軒軒勁爆精神
額，憑藉目前的核武器小型化技術還遠遠達不到造出一粒米這麼大的原子彈的程度，別說是現在了，就是未來，應該也是造不出來的，為什麼？來了解一下核武器是如何小型化的就知道了，
核武器小型化包括兩個部分，分別是：核裝藥小型化以及核裝置小型化，而不管是核裝藥還是用來起爆的反應裝置，都不可能做到一粒米這種級別的體積大小，先來說一下核裝藥小型化，這個跟核材料的臨界質量有關，臨界質量越小，那麼核材料的體積和重量也就越小，然而，目前用來造原子彈的鈾-235或者鈈-239，它們的臨界質量距離遠遠大於一粒米的體積，直接看圖：
▲各種裂變材料的相關數據
注意圖中紅框框起來的地方，可以看到，鈾-235的臨界質量為48公斤，鈈-239質量為10.5公斤，再考慮到鈾-235和鈈-239的密度（兩者的密度都大概在19克/立方厘米左右，不過鈈的密度會受到環境影響），10.5公斤的鈈-239大概是一個直徑為10釐米的球體，而48公斤的鈾-235則大概是一個直徑為16釐米的球，也就是說，憑藉目前的技術，用來造原子彈的鈾-235裝藥或者鈈-239裝藥的臨界體積直徑起碼也在10釐米以上了（能達到爆炸條件），而且這還是在理想情況下以純鈈和純鈾的密度來估算的體積，所以，考慮到現有技術條件下對這兩種核材料提純的問題，實際體積只會更加大，如果再加上起爆裝置呢？下圖為M388核火箭炮，可單兵操作，已經是上個世紀50年代的產物了！
那麼，為什麼核材料要有臨界質量？因為臨界質量就是保證核裂變能正常進行下去的最小質量（只有裂變反應才有臨界質量這個概念，聚變反應是沒有的），而核裂變的實質就是鏈式反應，那麼什麼是鏈式反應呢？鏈式反應就是指：前一箇中子逸散前能夠通過轟擊重原子核（鈈-239、鈾-235等）來產生更多新的中子，而這些新的中子也一樣，在逸散前通過轟擊重原子核再次產生大量的新的中子，這是一個週而復始的過程。比如下圖所示，中子撞擊鈾核，釋放出能量以及新的中子，這些新中子又會繼續重複這樣的行為，產生一系列的連鎖反應，而且這個連鎖反應的時間非常短，可以理解為是在一瞬間發生的，而巨大的核能在一瞬間被釋放出來，後果就是產生毀天滅地的核爆炸！
▲“鏈式反應”原理圖
因此，這就是原子彈裂變反應的實質，所以，想要發生核爆炸，就必須保證鏈式反應能正常進行，而鏈式反應想要順利的完成，就要保證中子可以轟擊到重原子核，那麼如何保證中子能夠轟擊到重原子核呢？通常有兩種辦法，第一種就是提高核材料的純度，使重原子核的密度更大，這樣中子轟擊到重原子核的概率就越高；第二種則是延長中子的有效運動距離，也就是通過輔助裝置來延長中子穿過核材料的時間，比如在核材料的外圍加上一層中子反射層，把中子重新“反射回”核材料中。這兩種方法都是同樣能用來提高中子轟擊重原子核的概率，從而減小核材料的臨界質量的。因此，米粒大小的原子彈，不存在的，臨界質量就已經限死了，更何況還要考慮到起爆裝置的體積！
哨兵ZH
一顆只有一粒米大小的原子彈爆炸後威力能有多大？
從理論上看，並不能製造出米粒大的原子彈，全世界最小的原子彈是M388“大衛·克洛科特”核炮彈，長780毫米，直徑最粗處280毫米，是世界上實戰部署過的最小核武器！它是五十年代的W-54核彈頭基礎上研發的，有10噸和20噸當量可選！無法把原子彈製造到無限小是因為它並不是一塊核材料即可引爆，還需要外圍引爆結構，如果按臨界質量來計算的話，它還可能更大！
