原子彈原理已公佈,但為何還有很多國家造不出原子彈?


原理≠實際工程,這就好比你知道汽油機原理但是你能在家裡生產汽油機嗎?另外核武器需要花費的資源和經濟投資實在是非常巨大,對於大部分過來說並沒有100%的必要投入這麼大代價去搞核武器。

第一個問題:理論→實際工程:

很多網友喜歡把這麼一句話掛在嘴邊:“書上只能學到理論,但是理論不會用也白瞎。”其實這句話跟造原子彈有點相似之處,原子彈的基本原理核裂變和鏈式反應其實高中物理選修課就應該能涉及到,而大學物理會將這個問題更深一步講解。但是造原子彈總不能拿著一大堆書唸經就“堆”出來吧。

核裂變是指由重原子(原子序數較大的)核分裂成兩個或多個質量較小的原子(原子序數較小的)的一種核反應或放射性衰變形式。當核燃料達到臨界質量時發生自發性的鏈式反應。

上面就是原子彈的基本原理,短短兩句話,但是富集度達到93%以上的鈾-235或鈈-239的提純是製造核武器的關鍵性步驟,與核電站用5%-20%的富集度在提純難度上有極大的提升嗎,要知道天然鈾礦石的鈾-235的含量只有0.7%左右。目前常用的辦法就是氣體離心法、氣體擴散法,就目前常用的氣體離心法來說,這種提純方式需要進行多級離心機串聯進行,如果離心機功率不夠那麼串聯也沒有用,因為根本無法將鈾-238“甩”乾淨。所以離心機的技術性能直接決定了一個國家對於高富集度核燃料的提純能力,而世界上有能力生產“武器級”離心機的國家不超過10個,所以目前世界上有核武器的國家也一共只有9個而已。就目前網絡上鬧得沸沸揚揚伊朗核問題,其實目前伊朗的離心機水平普遍認為只能達到20%的富集度水平。

其實關於研製原子彈到底有多麼的難早在1944年美國人就告訴我們了,當年“曼哈頓”計劃籌劃階段奧本海默計劃的是6名科學家和100名文職人員,結果最後卻發展到了1500名科學家的規模。而這1500名科學家並不單單是物理學家,還包括化學、機械、數學、電子等等方面的人才。可能有朋友問造原子彈不是物理學家的事情嗎?為什麼還要化學家介入。因為鈾-235的富集度提升不是直接把鈾礦石扔進離心機就可以,他要經過以下的處理轉換成可以隨時固氣態轉換的六氟化鈾-235(54.7度可以直接昇華,固態運輸氣態提純),也就是下圖這種物質。

鈾礦→重鈾酸銨→純淨鈾氧化物→硝酸鈾→三氧化鈾→二氧化鈾→四氟化鈾→六氟化鈾

另外內爆式鈈彈的起爆控制是極為關鍵的,因為只有保證各部分核燃料同時彙集到中心才能達到臨界質量並保證足夠爆炸當量,否則原子彈會出現威力偏小甚至直接不起爆的情況。這又涉及到電子和控制領域,各部分起爆時間誤差可以用毫秒計算。所以現在覺得原子彈製造簡單嗎?

第二個問題:國際政治壓力:

考慮到核武器屬於攻擊型極強的非常規作戰武器,在美蘇冷戰期間多次將世界處於核大戰的邊緣,所以各國對於核武器都是十分敏感的,大國也希望進行核武器的壟斷。根據《不擴散核武器條約》第九條第三款規定,目前世界上只有美國、俄羅斯、英國、法國和中國是“合法擁核國”,剩下幾個都是“非法擁核”(但得到既定事實默許)。而其他國家除了技術達不到,想要挑戰五大常任理事國的核大國地位是要受到嚴重的制裁代價,甚至以色列在1981年6月7日直接動用8架F-16在6架F-15的掩護下對伊拉克塔姆茲-1核反應堆實施轟炸。

另外有些國家是不被允許擁有核武器的,比如二戰戰敗國的德國、日本,這兩國在核領域都是有應用的,但是其技術被限制在五常框架內。就以日本來說,日本國內雖然擁有世界上密度最高的核電站,但都是輕水堆(壓水堆和沸水堆),因為這種堆無法產生富集度足夠高的鈈-239。另外作為軍事水平前列的國家,其核領域都是受到嚴格監控的。所以這種來自國際政治壓力就決定了某些科技強國也是無法擁有核武器的。

