原子彈是如何引爆的?

King一將功成萬骨枯


原子彈引爆就是靠控制核裝藥的臨界質量來實現的。原子彈結構大致分為“槍爆式”和“內爆式”,結構的問題下面會解釋

先說下原子彈的問題,原子彈的原理就是核材料發生裂變鏈式反應。所謂核裂變就是指重原子核受到中子轟擊之後會分裂成兩個較輕的原子核和2-4箇中子,這一過程釋放了大量能量。而釋放的中子又會繼續轟擊別的重核,然後別的重核裂變繼續產生2-4箇中子和能量,發生裂變的原子數量以指數形式上升,這樣”擴散性“的核裂變就稱為鏈式反應。而原子彈就是利用了鏈式反應產生的大量的能量進行殺傷。1公斤鈾-235全部裂變釋放的能量相當於2700噸煤燃燒放出的能量。

但是,上述鏈式反應要持續進行必須達到一個臨界質量才行。所謂臨界質量是指在一定條件下,核裂變物質能夠發生自持鏈式反應的最低質量。當然了臨界質量不是定值,他還受到形狀、密度、性質等影響,其中裂變材料裝量/質量一定的前提下,其密度越大,臨界質量越小。所以原子彈想要通過鏈式反應產生巨大的能量就必須有足夠的高濃度鈾或鈈。但是反過來說,如果原理彈的和裂變物質的質量直接達到臨界質量的話,那麼就會自發進行鏈式反應,壓根沒法儲存。所以必須要把和裂變物質分成幾部分,爆炸的時候再讓他們在極短時間內合併在一起達到臨界質量(超臨界質量),這就牽扯到了開頭所說的兩種結構。

槍爆式,下圖為槍爆式的示意圖和爆炸瞬間內部和裂變物質動態變化,之所以叫槍爆式是因為一部分裝藥沿槍管”射向“另一部分裝藥。簡單來說,槍爆式把核材料分成兩部分,每部分都小於臨界質量。爆炸時利用化學炸藥爆炸產生的能量將一部分核材料高速推向另一部分核材料,兩部分核材料合併到一起達到臨界質量,與此同時中子源產生中子激發鏈式反應,核爆炸產生。但是槍爆式核材料利用率低,所以就要多裝藥,比較浪費,而且容易出現早燃現象,裝藥通常只是鈾。1945年8月6日在廣島爆炸的”小男孩“原子彈就屬於槍爆式原子彈,其中鈾裝藥利用率只有1.5%。

內爆式,下圖為內爆式簡易結構和裂變物質動態變化,內爆式就是把周圍的核材料壓縮到中心位置,達到臨界質量爆炸。上面我們也提到裂變材料裝量/質量一定的前提下,其密度越大,臨界質量越小。所以內爆式原子彈利用散佈在周圍的常規炸藥產生的能量將核裂變物質在極短時間內向中心壓縮,壓縮後密度開始增大,臨界質量開始變小,當密度達到一定值時,核材料的臨界質量下降到到原子彈內部核材料的填充質量,與此同時中子源產生中子點燃鏈式反應,原子彈爆炸。8月9日在長崎爆炸的”胖子“就是一枚內爆式原子彈。相比於槍爆式原子彈,內爆式裝藥少,反應率高,核材料利用充分,裝藥可以用鈾也可以用鈈,但是結構複雜製造難度大。不過目前的原子彈通常都是內爆式。

但是不管是什麼結構,對於內部各部分起爆時間要求非常精準。特別是內爆式,各個方向的雷管必須同時起爆,否則某個方向上的核材料壓縮不均勻會影響最終爆炸當量甚至乾脆不爆炸成為髒彈。所以為什麼核武器原理簡單但是沒有幾個國家能造,原子彈必須同時擁有高度精準的理論研究和強大的工業生產能力。


雛菊西瓜Peterpan


原子彈是人類武器發展史上破壞力最大、最兇殘、最具有歷史意義的武器 。美國只用了兩顆原子彈就結束了第二次世界大戰。破壞力這麼強大的武器自然不是所有國家都能擁有的。研發原子彈也不是一般國家就能幹的活。那麼現在咱們就剖析一下原子彈的內部結構以及發射原理,往下看。

蘑菇雲是原子彈爆炸的標誌。那麼何為原子彈?原子彈是利用核反應的光熱輻射、衝擊波和感生放射性造成大規模殺傷和巨大破壞,以及造成大面積放射性汙染的一款大殺傷力武器。原子彈是第一代核武也就是裂變武器。當年美國送給日本的就是這玩意!



製造原子彈的材料就是鈾或者鈈等容易裂變的重原子核等。一般原子彈的反應物用的是鈾235和鈈239。這種核材料的提純是很難的,只有純度達到了原子彈才會爆炸。所以擁有核武器的國家也不是很多。重原子核在裂變時會發生巨大的能量從而發生爆炸這是原子彈爆炸的原理。原子彈的結構說白了也很簡單。兩個大結構:一個是引爆控制結構,另一個是儲存鈾或者鈈重原子核的容器。引爆時利用常規炸藥爆炸時產生的衝擊波對儲存鈾或者鈈重原子核的容器進行推動、擠壓,最終使重原子核發生裂變、鏈式反應,原子彈發生爆炸。



原子彈結構細分的話有引爆控制裝置、常規炸藥、反射層、裝有核裝料的的核部件、中子源及彈殼所組成。大體解釋一下反射層,反射層的作用為反射鏈式反應中射出反應系統的中子,使其回到回到反應過程中繼續參與鏈式反應。有點繞口……。

1964年10月16日,中國羅布泊第一顆原子彈爆炸成功。那冉冉升起的蘑菇頭,代表中國邁進了核原子時代。大家還記得中國的原子彈之父吧——鄧稼先,“兩彈之父”“兩彈元勳”。




我們今天的安樂生活多虧了先人科學家們的努力。為了我們以後的日子,不要在盲目追星了,讓我們的孩子從小就好好學習科學文化知識,別在爭先恐後的當網紅當明星。作為80後誰還記得我們小時候的夢想“我長大了要當科學家”!



