各國造原子彈都要那麼久時間,為什麼我國只要2年就成功了?

2020-12-22 騰訊網

1964年10月16日，我國第一顆原子彈在羅布泊荒漠中爆炸成功，中國成為第一個擁有核武器的國家，消息傳開，全世界在震驚中久久不能回過神來，因為全世界都沒有料到一個僅僅鄙視成「東亞病夫」的中國居然在短短數年內就成功試爆原子彈！

製造原子彈到底有多難？

相信很多朋友都對這個問題嗤之以鼻，原子彈原理和圖紙都已經公開了，只要有錢分分鐘就能造一個，真有那麼難嗎？

原子彈的原理是什麼？

原子彈的原理是重核裂變技術，典型的原子彈有兩種，一種鈾彈，另一種是鈽彈，這鈾和鈽是裂變材料的差異，但兩者原理沒有區別，都屬於重核裂變！

莉澤·邁特納、奧託·哈恩、弗裡茨·施特拉斯曼及奧託·羅伯特·弗裡施等科學家在1938年發現了重核裂變，他們發現鈾-235被熱中子撞擊後會裂變成鋇-141和另一種不知名的物質，當時還不知道那就是氪-92，同時還會釋放出2-3個熱中子！

這2-3個熱中子就是繼續裂變的動力，因為它會引起更多的鈾-235原子核裂變，所以這個就是鏈式反應，一旦開始無法終止，一直到裂變材料被炸散無法維持裂變為止！而巨大的能量則來源於裂變時丟失的質量，可以用愛因斯坦的質能方程計算得到，由於是光速的平方和質量乘積，所以一點點質量就能產生難以想像的能量！

聽起來很容易，但製造原子彈非常困難！

有兩個問題點，首先原子核和原子的比例大小非常懸殊，中子很容易在原子核之間巨大的縫隙漏走，所以必須要有足夠大小的核材料才能維持裂變。另一個問題是這足夠大的核材料又會自發裂變，平時還不能放一起，你說是不是很要命？所以必須設計一個方式平時分開存放，引爆時湊到一起，還要維持足夠久的時間裂變！

還有一個則是原子彈的鈾，天然鈾中99.3%以上的都是鈾-238，只比鈾-235多三個中子，化學性質幾乎一樣，只有密度上差那麼一丟丟，所以分離很難，一般就用擴散法、氣體離心法和雷射法分離，而氣體離心法是現代分離武器級鈾-235的必備設備（第一顆原子彈的鈾-235用勞倫斯法分離，勞倫斯方法亦即電磁法）

離心機原理

大約200噸礦石才能生產出1千克鈾，一枚原子彈最少需要15千克鈾（使用中子反射層，避免中子損失），保險一點大約需要30千克以上，而且分離時間漫長，成本高昂，還需要強大的工業底子，否則根本就不要著手搞什麼鈾-235提純！

曼哈頓計劃從1942年8月13被正式命名開始，到1945年7月16日，第一顆實驗性原子彈在墨西哥沙漠試爆成功，總共耗時3年，耗資約20億美元，動員了13萬人，其中有90%的費用是生產核材料和建造核材料的生產工廠！

當然除了這兩個以外，中子源，反射層，鈾塊分裝模型，原子彈結構等等都是一頭頭攔路虎，可以想像一下，無論取得原材料，還是將其做成原子彈的各個步驟，似乎沒有哪個步驟是省油的燈！

為什麼我國短短數年內就能成功？

我國在1958年時，毛主席就提出了兩彈一星的研究計劃，但由於各種原因，一直到1962年11月才正式開始兩彈一星工程，所以從原子彈正式研製開始，應該從1962年的11月開始！到1964年10月16日，第一顆原子彈在羅布泊成功試爆，2年都不到，曼哈頓計劃13萬人，20億美元，還花了三年，我國為什麼2年就能成功？

主要有三個原因

首先是一批拳拳愛國心的頂尖科學家，他們是于敏、王大珩、王希季、朱光亞、孫家棟、任新民、吳自良、陳芳允、陳能寬、楊嘉墀、周光召、錢學森、屠守鍔、黃緯祿、程開甲、彭桓武、王淦昌、鄧稼先、趙九章、姚桐斌、錢驥、錢三強、郭永懷，當這裡包括氫彈和火箭研製的功臣，但對於我們來說沒有區別，他們都是偉大的英雄！

