核子武器設計方案 | 合法醫療器材資訊網
當炸藥爆炸時,向內擠壓分裂物質,從而使分裂物質達到臨界質量。內爆式的核彈可以使用鈾或者鈽作為核裝藥,而槍式核彈只使用鈾。這是由於鈽 ...
圖為人類史上的第一個核子武器,儘管它非常巨大笨重,效率也不高,但它奠定了所有以後的核子武器的基本結構。攝圖當下正在準備進行第一次核試驗,代號為「三位一體」核子武器設計方案是指如何設計核子武器,使之能夠起爆引起核爆炸。設計核子武器需要考慮物理上、化學上以及工程上的各種因素。核子武器基本上可以分為三種類型,而這三種類型核子武器爆炸時的主要能量來源在一般情況下都是核分裂,而不是核融合。
純分裂武器:這是第一代的核子武器的設計,也是唯一一種曾經在戰爭中使用的類型。這種核子武器中使用的核裝藥為鈾-235(U-235)、鈽-239(Pu-239),在爆炸時將核裝藥擠壓在一起,使其達到產生連鎖反應的臨界質量。根據擠壓核裝藥的方式,這種設計方案又可以分為兩種: 槍式: 在這種方案中,一部分裂變物質在常規炸藥的作用下射向另一部分裂變物質,就像子彈打靶一樣,從而使分裂物質達到臨界質量。 內爆式: 在這種方案中,常規高爆炸藥包裹著分裂物質(可能是U-235,Pu-239,或二者混合物)。當炸藥爆炸時,向內擠壓分裂物質,從而使分裂物質達到臨界質量。內爆式的核彈可以使用鈾或者鈽作為核裝藥,而槍式核彈只使用鈾。這是由於鈽-240會污染核裝藥,並造成提前起爆,使得其餘大量尚未進行分裂的材料被炸開,從而降低了核彈的效率。
融合增強分裂彈 是內爆式核彈的一種改進。由於核分裂物質會被炸開從而停止連鎖反應,很多分裂物質都被浪費了。這種核彈在爆炸前需要向核裝藥的中心注入氘和氚,在核爆炸時,分裂核裝藥中心的高溫高壓環境可以使氘氚的混合氣體發生融合反應,產生了氦和中子。雖然核融合所產生的能量與分裂產生的能量相比基本上可以忽略,但是它產生的每一個中子都將觸發新的核分裂的連鎖反應,從而加速核分裂,也極大的減少了可能被浪費的分裂物質。增強核彈釋放的能量可能是原來的兩倍甚至更多。 二階段熱核子武器 實際上是一種分裂增強融合彈(注意不要與前項...
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