原子彈算力到底算的是什麼
① 原子彈爆炸當量是什麼它是怎麼測量的
科學技術上指與某標准數量相對應的某個數量,如化學當量、熱功當量、核裝置的梯恩梯當量.
假如原子彈是1萬個梯恩梯(TNT)當量,那麼這個原子彈爆炸產生的威力相當於1萬噸梯恩梯爆炸產生的威力
核武器是迄今人類製造的殺傷破壞威力最大的武器。核武器的殺傷破壞作用是其爆炸瞬間釋放的巨大能量轉化出的多種殺傷破壞因素造成的。這些殺傷破壞因素分為兩類:第一類作用時間僅為數十秒,稱為瞬時殺傷因素,包括光輻射、沖擊波、早期核輻射、核電磁脈沖等4種;第二類作用時間可持續幾天甚至更久,主要是指爆炸產物的放射性沾染:
1.光輻射
光輻射就是核爆炸時從溫度高達數百萬、幾千萬度的火球輻射出來的光和熱。它可造成人員皮膚燒傷、視網膜燒傷、閃光(致)盲;如果熾熱的空氣被吸入還可造成呼吸道燒傷。光輻射還能使木、棉、橡膠、塑料製品熔化、碳化、燃燒,使火葯燃燒、熔化;還能引爆炸葯,引起火災。
2.沖擊波
沖擊波是爆炸瞬間形成的高溫火球猛烈向外膨脹、壓縮周圍空氣形成的高壓氣浪。它以超音速向四周傳播,隨距離的增加,傳播速度逐漸減慢,壓力逐漸減小最後變成聲波。沖擊波的直接殺傷是通過超壓擠壓人體內臟和聽覺器官,及其動壓使人體拋出,撞擊地面或其它物體造成的。間接殺傷是指被沖擊波破壞的物體(如倒塌的房屋)或拋射的物體作用於人體造成的損傷。沖擊波也能破壞工事、建築物和武器裝備。
3.早期核輻射
早期核輻射是指核爆炸前十幾秒內放出的r射線和中子流。前者以光速傳播,後者速度也可達每秒數千米至幾千萬米,兩行均有很強的穿透能力。早期核輻射能引起人員、牲畜的放射病。
4.核電磁脈沖
核爆炸瞬間釋放的r和X射線與周圍的分子、原子相互作用產生大量帶電粒子,這些粒子高速運動,在爆心周圍形成很強的瞬時電磁場,並以波的形式向四面八方擴散傳播,這就是核電磁脈沖。核電磁脈沖場強很高、頻譜很寬,傳播速度快(光速),作用范圍比光輻射、沖擊波和早期核輻射大得多。它能在導體中感生出很大的瞬時電壓和電流,干擾或破壞無防護的電子設備、電路和元器件。
5.放射性沾染
核爆炸產生的放射性沉降物質對地面、水、空氣、食品、人體、武器裝備等造成的污染,稱為放射性沾染。對於暴露的人員,放射性物質的各種射線將使其患放射病。放射性沾染通過空氣、水或食物進入人的口、鼻、體內組織,也會引起放射病。
6.核武器的綜合殺傷破壞作用
核爆炸時上述各種殺傷破壞因素幾乎同時發生,因此,其對人員和武器裝備的殺傷破壞往往是多種因素綜合作用的後果。
7.核武器的威力
核武器的殺傷破壞作用與其威力直接相關。描述核武器的威力經常使用兩種參數:
(1)核武器的威力
核武器的威力指爆炸時釋放的總能量,通常用TNT當量(梯恩梯當量)度量。它表示產生同樣能量所需的TNT炸葯的重量;常用噸、千噸或百萬噸TNT當量表示,有時簡稱「當量」,1噸TNT炸葯爆炸釋放的能量約為4183兆焦。外軍現裝備的核武器已形成不同威力的完整系列。特大當量核武器,如前蘇聯的SS一9型洲際戰略導彈,單彈頭當量為2500萬噸;最小的核武器,如美國的w54特種核地雷,當量僅為10噸。
(2)核武器的比威力
核武器的比威力是其威力與彈重的比值,單位是噸TNT當量/千克或簡稱噸/千克。比威力是核武器研製水平的標志,該值越高,研製水平也越高。
1945年美國投在日本的兩枚原子彈比威力值為0.3~4.5噸/千克。1989年美國生產的三叉戟2型D5/MK5 潛射導彈的w88型核彈頭,當量為475萬噸,比威力達2.35千噸/千克。
