美國在上世紀90年代拍過一部科幻電影，《曼哈頓工程》，電影講述了一個高中男孩偷了一瓶核燃料，造出小型原子彈的故事。

當然了，影視創(chuàng)作和現(xiàn)實生活還是有一定差距的，但在這里，我們不妨來開個腦洞：能不能把原子彈造小一點，當成戰(zhàn)爭中的常規(guī)武器來用呢？

如果我們造出了一個米粒大的原子彈，它的威力又有多大？

原子彈的威力來源于哪？

首先，我們需要了解原子彈的爆炸和制造原理。原子彈中的的“原子”，就是世界上所有物質(zhì)的基本構(gòu)成粒子，而我們爆炸的威力，就來源于這種粒子的“核心”，原子核。

但其實，原子核并不是最小的東西，它還可以進行細分：

原子核由質(zhì)子和中子組成，質(zhì)子帶正電，中子不帶電，攜帶負電荷的電子圍繞著攜帶正電荷的原子核旋轉(zhuǎn)。如果把在中心緊緊擁抱在一起的質(zhì)子和中子比喻成地球的話，在它的周圍旋轉(zhuǎn)的電子，就像是我們?nèi)祟惏l(fā)射的衛(wèi)星。

但它們那么微小，又是怎么放射出那么恐怖的威力的呢？在這里，咱們得引入愛因斯坦提出的質(zhì)能公式，“E=mc^2”，其中E是能量，m是質(zhì)量，c是光速。

我們以原子彈中的原材料——鈾為例，當0.1克的鈾發(fā)生了裂變反應(yīng)，變成了其他元素，其他元素的總質(zhì)量只有0.09克。也就是說，在裂變反應(yīng)中，發(fā)生了0.01克的質(zhì)量虧損。

我們再把這0.01克代入方程式中，可以發(fā)現(xiàn)，無論是多么微小的數(shù)字，在光速（c=299792458m/s）的平方這么大的乘數(shù)下，也會被擴大到超乎想象！

那么現(xiàn)在只有一個問題了，就是怎么才能讓鈾元素發(fā)生裂變，制造出這個“質(zhì)量虧損”呢？要知道，在原子核的內(nèi)部，質(zhì)子與質(zhì)子的結(jié)合一般是穩(wěn)定的，要破壞這個穩(wěn)態(tài)非常之難，需要相當大的速度或者說力量。

因此，科學家們選擇用一個高速運行的中子，去快速轟擊鈾-235的原子核。原子核內(nèi)部的穩(wěn)態(tài)被打破，然后分裂出另外兩個元素——鋇和氪，并釋放2-3個中子，以及約200兆電子伏的能量。

至此，被釋放出來的中子，還會繼續(xù)轟擊其他原子核，引發(fā)不斷的核裂變，這稱為鏈式反應(yīng)如下圖，從而源源不斷地釋放出巨大能量，這就是原子彈爆炸的基本原理。

根據(jù)這個原理，上世紀的專家們造出了原子彈，它包含六個主要部分，分別是：引爆控制系統(tǒng)，高能炸藥，反射層，含有核裝料的核部件，中子源及彈殼。

其中，高能炸藥用來給中子加速，引爆控制系統(tǒng)用來控制引爆進程，反射層是用來反射被釋放出來的中子，核部件也就是核原料。

一粒米大的原子彈有多大威力？

那么我們先不考慮技術(shù)的可行性，單純從數(shù)據(jù)的角度來假設(shè)一下如果是一粒米粒大小的鈾原子彈爆炸能造成多大的傷害？

一粒米的體積為0.003立方厘米，而原子彈的原料——鈾，它的密度為19克每立方厘米，那么一粒米大小的鈾的質(zhì)量就是0.057克。

因為鈾裂變時理論上會造成質(zhì)量虧損0.094%，也就是大約虧損0.00005358克的質(zhì)量，再次根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程來計算，這么一點質(zhì)量換算成能量大約是4822200千焦。已知一克TNT爆炸時會釋放4184焦耳能量，那么一粒米大小質(zhì)量為0.057克的鈾原子彈爆炸，理論上相當于1.15噸TNT爆炸的能量。

為了讓我們更直觀的理解這個1.15噸TNT爆炸的能量大小，舉幾個例子：

步槍彈，裝藥量4克左右；手雷，裝藥量50克；RPG火箭彈，裝藥量500克；航空炸彈，裝藥量才達到一噸以上。

那么我們可以想象一下一顆航空炸彈爆炸的威力，彈坑直徑應(yīng)至少為20米，沖擊波范圍應(yīng)大于300米，就是理想狀態(tài)下米粒大的原子彈所能造成的傷害，還是相當駭人的。