第三個問題:經濟和資源代價:

首先擁有核武器是需要豐富的鈾礦資源來支撐,而世界上大部分國家都不是“富鈾”國家,而生產1枚鈾原子彈大概需要上萬噸鈾礦,這就註定需要由國外進口鈾礦石。另外我們上面提到的核燃料富集度提純上提到的氣體擴散法,這種方法耗能極大,通常氣體擴散工廠都需要配備專門的核電站,一般1200次擴散才能將核燃料富集度提升到5%左右。冷戰時期美國將整個國家總髮電量的7%用於核燃料提存。有些國家搞核武器連最基本電力都無法保證。

所以造原子彈真的不是知道幾句原理就能造出來的,有時候哪怕是初代也未必等於簡單。


雛菊西瓜Peterpan


原子彈的原理大家都不陌生了,中學課本就有講過了。在網上甚至連原子彈製造的圖紙都應有盡有,幾乎原子彈對大眾來說沒有什麼秘密,只要有核原料,製造原子彈似乎不難。當然知道原理是一方面,造不造得出來就是難題了,而現實中卻沒有多少國家造出來。原子彈是個龐大的系統工程,其成本投入是巨量的,小國沒錢的玩不起,其原材料加工提純也是難題,設計工藝和結構加工技術對於工業基礎薄弱的國家也玩不起,最後就是國際禁核條約的嚴厲約束了,想造先頂住制裁再說吧!



原子彈的核原料就是鈾礦石,而鈾裡面有幾種同位素,只有鈾-235才能製造原子彈,當然從鈾中提煉的鈈-239也能造,但這個難度更大。鈾-235的提煉很難,本來含量就少,需要幾千上萬臺離心機才能提煉出一定含量的鈾,只是這純度也只是20%左右,要提純到能造原子彈的93%以上就是很高難度了,伊朗搞了幾十年,搞到現在也沒提煉到那個純度,所以造原子彈真難。獲取鈾礦石就是個難度,這可是戰略資源,有錢也買不到,鈾礦石本來就不多,大部分都在合法擁有核武器的五常那裡,其他地方的鈾礦石都由聯合國原子能委員會監管的,你一購買,馬上就知道了,至於暗中購買的另外說了。你要造原子彈,就必須大量購買鈾礦石,國際上是很難買到的,除非你自己國家就有鈾礦石就不怕了。提純用的離心機也是限制出口的,國際上也是禁售的,當然自己造沒事,只不過離心機的製造也不容易,別說技術了,就成本投入就是大問題,要知道你搞原子彈,基本就要幾千上萬臺離心機,這個花費真的大啊,沒錢你也搞不了啊!



解決了材料和提純問題,就是製造原子彈的工藝和設計結構了,這個也有難度。原子彈的結構挺複雜的,既有起爆裝置,也有保護裝置,怎麼搞,怎麼設計都是白手起家,別信網絡上那些製造圖紙,真正的結構圖紙網上是沒有的,一切都靠自己啦!就起爆裝置就難啊,原子彈爆炸方式分有槍式和內爆式,就是用炸藥把核原料壓縮成密度達到臨界狀態,原子彈才能真的發揮威力。起爆裝置的時間拿捏的要很準,差個千分之一秒,核原料就達不到臨界狀態,就爆不了,所以這個炸藥的佈置就難,和爆炸時間最好同時,就算有誤差也不能超過萬分之一秒,這對那些工業基礎薄弱的國家就難了,這麼複雜的結構根本就搞不出來嘛,所以就很少有國家能搞原子彈,畢竟地球上很多國家的工業水平沒有達到那個標準,也就造不出來了。



國際禁核的條約是非常嚴厲的,除了五個合法擁有核武器的國家外,其他國家一律禁止搞核武器。當然也有幾個國家偷偷的搞,比如印度,朝鮮,伊朗等,雖說它們在偷偷的搞,其中也是吃了不少苦頭的。國際條約對這些國家那是從經濟和政治上制裁,朝鮮不就是被經濟制裁幾十年嘛,就是因為搞核武器。沒有多少國家頂得住聯合國的制裁,畢竟經濟制裁對國家經濟和民眾生活影響巨大的,民眾是要麵包還是要原子彈呢,我想更多的民眾想的是麵包,就為了一顆原子彈,忍飢挨餓十幾年,誰受得了啊,除了那些扛得住的國家之外比如朝鮮和伊朗,只是這也是少數幾個國家而已,所以其他國家是受不了聯合國的制裁的,因為民主政治國家,民眾過得不好分分鐘把現政府給推翻,連統治都不行,就別說去搞原子彈了,人家朝鮮是極權國家,能約束得住民眾,其他國家沒有那個能力,要官位還是要原子彈,不用多想當然是要官位了,所以很多國家政府害怕被民眾推翻而不去搞原子彈,也是這個原因!