目前,某些核武器已具有「當量可調性」,即同一枚核彈,其威力可在一定范圍內變動。例如美國的B61核航彈,其當量有4種,調節范圍為0.5~34.5萬噸,可根據戰術需要直接在載機上靈活調節。
三、核武器分類
(一)核武器從釋放能量原理的角度劃分,可以分為裂變核武器與聚變核武器:
1、裂變核武器(原子彈)
一個重原子核(如鈾235,鈈239)分裂為質量相接近的兩個或幾個較輕的原子核,稱為核裂變。利用鈾235或鈈239原子核的自持裂變鏈式反應原理製成的核武器,稱為裂變核武器,通常稱為原子彈。
平時,原子彈中的鈾235和鈈239裂變裝料處於次臨界狀態,不會產生核爆炸。起爆時利用常規炸葯爆炸使次臨界狀態的裂變裝料在瞬間達到超臨界狀態,產生自持裂變鏈式反應並將反應能量以爆炸形式瞬間釋放出來。
按起爆方式,原子彈可分為槍式和內爆式兩種。前者的核裝葯由若干塊處於亞臨界的鈾235或鈈239組成。化學炸葯爆炸使其合攏,達到超臨界狀態,實現核爆炸。後者是利用化學炸葯爆轟,通過內爆壓縮處於亞臨界狀態的裂變材料,使其密度加大而達到超臨界狀態,實現核爆炸。
2.聚變核武器(熱核武器,氫彈)
輕原子核相遇,聚合成為較重的原子核,稱為核聚變。聚變反應必須在極高溫度(幾千萬度)下才能發生,因此又稱為熱核反應。聚變反應釋放的能量高於裂變反應,1千克氘(符號:D)、氚(符號:T)混合物完全聚合釋出的能量是1 千克鈾235裂變能量的四倍多。
利用氫的同位素氘、氚等輕原子核的聚變反應原理製成的核武器稱為熱核武器或聚變武器,通常稱為氫彈。目前熱核反應的條件只能由原子彈爆炸來提供。因此目前氫彈都用原子彈作為引發聚變反應的「扳機」,又稱為「初級」。氫彈內發生熱核反應並用高能中子誘發重核裂變的部分稱為氫彈主體,又稱次級。氫彈的初級和次級按特定的組合方式裝在同一彈殼內。
3.中子彈(加強輻射彈)
以高能中子為主要殺傷因素而相對減弱沖擊波和光輻射效應的核武器,稱為中子彈,或「加強輻射彈」,或「弱沖擊波強輻射彈」。
中子彈是一種小型、低當量氫彈,它以氘和氚為聚變材料,以盡可能低的核裂變當量彈為「扳機」,使其中子輻射大大增強,沖擊波、光輻射和放射性沾染均相對減弱。據測算,1 枚當量為1千噸的中子彈,在150米高度爆炸時,其瞬時核輻射殺傷半徑可達800米,對坦克乘員的殺傷相當於1枚當量為1萬噸的原子彈,而沖擊波對建築物的破壞半徑約為550米,不及該原子彈的1/2。
中子彈扳機的特點是利用較少裂變材料就能放出較多能量以滿足氘氚聚變反應所需的高溫。其技術關鍵一般說來是:用臨界質量小的鈈239代替鈾235,使裝料減少到1/3;在裂變扳機中加入少量氘氚混合物。中子彈爆炸過程大致如下:首先是化學炸葯爆炸引發鈈239的裂變反應;然後鈈239的裂變反應引發「扳機區」氘氚混合物的聚變反應,產生大量高能中子,促進鈈239的裂變,放出更多中子並進一步提高「扳機區」的溫度。此過程稱為「中子反饋」;中子彈用的此種扳機稱為「加強原子彈」;最後裂變反應產生的高溫高壓引發聚變材料區氘氚的聚變反應。
中子彈是一種戰術核武器,能有效地殺傷人員和對付裝甲集群目標,其對建築物和武器裝備的破壞作用很小,放射性沾染也很輕。適合於本土防禦作戰使用。
(二)核武器從作戰使用目的角度劃分,可以分為戰略核武器、戰術核武器與戰區核武器;從運載(投送)方式角度分類,可以分為核導彈、核航彈、核炮彈、核深水炸彈、核地雷、核魚雷、核水雷等:
