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原子弹

楼主:部落版务组总部 时间:2020-01-17 12:08:02 点击:6 回复:3
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  都知道核武器的原理,却还是造不出核武器,其实技术壁垒在这里

  科学信仰
  2020-01-14
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  核武器是人类所制造的一种极具破坏性的攻击性武器。

  从1945年世界上第一颗原子弹问世,距今已有70多个年头了,核武器的制造原理也早已不是什么秘密了。但对于大多数的国家而言,制造核武器仍然是一件极为困难的事情。是什么成为了阻止核武器扩散的关键技术壁垒呢?

  核武器的原理简单来讲就是“链式反应”,何为链式反应呢?我们知道制造核武器的关键原料是铀235,这是一种独特的元素,当铀235吸收了低能中子之后,便会发生裂变,从而释放巨大的能量。而一个铀235在裂变的过程中会释放出2个中子,而这2个中子又会被其它的铀235吸收,促成其它铀235的裂变发生,这种牵一发而动全身的传递过程就是链式反应了。


  问题是在自然界之中,铀235并不是单独存在的,它总是和铀238在一起。

  通常我们所说的铀矿之中铀235的含量只有0.7%,其它全都是铀238,这有什么问题呢?铀235与铀238的区别在于,铀235有92个质子和143个中子,当它吸收中子之后便会产生裂变反应。而铀238有92个质子和146个中子,它吸收中子之后不会裂变,会直接变成有92个质子和147个中子所组成的铀239,就这样,中子被它不声不响的吃下去了。

  所以当铀235和铀238在一起的时候,即使铀235发生裂变,释放的中子也会被铀238吃掉,所以自然也就不会继续产生链式反应。所以就必须要将铀235与铀238分开,可是两者无论是物理性质还是化学性质都极度相似,想要分离,难度可想而知。


  如果说铀235与铀238有什么区别的话,那么就是铀235比铀238轻,不过只轻那么一点点。

  要将铀235与铀238分离,也就必须要借助于二者的这一点点区别。而要利用两者重量上的差别将其分离,首先就必须要将二者变为气体,问题来了。铀单质的沸点可以达到4131摄氏度,别说很难将其气化,就是气化了,如此高温,用什么容器进行分离呢?所以不行,必须要将其变为一种沸点低的化合物,这种化合物要满足两个条件,一是沸点低,二是少有同位素。

  因为如果同位素过多,在进行分离之后,无法确定那些更氢的气体是铀235,因为也有可能是更轻的其它同位素。所以最终选定了氟,最终确定的铀化合物气体就是六氟化铀。六氟化铀的沸点只有56摄氏度,而氟在自然界中也只有唯一的同位素,可谓理想选择。


  制造六氟化铀就是核武器制造过程中的第一个技术壁垒。

  六氟化铀有剧毒,哪怕是一点点水蒸气都能生成致命的氢氟酸,且腐蚀性极强,大多数金属都承受不住,另外它性质活跃,即使在极低的温度下都可以和氢发生爆炸。在历史上,为了能够分离出氟单质,多少科学家都在分离过程中或完成后失去了生命。仅这一点就成为了很多国家难以逾越的难题。

  如果我们成功拥有了六氟化铀,那么马上就会遭遇第二道技术壁垒。要利用六氟化铀气体分离铀235和铀238有两种方法,一种是气体扩散法,一种是气体离心法。所谓气体扩散法,就是让六氟化铀气体通过管子进入到一个低压容器中,由于质量轻的气体会比质量重的气体扩散快,所以铀235会比铀238先出来,收集先出来的气体,然后反复这一过程,就能使铀235的纯度越来越高。


  相比气体扩散法而言,使用气体离心法进行铀235的浓缩更为高效也更为常见。

  气体离心法就是将六氟化铀气体放入离心机之中,在离心机的高速旋转过程中,质量轻的气体会集中到中间上部位置,而质量重的气体会被甩到外层下部,收集中心上部气体,再反复使用离心机进行浓缩,就得到了纯度越来越高的铀235。

