可能很多人都有这样的疑问,核反应的原理早就为人所知,但为什么那么多国家还造不出原子弹?
我们已经知道原子弹使用的是铀235。而铀材料并不能平白无故的生产出来,它需要从铀矿中开采出来。这就涉及到很多技术了,如铀矿的勘探技术、开采技术等。
全世界已经发现并开采的铀矿并不多,很多国家连最基本的勘探铀矿的能力都没有。很多国家的地质勘探设备相当落后,全靠进口。技术上依靠国外,就会在很多方面被“卡脖子”,严重影响本国科技的发展。
原子弹靠的是铀的链式反应。把中子射进铀当中,实际上是铀235,它就会产生裂变并发射出2到3个中子。裂变产生的中子再作用于其它的铀235,如此反复循环就能产生链式反应。
但是铀材料当中不仅有铀235,还有铀238。后者可以说是铀材料的杂志,它同样也会吸收中子,但它不会裂变,不会产生中子,从而导致链式反应的中断。为了使链式反应能顺利进行下去,就必须对铀材料进行浓缩提纯。武器级别的铀纯度必须在93%以上。
而浓缩提纯铀对很多国家来说也是个障碍,它需要高端的设备和大量的能源。据美国解密的核武器文件,浓缩提纯铀材料所需的功率和一座中小城市所消耗电量的功率相当。
维持链式反应的最低质量称为临界质量,而临界质量和材料的形状、纯度、密度和起爆方式有关。临界质量的计算非常复杂,对那些不具备超算能力的国家来说这是很难算出来的。
起爆方式也是一个技术难题。举个例子,我国第一颗原子弹采用的是内爆式铀弹。这种原子弹是把含中子源的铀材料放在球星金属中,然后在周围布置高爆炸药。高爆炸药引爆产生强大的内聚冲击波和高压力,压缩铀材料使其达到临界状态。这里的难点就是高爆炸药的布置方式,它要求非常高,如果不能同时起爆那么核弹的效果就将大打折扣。
除了技术上的原因,国际间的影响也有很大的关系。一个国家如果拥有核弹,大国就会担心这会造成危险,给世界带来不安定因素。所以大国就会制裁那个想拥有核弹的小国,使它经济崩溃,不能负担起造原子弹的费用。
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