一、何為臨界質量？
如果是裂變的原子彈，那麼就會涉及到一個臨界質量的概念！它的本質是能讓核材料中的自由中子在於逃逸出整塊材料之前能撞擊到下一個原子核的最小質量，如果質量太小，那麼就沒有機會撞擊產生鏈式反應，如果足夠大那麼就可以形成原子彈所需的鏈式反應！
各位可能搞不明白一整塊核材料都是固體，為什麼自由中子會從裡面跑出來？那麼我們得來了解下：U235原子的直徑是原子核的26634倍，而質子則是原子核直徑的百分之一左右，中子的直徑只有質子的一半，要擊中另一個原子核的話，相當於從一個體育場中心打高爾夫擊中另一個體育場中心的一個籃球大小的物體！所以需要有足夠大的體積才不至於讓這顆中子在撞擊到另一個原子核之前跑出材料外！
鈈—239的臨界質量為5千克；
鈾—235的臨界質量為15千克；
請注意，以上臨界質量需要鈾—238作為中子反射材料！
二、能製造出低於臨界質量的核彈嗎？
上文中有說明，低於臨界質量的中子會在撞擊到原子核之前就跑出核材料！那麼很明顯只有10噸TNT當量的核彈核材料明顯是低於臨界質量的，那麼這些核彈是如何製造的呢？
當然無論是滿足臨界質量要求還是不滿足臨界質量的核彈，都有一箇中子反射層，因為我們希望在核材料炸散之前，有儘可能多的核材料產生裂變，那麼自由中子你被反射回來就成了一個重要的手段！簡單的說只要中子反射材料足夠好，那麼我們就可以把核材料的裝藥量減小，甚至做到非常小！比如本文開頭的M388“大衛·克洛科特”核炮彈，整個炮彈質量只有23千克！
它的射程只有2千米，但它對人體的殺傷範圍超過5千米，對於這種武器您有什麼話要說？
三、一塊米粒大的U235徹底釋放能量，威力有多大？
這個是無法制造的，因此我們只能計算核材料徹底裂變時候的能量，以下為參數：
米粒大的U235材料按3立方毫米計算
鈾的密度為：22.48g/cm^3,
那麼這塊材料的質量約為：0.00006744kg
U235材料裂變時質量虧損約0.0935%，那麼虧損約：0.0000000630564kg
按大神愛因斯坦的質能方程E=MC^2，約合：5667226605.25J
按一噸TNT4184000000J計算，那麼總共約合：1.34噸TNT的能量！
各位可以想象一下1.34噸的TNT爆炸產生的能量，不過提醒下各位，一般一枚152MM的高爆榴彈裝藥量約為6千克TNT，殺傷範圍大約400M直徑！
星辰大海路上的種花家
一粒米有多大？這是筆者拿捲尺量“東北長粒米”得出的直觀結果，長度最多5毫米、寬度在2毫米、厚度1毫米多一點，這樣一個小的體積不可能製造出來原子彈！
我們都知道，原子彈的核裝藥有兩種：一種是鈾235，另一種是鈈239。其中鈾235 的濃縮度要在93%以上，最好是95%！而且鈾濃縮只是製造核彈的第一步，而核裝藥的鈾或者鈈還需要有“臨界值”才行，也就是說超過臨界值才能出現核爆炸。
這是廣島原子彈（鈾彈）和長崎原子彈（鈈彈）的爆炸示意簡圖。
鈾和鈈在產生鏈式反應時需要有“臨界值”，也就是說這兩個核材料不但要有濃縮度，還需要有一定的重量才行，根據公開的資料“廣島原子彈”使用了60公斤的濃縮鈾，才產生了20000噸TNT的當量，受當時技術水平的限制，其中只有4公斤發生了鏈式反應！