  铀浓缩的方法听起来好像不算太难,但制造这些离心机却充满了各种技术难题,进行铀浓缩的离心机要产生百万倍重力的离心力,每秒钟的转速可以达到数千转,而制造离心机的金属既要经得住六氟化铀的腐蚀,又得承受得了高速转动,这就不是一般国家可以搞得定的。位于美国俄亥俄派克顿的浓缩铀工厂拥有6万台先进的气体离心机,也只能将铀235浓缩到30%的水平,而要制造核武器,至少要把它浓缩到80%以上才行。
楼主部落版务组总部 时间:2020-01-17 12:09:06
  

  

  

  

  
作者 :马广豪3 时间:2020-05-21 07:58:00
  非洲强国的遗憾:造出原子弹又主动销毁,永久失去跻身大国的机会

  利刃军事
  2020-05-19
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  利刃/冬阳


  核武器是大国地位的象征

  自美国在广岛投下第一颗原子弹后,世界军事进入了新的发展阶段,核武器成了大国俱乐部的敲门砖,想要成为真正的大国,就必须拥有核武器。上世纪四十年代末至六十年代,苏联、英国、法国、中国先后炸响了自己的第一颗原子弹,并研制出了威力更大的氢弹,在这五个国家中,从炸响原子弹到炸响氢弹,中国花费的时间最短,由于掌握了成熟的核武器技术,中华人民共和国在上世纪七十年代恢复了在联合国的合法席位,并获得了常任理事国的席位。

  对其他有志成为世界大国的国家而言,中国的经历可谓是十分励志,在中国之后,印度、巴基斯坦、以色列、南非也拥有了自己的原子弹,这四个国家的国际地位得到了大幅提升,印度甚至有意再进一步,研发威力更大的氢弹。然而,南非却没有再进一步的想法,这个国家甚至在拥核十几年后放弃了好不容易研制出来的核武器,从强国沦落为二三流国家。


  种族隔离时期,强行划分白人区域

  南非的核武开发与上世纪六七十年代的国际局势有着密切的关系。当时,世界处于美苏冷战的阴影之下,所有国家都面临着站队的问题,但身为非洲强国的南非希望尽量保持本国的独立性,这就使得南非遭遇了苏联阵营和美国阵营的双重压力。恰逢南非的白人政府在国内推行种族隔离政策,激化了南非黑人与白人的矛盾,苏联和美国纷纷趁机插手南非内部事务,苏联在南非国内扶持了反对派力量,美国和英国则大力批评南非的种族隔离政策,并以此为借口对南非实施制裁。在这种情况下,南非白人政府决心通过制造核武器改善南非所处的国际环境。需要指出的是,上世纪六七十年代,国际社会并没有在禁止开发核武器的议题上达成共识,因此,当时的南非研发核武器并不会立刻招来外国的军事干预。


  疑似南非核设施的建筑

  根据各方资料显示,以色列为南非的核武开发提供了技术支持。南非国内蕴藏着丰富的铀矿,不缺造核武器的原材料,通过向以色列出口铀矿,南非获得了不少有关核武器的技术。加之南非自身具备较为雄厚的工业基础,在1979年,美国间谍卫星在南非上空观察到了两次强烈而又短暂的闪光,这被认为是原子弹爆炸引发的现象。


  南非还计划发展弹道导弹

  时间到了1982年,此时的南非造出了6个核装置,其中的4个可以由轰炸机投放,南非初步建立了本国的核力量。除了使用轰炸机空投核弹外,南非还计划开发RSA-3弹道导弹,这款导弹的技术指标与以色列的杰里科-2弹道导弹接近,有效载荷为1000千克,射程为1500千米至3500千米。RSA-3弹道导弹一旦与核武器结合,将极大地增强南非的核威慑,作为非洲唯一的拥核国家,凭借着手中的核武器,南非甚至有望整合非洲,成为非洲国家在世界政治舞台的代表,并最终成为世界大国,可惜的是,南非并没有走到这一步。