這個世界還是少點核武器好,最好沒有,如果所有國家都有核武器,人類真的危險啦,那些恐怖分子可不會愛好和平,有原子彈不用那是傻瓜,人類生存就沒有保障了,防止核武器氾濫是國際社會的責任和義務,而個人不能為一時的過癮和好奇就去造原子彈,那真不是玩的,分分鐘鍾給自己帶來牢獄之災和殺身之禍那就不好玩了,珍惜生命,遠離原子彈!


歷史神秘人282698251


這張照片大部分人可能已經沒有印象了▼,但是一說這個人手裡的試管中裝的是“洗衣粉”,很多人會恍然大悟。哦!這是2003年美國國務卿鮑威爾在聯合國安理會上拿出的所謂伊拉克擁有大規模殺傷性武器的“證據”。普京對這件事嗤之以鼻,而且還不屑地嘲諷道:誰知道他手裡拿的什麼玩意兒?搞不好是洗衣粉!當時美國就是憑藉這一點洗衣粉,繞開聯合國安理會,進攻伊拉克,推翻了薩達姆政權。
後來,洗衣粉的梗廣為流傳,甚至演生出了一個段子:當美國懷疑你有大規模殺傷性武器時,你最好真的有。

美國當時所謂的大規模殺傷性武器還不是核武器,僅僅是化學武器,就直接出兵滅了伊拉克。由此可知,大規模殺傷性武器,基本上已經成了世界警察美國軍隊師出有名的藉口了。也可以看出,世界上不少國家不是造不出原子彈,而是不敢造。

第一代核武器的製造流程基本上已經成了公開的秘密,只要有一定工業基礎的國家,在沒有外界干擾的情況下,就可以通過長時間的鈾濃縮積累,從而獲得足夠的武器級富集度鈾-235。當這個國家有了核武器,那從此在國際上都有了底氣,強大如美國在對其施加軍事壓力時都要慎之又慎。這樣一來,有了核武器的國家就會變得不受控制,並且有可能衝擊以五大國為首的國際秩序。



五大國最不願意看到的事情就是有別的國家來衝擊自己辛辛苦苦建立的國際秩序。因為這是屬於五大國的蛋糕,不允許有他國染指。其中最不願意看到別的國家擁有核武器的就是美國。美國是世界警察,當這個國家擁有了核武器就存在著巨大的不確定性,甚至有可能脫離美國的控制。所以美國人一旦嗅哪個國家想要研製核武器,它必會出兵阻止。為了掌控其他國家研製核武器的動態,美國甚至特意研製了一款核偵察機WC-135W“不死鳳凰”▲。其主要用途就是收集空中漂塵,碎屑是否有核輻射,從而確定它國有沒有研製核武器。早在冷戰時期,不死鳳凰就經常在前蘇聯周邊遊蕩,收集前蘇聯核武器研製進度的情報。1986年切爾諾貝利核電站爆炸,美國就曾派出這款偵察機前往檢測事故動向。前些年北亞地區的核試驗也是這款偵察機敏銳的偵察到的。

美國一旦發現有哪個國家開始研製核武器,會在第一時間採取應對措施。首先第一件事就是航母靠近,施加軍事壓力,要求對方立即停止核試驗,放棄核武器相關技術。如果軍事壓力未能奏效,那下一步就是聯合西方國家對其進行經濟制裁。經濟制裁是美國的一個殺手鐧,世界上能夠頂得住的國家沒有幾個。當年伊朗就是屈服於美國的經濟制裁,才和奧巴馬簽訂了《美伊核協議》。如果經濟制裁依然未能奏效,下一步就是實打實的轟炸了。正是有美國時時刻刻看著,那些懂技術,有錢的國家,才不敢去偷偷研製核武器。


