原子彈是核武器之一,是利用核反應(yīng)的光熱輻射、沖擊波和感生放射性造成殺傷和破壞作用,以及造成大面積放射性污染,阻止對(duì)方軍事行動(dòng)以達(dá)到戰(zhàn)略目的的大殺傷力武器。
鈾怎樣應(yīng)用于原子彈的呢?
把常規(guī)炸藥有規(guī)律地安放在鈾的周圍,然后使用電子雷管使這些炸藥精確地同時(shí)爆炸,產(chǎn)生的巨大壓力將鈾壓到一起,并被壓縮,達(dá)到臨界條件,發(fā)生爆炸。或者將兩塊總質(zhì)量超過(guò)臨界質(zhì)量的鈾塊合到一起,也會(huì)發(fā)生猛烈的爆炸。
臨界質(zhì)量是指維持核子連鎖反應(yīng)所需的裂變材料質(zhì)量。不同的可裂變材料,受核子的性質(zhì)(如裂變橫切面)、物理性質(zhì)、物料形狀、純度、是否被中子反射物料包圍、是否有中子吸收物料等因素影響,會(huì)有不同的臨界質(zhì)量。剛好可能產(chǎn)生連鎖反應(yīng)的組合,稱為已達(dá)臨界點(diǎn)。比這樣更多質(zhì)量的組合,核反應(yīng)的速率會(huì)以指數(shù)增長(zhǎng),稱為超臨界。如果組合能夠在沒(méi)有延遲放出中子之下進(jìn)行連鎖反應(yīng),這種臨界被稱為即發(fā)臨界,是超臨界的一種。即發(fā)臨界組合會(huì)產(chǎn)生核爆炸。如果組合比臨界點(diǎn)小,裂變會(huì)隨時(shí)間減少,稱之為次臨界。核子武器在引爆以前必須維持在次臨界。以鈾核彈為例,可以把鈾分成數(shù)大塊,每塊質(zhì)量維持在臨界以下,引爆時(shí)把鈾塊迅速結(jié)合。
投擲在廣島的“小男孩”原子彈是把一小塊的鈾透過(guò)槍管射向另一大塊鈾上,造成足夠的質(zhì)量。這種設(shè)計(jì)稱為“槍式”。 钚核彈不能以這種方法引爆。第一枚钚原子彈“胖子”的钚是造成一個(gè)在次臨界以下的中空球狀。引爆時(shí)使用包圍在四周的炸藥把钚擠壓,增加密度及減少空間,造成即發(fā)臨界。這種設(shè)計(jì)稱為“內(nèi)爆式”。





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