U235要想產生核爆炸理論上需要52公斤才行，如果在外層有中子反射層，只需要15公斤。但原子彈實際製造中要超過這個重量。
52公斤也好，15公斤也罷它們的體積都大大的超過了一粒大米，雖然鈾的密度很高的是19.05克/立方毫米…但，一粒米大小的鈾235也 不可能產生鏈式反應，同時原子彈不僅僅是有核裝藥，還有高能炸藥、電子器件、最外面的包裹層，如果將這些都算在一粒米的體積內，那麼核裝藥的重量就更少了，估計2克都不到，2克怎麼產生鏈式反應？
鈈239是比鈾235 用量少一些的原子彈爆炸核材料，核爆炸理論以10公斤為臨界值，也就是說10公斤以上的鈈才能產生核爆炸（核裂變），鈈的密度是19.816克/立方毫米…一粒米大小的鈈239也不可能產生核爆炸。
通過對鈾235和鈈239的最粗略介紹，可以得出以目前的核爆炸理論來看，一粒米大小的鈾或者鈈根本製造不出來原子彈，它的質量太輕了不會產生鏈式反應，而且原子彈不只是有核材料就能爆炸的，各種雜七雜八的輔助材料和裝置也是很多的，一粒米大小的體積內根本裝不下。
我國首枚氫彈實驗，當量為300萬噸TNT當量，估計鈾235核扳機所用的鈾235和鈈239主裝藥加一起會用到幾百公斤的質量。
所以，用一粒米大小的體積去製造原子彈不可能實現。
皇家橡樹1972
前提：假設這麼少可以爆炸。
原子彈有兩種重要原料鈾235或鈈239。
我們就以威力小的鈾235為原料來計算一粒米大小的原子彈爆炸威力。
熱中子轟擊鈾-235原子後會放出2到4箇中子，中子再去撞擊其它鈾-235原子，從而形成鏈式反應。
核反應方程式可寫為
裂解過程中由於有質量損失，所以根據質能方程
一個鈾235核裂解釋放出來的能量為
一粒米大小約重0.02克，密度1.67g/cm^3，鈾235密度為19.05g/cm^3，所以一粒米鈾235重量為0.02*（19.5/1.67）等於0.65克，換算成摩爾單位就是0.00277mol，1mol含有6.021367×10^23個粒子，所以一粒米大小含有鈾235個數為
故一粒米鈾235核裂變可釋放能量為
一噸TNT炸彈釋放的能量為
所以一粒米鈾235核裂變可釋放能量相當於
TNT炸彈
有初有終
威力很大，大的可是輕易殺死一個把它裝在兜裡的人。
以常用的原子彈核裝藥U235為例。一個米粒大小的丰度超過95%的U235，有著非常強的放射性。靠近它的人，很快就會因為受到超劑量的輻射而死去。而靠近它的人，也很容易因為超劑量的輻射而生病。也可能會死。
至於爆炸嘛。不好意思，它還不具備那個功能。
原子彈的爆炸原理是有放射性的金屬元素通常是U235或者鈈239發生鏈式反應而瞬間釋放出巨大的能量。
但是，無論是U235還是鈈239。要發生鏈式反應都是有前提條件的。
這個前提條件是金屬的質量足夠大。
這個質量被稱作“臨界值”。
比如U235，它發生鏈式反應的臨界值大約是15公斤。換句話說，一塊沒有超過15公斤的U235金屬塊就只是一個有放射性的金屬塊而已。不會發生爆炸。
原子彈的爆炸過程，就是一個使用外力將兩塊亞臨界的U235或者鈈239的金屬塊壓在一起，使其總質量超過臨界值而自動發生鏈式反應的過程。而一個米粒大小的核裝藥，是遠遠達不到發生鏈式反應的條件的。但是，由於核裝藥都有著非常強的放射性，對人體的傷害比X光要強得多，人一直待在這種環境下，又沒做好防護工作的話，會很快因輻射而死去。
