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原子弹是如何引爆的?

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问题描述:原子弹是如何引爆的?核武器,原子能如何引爆的?靠的是什么?

领域专家:首先,你必须在原子弹的尾部接一根长度足够长的导火线,然后再准备一盒火柴或者一个打火机(1元的那种就可以),上述准备工作就绪后心里开始默念倒计时10、9、8……3、2、1,好吧,前面的步骤纯属扯淡!

想要引爆一枚原子弹,绝不同于手雷拉环那般简单!但如果笼统的归结也较容易理解:圆柱形装甲钢弹体内,根据原子弹当量装有高浓缩铀;而这些高浓缩铀又被分为两个部分:装在弹尾的击发部和置于弹首的目标部!

进入工作状态后,击发部一处的火药迅速燃烧并在有限密闭空间内产生高压,然后击发部在高压的作用下类似被射出的子弹般,沿着装甲钢内部的轨道冲向目标部……

目标部所装的高浓缩铀已经提前被人为调至临界点状态;击发部强烈撞击目标部后会在短短数秒后发生核链式反应,紧接着就会形成震天动地的核爆炸:火球、蘑菇云、光辐射、冲击波等等……

相对而言,原子弹的引爆要比氢弹容易许多!这是因为氢弹爆发所依赖的轻核聚变对于触发条件要求极高:首先,必须在高温环境下进行;这里所说的的高温并非几百、几千摄氏度,而是至少在四千万摄氏度以上;其次就是大几率碰撞!

所以到目前为止,如果想要成功引爆一枚氢弹,就必须在其内部安装一颗能为轻核聚变产生爆炸条件的核武器!俗称\"引子\"。

总体而言,无论是原子弹还是氢弹的爆炸都是核聚变反应的过程!而我国目前在可控核聚变领域处于世界领先的水平!

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领域专家:原子弹引爆就是靠控制核装药的临界质量来实现的。原子弹结构大致分为“枪爆式”和“内爆式”,结构的问题下面会解释

先说下原子弹的问题,原子弹的原理就是核材料发生裂变链式反应。所谓核裂变就是指重原子核受到中子轰击之后会分裂成两个较轻的原子核和2-4个中子,这一过程释放了大量能量。而释放的中子又会继续轰击别的重核,然后别的重核裂变继续产生2-4个中子和能量,发生裂变的原子数量以指数形式上升,这样”扩散性“的核裂变就称为链式反应。而原子弹就是利用了链式反应产生的大量的能量进行杀伤。1公斤铀-235全部裂变释放的能量相当于2700吨煤燃烧放出的能量。

但是,上述链式反应要持续进行必须达到一个临界质量才行。所谓临界质量是指在一定条件下,核裂变物质能够发生自持链式反应的最低质量。当然了临界质量不是定值,他还受到形状、密度、性质等影响,其中裂变材料装量/质量一定的前提下,其密度越大,临界质量越小。所以原子弹想要通过链式反应产生巨大的能量就必须有足够的高浓度铀或钚。但是反过来说,如果原理弹的和裂变物质的质量直接达到临界质量的话,那么就会自发进行链式反应,压根没法储存。所以必须要把和裂变物质分成几部分,爆炸的时候再让他们在极短时间内合并在一起达到临界质量(超临界质量),这就牵扯到了开头所说的两种结构。

枪爆式,下图为枪爆式的示意图和爆炸瞬间内部和裂变物质动态变化,之所以叫枪爆式是因为一部分装药沿枪管”射向“另一部分装药。简单来说,枪爆式把核材料分成两部分,每部分都小于临界质量。爆炸时利用化学炸药爆炸产生的能量将一部分核材料高速推向另一部分核材料,两部分核材料合并到一起达到临界质量,与此同时中子源产生中子激发链式反应,核爆炸产生。但是枪爆式核材料利用率低,所以就要多装药,比较浪费,而且容易出现早燃现象,装药通常只是铀。1945年8月6日在广岛爆炸的”小男孩“原子弹就属于枪爆式原子弹,其中铀装药利用率只有1.5%。

内爆式,下图为内爆式简易结构和裂变物质动态变化,内爆式就是把周围的核材料压缩到中心位置,达到临界质量爆炸。上面我们也提到裂变材料装量/质量一定的前提下,其密度越大,临界质量越小。所以内爆式原子弹利用散布在周围的常规炸药产生的能量将核裂变物质在极短时间内向中心压缩,压缩后密度开始增大,临界质量开始变小,当密度达到一定值时,核材料的临界质量下降到到原子弹内部核材料的填充质量,与此同时中子源产生中子点燃链式反应,原子弹爆炸。8月9日在长崎爆炸的”胖子“就是一枚内爆式原子弹。相比于枪爆式原子弹,内爆式装药少,反应率高,核材料利用充分,装药可以用铀也可以用钚,但是结构复杂制造难度大。不过目前的原子弹通常都是内爆式。

