回,主持了氢弹研发工作,成为“氢弹之父”。

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氢弹是聚变弹,原理为热核聚变反应。它使用的材料是氢同位素氘(重氢)氚(超重氢),有些资料直说是氘化锂6。1g氘化锂6反应释放的能量,是同等重量的铀235的3倍+。

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氢弹可以视为原子弹的换代升级版,反应更彻底,释放的能量更大但它又不等同于原子弹,因为反应原理完全不一样关键就在这个“核融合”反应上,这个词儿与核聚变、热核反应是一个意思太阳这些恒星就是颗在不断核聚变的星球。

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与射气球一样的核裂变不同,为了引发氢同位素的聚变反应,人们会制造出超高的温度和压力在超高温超高压的条件下,原子核会发生相互的聚合作用这样,就会诞生出新的,融合了质量的原子核,并产生剧烈的能量释放

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实际上核心原理与原子弹还是一样的,即促成原子核的融合变化,让其1+1,从一种原子核转化为另一种原子核,同时获取这个反应过程中产生的能量换个更容易理解的说法:可以把氘氚材料看做是一块C4塑料炸弹,任你踩、烧、砸,它都不会炸。

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但如果你用雷管去引爆,它就会变成凶猛的爆炸物氘化锂这类聚变材料就是如此,平常它们再普通不过,但只要通过手段去“点燃”,就能产生强悍的聚变反应只不过,这个“点燃”的手段很特殊,原子弹用TNT“点燃”,氢弹用的是原子弹点燃。

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氢弹里面包含了一颗原子弹,称为内爆弹,用于氢同位素的“点火”,这是最简单的让氘氚元素聚变的办法。否则,哪里去获得超高温高压?

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实际上,当代可控核聚变技术也卡在这里,因为人们不能像引爆氢弹这么粗暴任性,所以只能呕心沥血地研发等离子约束、激光、托卡马克磁约束、重力场等黑科技而且,核融合比核裂变反应得更完全,所以尽管同等重量的氘化锂6威力仅仅是铀235的3倍+,却因为参与反应的物质多了很多,让氢弹的威力能十倍、百倍于原子弹。

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当年苏联吃饱没事儿干制造的“大伊万”氢弹,起手当量1亿吨TNT,临时缩到5000万吨,是“小男孩”的3800倍而“大伊万”的重量才26吨,仅为“小男孩”的6.5倍而且它非常干净,很环保所以,氢弹才是真正的实用型核武器,它们能更容易地实现重要的“核武器小型化”。

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人们可以把威力超过广岛原子弹几十倍的氢弹,做到仅西瓜大小,装到巡航导弹或鱼雷中人们还能制造出一堆威力更巨大的核弹,七八上十个的塞进洲际弹道导弹中一旦核战+争爆发,这些“快递”瞬间就能腾空而起,从亚轨道甩下一片密集的核弹覆盖式打击。

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