核導彈是裝有核彈頭的導彈,可從陸上、空中、水面、水下發射。按照其作戰使用目的可分為戰略核導彈和戰術核導彈兩類。
核航彈是裝有核裝置的炸彈,一般由飛機投擲並利用降落傘減速保證投彈飛機的安全。世界上僅有的實戰使用核武器就是1945年8月美國投放在日本廣島和長崎的兩枚核航彈。
核炮彈是用火炮發射的核裝葯炮彈,常作為戰術核武器使用。例如美國XM一785型155毫米榴彈炮的核彈頭,威力為2000噸TNT當量。
核地雷是裝核裝葯的地雷,用於打擊集群裝甲目標,可在敵主攻方向的狹窄地段炸出大坑,形成大面積污染,遏制敵坦克、機械化部隊的進攻。一枚2000噸當量的核地雷可摧毀距爆心200米范圍內的坦克和260米范圍內的裝甲車。
核魚雷是裝有核裝置的魚雷,由潛艇攜帶,用於攻擊大型水面艦艇、艦隊、商船隊及港口、基地、大型海岸工程等目標。美國MK一48一5魚雷就有核裝葯型。
核深水炸彈(核深彈)是裝有核裝置,用於攻擊潛艇等水下目標的炸彈。一枚1萬噸TNT當量的核深彈在水下爆炸可將距離1千米以內的潛艇擊沉或嚴重破壞。美國核深彈仍在服役。
核水雷是裝有核裝葯的水雷,用於毀傷敵方艦船或阻礙其行動。1~2萬噸的核水雷爆炸能使700~1400米處的艦船遭到中度損傷。
(三)幾種國外擬研製、發展的核武器
1.核定向能武器
以核爆炸能作為動力源的定向能武器,稱為核定向能武器。這類武器利用核彈釋放的巨大能量激勵或驅動產生高能的激光束、粒子束、電磁脈沖、等離子體等,並使其定向發射,固而可有選擇地攻擊目標,能量也更集中,具有可控的特殊殺傷破壞目的。
核定向能武器主要有以下幾種:
(1)核激勵X射線激光器
用核爆炸產生的巨大能量激勵激光工作物質,使其產生X射線激光的裝置,稱為核激勵X射線激光器,這種激光器的機理試驗已在80年代中期進行,目前尚未製成武器系統。這種激光器若能研製成功,則將具有重量輕、可瞬時發射等優點。它只能在高空使用,其可能的用途是摧毀來襲的大規模齊射核導彈,也可能用於打擊天基平台。
(2)核電磁脈沖彈
利用在大氣層以上的核爆炸,使之產生大量定向或不定向的強電磁脈沖,以毀壞敵方的通信系統等的核武器,稱為核電磁脈沖彈,或EMP彈。它是美國正在研究發展的「第三代核武器」的一個重要組成部分,尚處於探索、預研階段。
其作用可舉例如下:一枚威力為百萬噸TNT當量的普通氫彈在高空爆炸,在其所能覆蓋的地球表面上(爆高為400千米的核爆炸,其覆蓋半徑為2200千米),最大的電場強度可達1~10萬伏/米,頻譜主要范圍為1萬至1億赫茲。這樣強的電磁脈沖作用到電子系統、設備、通信系統中,可產生很高的瞬時感應電壓與電流,從而造成毀壞或瞬時電磁干擾。
2.其它核武器
(1)沖擊波彈
一種以沖擊波效應為主要殺傷破壞因素的特殊性能氫彈。其確切名稱是減少剩餘放射性彈,簡稱RRR彈。
1980年,美國宣布已研製成功沖擊波彈,並稱這種彈的放射性沉降要比同威力純裂變武器降低一個數量級以上,且光輻射破壞效應也顯著減少。
沖擊波彈的殺傷破壞作用與常規武器相近,能以地面或接近地面的核爆炸摧毀敵方堅固的軍事目標,且產生的放射性沉降較少;爆後不久,己方部隊即可進入爆區。因此,比較適合在戰場上使用。
(2)感生放射性彈
利用核爆炸釋放的中子照射某些添加的核素(如鈷一59,或鋅一64),感生大量半衰期較長的放射性同位素,從而增強放射性沾染的核武器。
② 中國原子彈和氫彈是算盤計算的嗎
不全是.