第二就是建國初期我們打下的重工業底子，這是相當有前瞻性的規劃，重工業建立起來很困難，投入也很大，但它一旦良性運轉後產生的價值是不可估量的！現代工業的基礎就是在當年的工業底子上發展起來的！如果當時決策失誤，那麼現在我國很可能就像印度一樣，啥都造不出來！

當然在這個方面我們也不能忘記蘇聯的援助，儘管是出於部分政治原因，而且最終是掏錢購買的，但對於工業的提升是實實在在的，比如數千人到蘇聯學習，還有7000千瓦重水反應堆和1.2米離心分離器，也在1958年交付到了中國，對中國原子彈製造起了重大作用。

第三就是我們動員體制，全世界能調動全國力量辦一件事的國家，只有中國，遠的不說，2020年發生的疫情，全球第一個完全控制的國家，唯有中國，並且中國還是一個具有接近14億人口的國家，其難度堪比一次全民高考！

從原子彈到氫彈，我國只用了32個月

當然奇蹟不只是發生在原子彈上，還有氫彈，熟悉核武器的朋友都知道，要研製氫彈，原子彈是繞不過去的坎，因為原子彈是引爆氫彈的「扳機」，只有原子彈爆炸的高溫和高熱，才能讓氘氚核發生核聚變！

另外更值得一提的是，中國第一顆氫彈是實用級別的空投型，這讓全球各國有點傻眼，居然跳過了氫彈裝置直接空投，這讓折騰了7-8年的法國情何以堪，戴高樂甚至直接發火，中國人都能搞定，法國人居然搞不定？

很幸運我們生活在一個見證奇蹟的時代，嫦娥五號已經帶回月球風暴洋北部呂姆克火山的月巖，天問一號正在探測火星的路上，明年5月就將登陸火星，將會給我們帶回激動人心的小心，再未來火星採樣的天問二號將帶回火星上的土壤，真正實現全球第一！

