原子弹是一种杀伤力极其强大的武器,现代战争中是不敢轻易使用原子弹的,因为后果不堪设想。核武器具备特有的强冲击波、光辐射、早期核辐射、放射性沾染和核电磁脉冲等杀伤破坏力。目前美国的民兵3型差不多有50万吨的当量,想象一下50万吨TNT炸药爆炸的情景,爆炸后还有各种核辐射的污染,很长一段时间那个地方将寸草不生。
) Q, G: |2 f ?9 u$ g5 _1 }% r
1945年8月,美国投到日本广岛的那颗原子弹(代号叫“小男孩”)采用的是枪式结构,弹重约4100公斤,直径约71厘米,长约305厘米。核装药为铀235,爆炸威力约为14000吨TNT当量。最后我们来看一下“小男孩”投到广岛的那一瞬间。
/ K* N; ?! [! |; t" v3 j. F原子弹主要由引爆控制系统、炸药、反射层、核装料组成的核部件、核点火部件和弹壳等结构部件组成。引爆控制系统用来适时引爆炸药,是推动、压缩反射层和核部件的能源;反射层由铍或铀-238构成,用来减少中子的漏失;核装料主要是铀-235或钚-239;核点火部件用以提供“点火”中子,以引发链式裂变反应;弹壳用来固定和组合各部件。
) A' t( Z& r( m! n 0 o i) _; H3 T/ n5 w
/ j- Q/ V; }! K E
1千克铀235全部裂变后放出的能量,接近2万吨TNT炸药(图片制作有错误)!如果用火车拉,足足需要340多节车厢,火车长达5.2千米! * U! ] ?3 ]$ D( N: G5 h
" t& A' b2 N8 g* K7 O
0 u6 {8 R. }3 [ {! q
根据原子弹的引发机制的不同,原子弹可分为“枪式”和“收聚式(内爆式)”两种。现代原子弹通常综合了这两种结构的特点,以提高核装药的利用率和增强破坏力。 " o5 ]; M+ K2 r. G3 P; y0 C
8 D; T P) M9 N; B1 W0 y5 Q k: D
1 r! w3 P T* @1 y N0 p铀是一种重金属元素,天然铀中有三种同位素,按质量数大小排列,它们分别是铀238、铀235和铀234,它们不停地向外界辐射α、β、γ等射线,天然铀中同位素铀235的丰度仅0.72%,按原子弹设计要求必须提高到90%以上,一个米粒大小的丰度超过95%的铀235,有着非常强的放射性,靠近它的人,很快就会因为受到超剂量的辐射而死去。
9 S7 A" o6 e, ]6 Z9 y8 M+ U+ o' Z# ]! i
5 D4 G3 _1 |" W7 h' ?+ ~; H$ t1 h# {# Z( _6 d% j2 V6 [' o
但是这颗米粒大小的原子弹是不会发生爆炸的,因为原子弹发生爆炸的前提条 , E" j: y5 _0 S: ]9 o' F
件是金属铀的质量足够大。每块铀的体积都小于临界体积(铀235的体积不小于临界体积,是发生链式反应的另一个必要条件),所以通常是不会爆炸的。 # B' Z/ z, @: [( S5 @4 n7 _: H
) w; _' }( G4 _6 X8 @
4 V% v$ v7 _$ k+ r' J3 c核装药数量少时,体积也就小,所产生的中子如果没有击中别的原子核,就有可能跑到核装药外面去,使链式反应中断,个别铀核的裂变放出的能量是微乎其微的,只有大量的铀核持续地发生裂变即通常说的链式反应,才能获得大量的能量。
! q) G4 ^) i3 ?# t, F9 s2 S: `
! n+ k A( J/ K# T3 q# v6 O
. X9 X4 q3 k8 s I2 m换句话说,一个米粒大小的原子弹只是一个有放射性的金属块而已,达不到爆炸的标准,但是放射性也足以让靠近它的人得病过着致死。铀是一种重金属,有显著的肾毒性,制作原子弹的浓缩铀的丰度达到了百分之九十,是不可以靠近或者直接触摸的。 |