因此，儘管只有一個米粒大小，對人體的損壞還是非常大的。
陌上雲白
通過計算可以知道，一粒米的重量約為0.02克，在現有科技條件下無論如何也做不到一粒米大小的原子彈，相當於鈾—235的臨界質量為15公斤和鈈—239為5公斤這樣的級別，而滿足不了臨界質量的米粒級原子彈其威力也不大。原子彈是核武器之一，它是利用鈾235或鈈239等重原子核的裂變鏈式反應原理製成的裂變武器，主要靠核反應的光熱輻射、衝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汙染，以達到戰略目的的大殺傷力武器，由於原子彈爆炸威力無比，其爆炸釋放的能量用TNT炸藥的重量TNT當量來表示。
從原子彈爆炸、核電站事故就可以看出核武器的危害了，更何況還有其他大規模的殺傷性武器的存在，因此國際社會有許多的人或組織抵制核武器。
原子彈的核裝藥有兩種：一種是鈾235，另一種是鈈239。其中鈾235 的濃縮度要在93%以上，最好是95%！而且鈾濃縮只是製造核彈的第一步，而核裝藥的鈾或者鈈還需要有“臨界值”才行，也就是說超過臨界值才能出現核爆炸，也就是說這兩個核材料不但要有濃縮度，還需要有一定的重量才行，根據公開的資料“廣島原子彈”使用了60公斤的濃縮鈾，才產生了20000噸TNT的當量，受當時技術水平的限制，其中只有4公斤發生了鏈式反應！
U235要想產生核爆炸理論上需要52公斤才行，如果在外層有中子反射層，只需要15公斤。但原子彈實際製造中要超過這個重量。
52公斤也好，15公斤也罷它們的體積都大大的超過了一粒大米，雖然鈾的密度很高的是19.05克/立方毫米…但，一粒米大小的鈾235也 不可能產生鏈式反應，同時原子彈不僅僅是有核裝藥，還有高能炸藥、電子器件、最外面的包裹層，如果將這些都算在一粒米的體積內，那麼核裝藥的重量就更少了，估計2克都不到，2克怎麼產生鏈式反應？
鈈239是比鈾235 用量少一些的原子彈爆炸核材料，核爆炸理論以10公斤為臨界值，也就是說10公斤以上的鈈才能產生核爆炸，鈈的密度是19.816克/立方毫米…一粒米大小的鈈239也不可能產生核爆炸。所以，用一粒米大小的體積去製造原子彈不可能實現。既然一粒米的原子彈不能造，那麼我們就只能討論討論一粒米大小的核材料（以鈾235為例）裂變後的威力有多大。投放在日本廣島的世界上第一顆原子彈——小男孩，它的尾塞裡裝有60公斤鈾235，但是由於槍式原子彈轉換效率太低，最後只有約700克鈾235發生了裂變反應，不過就這麼一點裂變能量，最後爆炸產生的TNT當量也高達1.5萬噸，也就是說一克鈾235裂變產生的能量約等於21噸TNT爆炸的能量。
在地面能夠炸出直徑11米的大坑，衝擊波殃及120米之外。如果是8噸TNT同時爆炸，彈坑直徑最起碼在20米以上，衝擊波範圍在300米以上，炸燬一座像世貿大樓這樣的超大型建築絕對不在話下！
經常用了
不是我潑冷水，以人類目前的科技實力是製造不出一粒米大小的原子彈的。原子彈是以核材料的核裂變鏈式反應釋放巨大能量而產生威力的一種武器，但是要誘發核材料的鏈式反應必須以傳統的化學爆炸產生高溫高壓為前提，這也就是為什麼原子彈內部必須裝填一定量的TNT炸藥作為起爆扳機的原因。所以別說製造一粒米大小的原子彈，就是一粒米全部裝滿TNT炸藥，也不足以引發鏈式核反應，因此一粒米大小的原子彈更是不可能造出來的。
