为什么核武器威力如此巨大?

为什么核武器威力如此巨大?

核爆炸

1945年8月6日,美军对日本广岛投掷原子弹,两个城市瞬间沦为废墟,原子弹爆炸的强烈光波,使成千上万人双目失明,6千多度的高温,把一切都化为灰烬,大量的平民和军人在这次爆炸中丧生。

这是人类历史上首次在战争中使用核武器,也使人类第一次认识到核武器的巨大杀伤力。三天后,也就是8月9日,美军又在长崎投掷了一颗原子弹,两次原子弹的轰炸,加速了日本无条件投降。

原子弹的巨大威力想必大家都了解,不过,在核武器的世界中,还有一种威力更大的武器,那就是氢弹。世界上威力最大的氢弹是AN602,也就是“沙皇氢弹”,是冷战时苏联制造的,他的最初爆炸当量相当于1亿吨TNT炸药,不过后来因为苏联当局担心爆炸后对环境的影响,将威力减半为5000万吨的爆炸威力,虽然减半了,这颗氢弹的威力依然是当年广岛原子爆炸威力的3800倍。

那么,为什么原子弹和氢弹的威力如此巨大呢?要回答这个问题,我们需要了解核裂变和核聚变的知识以及爱因斯坦著名的“质能方程”的知识。

E=mc^2,这个是爱因斯坦的“质能方程”公式,这个方程由三部分组成,(1)E表示能量 ;(2)m是质量,与能量存在联系;(3)c^2是光速的平方。简单来说就是物体的质量和能量可以互相转化,质量亏损,可以产生巨大的能量。

为什么核武器威力如此巨大?

质能方程

再来看看什么是核裂变和核聚变,首先原子核可以分为轻核和重核,这个以铁元素为分界,铁元素前面的元素属于轻核,铁元素后面的元素属于重核。

轻核具有这样的规律:若干个轻核(总质量为M)结合为更重的原子核(质量为m)时,原子核之前的总质量M要比新结合的原子的质量m要大的多,所以这个结合过程原子核的总质量减少了,减少的质量Mo = M - m,质量发生亏损,亏损的质量此时会通过能量释放出来,根据“质能方程”E=mc^2,哪怕亏损了一点点质量,由于乘了光速的平方,此时释放出来的能力也是巨大的。这个过程就是核聚变,氢弹的爆炸就是核聚变的过程。

相反,重核一般只会发生裂变,也就是重的原子核会裂变成更轻的原子核,同时裂变的过程中也会发生质量变化,因此也会释放出巨大的能量。

目前人类能控制的核反应是核裂变,目前已经用在很多地方,出了用作武器,还运用在核电站,核动力航母或者核潜艇等等。但是,由于核聚变目前还不可控,能量只会在爆炸一瞬间释放掉,所以实际应用还是比较小。


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