但是不管是什么结构,对于内部各部分起爆时间要求非常精准。特别是内爆式,各个方向的雷管必须同时起爆,否则某个方向上的核材料压缩不均匀会影响最终爆炸当量甚至干脆不爆炸成为脏弹。所以为什么核武器原理简单但是没有几个国家能造,原子弹必须同时拥有高度精准的理论研究和强大的工业生产能力。

领域专家:原子弹是人类武器发展史上破坏力最大、最凶残、最具有历史意义的武器 。美国只用了两颗原子弹就结束了第二次世界大战。破坏力这么强大的武器自然不是所有国家都能拥有的。研发原子弹也不是一般国家就能干的活。那么现在咱们就剖析一下原子弹的内部结构以及发射原理,往下看。

蘑菇云是原子弹爆炸的标志。那么何为原子弹?原子弹是利用核反应的光热辐射、冲击波和感生放射性造成大规模杀伤和巨大破坏,以及造成大面积放射性污染的一款大杀伤力武器。原子弹是第一代核武也就是裂变武器。当年美国送给日本的就是这玩意!

制造原子弹的材料就是铀或者钚等容易裂变的重原子核等。一般原子弹的反应物用的是铀235和钚239。这种核材料的提纯是很难的,只有纯度达到了原子弹才会爆炸。所以拥有核武器的国家也不是很多。重原子核在裂变时会发生巨大的能量从而发生爆炸这是原子弹爆炸的原理。原子弹的结构说白了也很简单。两个大结构:一个是引爆控制结构,另一个是储存铀或者钚重原子核的容器。引爆时利用常规炸药爆炸时产生的冲击波对储存铀或者钚重原子核的容器进行推动、挤压,最终使重原子核发生裂变、链式反应,原子弹发生爆炸。

原子弹结构细分的话有引爆控制装置、常规炸药、反射层、装有核装料的的核部件、中子源及弹壳所组成。大体解释一下反射层,反射层的作用为反射链式反应中射出反应系统的中子,使其回到回到反应过程中继续参与链式反应。有点绕口……。

1964年10月16日,中国罗布泊第一颗原子弹爆炸成功。那冉冉升起的蘑菇头,代表中国迈进了核原子时代。大家还记得中国的原子弹之父吧——邓稼先,“两弹之父”“两弹元勋”。

我们今天的安乐生活多亏了先人科学家们的努力。为了我们以后的日子,不要在盲目追星了,让我们的孩子从小就好好学习科学文化知识,别在争先恐后的当网红当明星。作为80后谁还记得我们小时候的梦想“我长大了要当科学家”!

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领域专家:原子弹(Atom bomb)是利用铀或钚等容易裂变的重原子核在裂变瞬间释放巨大能量的原理而发生爆炸的。原子弹由引爆控制系统,高能炸药,反射层,含有核装料的核部件,中子源及弹壳所组成。

原子弹分为内爆式和枪式两种,前者以铀235为主要装药,其中铀235做成圆环状,分别放置在一个中子源的四周,起爆时先引爆烈性炸药把数个部分同时推进到中子源处,核装药达到临界质量,临界温度,加上中子源照射,就起爆.这种原子弹技术比较复杂,要解决同时起爆的问题,一般要在先拥有枪式原子弹后才能制造,但是其对装药的利用效率比枪式高很多,可达1%左右,对核弹的小型化有很大的促进.枪式原子弹用钚239做为装药,对装药利用率低,但是技术简单.

领域专家:首先特殊火药加热 使铀或钚要碰接触表面层化溶(因为铀钚金属在空气中易氧化影响核反应及储存稳定表面存储时要有隔层。。),火药加热同时传递给热电池再传给毫秒级电雷同时引爆炸药压宿铀钚材料,对于铀它是整球形一次引爆即可反应,但它要专用中子源(用镭射气。。)。对于钚由于釆用套娃结构需要炸药二次聚焦压缩,但钚自己的放射性可以自身作中子源。。。当然这是很早的了,现在铀钚混合不知道如何引爆!!!

领域专家:分枪式和内爆式。基本原理是,由化学能炸药爆炸,提供初始能量,挤压每一块亚临界燃料,使之聚合成一块超临界的燃料块,然后,中子源工作,提供初始反应所需的中子,接下来就是自链式反应反应……

要领是,化学炸药起爆时机必须配合非常精确,燃料块的推板运行必须非常可靠,路径不等长,但是碰撞时间和碰撞点必须非常精确。同时,中子源工作时机一定要准,中子源本身触发时间要求就更不用说了。

这一切的一切,都不能被化学炸药工作时的压力所破坏,否则就是个昂贵的垃圾

领域专家:化学炸药起爆时机必须配合非常精确,燃料块的推板运行必须非常可靠,路径不等长,但是碰撞时间和碰撞点必须非常精确。同时,中子源工作时机一定要准,中子源本身触发时间要求就更不用说了。

这一切的一切,都不能被化学炸药工作时的压力所破坏,否则就是个昂贵的垃圾

领域专家:让两块核材料合并后,超过临界体积就自动引发链式反应,原子弹就爆炸了。

 

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