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抽菸的苦咖啡


首先,你必須在原子彈的尾部接一根長度足夠長的導火線,然後再準備一盒火柴或者一個打火機(1元的那種就可以),上述準備工作就緒後心裡開始默唸倒計時10、9、8……3、2、1,好吧,前面的步驟純屬扯淡!

想要引爆一枚原子彈,絕不同於手雷拉環那般簡單!但如果籠統的歸結也較容易理解:圓柱形裝甲鋼彈體內,根據原子彈當量裝有高濃縮鈾;而這些高濃縮鈾又被分為兩個部分:裝在彈尾的擊發部和置於彈首的目標部!

進入工作狀態後,擊發部一處的火藥迅速燃燒並在有限密閉空間內產生高壓,然後擊發部在高壓的作用下類似被射出的子彈般,沿著裝甲鋼內部的軌道衝向目標部……

目標部所裝的高濃縮鈾已經提前被人為調至臨界點狀態;擊發部強烈撞擊目標部後會在短短數秒後發生核鏈式反應,緊接著就會形成震天動地的核爆炸:火球、蘑菇雲、光輻射、衝擊波等等……

相對而言,原子彈的引爆要比氫彈容易許多!這是因為氫彈爆發所依賴的輕核聚變對於觸發條件要求極高:首先,必須在高溫環境下進行;這裡所說的的高溫並非幾百、幾千攝氏度,而是至少在四千萬攝氏度以上;其次就是大幾率碰撞!

所以到目前為止,如果想要成功引爆一枚氫彈,就必須在其內部安裝一顆能為輕核聚變產生爆炸條件的核武器!俗稱"引子"。

總體而言,無論是原子彈還是氫彈的爆炸都是核聚變反應的過程!而我國目前在可控核聚變領域處於世界領先的水平!

我是軍武最前哨!


軍武最前哨


原子彈(Atom bomb)是利用鈾或鈈等容易裂變的重原子核在裂變瞬間釋放巨大能量的原理而發生爆炸的。原子彈由引爆控制系統,高能炸藥,反射層,含有核裝料的核部件,中子源及彈殼所組成。

原子彈分為內爆式和槍式兩種,前者以鈾235為主要裝藥,其中鈾235做成圓環狀,分別放置在一箇中子源的四周,起爆時先引爆烈性炸藥把數個部分同時推進到中子源處,核裝藥達到臨界質量,臨界溫度,加上中子源照射,就起爆.這種原子彈技術比較複雜,要解決同時起爆的問題,一般要在先擁有槍式原子彈後才能製造,但是其對裝藥的利用效率比槍式高很多,可達1%左右,對核彈的小型化有很大的促進.槍式原子彈用鈈239做為裝藥,對裝藥利用率低,但是技術簡單.


逍遙遊夢


首先特殊火藥加熱 使鈾或鈈要碰接觸表面層化溶(因為鈾鈈金屬在空氣中易氧化影響核反應及儲存穩定表面存儲時要有隔層。。),火藥加熱同時傳遞給熱電池再傳給毫秒級電雷同時引爆炸藥壓宿鈾鈈材料,對於鈾它是整球形一次引爆即可反應,但它要專用中子源(用鐳射氣。。)。對於鈈由於釆用套娃結構需要炸藥二次聚焦壓縮,但鈈自己的放射性可以自身作中子源。。。當然這是很早的了,現在鈾鈈混合不知道如何引爆!!!


軍統60


分槍式和內爆式。基本原理是,由化學能炸藥爆炸,提供初始能量,擠壓每一塊亞臨界燃料,使之聚合成一塊超臨界的燃料塊,然後,中子源工作,提供初始反應所需的中子,接下來就是自鏈式反應反應……

要領是,化學炸藥起爆時機必須配合非常精確,燃料塊的推板運行必須非常可靠,路徑不等長,但是碰撞時間和碰撞點必須非常精確。同時,中子源工作時機一定要準,中子源本身觸發時間要求就更不用說了。

這一切的一切,都不能被化學炸藥工作時的壓力所破壞,否則就是個昂貴的垃圾


吃甜筒的樹懶


化學炸藥起爆時機必須配合非常精確,燃料塊的推板運行必須非常可靠,路徑不等長,但是碰撞時間和碰撞點必須非常精確。同時,中子源工作時機一定要準,中子源本身觸發時間要求就更不用說了。

這一切的一切,都不能被化學炸藥工作時的壓力所破壞,否則就是個昂貴的垃圾


帥98526377


讓兩塊核材料合併後,超過臨界體積就自動引發鏈式反應,原子彈就爆炸了。


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