  南非周边没有强国

  上世纪八十年代,南非国内的黑人运动如火如荼,与此同时,美国、英国等国施加的压力越来越大,内外交困之下,被孤立的南非白人政府不得不考虑与黑人和解、让黑人获得与白人相同的权利。此外,放弃核武器也在南非白人政府的考虑之中,在南非白人政府内部看来,随着黑人获得与白人相同的权利,在新一轮的选举中,占南非人口大多数的黑人将掌握国家政权,核武器将落入黑人政府之手。然而,当时南非的黑人运动偏向激进,如果一个激进、不成熟的政府掌握了核武器,将会对国家产生不必要的危害;同时,南非周边并没有军事强国,即使放弃核武器,也不会对南非的国家安全产生过大的消极影响;况且,主动放弃核武器也能让美国等国解除对南非的制裁。在这样的背景下,南非白人政府在上世纪八十年代末主动提出终止核武器开发进程,并在随后的几年时间内销毁了全部核武器,至此,南非成为全世界唯一一个研制出核武器却最终选择放弃核武器的国家。在向南非施压的过程中,美国、英国等国常常拿南非国内的种族问题说事,美英并不是真的同情南非黑人的遭遇,已经拥核的大国不愿意看到新的拥核国家的出现,这才是外部力量屡屡向南非施压的根本原因。
作者 :0元网络 时间:2020-06-25 19:50:59
  研发核武器都是秘密进行,研制过程中美国总能知道,怎么做到的?

  战龙于野
  2020-06-25
  一般来说研发核武器都是秘密进行的,那么这也就让大家产生了一个疑问,美国总是能够知道其他国家研制核武器的消息,那么他们究竟是怎么做到的呢?需要注意的是,虽然大部分国家在研发核武器的时候都会高度保密,但是核武器和普通的武器装备不同,就算是能够对研发消息进行保密,在进行核实验时所造成的一些动静也是没有办法消失的。小羊研发核武器必须要有一套足够成熟的生产设施,特别适用于生产铀原料的工厂更是会消耗大量的电,所以像这样的工业基地很容易就被军事卫星发现。


  更何况美国拥有这个世界上最为发达的情报体系,所以对于他们而言想要在全世界范围内找到这样一个工厂并不是那么困难的事情。而且,在研制核武器之时所使用的元素都是比较稀有的,就算是资源再丰富的国家也很难在本国找到所有的核原料,这也就意味着他们就必须要从其他国家进口。而美国则是在全球范围内都有兵力部署,也有情报系统的渗入,所以他们完全可以凭借着这些国家采购的原料判断他们是否要研发核武器。


  一般情况下,美国通过以上2点就能够把对方的想法毁灭在无形之中。而且就算有时候美国忽略了一些情报,导致其他国家成功的研发出核武器,但是核武器试爆所造成的动静很容易就被探测到。因此,不管是哪个国家只要成功的研发出核武器,就不可能全然封锁消息。说到这里,相信也有很多人好奇,美国是对核武器最为热衷的国家,他们也是第1个成功研发出核武器的国家,那么美国为什么一定要阻止其他国家研发核武器呢,难道是害怕自己的地位受到威胁吗?


  首先可以确定的是,美国阻止其他国家研发核武器的目的肯定和自身的发展有一定的关系,但除此之外还有一些其他的理由。到目前为止人类唯一一次在战争中使用核武器就是二战时期,也正是有过那一次的经历大家才知道核武器究竟有多么可怕。所以在这之后,各国对于核武器都是敬而远之。当然,大家敬而远之的是其他国家的核武器,如果有可能的话,没有任何一个国家会拒绝核武器。但是可以想象,假如有大量的国家成功研发出核武器的话,社会秩序将会变的多么混乱!


  正是因为如此,在美国等国的促进下,各国签订了相关的条约。根据这份条约限制,可以合法拥有核武器的国家只有5个,这也就是五常:中美俄英法。除此之外,其他国家想要研发核武器的话都是违法行为,会因此受到制裁。当然,到目前为止真正具备核武器的国家除了我们上述所说的五常以外,还有一些国家也是有的,比如说印巴两国。不过也正是因为有了这些意外,大家才意识到让一些小国拥有核武器是一件多么可怕的事情。


  所以,不仅仅是美国,绝大部分国家对于核武器的态度都十分谨慎,在得知有国家私自研发核武器的时候也都会想尽办法阻止。毕竟,之所以有国家对核武器热衷就是为了能够确保自身的发展。但是,如果连世界安全都笼罩在核战争的阴云之下,拥有核武器有什么用呢?所以在对待核武器的态度上,其他国家与美国是一致的,都是想要尽量避免有更多的国家具备核武器,以此来减少核战争爆发的概率。

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