为什么原子弹的威力那么大

原子弹利用-235等铀或钚-239重原子核裂变反应,瞬时释放出巨大能量的核武器。又称裂变弹。原子弹的威力通常为几百至几万吨级梯恩梯当量,有巨大的杀伤破坏力。它可由不同的运载工具携载而成为核导弹、核航空炸弹、核地雷或核炮弹等,或用作氢弹中的初级(或称扳机),为点燃轻核引起热核聚变反应提供必需的能量。 原子弹主要由引爆控制系统、高能炸药、反射层、由核装料组成的核部件、中子源和弹壳等部件组成。引爆控制系统用来起爆高能炸药;高能炸药是推动、压缩反射层和核部件的能源 ;反射层由铍或铀-238构成 。铀-238不仅能反射中子,而且密度较大,可以减缓核装料在释放能量过程中的膨胀,使链式反应维持较长的时间,从而能提高原子弹的爆炸威力。核装料主要是铀-235或钚-239。 为了触发链式反应,必须有中子源提供“点火”中子。核爆炸装置的中子源可采用:氘氚反应中子源、钋-210-铍源、钚-238原子弹爆炸铍源和锎-252自发裂变源等。原子弹爆炸产生的高温高压以及各种核反应产生的中子、γ射线和裂变碎片,最终形成冲击波、光辐射、早期核辐射、放射性沾染和电磁脉冲等杀伤破坏因素。原子弹是科学技术的最新成果迅速应用到军事上的一个突出例子。1939年10月,美国政府决定研制原子弹,1945年造出了3颗。一颗用于试验,两颗投在日本。其他国家爆炸第一颗原子弹的时间是:苏联——1949年8月29日;英国——1952年10月3日;法国——1960年2月13日;中国——1964年10月16日;印度——1974年5 月 18日。中国第一次核试验以塔爆方式进行 ,用的是“内爆法”铀弹。1965年5月14日第二次核试验时 ,核装置用飞机空投 。1966 年10月27日第四次核试验时,核弹头由导弹运载。 自1945年原子弹问世以来 ,原子弹技术不断发展,体积、重量显著减小,战术技术性能日益提高。原子弹小型化对于提高核武器的战术技术性能和用作氢弹的起爆装置(亦称“扳机”)具有重要意义。为适应战场使用的需要,发展了多种低当量和威力可调的核武器。为改进原子弹的性能,发展了加强型原子弹,即在原子弹中添加氘或氚等热核装料,利用核裂变释放的能量点燃氘或氚,发生热核反应,而反应中所放出的高能中子,又使更多的核装料裂变,从而使威力增大。这种原子弹与氢弹不同,其热核装料释放的能量只占总当量的一小部分。高能炸药的起爆方式和核爆炸装置结构也在不断改进,目的是提高炸药的利用效率和核装料的压缩度,从而增大威力,节省核装料。此外,提高原子弹的突防和生存能力以及安全性能,也日益受到重视。 原子弹分为“枪式”和“收聚式”两种类型,核武器以其特有的方式产生毁灭性的力量 根据原子弹引发机构的不同,可分为“枪式”原子弹和“收聚式”原子弹。“枪式”原子弹将两块半球形的小于临界体积的裂物质分开一定距离放置,中子源位于中间。在核装药的球面上包覆了一层坚固的能反射中子的材料,其作用是将过早跑出来的中子反射回去,以提高链式反应的速度。在中子反射层的外面是高速炸药、传爆药和雷管,再将雷管与起爆控制器相连接。起爆控制器自动地起爆炸药。两个半球形裂变物质在炸药的轰击下迅速压缩成一个扁球形,达到超临界状态。中子源放出大量的中子使链式反应迅速进行,并在极短的时间内释放出极大的能量,这就是杀伤破坏力巨大的原子弹爆炸。“收聚式”原子弹将普通烈性炸药制成球形装置,并把小于临界体积的核装药制成小球置于炸药球中。炸药同时起爆,将核装药小球迅速压紧并达到超临界体积,从而引起核爆炸。“收聚式”原子弹的的结构复杂,但核装药利用率高。现代原子弹综合了这两种引发机构,使核装药的利用率提高到80%左右,从而获得了极大的破坏力。 核武器的杀伤破坏方式主要有光辐射、冲击波、早期核辐射、电磁脉冲及放射性沾染。光辐射是在核爆炸时释放出的以每秒30万千米速度直线传播的一种辐射光杀伤方式。1枚当量为2万吨的原子弹在空中爆炸后,距爆心7000米会受到比阳光强13倍的光照射,范围达2800米。光辐射可使人迅速致盲,并使皮肤大面积灼伤溃烂,物体会燃烧。冲击波是核爆炸后产生的一种巨大气流的超压。一枚3万吨的原子弹爆炸后,在距爆心投射点800米处,冲击波的运动速度可达200米/秒。当量为2万吨的核爆炸,在距爆心投影点650米以内,超压值大于1000克/厘米2。可把位于该地区域内的所有建筑物及人员彻底摧毁。早期核辐射是在核爆炸最初几十秒钟放出的中子流和γ射线。1枚当量2万吨的原子弹爆炸后,距爆心1100米以内人员可遭到极度杀伤,1000吨级中子弹爆炸后,在这个范围内的人员几周内会致死,在200米以内的人员则当即致死。电磁脉冲的电场强度在几千米范围内可达1万至10万伏,不仅能使电子装备的元器件严重受损,还能击穿绝缘,烧毁电路,冲销计算机内存,使全部无线电指挥、控制和通信设备失灵。1颗5000万吨级原子弹爆炸后破坏半径可达190千米。放射性沾染是蘑菇状烟云飘散后所降落的烟尘,对人体可造成照射或皮肤灼伤,以致死亡。1954年2月28日,美国在比基尼岛试验的1500万吨级氢弹,爆后6小时,沾染区长达257千米,宽64千米。在此范围内的所有生物都受到致使性沾染,在一段时间内缓慢的死去或终身残废。

以原子弹、氢弹的核武器在大气层中爆炸之所以看上去威力很大,主要能量来源于在大气层中爆炸时所产生的力学打击,它的全部能量以辐射和电磁脉冲形式释放。而在爆炸中心产生的热量也是可以毁天灭地。
为什么原子弹的威力那么大图1

不过如果核弹是在外太空的真空环境中爆炸的话,核弹可能是一种效率较低的武器。在真空环境中和爆炸不产生冲击波,产生的光压微不足道。从力学打击的角度来看,核弹的不如动能武器;在辐射强度上不如粒子束武器;而在热能破坏上更不如伽马射线激光。不过核弹却是人类目前最强有力和最成熟的武器,以上说的武器在目前还无法投入实战。
为什么原子弹的威力那么大图2

在大气层中的核弹爆炸的最直接的威力来源于核爆中心的高压热能和所产生的冲击波,间接的威力在于对人体有着巨量危害的核辐射。至于威力为什么这么大,也许只有科学家能解释得清除。不过星球的能量变动所产生的破坏力远比核弹的威力要大,比如地震。所以核弹只不过是人类用技术手段掌握一种相对高级的能量释放手段而已,科学的路,还有很长呢。
为什么原子弹的威力那么大图3

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