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化學(xué)基本概念--化學(xué)物理之原子彈的原理

說(shuō)到原子彈,我們前面提到了元素周期表,這個(gè)就像是一個(gè)家族,有大人有小孩,有同一個(gè)族的(元素周期表里有主族,副族,第一族等),它們的性質(zhì)相同或者是類似:比如元素周期表里的Na,K(鈉與鉀),都是極易氧化的金屬,扔到水里直接爆炸, 原理就是: 2Na(或者是K) + 2H2O----->2NaOH( 或者是KOH) + H2 (氣體), 而里面的氫氣(H2)在反應(yīng)過(guò)程中直接受到了反應(yīng)熱,然后直接燃燒,然后爆炸。

這些不同族的元素,有自己的個(gè)性。這里化學(xué)哥再把元素周期表列了下:

元素周期表中的分類--圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)

在這些元素周期表中,有一個(gè)重點(diǎn)監(jiān)控的化學(xué)社會(huì)不穩(wěn)定因素,會(huì)影響安定團(tuán)結(jié)的大好局面,它就是92號(hào)元素,U,也稱為鈾。為什么這么說(shuō)呢?

前面說(shuō)到,每個(gè)原子都是都原子核與電子組成,而原子核由質(zhì)子與中子組成,實(shí)際上,隨著原子序數(shù)的增加,這些原子核都會(huì)有一定分裂的趨勢(shì),所謂“生命不能承受之重”, 或者說(shuō), 每一個(gè)胖子,總是有一顆想減肥的心。而這里面的鈾,就是最想“減肥”的那個(gè)胖子。

先說(shuō)說(shuō)自然界中的鈾吧,前面說(shuō)到,原子核由質(zhì)子與中子構(gòu)成,而有一個(gè)概念,叫“同位素”, 就是質(zhì)子數(shù)是完全一樣的,而中子數(shù)不一樣。鈾元素就有好多的同位素,這些同位素,它們的唯一區(qū)別,就是中子數(shù)不一樣,好比一胞先后出來(lái)的兄弟,有一個(gè)比另外一個(gè)重幾兩(多了幾個(gè)質(zhì)子);所以,在鈾元素中,有如下幾種:

鈾元素的同位素列表---圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)

里面的U-235,是從自然界中可以提取的原料,相比那些人工合成的同位素,有更長(zhǎng)的生命半衰期。好了,下面我們看看這個(gè)元素是能成為原子彈的,先從機(jī)理說(shuō)吧:前面說(shuō)到,每個(gè)胖子總是想變瘦,U-235就是這樣一個(gè)元素。在外來(lái)的中子源的作用下,這個(gè)U-235就開(kāi)始發(fā)生裂變(就是原子核一分為二,或者是更多),于是一個(gè)胖子變成了一個(gè)瘦子,一個(gè)小孩( 比如說(shuō)U-235變成了鋇原子,還有氦原子,還有其它的質(zhì)子,中子等),這個(gè)U-235就不復(fù)存在了。在這個(gè)過(guò)程中,最關(guān)鍵的是,有巨大的能量產(chǎn)生!!而且,這個(gè)是鏈?zhǔn)降姆磻?yīng),產(chǎn)生的中子,會(huì)激發(fā)另外一個(gè)U-235再開(kāi)始裂變,一直把這些“胖子”都改造成其它的“瘦子”為止;然后每個(gè)原子,都釋放出巨大的能量,全部集中在一塊,那這個(gè)能量就非常恐怖了。比如說(shuō)日本廣島的原子彈,里面的U-235也就只有16公斤,造成的傷害如下,就不說(shuō)那些核裂變中造成的射線等長(zhǎng)期傷害了。

該原子彈造成的死亡人數(shù)約3.5萬(wàn),傷約6萬(wàn),毀壞房屋19 587所,破壞面積4.7平方公里。

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