大家都知道，原子彈的威力是十分巨大的。在第二次世界大戰(zhàn)時(shí)，美軍向日本的廣島和長崎分別投放了一顆原子彈，14萬人廣島原子彈爆炸，其中許多人死于爆炸之后幾個(gè)星期甚至幾個(gè)月之內(nèi)的核輻射。在長崎，爆炸直接造成約7.4萬人立即死亡，受傷人數(shù)與死亡人數(shù)相當(dāng)。最終統(tǒng)計(jì)死亡人數(shù)約為8萬。爆炸之后，許多爆炸幸存者飽受輻射后遺癥的折磨，包括癌癥、白血病和皮膚灼傷。
核爆炸后的日本
核爆炸后的日本
原子彈爆炸產(chǎn)生的蘑菇云
原子彈爆炸產(chǎn)生的蘑菇云
一顆原子彈的爆炸威力就這么大，那么，他的工作原理到底是什么呢，為什么會(huì)有這么大的威力呢?說道這里，我們就必須提到一個(gè)人——愛因斯坦。
愛心斯坦
愛因斯坦在1905年提出了一個(gè)著名的方程——質(zhì)能方程。也就是這里的:
E=mc2，
E表示能量，m代表質(zhì)量，而c則表示光速（常量，c=299792.458km/s）。
也就是說一個(gè)50KG的人，它含有的能量是：
E=mc2=50*9*1016=4.5*1018J
這個(gè)能量相當(dāng)于什么呢，相當(dāng)于2億噸煤完全燃燒所釋放的能量，說到這里，有的人可能就會(huì)問，我有這么大能量我怎么不知道呢？這里就要提到智能方程的定義了，這里的質(zhì)量M指的是原子核級(jí)別的質(zhì)量變化，也就是說只有物質(zhì)的原子核的質(zhì)量發(fā)生了變化，才能有如此大的能量釋放出來。
但是一般的化學(xué)變化，都是在分子層面進(jìn)行，所以，都無法釋放如此巨大的能量。
下面，來講一講，如何讓物質(zhì)的原子核發(fā)生質(zhì)量變化?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)，U235在被中子轟擊后，會(huì)發(fā)生分裂，變成2-3塊小的U235和2-3個(gè)中子，新產(chǎn)生的中子會(huì)繼續(xù)轟擊U235塊，如此循環(huán)下去。
鏈?zhǔn)椒磻?yīng)
但是，U235十分難提純，在天然礦石中鈾的3種同位素共生，其中鈾-235的含量非常低，只有約0．7%。只有把其他同位素分離出去，不斷提高鈾235的濃度，它才能用于制造核武器。（濃度高于90%）。由于化學(xué)反應(yīng)只在分子層面進(jìn)行，所以提純鈾-235必須使用物理方法。
鈾濃縮離心機(jī)
鈾濃縮離心機(jī)
氣體離心法——它是一個(gè)龐大的系統(tǒng)，通過每秒2萬轉(zhuǎn)以上的高速離心機(jī)，鈾-238同位素重分子氣體比鈾-235輕分子氣體更容易在圓筒的近壁處得到富集。在近軸處富集的氣體被導(dǎo)出，并輸送到另一臺(tái)離心機(jī)進(jìn)一步分離。隨著氣體穿過一系列離心機(jī)，其鈾-235同位素分子被逐漸富集。
當(dāng)U235被提純到90%以后，就可以用來制造核武器了，根據(jù)質(zhì)能方程,一公斤U235釋放能量相當(dāng)于2700噸煤完全燃燒釋放的能量。引爆原子彈有兩種方法——子彈法和內(nèi)爆法。子彈法是把兩塊亞臨界體積的濃縮核裂變材料,引爆時(shí)讓其中一塊撞擊另一塊,使兩塊亞臨界體積的核裂變材料合在一起,變成一塊超臨界體積,使之引爆。內(nèi)爆法是內(nèi)聚引爆法的簡稱,也叫做向心引爆法,就是把核裂變材料均勻地散布在一個(gè)球面上,引爆時(shí)讓它們向中心內(nèi)聚成一塊超臨界體積的核裂變材料,使之引爆。以鈾235為主要裝藥，其中鈾235做成圓環(huán)狀，分別放置在一個(gè)中子源的四周，起爆時(shí)先引爆烈性炸藥把數(shù)個(gè)部分同時(shí)推進(jìn)到中子源處，核裝藥達(dá)到臨界質(zhì)量，臨界溫度，加上中子源照射，就起爆。這種原子彈技術(shù)比較復(fù)雜，要解決同時(shí)起爆的問題，一般要在先擁有槍式原子彈后才能制造，但是其對(duì)裝藥的利用效率比槍式高很多，可達(dá)1％左右，對(duì)核彈的小型化有很大的促進(jìn)。
原子彈內(nèi)部構(gòu)造
原子彈外形
雖然，原子彈的威力那么大，但是我們還是希望世界永遠(yuǎn)不會(huì)有戰(zhàn)爭，人類應(yīng)該把核能利用起來發(fā)電，造福人類而不是用來毀滅人類。希望隨著科技的發(fā)展，核能的利用越來越廣泛，越來越安全，想象一下，一輛電動(dòng)汽車，用核能驅(qū)動(dòng)，永遠(yuǎn)不用充電，那畫面是不是很美好！
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