因為涉及到大量的微積分計算,而中國又沒有計算機,只好由中科院發動很多人員,進行分步計算,使用算盤.
最終結果,再由極少量進口的手搖計算機進行驗證計算.
那是被逼出來的,實在沒有辦法的辦法.
③ 製造原子彈為什麼要大量計算
製造原子彈要大量計算的原因:維持鏈式反應的臨界質量,這與鈾的豐度、半徑、質量、起爆方式等都有關系,都要通過計算。
維持鏈式反應的臨界質量,這與鈾的豐度、半徑、質量、起爆方式等都有關系。這部分計算是非常難的,因為這些方程往往是一些多維偏微分方程。偏微分方程在代數上是無法求解的,只能通過數值的方法進行計算。
計算過程也非常復雜,他們必須通過矩陣利用遞歸方式求出近似解。為了得到更精確的解,疊加的精度必須足夠小,但這也造成了工作量的增加,因為必須經過更多次數的循環才能收斂。
原子釋放核能有兩種方法:核裂變和核聚變,原子彈使用的就是核裂變。在核裂變中,通過中子轟擊使一個較大的原子分裂成幾個較小的原子,同時質量發生損失而轉換成能量。
原子彈使用的主要材料是鈾。鈾在自然界中主要存在鈾238和鈾235兩種同位素,其中鈾235僅佔0.7%。鈾235是裂變的主要材料,當它受到中子的轟擊時,它便會分裂成鋇和氪並釋放能量,同時釋放出2~3個中子繼續撞擊其它鈾235。在這樣的往復循環之下,原子彈發生核鏈式反應,產生巨大的能量。
④ 中國第一顆原子彈真的是算盤算出來的嗎
不是,當時條件艱苦計算機運算速度慢,因此很多數據是人工計算的,包括使用算盤。但並不是全部使用算盤計算的。
⑤ 原子彈能夠產生多大的能量原子彈的原理是什麼
原子彈能夠產生多大的能量?原子彈的原理是什麼?原子彈的另一個名稱是裂變彈,和聚變彈(氫彈)一起統稱為核武器!盡管核武器將兩者統一在了一起,但裂變彈的原理和聚變彈是完全不一樣的,甚至完全相反,但事實上兩者卻還得攜手合作完成終極能量爆發過程!
即使如此,在原子彈內的核材料被炸散之前參與裂變的比例仍然很低,比如廣島原子彈的核裝葯大約是64千克鈾235,但只有不到1千克的核材料參與了裂變,最終產生的質量虧損約1克不到,但其釋放的能量約相當於2萬噸TNT,當然有興趣的各位也可以根據質量虧損約0.0945%以及愛因斯坦的質能公式計算下具體的當量!