相關焦點

  • 1964年我國成功爆炸第一顆原子彈後,世界各國都有什麼反應?
    曾經有這樣一位華人同胞說：「自己定居生活在外國多年，但由於二戰結束後，尤其是1953年美國在韓戰戰敗後，以美國為首西方國家就一直對我國採取敵對態度，這種敵對態度也使得海外華僑同胞總是受到西方國家不公平對待或者冷眼相看，總是顯得高人一等；1964年10月16日，我國第一顆原子彈爆炸成功後，立刻震驚全世界，除了我國國際地位得到極大提高，同時西方國家民眾對待當地華人同胞也另眼相看
  • 中國當年原子彈實驗成功後,周邊國家與地區有什麼想法?
    中國自行研製的第一顆原子彈爆炸成功！參與試驗的科研及工作人員，將頭上帶著的五角星軍帽拿在手上甩起來高聲歡呼，喜極而泣，這一路走來真的太不容易了，東方巨龍在此刻開始，便真正意義上的名副其實。原子彈爆炸成功後，中國並沒有第一時間向世界宣布這個消息。沉浸在喜悅中的工作人員問聶榮臻元帥：「原子彈成功了，為什麼不早點公布消息呢？」
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    據說印度所擁有的武器非常雜，幾乎是萬國集合製造，由於自家技術落後，有了武器連連生產子彈的技術還沒有，那麼印度為什麼能製造出威力強大的原子彈呢？自從美國在二戰期間給日本投下兩枚原子彈後，其威力震驚了世界，於是各國紛紛開始研製原子彈，而這項世界頂尖的技術僅最終落在少數大國手中，而一般中小國家都無法製造出原子彈。
  • 造光刻機比原子彈更難?為何荷蘭有人說:圖紙給我們也造不出來?
    ，只要捨得投入，良品率低些就低些，總會造出來的。這麼給你說吧，給你圖紙你都造不出來。 第一，零件精度，光刻機是納米級別的機器，它所需的零件需要高精密度，誤差很小，中國為啥好多零件要從外國買，包括發動機，大部分原因就是零件精度不夠，你拆卸了，就是造不出來，第二，裝配，幾萬個零件你怎麼裝，只要其中一兩個裝不好，那最終誤差可就大多了，這不是你裝高達，你高達都裝不好。
  • 歷史今日10月16日:我國第一顆原子彈爆炸成功
    原子彈爆炸後升起的蘑菇狀煙雲。周恩來向大家宣布原子彈爆炸成功。1964年10月16日，我國第一顆原子彈爆炸成功，張愛萍在試驗場向周恩來總理報告。1964年10月16日下午3時，中國在西部地區成功地爆炸了第一顆原子彈，繼美國、蘇聯、英國 、法國之後，成為世界第五個擁有核武裝的國家。毛澤東在1955年發出號召，中國不但要有更多的飛機和大炮，而且還要有原子彈。在今天世界上，我們要不受人欺負，就不能沒有這個東西。中央指定陳雲、聶榮臻、薄一波等負責籌建核工業。
  • 美俄:中國20年都造不出航母鋼材,話說太早註定慘敗被打臉
    ，總會遇到一些瓶頸以及阻礙，如果可以攻克，之後的道路就要好走很多，但如果解決不了，就無法繼續推動研究進程向前發展，這麼久以來，有無數國家就這樣被那道無形的門擋在了門外。當初美俄成功建造出了好幾艘航母，掌握了航母鋼材的建造技術，並且表示給我們20年我們都造不出來，事實證明美俄註定慘敗，要被打臉。
  • 我國第一顆原子彈試爆成功,人民日報大標題下,一行小字意味深長
    說到新中國成立初期，讓無數國人為之振奮的大事，除了抗美援朝的全面勝利外，另外就是第一顆原子彈的成功研製了。作為「兩彈一星」裡第一個面世的，原子彈的成功爆炸彰顯了我國雄厚的科研實力。從此，我國從「無核」變為「有核」，國際地位提升的可不止一星半點。
  • 韓戰時,美國揚言要用原子彈,為何最後沒用?我國啥態度?
    韓戰時為什麼美國沒有使用原子彈？下面來聊一聊。01 中蘇結盟美國羅斯福親手啟動了曼哈頓計劃，1945年他去世後，杜魯門上臺。杜魯門曾得意洋洋地向史達林炫耀，他們研製出了一種新型炸彈。其實早在1941年美國剛開始研製原子彈時，蘇聯就得到了情報，甚至史達林比杜魯門知道原子彈的時間要早得多，後來蘇聯也搞到了關鍵性的技術情報。1945年8月6日，美國在日本廣島投下了一顆原子彈，震驚了世界，促使日本無條件投降。
  • 美國第一顆原子彈叫瘦子,蘇聯叫南瓜,中國原子彈的名字很儒雅
    在威力強大的炮彈面前，曾經的鎧甲都成為了紙糊的防禦工具。於是人們對於軍事科技的發展也更多地轉向了提高武器的威力上。二戰末期，日本和美國在太平洋上進行著慘烈的戰鬥。面對負隅頑抗的日本法西斯，美國認為不能再讓盟軍的犧牲增加了，於是往日本的廣島和長崎各投放了一顆原子彈。這直接促成了日本的投降，也讓世界為原子彈這種新型武器的威力所震驚，於是各國在之後紛紛開始研究自己的原子彈。
  • 美國第一顆原子彈叫什麼?中國的原子彈叫什麼?名字讓人意想不到