然而在實際情況下，這顆微型原子彈爆炸的威力可能遠遠遠達不到上述水平，因為核燃料做不到100%純度，其次這些核材料還來不及反應(yīng)就被炸飛了。

嗯……這么看來，這種微型原子彈的實用性似乎不是那么高？那么，這種原子彈在現(xiàn)實中真的可能造得出來嗎？讓我們展開想象力，一步一步地創(chuàng)造這顆微型原子彈。

米粒大的原子彈能造出來嗎？

第一步，獲取原料。

原子彈的原材料是鈾，在獲取原料之前，我們應(yīng)該了解一個概念，那就是“臨界質(zhì)量”，發(fā)生核裂變的臨界質(zhì)量是15kg，什么是核裂變的臨界質(zhì)量呢，就是“維持核子連鎖反應(yīng)所需的裂變材料質(zhì)量”，也就是說，我們至少需要準備15kg這種高純度的放射性物質(zhì)并且將其壓縮為一顆米粒大小。

鈾是被國家嚴格管控的一種放射性物質(zhì)，曾經(jīng)有新聞報道幾名工人因私自提純鈾而被公安機關(guān)處理，那么自己提純出來的鈾可以用來造原子彈嗎？答案是不能。因為用來造原子彈的鈾，純度需要達到95%，私自提純的技術(shù)是很難達到這個純度的。

綜上，這個想象基本就破滅了，首先我們輕易拿不到這種放射性物質(zhì)，就算你有特殊通道，我們也很難將其提純到95%，就算你有特殊技術(shù)，我們也基本不可能在一粒米大小的空間裝下15kg的鈾。

第二步，設(shè)置引爆結(jié)構(gòu)。

不管是核聚變還是核裂變，都不是單單一塊核材料就可以完成爆炸的，還需要一系列的引爆結(jié)構(gòu)。根據(jù)原子彈的引發(fā)機制的不同，原子彈可分為“槍式”和“收聚式（內(nèi)爆式）”兩種，內(nèi)爆式可能是最有可能實現(xiàn)這種”微型原子彈”的方法，簡單說來就是把核裂變材料均勻的散步在一個球面，引爆時讓它們向內(nèi)心聚攏，聚攏成一個達到”臨界體積“的核裂變材料。然而光這些引爆結(jié)構(gòu)就不是一粒米能裝得下的。

第三步，測試安全性，我們都制造武器了，還要考慮什么安全性呢？這里說的當然是攜帶這個武器的人的安全性了！不要忘了，原子彈的原材料是鈾，15kg的鈾物質(zhì)，不論是否引爆，它自身的輻射量對于攜帶它的人來說就已經(jīng)是致命的。

另外，1個米粒大小面積的鈾質(zhì)量約為240mg，輻射量大概沒那么致命，但是它的威脅程度相當于兩個手雷，所以，我們與其花費那么多的功夫和資金造微型原子彈，為什么不直接用手雷呢？

如果原子彈不行，那么據(jù)稱“沒有上限”的氫彈可以嗎？

首先，我們來理一下概念，核彈包括原子彈，氫彈，中子彈。原子彈是核武器，氫彈是第二代核武器，可以理解為原子彈的升級版，有能力制造氫彈的國家一定是已經(jīng)掌握了相當純熟的原子彈制造工藝的。

另外，氫彈又叫熱核武器，它是基于輕原子核的熱核反應(yīng)原理制成的核聚變武器，最最最重要的是，氫彈引爆一般需要一顆原子彈做引信。

......那你說呢，一粒米大小的原子彈造不出來，談何造一顆這般微型的氫彈。

武器為何越做越大？

那么我們引申思考一下，未來的武器到底是會趨于大型化還是微型化發(fā)展呢？既然已經(jīng)擁有了核武器，各個國家為什么仍然在大力發(fā)展常規(guī)武器呢？

筆者私認為，武器越做越大（例如航空母艦），一方面是圖一個震懾敵人，另一方面也是因為在技術(shù)層面確實做不小了，畢竟這種功能級別的器械，對于精度的要求是極高的，以及現(xiàn)代戰(zhàn)爭當中，單兵火力已經(jīng)不再是重點了。

而核武器的實際使用意義遠遠小于它的象征意義。核武器更像是一個國家的一張底牌，國與國之間一旦發(fā)生爭端，如果直接采用核武器，那么人類終將滅亡于核武器，而常規(guī)武器的作用在于解決小規(guī)模作戰(zhàn)，一切都在可控制的范圍內(nèi)解決。

核武器的威力是毋庸置疑的，然而核戰(zhàn)爭爆發(fā)的后果也是不可逆的，希望世界和平，也希望各個國家的爭端都可以用最好的方式解決。