⑥ 原子彈的原理
原子彈是利用重核裂變瞬間釋放出巨大能量,引起殺傷破壞的武器。原子彈里用於裂變的材料是鈾或鈈兩種元素的同位素——鈾-235或鈈-239,它們的原子核在接受到一個中子後,就會分裂成大小、重量差不多的兩個原子核,同時釋放出約200MeV的能量。舉例來說,鈾裂變有時產生氪(36號元素)和鋇(56號元素),反應方程式為:235U+n—→236U—→140Ba+93Kr+3n。這個能量差不多能使你肉眼能看到的最小的沙粒跳一下了。相比之下一個碳原子燃燒產生的能量只有4.1eV(200MeV=200000000eV),僅是裂變能量的5千萬分之一。
這只是一個原子裂變放出的能量,學過化學的人都知道,1摩爾鈾-235裡面有6.02×10^23個原子,也就是超過6千萬億億個鈾原子,總重235克。鈾的比重和黃金差不多,所以1摩爾的鈾也就和250克的金條差不多大,可以放在手心裡。這些原子如果全部裂變的話,能量相當驚人,差不多相當於600噸煤完全燃燒所釋放的能量。1kg的鈾-235或鈈-239完全裂變,釋放出的能量大約等於2萬噸烈性的TNT炸葯爆炸的威力。
鈾-235的原子核裂變時,還會放出中子,有時一個也沒有,有時能達到6個,平均有2.5個。這就是說,一個中子引起的核裂變,會放出2.5個中子。而這些中子又會引起周圍原子核的裂變,於是就會象雪崩一樣引起一連串的原子核裂變,這個過程就叫鏈式反應。但是這些中子未必都會引起新的裂變,譬如由於原子核十分微小,所以中子不一定能接觸到鈾核,如果鈾塊不夠大的話,有些中子就會飛出鈾塊,不能引起新的裂變。當然,鈾塊中的雜質也會吸收中子,使新的裂變不能進行。
能使裂變材料的鏈式反應能持續進行的最小的體積稱之為臨界體積,這時它的質量成為臨界質量。臨界質量和裂變材料的種類、純度、密度以及幾何形狀密切相關,如果材料包裹以中子反射材料的話,還可以降低臨界質量。據網上說一般球形純鈾-235的臨界質量約為50kg,δ相鈈-239則為15~16kg;而加裝中子反射材料後,鈾-235的臨界質量只有15kg了,而δ相鈈-239則只有10~11kg了。之所以材料加工成球形,是因為體積一定時,球形表面積最小,中子泄漏也就減少了。
⑦ 原子彈公式
原子彈(核裂變彈)的原理
I.原理: 原子核裂變鏈鎖反應
以下的原子核裂變理論皆以核的液滴模型(Liquid Drop Model)為基礎:
Z:原子序數或質子數(Atomic number or proton number)
A:質量數(Mass number)
所有Z2/A大於約等於45的極限值的核素(Nuclide),由於庫侖排斥力(Coulomb repulsion)
的作用超過表面張力的作用,都有可能自發地產生裂變.Z2/A叫做"裂變參量".
對於Z2/A<45的核素,如235U(Z2/A~36),裂變不會自發產生,而需要有一定的活化能-
即是,使核達到會進行裂變的某激發態(Excited State)所需的能量.
原則上,只要在一充分高的激發態,任何原子核都可以進行裂變.活化能的作用
是使像一個液滴的原子核產生變形和振盪,直到變成一個啞鈴形狀並導致分裂為止.
在由中子引起的裂變中,活化能來自打到靶核上中子的動能和中子進入靶核內放出
的結合能:
活化能(Activation energy) = 中子動能(Neutron kinetic energy) + 結合能(Binding energy)
為使裂變成功,所需最小的入射中子動能叫"中子裂變門檻"或簡稱"裂變門檻".
如果結合能大於活化能,裂變門檻就小於零,即裂變可由動能近於零的熱中子
引起.具有這種性質的原子核叫做"易裂變核".三個最重要的易裂變核是233U,
235U及239Pu.一般的規律是,具有奇數個中子的核素為易裂變核或有較低的
裂變門檻,而具有偶數個中子的核素有較高的裂變門檻.