赤焰噠噠噠


原子彈原理其實特別簡單,高純度放射物質合在一起就會發生爆炸了。

比如鈾235,大概超過15公斤,自身輻射所產生的能量就會引起連鎖反應,也就是發生爆炸。當然,影響臨界質量的主要有純度,其次要球形,外面加中子反射物質也能降低臨界質量,平時是幾個鈾坨坨分開放,要想炸就合到一起完事。

之所以懂得原理也做不出來,,最難得就是放射性元素提純。

想要做出一顆原子彈,首先要有足夠的錢,要有足夠鈾礦,其次得有足夠專業的人願意給你做,還要有很多離心機,這個不便宜,伊朗那6000臺轉了10年了,鈾還沒提純夠呢,提純一公斤武器級鈾235,大概需要200噸鈾礦,80萬一噸,15公斤要24億,這是最基本的材料費,還不算人工基建成本,想要從無到有做出來,100億美金少不了吧。


不務正業的足球愛好者


原子彈是一種威力極大的核武器,在當今這個群雄割據的時代,哪個國家擁有原子彈那一定會大大提升綜合國力與威望。雖然在原子彈之後有威力更為巨大的氫彈和中子彈,但這些核武器的原理大致相同,就是通過核裂變或者核聚變而產生能量。

當年為了製造出原子彈,許多科學家可謂是絞盡腦汁。但在今天,好不誇張的講,原子彈的原理簡單到一個初中生都可以聽懂。而且只要去網上搜索一下,原子彈等核武器的製造原理都會被大量搜索出來。既然原理都已經公佈了,但為什麼依舊只有少數國家有能力研發出原子彈等核武器。因為,原子彈的製造過程和所需原料遠遠比原理難多了。

實際上,原子彈的製造理論僅僅只是物理學上的問題,但將其從原理理論變為現實卻不那麼簡單了。首先如何獲取高純度的原料就是一個難倒大多數國家的難題,就拿原子彈來說吧,鈾-235和鈈-239是用於製造原子彈最重要的兩種原料。鈾235在自然界中的量非常的稀缺,更重要的是鈾235還經常和類似的同位元素混合在一塊。在上初中的時候我們大概就已經知道了,想要把這種混合的東西分開只有分離這種辦法,而要分離出鈾-235則需要離心機,利用離心機將鈾-235從鈾-238中甩出來。

聽著好像不是那麼難,因為離心機本身製造並不是一件非常難的事情,普通國家要搞出來還是可以的。問題在於一兩臺離心機對提取鈾-235來說起不了太大作用,提出合適量的鈾-235至少需要數千臺離心機,也有說法是需要將近一萬臺離心機共同工作。成千上萬的離心機恐怕不是一個普通國家可以弄好的,非大國不可。另外一種原料鈈-239的提取也是很費腦筋的事情,其提取方法是通過快中子轟擊鈾-238才能夠最終得到,真的是很難的。對於百分之九十五以上的國家來說,提取合適原料就已經是很難的事情。原料都搞不出來,談何製造原子彈。

有原料就可以製造原子彈了?現實恐怕要狠狠打一巴掌了,對製造原子彈這樣龐大的工程來說,這僅僅是冰山一角,一小步而已。後邊如何讓鈾-235和鈈-239在碰撞中發生裂變,才是核心。不要以為原子彈就簡單像手榴彈那樣一扔就完事了,美國人當年給日本投擲原子彈時候貌似確實是這麼一種操作。要促使核裂變的發生,必須要在高溫高速的情況下衝擊原子核,從而誘發裂變。一般用高爆炸藥實現高溫條件,但問題關鍵在於核裂變差一絲一毫都不可以,所以所有高爆炸藥必須在萬分之一秒內全部爆炸完成。

這樣的技術要求,又有幾個國家敢拍胸脯說可以完全做到。從以上分析不難看出,成功製造原子彈等核武器並不容易,非實力一般國家所能完成。


科羅廖夫


技術不難,原料難,實驗容易,量產難

目前在全球範圍內,可以製造核武器和發展核計劃的國家不下80多個,但是現在擁有核武器的國家只有9個,很多國家並不是造不出來核武器,而是卡在了材料上或者發展核武器所帶來的國際壓力方面。