既然一粒米的原子彈不能造，那麼我們就只能討論討論一粒米大小的核材料（以鈾235為例）裂變後的威力有多大。投放在日本廣島的世界上第一顆原子彈——小男孩，它的尾塞裡裝有60公斤鈾235，但是由於槍式原子彈轉換效率太低，最後只有約700克鈾235發生了裂變反應，不過就這麼一點裂變能量，最後爆炸產生的TNT當量也高達1.5萬噸，也就是說一克鈾235裂變產生的能量約等於21噸TNT爆炸的能量。
一粒米的平均體積大約為0.02立方厘米，而鈾235的密度為19.05克/立方厘米，換算下來，一粒米大小的鈾235的重量大約為0.38克，按照一克等於21噸TNT炸藥計算，一粒米大小的鈾235裂變產生的能量約等於8噸TNT爆炸，那麼8噸TNT爆炸的威力有多大呢？
66式152毫米加榴炮高爆彈TNT裝藥大約為6公斤，能在地面上炸出直徑5米，深1.8米的大坑。美軍Mk-84航彈內部裝藥430公斤，加上高空投擲的動能加速度，在地面爆炸的威力差不多等於1噸，在地面能夠炸出直徑11米的大坑，衝擊波殃及120米之外。如果是8噸TNT同時爆炸，彈坑直徑最起碼在20米以上，衝擊波範圍在300米以上，炸燬一座像世貿大樓這樣的超大型建築絕對不在話下！
軍武吐槽君
這件事吧，咱們得從頭捋一下了。
核心問題就是 原子彈是否可以做到米粒大小。
大家應該知道，原子彈爆炸是有一個臨界質量的，說幾個數據：
鈾-235的臨界質量是52公斤，等下，這還沒有完，它還有臨界體積，如果是一個球體的鈾-235它的臨界直徑是17釐米。得將近半尺多的一個球體才可以爆炸產生鏈式反應呢！
比鈾-235更容易引發鏈式反應的核材料是鈈-239，這是一個人造元素（算了，一會在寫個鈈-239到底是怎麼製造的，發在《精講核武器》的專欄裡面吧）。鈈-239的臨界質量是10公斤，臨界直徑是9.9釐米。
這樣看，如果想起爆一枚原子彈就必須製造一個十幾釐米直徑的核材料球是吧？也不一定。
上圖是臨界質量和臨界直徑說明範例：
第一個圖例說的是——如果臨界質量小則發生核裂變的原子就少，並且有大量裂變產生的中子逸散到核材料之外浪費掉了。
第二個圖例說明，當質量足夠大，則有足夠多的原子可以裂變，而且由於球體的表面積是同體積其他形狀物體中表面積最小的，那麼中子逃逸的也就最少。就可以引發核裂變鏈式反應。
第三個圖例就更有意思了，如果在核材料外面覆蓋一層中子反射物質（例如碳化鎢或者鈹）那麼原本該逸散的中子就會反射回去，這樣就可以大幅度的降低核材料的臨界質量和臨界直徑。
但無論如何，我們也很難找到一個平衡點，將核彈做到一粒米粒那麼大，理由就是——如果減少了核材料的質量和直徑，我們就得加厚反射層的厚度。因此，用傳統核材料製造一枚米粒大小的原子彈的路線就被堵住了。
所以，目前真正實用化的原子彈W54還得做到至少這麼大：
但是，我們可以發現一個問題點，不同的核材料的臨界質量和臨界直徑是不一樣的。
鈈-239的臨界質量僅僅是鈾-238的1/5。那麼有沒有一種核彈材料是臨界值及其小的呢？其實還真有！
這就是鐦，英文Californium，很像是加利福尼亞的拼寫吧？沒錯，這個東西就是伯克利加州大學大學首次合成的，為了紀念就叫做Californium了。
