製造核武器難度有多大?

武器裝備秀


如果說世界上有種武器可以讓全世界都害怕,那就要算核武器了,核武器自從二戰時被美國在日本使用以後,日本被核武器炸過以後慘烈的現場讓全世界震驚。從此核武器作為一把利劍懸在了世界人們的腦袋上面,人們時刻警惕著這把達摩克里斯之劍。

核武器如此得厲害世界上很多的國家都想擁有,但是複雜的技術和複雜的製造工藝,一般的國家還真玩不轉。核武器一般分為兩種,一種是以原子彈為主的裂變武器,一種是以氫彈為主的聚變武器。原子彈原理上並不難造,只要能加工出高濃度濃縮鈾或鈈原料就能夠製造出最低級的原子彈。雖然這種原子彈不安全、難於存儲,但是最起碼是擁有了核武器。製造核武器的原材料需要進行大量提純加工才能夠使用,製造核武器最大的難點是高純度的鈾和鈈的原料獲取。高純度的原料獲得方式主要有是氣體擴散和離心法兩種方法。氣體擴散成本太高,美國都扛不住,別說其他小國家。所以大部分國家都用離心法。不管用那種方法,第一關是能源關,一般提純需要使用大量的離心機,這個數字是以千為單位。離心機的運轉需要大量的電力,小的國家要支撐離心機的運轉估計需要全國一半的電力供應才可以勉強運行。第二關加工工藝。加工原子彈彈芯的工藝要求非常的高,需要大量的高精密度機床和技術熟練的工作人員。還需要大量的運算。什麼起爆時間,點火時間,反正就是需要不斷的實驗和測試。

目前世界上能夠自主生產核武器的國家,除了五大常任國以外。還有印度、巴基斯坦、朝鮮。以色列早就擁有了核武器,但是一直沒有正面承認過。核武器在現代社會,威懾力大於實際意義。


環球網


核武器很難?

沒有的事!

現在手把手教你做一個

原子彈的原理本身很簡單,只要你拿兩堆正確的物質(通常是鈾235)把他們緊緊地貼在一起,這樣維持一段時間,其他的事情就不用操心了

那麼如果你想自己在家裡做一個

首先你要準備大約30磅(差不多13kg)的鈾235,大小跟一個鵝蛋差不多,在配一些七零八碎的材料就能使直徑1公里的東西消失,20公里直徑的區域受到核汙染,大城市裡至少30萬人傷亡

那麼最大的問題是要持續的讓這些材料緊緊的聚集在一起一段時間

因為這兩對物質靠太近時會產生劇烈的反應並放出大量能量,使這兩堆玩意瞬間分開,當然伴有巨響,聲音大概跟爆竹差不多,這樣會引來保安或者鄰居投訴

所以你最好在野外山洞去幹這個活兒

你要準備一個球形的容器,一把乙炔噴燈,一個直徑1.9cm的圓柱體,一個內徑為2cm的圓管

下面加工

由235熔點大概414度乙炔噴燈溫度能達到520度,首先把鈾放到球形容器,圓柱體也放進去,用乙炔燈烤球形容器使它融化,操作要小心不然這玩意著火會爆炸,最後做成了如上圖的中空鈾球

然後加工與其配合的柱形鈾塊,因為他們要緊密貼合,所以加工的時候要用到遊標卡尺,以便提高精度

做好了後就要加工固定他們的工裝,當然不用太在意外表,再好看也是要毀掉的,形狀隨便想

做好後吧鈾棒對準鈾球上的洞,發動引信讓他插進去就ok啦,當然為了保障插入後的緊密貼合,鈾球的洞和鈾棒表面都要光滑

大家會了嗎?

對了

千萬不要拿在手裡引爆,儘量弄跟長點的引信 最少2公里吧,或者用遙控的也行


不願透露姓氏的於先森


這個問題“天真”也是剛剛看到,看了不少其他作者的回答,發現大家對製造原子彈,真的是……過於的想當然了,有的作者甚至可以說出“個人也可以製造出原子彈,還公開售賣?”的話來,這真的是非常讓人無語了🙄🙄🙄


圖注:全世界第一個“原子彈”核武器。

其實大家對核武器的製造尤其是原子彈的製造,一直都有一個誤區;

那就是偏面的認為:製造原子彈的理論=工程化原子彈,認為製造原子彈的理論簡單,所以原子彈的工程化就很簡單……這是非常、非常錯誤的,就像激光陀螺儀一樣,原理無非就是一個“環形激光器”,可是全世界有幾個能造出來的呢?都清楚電商可以掙錢,可是又有幾個成為“馬雲”呢?這是不能一概而論的!