靶核 復合核 裂變門檻(MeV)
232Th 233Th 1.3
233U 234U < 0
234U 235U 0.4
235U 236U < 0
236U 237U 0.8
238U 239U 1.2
237Np 238Np 0.4
239Pu 240Pu < 0
裂變過程之所以一經發現就引起人們的極大注意,主要是因為兩點:
1.裂變中每個原子核放出的能量比當時已知的任何一種核反應大十倍以上.
2.由中子引起的裂變中重新又放出一個或以上的中子,顯示了鏈鎖反應進行的
可能性.
II.條件: 把易裂變物質從次臨界狀態瞬速轉變到超臨界狀態
考慮一個由235U,238U及其他物質組成的系統. 設v是235U每次裂變所放出中子的
平均數,P是所放出中子在系統中被吸收而不漏泄出去的機率,q是中子被鈾吸收而
不是被其他物質吸收的機率,f是被鈾吸收的一個中子能引起235U裂變的機率,那麼
系統的有效增殖系數:
ke=kP=vfqP (1)
便是每個中子在系統內完成一次循環後增殖成的平均個數,式中
k=vfq (2)
是當系統很大,可以不計中子的漏泄(P=1)時的增殖系數之值. 注意,k只與系統中材
料的構成有關,而和它的形狀及尺寸無關.當
ke=1 (3)
時,系統處於臨界狀態(Critical state),這時的尺寸叫做臨界大小.
ke>1 時,系統處於超臨界狀態, ke<1 時,系統處於次臨界狀態.
因此,(3)式叫做系統的臨界條件. P則直接和系統的形狀,尺寸以及中子在系統中的
平均自由程有關.
1.系統尺寸相對於中子的平均自由程越大,同時系統形狀越接近球形(即表面積對
體積之比越小),系統中產生的中子就越難泄漏出去,機率P也就越接近一;
2.系統中除鈾以外的物質吸收中子越少,機率q越大;
3.機率f則隨鈾中同位素235U含量的增加而變大.
如果假設各種物質在系統中均勻分布,N5,N8,及N'分別為每單位體積中235U,238U
及其他物質(看成一種平均等效核素)的原子核數目,而A5a,A8a,及A'a分別為它們
各自吸收中子的截面, A5f為235U的裂變截面.則可寫出機率q及f的表達式如下:
q=(N5A5a+N8A8a)/(N5A5a+N8A8a+N'A'a) (4)
f=N5A5f/(N5A5a+N8A8a) (5)
可見, q確隨N'A'a的減小而增大, f確隨比值N5/N8的增加而變大.機率P的表達式更
麻煩一些.如果假設系統中所有中子都具有同一速度,那麼就可從理論上得到下列
結果:
P=1/(1+B2M2) (6)
式中M是中子在系統中的"徙動長度",大約正比於中子的平均自由程:
l=1/(N5A5+N8A8+N'A') (7)
B叫做系統的"拉氏參數",與系統的形狀和大小有關.若系統為球形且具半徑R,則近
似有:
B=p/R (8)
從(1),(3)及(6)式可以得到在臨界狀態時的關系:
k=1+B2M2
或
B2=(k-1)/M2 (9)
於是用(8)式可求出的臨界半徑:
Rc=pM/(k-1)1/2 (10)
及臨界體積:
Vc=(4p4/3)M3/(k-1)3/2 (11)
而臨界質量則等於rVc,這里r是系統中物質的平均密度. 如果設法讓系統很快從次
臨界狀態轉變到超臨界狀態,系統中的中子就會很快增殖並在很短時間內使大量235U
裂變,放出大量能量,引起核爆炸.這就是原子彈爆炸的原理.