鐦是一種人造元素。通過在迴旋加速器中利用α粒子撞擊鋦生成。其中鐦-252是一種可以在中子轟擊下裂變並放出複數中子的元素同位素。 它的臨界質量只有2.7公斤，臨界直徑只有6.9釐米。是一種比鈈更容易發生鏈式反應的同位素。
然而為什麼沒有鐦彈？
主要是這玩意產量太小了！目前世界上只有兩個機構可以生產出鐦-252，分別是美國的國家橡樹嶺實驗室和俄羅斯的核反應研究所。
他們兩家的產量喜人，橡樹嶺實驗室每年可以生產出0.25克鐦-252，而俄羅斯的核反應研究所每年只能生產出0.025克。
如果想湊到臨界質量，兩個機構得不斷的生產10000多年。而且更悲催的是鐦-252的半衰期只有2.6年。所以即便是10000年也是湊不夠數的。
但是就鐦來說，是給人類一個核彈小型化的指引方向，尋找臨界值更小的元素同位素則很可能找到某一種新的人造元素可以做成更小的核彈。
路線基本上就是這樣的，但是鐦有著強大的放射性。
例如圖片中的裝置：
這個罐子是運送鐦的，每次最多可以運輸1克鐦。
那麼微型原子彈的另外一條路又給堵上了——無法保存不好運輸。
不過，重點來了，隨著人類不斷的合成新的元素，那麼一定也是必然會找到一種適合做及其微型原子彈的核材料。為什麼說這個斷言呢？這裡就有一個元素的穩定島理論，當原子中質子或中子為特定“幻數”的時候，這個元素將十分穩定。目前推定的幻數是2、8、20、28、50、82、126，目前已經確定的元素是：氦、氧、鈣、鎳、錫、鉛，分別對應穩定島的2～82節點，但目前人工合成元素剛剛合成到119，所以距離126還比較遙遠。
另外的一個概念就是人工合成元素有點貴，即便是做成米粒大小的核彈恐怕也得是很多艘福特級航母的費用了。
最後 說下威力。
即便是完全反應掉，按照E=M*C*C來算，也就相當於幾噸的TNT當量，所以沒什麼性價比的。
軍武數據庫
這麼簡單的問題講了一大堆沒有一個回答出來，繞來繞去的煩死了，假如我這樣，要被老總當場拍死！我來說: 廣島原子彈u235有60公斤，實際裂變1公斤，爆炸的力量相當於13000噸TNT，一粒米0.1克，那麼就相當於1.3噸TNT的力量，1.3噸可以炸出直徑130米的大坑，雖然很方便攜帶了，但是強大的輻射會將周圍的人燒傷，人們會被輻射燒得當場嘔吐，甚至有的人會變異，比如長到3米高，或者突然很聰明，什麼考試都考滿分，但是假如長出2個鼻子，估計人家不會饒你，所以不建議攜帶。
baiyin27
這個問題本身有問題，一粒米大小的原子彈無法實現核爆的臨界條件，這個問題就像給太平洋安裝護欄，給喜馬拉雅山安裝電梯一樣，沒有意義。
從工程角度看，超出了可行性閾值，原子彈臨界質量在15公斤以上，顯然一粒米不可能達到15公斤，最小的戰術核彈也有兩米多的長度。如果非要計算相當於一粒米重量的鈾原料能量，也是可以計算，我們可以感覺廣島原子彈1公斤多的裂變材料等比估算一粒米重量的TNT當量，當然結果也是很可觀的，至少相當於數十發榴彈炮的能量。
因此，這個問題除了滿足好奇心之外，沒有工程學上的意義，臨界條件都不具備，如何進行裂變反應，就算科技達到了天頂星的地步，也不會去造一粒米重量的核武器。
這就像我們今天能夠該500多米的高樓大廈，為什麼不用木材蓋？雖然我們能的科技完全能夠去試試用木頭到底能蓋多高的樓，但沒有人會這麼做。