核武器現在可以說相當的“白菜化”。比如柯達公司就曾經擁有一個小型核反應堆,以及3.5磅,約合1.58千克的武器級鈾濃縮。美國方面稱,柯達公司曾經提煉過1.582千克的鈾-235,純度達到93.4%,達到了武器級否認級別,而美國當時發現柯達公司搞出了這個東西也十分震驚!因為沒有合計到柯達公司居然有這個東西。柯達公司的這個核反應堆,放在紐約州的羅切斯特市的柯達總部,時間已經長達30多年之久。柯達高層認為,這個核反應堆不用於發電,所以沒有核爆炸風險,並且也不會出現核物資洩漏。

顯然一家民企公司都能研製出原子彈的核心要素之一,這說明原子彈技術正在全球“白菜化”,技術普遍化。現如今,即使知道正確的原子彈原理和臨界質量,但是也不足以製造原子彈,一方面是因為獲取可裂變核材料的成本非常高昂,另一方面就是因為原子彈大部分物質發生裂變十分困難。國際上大部分國家都是採取了民用技術發展核電、核技術,這些核技術理論上很難轉換為核武器。

最令各國發展核武器比較頭痛的就是,核材料的應用。因為這需要耗費一個國家的財力,物力。特別是物力很多國家發展原子彈都是因為被核材料卡住了,比如,發展原子彈就需要鈾235,天然鈾的主要成分是鈾-238,鈾-235濃度只有0.7%,對於核武器來說,必須通過物力對鈾235進行“濃縮”,通常把濃度提高到93%以上,達到武器級核材料量。另一款元素鈈,比鈾-235更容易裂變,並需要更低的臨界質量,鈈作為核反應堆的副產品,生產成本也低很多。但是很多國家是卡住了核原料的獲得上。很多國家無法獲得大量的鈾礦,有了鈾礦也沒有離心機,也沒有電能。而鈈-239的獲得更加依賴重水反應堆,顯然對於小國發展核武器來說,相當困難了。

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軍事天地


利用已公開的原子彈原理知識以及能夠獲得的核材料或許只能做出具有核輻射特性的“髒彈”,卻造不出可以發生核爆炸的原子彈。“髒彈”與原子彈有本質差別,原子彈是核裝藥的鏈式反應引發的核裂變爆炸,威力巨大無比;而“髒彈”只是利用普通炸藥爆炸時產生的威力將放射性核材料拋灑出去,以核輻射汙染的形式來造成殺傷。對於具備製造原子彈能力的國家而言,原子彈的生產只是一個組裝過程;而那些不具備這個能力的國家想要擁有原子彈則是一個從“0”到“1”的艱難突破。核武器這種大殺器買是買不到的,只能自己研究開發,但是受《不擴散核武器條約》的制約,任何無核國家擅自研發核武器的行為都會受到條約締結國的限制甚至制裁,因此許多國家都放棄了研發核武器的想法,轉而向友好大國尋求核庇護。下圖為朝鮮閱兵時出現的“核揹包”部隊,所謂“核揹包”其實就是髒彈。

研製原子彈的首要條件是獲得原材料

所謂巧婦難為無米之炊,核工業同樣如此,研製原子彈的首要條件是材料,如果得不到核材料,那麼就連最基本的核物理實驗都做不了,就更談不上研製原子彈了。現在能夠大量得到可用於原子彈的材料有鈾-233、鈾-235和鈈-239,得到這些材料的途徑有三個,即鈾礦開採加工、合法採購、非法採購。對於那些擁有鈾礦礦藏的國家而言,自行開採加工是一個最佳的原材料獲得途徑,所開採的資源完全由自己支配,不受到任何限制麼,比如我國在研製原子彈時就是通過開採本國鈾礦資源來解決材料問題的,富餘產能還可以用來出口創匯;沒有鈾礦資源或者沒有開採能力的國家則通過向國際原子能申購的形式合法採購,但是所獲得的材料均為丰度很低的民用核燃料,比如日本就完全依靠申購合法獲得核燃料;最後一個途徑便是通過非法交易獲得,比如伊朗鈾濃縮活動中所使用的核材料就是通過黑市購買得到的,至於這些黃餅(鈾礦初加工產品)究竟是如何流入黑市的,很難有人說得清楚。所以說不管哪個想要研製原子彈的國家首要解決的問題就是獲得原材料,滿足不了這個條件研製原子彈就是空談。下圖為形態宛若寶石的翠砷銅鈾礦,用“致命的美麗”來形容它是非常貼切的。

