首先說(shuō)一點(diǎn)就是其實(shí),钚彈和鈾彈機(jī)理都是一樣的。并沒有太大的區(qū)別,都是利用中子打中重元素的原子核后引發(fā)核裂變。當(dāng)這個(gè)核裂變所釋放出來(lái)的中子可以繼續(xù)持續(xù)引發(fā)其他原子的裂變就形成了鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。 目前已知有四種元素同位素可以作為核彈的材料,分別是鈾-235、钚-239、鋦-247以及锎-251。 對(duì)于钚彈藥來(lái)說(shuō),實(shí)際上和鈾彈相比優(yōu)勢(shì)并不是很大。 如果排個(gè)序來(lái)說(shuō),最好引爆的核材料是锎-251,其次是鋦-247,然后才是鈾-235,最后才是钚-239。 就鈾和钚咱們可以舉個(gè)例子,如果利用槍式起爆(最簡(jiǎn)單的起爆方式),我們可以將一枚鈾彈控制在3米的長(zhǎng)度上,通過(guò)炸藥加速鈾塊使之超過(guò)臨界值。 但是如果是同樣原理制造一枚钚核心的槍式原子彈,我們則需要利用長(zhǎng)達(dá)15米的距離加速钚塊到極限速度才可能引發(fā)核爆炸。 至于鋦-247和锎251也是可以制造核彈的核心的,但是這兩種元素同位素并不適合制造核武器,其原因在于——太貴!目前鋦的價(jià)格為1克2000美金,主要會(huì)以電鍍的形式鍍膜在一些高端的煙霧傳感器上,每個(gè)傳感器也就用幾微克就夠了。 至于锎(上面是顯微鏡下拍攝的圖片)的價(jià)格大約是一微克10美元的價(jià)格,一般的計(jì)算來(lái)說(shuō),锎-251的臨界值大約是5公斤,這么一個(gè)核心的價(jià)格則是:500億美元!這枚核心的價(jià)格恐怕就超過(guò)了要?dú)绲哪繕?biāo)的價(jià)值。 所以說(shuō)用鈾-235和钚-239其最主要的原因在于——便宜。 鈾235貴不貴?也貴也不貴,這種同位素在鈾礦煉制的金屬鈾中的含量大約是0.7%。每年全球的金屬鈾產(chǎn)量在5.5-6.5萬(wàn)噸。在其中直接乘以0.7%就可以算出每年可以弄出來(lái)的鈾-235的最大數(shù)值了。 通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)離心機(jī)可以將鈾-235逐漸的分離出來(lái)。 但是有一點(diǎn)得注意——鈾-235的濃縮機(jī)的轉(zhuǎn)速高達(dá)每分鐘7萬(wàn)轉(zhuǎn),制造武器級(jí)鈾235需要將鈾濃縮到90%以上。這就是一個(gè)十分耗能的過(guò)程了。鈾-235貴其實(shí)是貴在了“電費(fèi)”上。 而核反應(yīng)堆中如果想用來(lái)發(fā)電,那么鈾-235的濃度僅僅需要3-5%就夠了。 更有意思的是——在反應(yīng)堆中,原來(lái)金屬鈾中的鈾238通過(guò)反應(yīng)堆中中子的照射最終會(huì)生成一部分钚-239。 由于钚和鈾是不同的元素,那么就可以用簡(jiǎn)單的化學(xué)方法進(jìn)行分離了,這樣就跨過(guò)了濃縮鈾這個(gè)過(guò)程。 所以說(shuō)實(shí)際上喲于多少鈾-235就能弄出多少钚239來(lái),而且钚-239的獲取掠過(guò)了大部分的離心機(jī)濃縮過(guò)程——這樣钚-239就比鈾-235更便宜許多了。 還有一點(diǎn)得注意的 是早期的原子彈中的钚會(huì)參雜進(jìn)去一些钚-240,這是一種自發(fā)的中子源,自發(fā)中子輻射是钚-239的幾萬(wàn)倍。如果用做武器的钚金屬中含有太多的钚-240那么钚彈會(huì)迅速的老化失去爆炸的能力。 但是現(xiàn)在 可以用技術(shù)手段降低钚金屬內(nèi)钚-240的濃度到1%以下。 因此在現(xiàn)在看,钚彈是最經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的原子彈材料。 钚彈優(yōu)勢(shì)——便宜 钚彈缺點(diǎn)——無(wú) |
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來(lái)自: 朝_五_晚_九 > 《全球核武 彈道巡航導(dǎo)彈》