原子有穩定和不穩定兩種。不穩定的原子除天然元素外,主要由核裂變或核聚變程中產生碎片形成。這些不穩定的元素在放出α、β、γ等射線後,會轉變成穩定的原子。
這種不穩定的元素就稱為放射性同位素。根據放射性同位素衰變過程放出的射線(或稱輻射)的不同,放射性衰變有α、β、γ衰變三大類,半衰期越短,代表其原子越不穩定,每顆原子發生衰變的機會率也越高。
鈷是一種具有光澤的鋼灰色金屬,比較硬而脆,有鐵磁性,在早期的中國就已知將鈷用於陶器釉料,古代希臘人和羅馬人曾利用它的化合物製造有色玻璃,生成美麗的深藍色。
自然界中只有鈷59,通常的金屬鈷是不具有放射性的,科學家發現,用天然金屬鈷)或含鈷的其他合適材料製成靶子,在高中子注量率反應堆中輻照適當時間,即可獲得比活度高的鈷60。
而鈷60非常不穩定,它是一個具有5.27年半衰期和1.3MeV能量的伽馬射線源,伽馬射線源的波長非常短,頻率高,因此具有非常大的能量。高能量的γ射線對人體的破壞作用相當大,當輻射劑量為5000雷姆以上時,可導致中樞神經系統受到破壞,在兩天內死亡的概率為100%。
鈷60常用作掃描裝置或油井測井儀的放射源,工業上使用鈷60時防護要求極為嚴格,3克鈷60要半噸鉛進行屏蔽,正是因為鈷60具有如此強的威力,科學家O. Silad就誕生了利用鈷60製造鈷彈的設想。
1945年7月16日,美國成功爆炸了世界上第一顆原子彈,原子彈爆炸主要是以鈾235或鈽239作為燃料,爆炸後產生多种放射性核素,例如碘131,半衰期是9天,銫137半衰期30年,原子彈爆炸衝擊波所覆蓋的區域在1個月內有致命威脅,但好在爆炸將這些粒子推向了空中,撒向更遠的地方,放射性物質被稀釋,這些粒子單個存在幾乎沒有什麼殺傷力。
所以後來美國又進行了氫彈實驗,1953年8月,蘇聯宣布氫彈試驗成功,當量40萬噸。
普通氫彈是在原子彈的基礎上,外面包一層熱核材料(氘、氚),由裂變反應放出熱量導致聚變反應,進而釋放出更多的能量。因為它是通過重核裂變觸發輕核聚變,所以,在物理學上又將氫彈稱為雙相彈。
氫彈的殺傷力主要體現在爆炸所產生的超高溫、衝擊波、光輻射、電磁脈衝和核輻射,但它的這種威力大多都是瞬時的,雖然爆炸威力強勁,但產生的核輻射能力較弱,後續殺傷力不足,所以科學家便在氫彈的外圍裹滿了大量的鈾238。
當氫彈發生核聚變時會產生大量高能中子,鈾238的鈾核會引起裂變,產生出能量和裂變中子,前者增強了殺傷威力,而後者反過來衝擊氫彈中的鋰-6材料,製造出新的氚,加劇新一輪的熱核聚變,其原理是核裂變-核聚變-核裂變三個過程,這樣一來就做成了一種三相彈。
打個通俗的比方,有個叫原子彈的傢伙穿上件熱核材料做的馬甲就成了氫彈,後來又在外面套上件貧鈾材料(鈾238)做的防彈馬甲就改叫三相彈了。
而鈷彈就是把貧鈾材料(鈾238)做的防彈馬甲換成了鈷59,這樣氫彈爆炸產生的中子能夠被鈷59吸收,變成放射性同位素鈷60,氫彈爆炸產生的衝擊波和大氣氣流將這些輻射粒子推向遠方,在氫彈和氣流的幫助下,塵埃輻射面積非常廣會逐漸殺死人類,因為這些粒子具有極強的放射性,即便被稀釋也能對人體產生巨大傷害,使用這種武器等同於和敵人同歸於盡。
鈷60作為具有5.27年半衰期和1.3MeV能量的伽馬射線源,一旦它飄散到全球,人類只能遷移到地底生活。
如果人體暴露在這種伽馬射線環境中達到一定劑量,射線會對DNA造成不可逆的傷害,我們的皮膚細胞一旦被破壞DNA就無法繼續複製,老細胞死亡後新細胞無法產生,皮膚就開始紅腫腐爛,還會導致DNA突變引發癌症,後代有很大概率畸形。
在上個世界50年代,美軍就開始成立了一個專家組專門研究鈷彈。這項研究用了14年的時間,在1964年美國空軍的一個研究小組寫了一份研究報告《放射戰》,宣告放棄了鈷彈的研發。
或許美國也覺得這種太大規模的殺傷性武器,並沒有任何意義吧!
如果美國真的研製成功了鈷彈,或許我們需要一個巨型的由鉛製成的避難所才能生存下來!