原子彈材料的加工以及核試驗

得到原材料以後就進入加工的程序,其中核材料的濃縮生產決定著原子彈研製的成敗,武器級的鈾-235必須達到93%以上的濃度才具備發生核爆炸的條件。鈾純化廠的原料“黃餅”鈾含量一般為40%~70%,化學式為U3O8(即八氧化三鈾),通過提純後得到濃度為0.7%鈾-235,經過數百道濃縮工序後能夠得到核電廠所需濃度為2%~3.5%的核材料;繼續濃縮後可得到核動力航母或核潛艇反應堆所需濃度為20%的鈾-235;深度濃縮後才能得到濃度為90%以上的武器級鈾-235核材料。原子彈核材料的濃縮生產是一個非常龐大的系統工程,比如上世紀60年代年我國發展核事業時幾乎是舉全國之力進行的,其中最大的投資便是建設鈾濃縮廠,這種能力不是一般國家能具備的。在得到武器級金屬鈾以後就可進行核試驗了,一般認為濃度在93%的鈾-235只需6公斤左右就可以達到核爆要求,但是核爆是一個核裂變過程,以“6公斤左右”的最低裝藥要求為例,這個“左右”究竟能精確到多少?原子彈的核材料究竟要設計成什麼形狀和尺寸?如何達到設計爆炸當量?需要多少炸藥進行爆轟?炸藥起爆順序和時間如何設計?如何確保核材料全部參與核裂變爆炸?等等問題都需要自己的科研院人員做實驗一個一個的解決,這些涉及原子彈研製的實驗統稱為核試驗,而這些實驗數據和研究成果是不會從任何渠道得到的,除非別人願意給,就像以色列一樣,在沒有進行過任何研究和實驗的情況下也能自行生產核彈,你說怪不怪。下圖為美國沙漠中密密麻麻的大坑,這些大坑一共有980個,每一個大坑代表著一次地下核爆實驗,美國能在原子彈技術領域引領全世界的原因就是進行了無數次核試驗獲得了別人永遠無法獲得的實驗數據。

取得核試驗成功後還需要將原子彈武器化才能形成核威懾

世界上有核國家在首次取得核爆實驗成功時並不能宣佈擁有原子彈,因為進行核爆實驗的原子彈嚴格意義上來講還不是武器中的“彈”,而是一個核爆裝置。這個裝置不具備任何實戰意義,因為核爆裝置的目的是用要驗證原子彈設計思路的,如果裝置成功實現了核爆炸,那麼說明設計思路是正確的,往後的實用性原子彈將繼續沿用原始設計;倘若核爆失敗或不出現完整核爆,那就說明設計思路出了問題,必須整改。比如人類第一顆實用型原子彈,即美國轟炸日本廣島那顆,設計時使用了60公斤鈾-235,核裝藥是現代原子彈的10倍之多,然而“小男孩”原子彈在爆炸時只有不超過1000克的鈾參與了核裂變,其中只有0.6克的物質真正地轉化成能量,爆炸當量也沒有達到設計的20000噸,而是15000萬噸。因此從取得第一次核爆實驗成功到實現原子彈實用化還要進行許多次的核爆實驗,直到第一枚真正意義上的實用性原子彈成功爆炸達到設計性能時才能宣佈擁有核武器。比如我國在成功進行原子彈核爆實驗時第一次核爆實驗所設計的核爆裝置重達4噸,而通過很多次核爆炸實驗後才縮小到實用型的1噸。只有小型化到飛機、導彈也能投送的重量和體積的核爆裝置才能稱為核武器,成為核武器後才具備核威懾能力。下圖為我國火箭軍裝備的長劍-10路基巡航導彈,在使用常規戰鬥部時該型導彈射程為1600公里,在使用核戰鬥部時射程為2000公里,因為核武器小型化以後和戰鬥部的核裝置重量只有480公斤,而威力則達到50000噸TNT當量;如果使用氫彈戰鬥部,同樣重量下威力會大10倍,這才是真正的核威懾能力。