使系統很快從次臨界狀態轉變到超臨界狀態的辦法有兩個:
一個是將兩個次臨界但距臨界不太遠的子系統,譬如兩個半球塊,從相隔一個距離(有
這距離時,整體還處於次臨界狀態)很快並到一起,並攏成一個球,使整個系統變到超臨界;
另一個是將一個在常密度下是次臨界的系統很快壓到高密度,而達到超臨界.
前者叫壓攏型,後者叫壓緊型.壓攏型由次臨界向超臨界的過渡是顯然的.
至於壓緊型,現在根據(11)式討論一下一個系統,譬如說一個球,在壓緊過程中是如何
從次臨界變到超臨界的:
由於增殖系數k只和材料性質有關,所以在壓緊過程中保持不變,變化的只是材料的密度p
和每單位體積的原子核數目N.設壓緊後r和N分別變成了br和bN (b>1),則由於徙動長度M
和N成反比,所以從(11)式知道,臨界質量由rVc變成了rVc/b2,便可使系統通過壓緊從次臨界
變成超臨界狀態.
開始引發裂變鏈鎖反應的中子,可以由鈾的自發裂變提供.
注: 由於可進行裂變鏈鎖反應的同位素235U的含量只佔天然鈾的0.7%,其餘都是不能參
與鏈鎖反應的238U,因此我們需要用人工方法把235U的濃度增加,使之變為"濃縮鈾",
才能使用.
經過計算後,如235U的濃度是100%,而235U又被製成球形,則臨界質量約等於20kg.
即是說,如果用壓攏型的方法,只要把235U的質量瞬間增加至超過20kg,便能引起核爆.
在實際引爆時,先把兩個鈾半球塊(每個重超過10kg)放在一個空心圓筒內的兩端,然後
在每個鈾半球塊後安裝一些炸葯 e.g.TNT,這樣只要同時引爆這些炸葯,兩個鈾半球塊
便會以高速沖向圓筒的中心,並結合成一個超過臨界質量的鈾球,引發核爆!
投在廣島的Mk1型原子彈,就是壓攏型的.
投在廣島的Mk1型原子彈,代號為"小男孩(Little boy)"
至於壓緊型的引爆方法,是先把炸葯製成數塊炸葯片,然後均勻貼在重量僅少於
臨界質量的鈾球上,只要同時引爆這些炸葯片,使鈾球向球的中心擠壓,鈾球便能
瞬速轉變到超臨界狀態,引發核爆.
投在長崎的Mk3型原子彈,就是壓緊型的,不過它不是使用235U,而是用239Pu作為
裂變原料.239Pu的好處是臨界質量比235U小,只有8kg.
投在長崎的Mk3型原子彈,代號為"肥仔(Fat man)"
長崎原子彈的構造:
⑧ 我們的核武器是用算盤算出來的嗎
我們第一顆原子彈爆炸的數據真是用算盤算出來的?背後還有兩功臣!
算盤打出來的原子彈?
