製造原子彈的鈾到底是什麼鬼?看完這幾張圖就知道了!

2021-01-09 騰訊網

說到金屬鈾,估計大多數人都是通過原子彈才知道的。畢竟作為製造原子彈的主要元素之一,鈾元素不僅決定了原子彈爆炸時的威力有多大,同時也決定了原子彈爆炸後的輻射有多強。然而除了作為原子彈的核心元素外,似乎大家對鈾元素本身並不了解,甚至是連金屬鈾來自哪裡都不清楚。下面我們就來看一下,如此神秘的金屬鈾到底是什麼鬼。

首先有一點要強調的是,鈾並非是一種人工合成元素,其真實存在於自然界中。比如在地殼裡,鈾的平均含量大約在百萬分之2.5左右,也就是說平均每噸地殼物質裡約含有2.5克鈾。這樣的含量比例,比金和銀等元素還要高。除此之外,鈾元素還存在著三種同位素,而這三種同位素都帶有放射性,並且擁有非常長的半衰期,現在主要用作核燃料。

學過初中物理的人就知道,經過提煉後的金屬鈾,其主要具有三方面的特徵,分別是緻密性,延展性和放射性。也正是因此,鈾元素除了用於核燃料外,還有著眾多的用途。比如我國古代在進行玻璃染色時,使用的顏料鈾黃就是一個案例。比如在很多穿甲彈中,同樣也有著鈾元素。從這也可以看出,鈾元素的應用還是非常廣泛的。

估計有很多人看到這裡好奇了,鈾元素是如果製造成原子彈的呢?其實原理很簡單,就是開採鈾礦,然後進行提取,製作,轉化和濃縮等一系列過程,最終形成用於製作原子彈的核燃料。而在這一系列的過程中,最難的一步就是濃縮的過程,此時使用的機器是氣體離心機。而氣體離心機的技術,這也是很多國家無法研製出原子彈的主要原因。

據了解,通常情況下,如果1千克的鈾235完全發生裂變反應的話,那麼其釋放出來的能量相當於是2萬噸炸藥爆炸時的能量。而原子彈最終能釋放出多少的能量,則和核材料積累的數量有關係。從理論上來說,核材料的數量越多,就越容易產生核爆炸。因為只有不斷通過裂變產生新中子,才能有足夠的機會撞上原子核,從而形成核爆炸。

就拿二戰時期,美國在日本廣島投下的小男孩原子彈來說吧,這顆原子彈大約包含了60千克的鈾235。但是由於當時的核技術還不先進,並不是所有的鈾235都參與到了核裂變反應中,最終大約只有1千克的鈾235進行了裂變反應。即便如此,仍然造成了非常大的破壞,有近10萬日本人在爆炸中死亡,還有很多日本人受到了核輻射的影響。

試想一下,如果當時這60千克的鈾235全部發生了裂變反應的話,造成的破壞力將會是多麼的大,估計很可能整個日本島都會被毀滅了。當然了,由於國際上是禁止普通人研製核武器的,因此大家了解一下核武器引爆的原理就好,自己就不用親自去嘗試了。

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  • 重水到底是個啥玩意,製造原子彈一定要用重水嗎?
    由於這兩種水的特點不一樣,就形成了不同的用途:輕水是人類不可或缺的飲用水,重水不能飲用能致人死地,而且不能用於澆灌,不能使植物種子發芽;但由於重水參與化學反應速率比輕水要慢,因此可以用作中子減速劑,在製造核燃料過程發揮重要作用。製造原子彈裝藥並不一定需要重水。
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