綜上所述,原子彈的研製不僅僅需要理論上的技術支持,更重要的是從鈾礦開發到核裝置武器化的實踐行動,而開展這些實質性的研製工作則是一個龐大的系統工程,不僅需要投入大量的資金和人力物力,還需要研製國傢俱備保護研製活動的能力。比如已經取得核試驗成功並武器化的朝鮮,在研製原子彈的十年間不僅遭到以美國為首的國際社會的數輪經濟制裁,而且有幾次差點被美軍派遣戰機對其核工業實施定點清除,如果不是得到我國庇護,朝鮮的核試驗是不會取得成功的。又比如僅僅進行鈾濃縮活動、尚未具備核試驗條件的伊朗,現在正在遭受嚴厲的經濟制裁,今年7月初甚至差點引發戰爭,目前以美國為首的西方國家正在波斯灣部署兵力,大有不摧毀伊朗核設施決不罷休的架勢,伊朗研製原子彈的道路比起背靠大樹的朝鮮顯然要坎坷得多。所以制約原子彈研製的因素不在於技術,而是在於那種敢冒天下之大不韙的勇氣。下圖為正在波斯灣遊弋的美國航母編隊,伊朗顯然是已經拿出破釜沉舟的決心,不惜與美國開戰也要發展自己的核工業。


兵器知識譜


原子彈的原理確實很簡單,難就難在對核原料的提純。製造原子彈至少需要16.9KG(雖然廣為流傳的鈾臨界質量為52KG,但由於核武器中有反射層的原因,所以鈾元素的臨界質量據計算為16.9KG),純度達到90%以上的鈾235,或至少10KG,純度達到90%以上的鈈239。提純出這麼大量的高純度核原料絕非易事,其所需的大型離心機組就沒幾個國家能夠製造。



末日守衛者


還是那句老話:原子彈這種初級核武器對於今天的那些現代化國家來說,難度可以說並不在技術上,而是在政治上。為什麼這麼說?因為如果國際社會(主要是五常)不對原子彈的研發做任何的限制,不打壓、不制裁,而是讓那些沒有核武器的國家放開了手腳去幹的話,全世界範圍內能造出原子彈這種初級核武器的國家不會少, 隨便舉幾個例子:日本、德國、韓國、巴西、伊朗、意大利等這幾個國家就有這樣的能力,

大家可以想想,某個半島國家都已經把原子彈給造出來了,難道我上面提到的這幾個國家的工業和科技實力還會比不上那個國家麼?

原子彈的原理是什麼?其實很簡單,就是讓鈾-235或者是鈈-239這兩種核材料達到臨界質量就行了,達到臨界質量時核材料就會自發的把鏈式反應進行下去,從而釋放出巨大的能量,不管是一開始的“槍式”原子彈還是後面的“內爆式”原子彈,原理無非就是利用常規炸藥的爆炸,把處於次臨界質量的高丰度鈾塊或者鈈塊在瞬間達到臨界質量,從而引發核爆炸罷了。所以,

想要造原子彈,首先得有丰度很高的鈾-235或者是鈈-239,比如武器級濃縮鈾的丰度就必須在90%以上。

既然提到了“丰度”這個概念,在這裡順帶解釋一下,“丰度”它指的是純鈾,就是在沒有其他雜質時的鈾的濃度,打個比方,我們平時聽到的“90%濃縮鈾”,裡面的這個“90%”指的是鈾-235的濃度,剩下的10%則是鈾-238的濃度,這10%裡面理論上是不包含其他雜質的。所以,武器級濃縮鈾都是使用丰度來表示的,如果直接使用濃度來表示的話,

比如濃度為80%的濃縮鈾,那麼除了鈾元素的含量達到了80%之外,剩下的20%可以是非鈾元素的其他雜質。

▲伊朗的離心機組

言歸正傳,既然造原子彈需要丰度很高的濃縮鈾,那麼這些鈾怎麼來呢?從大量的鈾礦石裡面來,這些鈾礦石經過提純後就能得到所需要的武器級濃縮鈾。但是在天然的鈾礦石中,鈾-235的含量大概只有0.7%,所以,如果想要提純出足夠數量的濃縮鈾(丰度在90%以上)用來造原子彈的話,就需要非常非常多的鈾礦石,而這些鈾礦石從哪裡來就是一個很大的問題了。然後有了大量的鈾礦石後還不夠,你還得有提純的設備啊,這些設備就是大型離心機,而世界上有能力造大型離心機的國家也不多,除了五常之外,可能也就我上面提到的那幾個國家能搞出來了。