相信很多朋友都在很多文學和影視作品裡,中國科學家在研究「兩彈一星」時都是拿著算盤進行計算,但事實上這並不是實際情況,要知道核武器那種復雜的計算是根本不可能用算盤就能完成。
其實中國的原子彈和氫彈在理論設計時一直都在用著國內性能最先進的電子計算機。1958年中科院研製出中國第一台半導體大型計算機103機(每秒運算2500次),1959年運算速度達到每秒1萬次的104機也研發成功,並立即投入了原子彈的理論計算工作。除了北京,當時位於上海的華東計算所也是中國核武器理論的計算重鎮,特別是所內的J501計算機(運算速度為每秒5萬次),更是堪稱中國突破氫彈理論設計瓶頸的「大功臣」。
其實華東所的J501計算機原本是於敏用來研究加強型原子彈的,真正用於突破氫彈原理的反而是北京中科院的119計算機。由於第一顆原子彈試爆後美蘇對華核訛詐不斷加劇,中國科學家們在遲遲無法突破氫彈原理的情況下,被迫先搞一個威力在100萬噸TNT當量的加強型原子彈來給國家「壯聲勢」(當時把這一目標簡稱為「1100」)。但在1965年10月的一次計算中,由於組員把密度參數填錯了,J501計算機意外得出了一個威力高達300多萬噸TNT當量的「氫彈」結果,這時於敏等人才發現:設計氫彈,原來最重要因素之一是大幅提高熱核材料的密度。之後經過1966年底程開甲參與的氫彈原理試驗,中國被證實確實突破了氫彈技術,這也是在1967年的全當量氫彈試驗中中國敢於直接空投氫彈試爆的原因所在。
中國當時設計原子彈和氫彈的重要技術指標是能被轟6甲轟炸機攜帶,但1969年3月中蘇「珍寶島」事件發生後,由於中國面臨蘇軍可能大規模入侵的危險,考慮到戰術核武器是消滅蘇軍坦克集群的最佳利器,中國又提出將便於突防的強5飛機改造為空投小當量戰術核武器的運載機。南昌飛機廠以於登根為首的「119」設計組,仿照當時美軍F-4「鬼怪II」戰斗機掛載AIM-7「麻雀」空空導彈的半埋式機腹彈射式掛架的結構形式,也將強5飛機的內置彈艙改造為了向內凹入的半埋式彈艙,而氫彈則以半埋半露的方式掛在了強5飛機的機腹掛架上,掛架上則安裝有兩個以火葯爆燃彈作為掛彈鉤的推脫裝置,從而確保氫彈不會撞到強5飛機上。
強5飛機採用的是一種特殊的上仰投彈方式,即飛機在接近目標區時,改為以45度角向上急速爬升至1200米高度投彈,氫彈以拋物線彈道落向目標,而強5飛機則以一個半跟斗機動動作,迅速向反方向加速飛行脫離。但即使這樣,也不過僅僅多爭取到一分鍾而已。1972年1月,中國空軍空五師飛行員楊國祥駕駛一架強5甲飛機,成功投擲了一枚代號為「狂飆一號」的小型氫彈並爆炸。其實這次氫彈試驗原本在1971年底就准備進行,當時楊國祥駕駛的0266號強5飛機由於掛彈架裝置失靈而未能將氫彈甩投出去,還被迫帶彈返回馬蘭機場,差點將整個馬蘭基地給炸毀。
⑨ 都說原子彈是算盤打出來的,這些前輩們到底在計算什麼
首先要有一個認識,工程科技領域中的計算絕非我們小學中學所接觸的知識那麼簡單。人工最復雜的計算有開方、三角函數等,但這些計算只要認真嚴謹都是可以人工計算的。
他仔細查閱了蘇聯專家提供的數據,又把小女孩們的運算成果檢查了一遍,最後拍板定案:相信我們的孩子,她們沒有錯,我們的運算結果是正確的,問題出在蘇聯專家提供的數據上!
後來經過實踐證明,周光召的看法完全正確,而蘇聯專家對犯下的錯誤不以為然。給出的理由是數據太多,有些是他記錯了。
⑩ 中國第一顆原子彈的數據用什麼計算出來的
說起我們的大炮仗,那真是無比自豪,當時第一顆原子彈的大量數據計算估計至少有80——90%都是手工計算的,因為那個時代根本沒有PC,沒有微型計算機,即使外國的計算機也都是很落後的老式的。我們的大量計算都是用中國最古老的算盤來計算的。
最後,核心的計算實在無法用算盤來計算,當時中國只有兩台大型計算機,一台在北京中國科學院,一台在上海。據說一台計算機的佔地面積就好幾十平米大小,要想開機需要提前預熱一天,都是電子管的,開機計算一天的電費就很昂貴,而且不能連續開機幾天,否則就容易燒壞了。研製小組都是把最後最關鍵的數據攏到一起,匯總去的上海進行的計算。
後來,馬上就要進行核爆的時候,上級問小鄧有沒有把握,小鄧胸有成竹地說,該想的我都想到了,反復計算了七次,應該沒有問題。結果,那可真是一炮而紅。