都知道核武器的原理,卻還是造不出核武器,其實技術壁壘在這裡

核武器是人類所製造的一種極具破壞性的攻擊性武器。

從1945年世界上第一顆原子彈問世，距今已有70多個年頭了，核武器的製造原理也早已不是什麼秘密了。但對於大多數的國家而言，製造核武器仍然是一件極為困難的事情。是什麼成為了阻止核武器擴散的關鍵技術壁壘呢？

核武器的原理簡單來講就是「鏈式反應」，何為鏈式反應呢？我們知道製造核武器的關鍵原料是鈾235，這是一種獨特的元素，當鈾235吸收了低能中子之後，便會發生裂變，從而釋放巨大的能量。而一個鈾235在裂變的過程中會釋放出2個中子，而這2個中子又會被其它的鈾235吸收，促成其它鈾235的裂變發生，這種牽一髮而動全身的傳遞過程就是鏈式反應了。

問題是在自然界之中，鈾235並不是單獨存在的，它總是和鈾238在一起。

通常我們所說的鈾礦之中鈾235的含量只有0.7%，其它全都是鈾238，這有什麼問題呢？鈾235與鈾238的區別在於，鈾235有92個質子和143個中子，當它吸收中子之後便會產生裂變反應。而鈾238有92個質子和146個中子，它吸收中子之後不會裂變，會直接變成有92個質子和147個中子所組成的鈾239，就這樣，中子被它不聲不響的吃下去了。

所以當鈾235和鈾238在一起的時候，即使鈾235發生裂變，釋放的中子也會被鈾238吃掉，所以自然也就不會繼續產生鏈式反應。所以就必須要將鈾235與鈾238分開，可是兩者無論是物理性質還是化學性質都極度相似，想要分離，難度可想而知。

如果說鈾235與鈾238有什麼區別的話，那麼就是鈾235比鈾238輕，不過只輕那麼一點點。

要將鈾235與鈾238分離，也就必須要藉助於二者的這一點點區別。而要利用兩者重量上的差別將其分離，首先就必須要將二者變為氣體，問題來了。鈾單質的沸點可以達到4131攝氏度，別說很難將其氣化，就是氣化了，如此高溫，用什麼容器進行分離呢？所以不行，必須要將其變為一種沸點低的化合物，這種化合物要滿足兩個條件，一是沸點低，二是少有同位素。

因為如果同位素過多，在進行分離之後，無法確定那些更氫的氣體是鈾235，因為也有可能是更輕的其它同位素。所以最終選定了氟，最終確定的鈾化合物氣體就是六氟化鈾。六氟化鈾的沸點只有56攝氏度，而氟在自然界中也只有唯一的同位素，可謂理想選擇。

製造六氟化鈾就是核武器製造過程中的第一個技術壁壘。

六氟化鈾有劇毒，哪怕是一點點水蒸氣都能生成致命的氫氟酸，且腐蝕性極強，大多數金屬都承受不住，另外它性質活躍，即使在極低的溫度下都可以和氫發生爆炸。在歷史上，為了能夠分離出氟單質，多少科學家都在分離過程中或完成後失去了生命。僅這一點就成為了很多國家難以逾越的難題。

如果我們成功擁有了六氟化鈾，那麼馬上就會遭遇第二道技術壁壘。要利用六氟化鈾氣體分離鈾235和鈾238有兩種方法，一種是氣體擴散法，一種是氣體離心法。所謂氣體擴散法，就是讓六氟化鈾氣體通過管子進入到一個低壓容器中，由於質量輕的氣體會比質量重的氣體擴散快，所以鈾235會比鈾238先出來，收集先出來的氣體，然後反覆這一過程，就能使鈾235的純度越來越高。

相比氣體擴散法而言，使用氣體離心法進行鈾235的濃縮更為高效也更為常見。

氣體離心法就是將六氟化鈾氣體放入離心機之中，在離心機的高速旋轉過程中，質量輕的氣體會集中到中間上部位置，而質量重的氣體會被甩到外層下部，收集中心上部氣體，再反覆使用離心機進行濃縮，就得到了純度越來越高的鈾235。

鈾濃縮的方法聽起來好像不算太難，但製造這些離心機卻充滿了各種技術難題，進行鈾濃縮的離心機要產生百萬倍重力的離心力，每秒鐘的轉速可以達到數千轉，而製造離心機的金屬既要經得住六氟化鈾的腐蝕，又得承受得了高速轉動，這就不是一般國家可以搞得定的。位於美國俄亥俄派克頓的濃縮鈾工廠擁有6萬臺先進的氣體離心機，也只能將鈾235濃縮到30%的水平，而要製造核武器，至少要把它濃縮到80%以上才行。