▲“曼哈頓計劃”時期的Y-12鈾濃縮設施工廠

所以,造原子彈的難點無非就是在原料和提純設備上面,只要這兩個問題解決了,那麼把原子彈造出來是遲早的事,尤其是對於一些工業強國來說,造大型離心機好辦,難的是那些核原料怎麼來?畢竟私下造核武器是“非法的”,一旦被知道了,就會招來國際社會(五常)的嚴厲制裁和打擊,所以,像前面提到的造原子彈需要的大量的鈾礦石怎麼來就是個問題了,因為沒有哪個國家敢私下販賣這玩意,一旦被發現買賣雙方都得涼,就算真的被你搞到了核材料、搞到了離心機,想要偷偷的製造原子彈也逃不了一些核大國的情報機構與天上的衛星。


因此,答案就出來了,造原子彈不是難在技術上,而難在政治上。因為除了五常之外,其他國家沾核就是非法的,誰敢碰誰死,這就是國際社會(五常)帶來的政治上的壓力,如果真的放開所有的限制,比如允許鈾礦石的交易、允許建造大型離心工廠、允許進行核試驗,那麼對於世界上那幾個工業強國來說,造一枚原子彈出來真的不難,就算真的有技術上的難點,給個一兩年時間也肯定是可以攻克的,

比如某個半島國家就是榜樣,而工業、科技、經濟實力比這個國家強的世界上還有不少好吧。


哨兵ZH


提到原子彈,不得不提到美籍最偉大的猶太裔物理學家、著名曼哈頓計劃的領導者——尤里烏斯*羅伯特*奧本海默。奧本海默於1945年主導研製世界上第一顆原子彈,被譽為“原子彈之父”。在當年原子彈的日本投放計劃,加速了法西斯聯盟日本國的投降。

原子彈被譽為本世紀最強的殺傷武器,作為核武器中的佼佼者,原子彈能利用核反應所產生的衝擊波、光熱輻射、以及放射性造成殺傷和破壞,同時能夠造成大面積的放射性核汙染(比如前蘇聯切爾諾貝利核電站事故,如今放射性元素依然存在)從而達到殺傷能力。

根據作用原理,廣義上的原子彈主要分為兩種:由核裂變所產生的原子彈以及由核聚變所產生的氫彈。

目前國際上擁有核武器國家主要包括美國、前蘇聯(俄羅斯)、英國、法國、以及中國(也即聯合國五個常任理事國),並且在1967年首次簽署了《不擴散核武器條約》,其它國家則被稱為非法擁核國家或棄核國家,前者比如印度、巴基斯坦、朝鮮等進行核試驗都是非法的;後者比如阿根廷、南非等國。



因此,為什麼儘管原子彈原理公佈,但還是有那麼多國家造不出原子彈?無非包括以下兩點:

1、核試驗問題:根據《不擴散核武器條約》,除了5個擁核國家以外,後來者前進行核試驗都是屬於“違法行為”,都會受到制裁,比如朝鮮、印度;

2、技術問題:

a、原料獲取:儘管原子彈原理已經公佈,其製作難度確是可想而之。在原子彈之前比如化學炸藥如TNT等都是通過化合物的分解反應瞬間釋放能量來達到殺傷效果;而進入到“原子彈”級別,最基本的反應分子都上升到了“原子”級別,通過原子核的反應與轉變釋放大量能量。比如目前用作原子彈裝藥的僅僅只有三種原子,分別為:鈾235、鈾238和鈈239,其中鈾235為原子彈主要裝藥,天然存在的鈾235含量很低,約佔鈾同位素中的1/140,也即是140個鈾關子可能存在1個鈾235,目前最成熟的鈾濃縮方法主要是通過“氣體擴散法”來進行鈾235和鈾238的富集和分離,但是不是每一個國家都能夠掌握該技術;

b、裝填技術以及超臨界鏈式反應:有了裝藥,如何使的原子彈在該爆炸的時候爆炸,不該爆炸的時候不爆炸?這就涉及到了臨界質量/臨界尺寸。鈾料與鈾料距離太遠時不足以引起爆炸,距離太近則可能使得鏈式反應停歇,只有以合適的當量以及合適的反應速率才能造成超臨界條件達到最大爆炸效率。

因此:儘管原子彈原理已經公佈,目前的《不擴散核武器條約》已經成為了制約其它未擁核國家的核試驗之一;再加上核原料鈾235的獲取、保存以及涉及鈾235裂變的超臨界條件,使得很多國家併為成功的研製出原子彈!


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