    在美國向日本廣島和長崎投下兩顆原子彈後，讓世人為之一震，各國才反應過來世界上出現了一種威力如此巨大的武器，紛紛開始投身研究。雖然意識到原子彈的厲害，但真想造出來在那個時候並不容易，要知道當年美國還為此召集了大批優秀的科學家集思廣益，投入眾多人力財力用時三年才完成。不過功夫不負苦心人，原子彈的成功爆炸增強了美國的實力。
  • 投廣島原子彈時,僅43秒逃生時間,美軍飛行員如何成功逃離的?
    要說到如今世界上威力最大的一款武器是什麼？或許很多人首先想到的就是核武器。在二戰末期，美國在日本廣島和長崎兩座城市分別投下的兩顆原子彈，是人類第一次將核武器應用於實戰之中，也讓全世界人民第一次見識到了核武器的駭人威力，足以有毀天滅地的勢頭。
  • 比原子彈還厲害的氫彈,為什麼美俄願主動放棄?只剩中國保留30枚
    隨著科技的發展，如今世界各國研製出來的先進武器也愈發強大，說起當今世界上威力最強的武器，大多數人第一個想到的就是原子彈。畢竟二戰之中，美國向日本投下的兩顆原子彈，讓很多人見識到了原子彈的威力。而對於氫彈，大多數人了解得很少，只知道是在原子彈之後研發出來的，至於其他信息，基本就沒有了解了。實際上，氫彈的威力要比原子彈更加厲害，是原子彈的幾十倍。原子彈是核裂變武器，主要殺傷力來源於爆炸，而氫彈是核聚變武器，其主要殺傷力不僅僅是爆炸時產生的熱量，更厲害的氫彈爆炸時釋放的各種射線令人恐懼。
  • 各國都使用銅造子彈,為什麼中國堅持用鋼造?美國稱要買
    無論在什麼時候，子彈都是戰場中消耗最大的一種武器，隨著槍械種類的繁多，子彈的種類也隨之增加。手槍和衝鋒鎗的子彈較為相似，多為圓頭子彈，跟近距離的射程最為吻合；步槍、狙擊槍、輕機槍都使用的箭頭子彈，跟遠距離的射程很匹配；還有用於重型機槍和輕型坦克的子彈等不同類型的子彈。因為子彈在戰場上消耗大，又是不可或缺的一種武器，所以各國都有大批量的生產和存儲，以備不時之需。
  • 中國第一枚原子彈試爆成功,美國卻說中國核試驗的是一枚鈽彈?
    眾所周知，二戰末期，美國向日本廣島長崎投下兩顆原子彈後，便加速了日本帝國主義的滅亡。但也讓世人首次見識到了核武器的駭人威力，隨後各國便開始紛紛研製核武器。實際上，原子彈的研究是從二戰時期的德國開始的，當時以希特勒為首的德國人對猶太人非常排斥，但諷刺的是可進行原子彈研究的科學家大多是猶太人。於是這些猶太科學家為了逃命只好來到美國。後來德國原子彈研究基地被美國和蘇聯給攻破，美國得到原子彈的資料後，僅幾個月時間就製造出原子彈。
  • 中國第一顆原子彈試爆成功!率先通知日本,世界各國作何反應?
    1964年10月16日，羅布泊發出震耳欲聾的爆炸聲，中國第一個原子彈試爆成功，爆炸聲響徹雲霄，更是響徹古今中外！當原子彈試爆成功之後，中國率先通知了日本，那世界各國都是作何反應呢？
  • 憑空冒出4艘航母,一躍成為僅次於美國的航母大國,各國都要警惕
    隨著各國科技的發展，戰爭形勢也發生了變化，作戰武器也由冷兵器向熱兵器開始轉變。二戰時期，美國向日本廣島和長崎投放的原子彈讓全世界見識到了核武器的威力，不僅造成數十萬人傷亡，核輻射也影響至今。不過由於殺傷力太大，被禁止使用。
  • 一顆氫彈威力為什麼遠大於原子彈?
    氫彈，是以核聚變為原理，製造出的威力遠超原子彈的超級大殺器，上世紀二戰結束後 原子彈的使用讓各國恐慌不已，但早期的原子彈，無論是質能轉化率還是威力，都不足以滿足當時的美國和蘇聯
  • 原子彈爆炸半衰期差不多要幾萬年,為什麼廣島與長崎現在就能居住
    對於新一代的我們來說，關於戰爭的一切其實還是十分的陌生的，一般都是從影視劇，歷史書或者是長輩的口中才能知道戰爭的殘酷性，如今的國際局勢也是趨於穩定的狀態，各國都在和平中不斷的向前發展。
  • 中國第一顆原子彈試爆成功,人民日報大標題下,一行小字引人深思
    核武器在爆炸時所產生的能量，要比只裝有化學炸藥的常規武器要大的多。除了能量巨大之外，核反應的過程也極為迅速，在微妙級的時間之內就能夠完成反應。從而在周圍產生高壓衝擊波，形成極高的溫度，發出極強的光輻射，這種極具破壞性的核武器出現對於現代戰爭產生了十分重大的影響。可以說在二戰結束的前後，擁有核武器的國家腰杆子確實就要硬一些，比如說在1945年7月，第一個研製出原子彈的美國。
  • 原子彈所過之處寸草不生,原子彈的主要核元素鈾,到底是什麼?
    而我們製造原子彈的威力很可怕，日本就是親身體驗過的國家，而原子彈威力不容置疑，可謂是所過之處寸草不生，那麼原子彈的主要核元素鈾，到底是什麼？首先，我們來了解下原子彈是什麼。原子彈是一種威力很大的核武器，它是利用核反應造成殺傷性破壞，此外還會釋放出大量放射性物質，對人和生物造成巨大的傷害，而且這是十分深遠的。