原子彈也是如此,很多人認為原子彈不過就是讓“核裝藥”產生鏈式反應就可以了,而原子彈屬於純裂變核武器,屬於第一代核武器的設計,這種核武器使用的“核裝藥”為鈾235或鈈239,通過爆炸手段將其擠壓在一起,使其達到產生鏈式反應的臨界質量,根據擠壓和裝藥的方式,這種方法又可以分為兩種;


一一種是“搶式方案”,在這種方案中,一部分核裂變物資在常規炸藥的作用下射向另一部分核裂變物質,就像子彈打靶一樣,從而使裂變物質達到臨界質量,典型的設計有MK-1“小男孩”,MK-2“瘦子”。


還有一種是“內爆式方案”,在這種方案中用常規高爆炸藥包裹著核裂變物質,可以是鈾235也可以是鈈239或者是兩者的混合物,當炸藥爆炸時,向內擠壓核裂變物質從而使核裂變物質達到臨界質量,典型的設計有MK3A“胖子”及MK-5等。

內爆式核武器可以使用鈾-235或者鈈-238作為核裝藥,而槍核武器只能使用鈾-235來作為核裝藥,這是由於鈈的同位素鈈240(核裝藥所採用的鈈239中因純度的關係,會有一部分的鈈240摻雜,按美國的標準一般控制在16%以下)會汙染核裝藥,並造成提前起爆,使得其餘大量尚未進行裂變的材料被炸開,從而降低核武器的效率。


圖注:金屬二氧化鈈材料。

而這兩種方案其實都有困難,一個是“核裝藥提純”,天然界中的鈾235含量僅佔鈾3種同位素的0.7%,而按照國際原子能機構的定義,只有濃度超過90%的鈾235才能算作是武器級“高濃縮鈾”,而國際上通用的鈾濃縮方法只有離心法和氣體擴散法可行。

而“離心法”就是採用大量的離心機一級、一級的高速旋轉將鈾235從其他同位素中分離出去。




而“氣體擴散法”就是通過鈾235比鈾238原子少輕1.3%的原理,通過隔膜篩選手段將鈾235原子分離出來。



而採用這兩種方法首先要將鈾材料製備成氣體,而唯一合適的氣體材料就是“六氟化鈾”,而要將鈾材料製備成“六氟化鈾”還通過一番非常繁瑣的手段。

並且這兩種方法都有缺點;

“離心法”提純鈾235速度極慢。(一次才能提高百分之零點幾,造一顆原子彈需要對高濃縮鈾需要上百萬臺離心機經過上千級的分離)
圖注:分離法需要數量龐大的“離心機”

“氣體擴散法”提純鈾235耗電量又極大,並不是一般小國可以承受的起的。(根據美國的統計,為曼哈頓計劃提供濃縮鈾的氣體擴散法工廠1942-1945年,3年間的耗電量就相當於紐約的總耗電量,而整個曼哈頓計劃的耗電量佔美國當時美國總髮電量的1/3)

圖注:氣體擴散鈾濃縮工廠耗電量極大。

而“鈈239”材料的提取,就需要將進球鈾材料放進反應堆裡去“照射”產生的同位素經過化學方法分離出鈈-239,這種化學分離方法雖然比物理分離鈾235容易些,但是必須在兩種非常困難的條件下進行;

1,極少量的(幾克)的鈈,也必須從幾噸重的鈾燃料棒中分離。

2,鈈的毒性極大,防護困難。

這種情況下,說“個人”能造出原子彈,那腦袋要多大啊?

而相對原子彈核裝藥的提取,原子彈的製造可能是相對比較簡單的了,但無論是“槍式”還是“內爆式”原子彈,都需要經過大量的運算、建模,精確的計算出原子彈臨界質量的各項壓力數值,並完美的工程“複製”出來,工程化製造根本不是大家所想的那麼“簡單”。

美國“曼哈頓”計劃當時集中了全世界最優秀的一大批科學家,有10萬人參與共歷時3年,花了20億美元(1942年幣值)才造出原子彈,而今天大家就認為隨便一個小國,甚至一個“個人”就能造出原子彈!這可能嗎?連最基本的科學發展規律都不要了……🙄🙄🙄


軍事小科普


其實難度也沒有那麼大。

原理就是原子核在裂變中有質量虧損,這個質量虧損會伴隨巨大的能量釋放。

難處有3個,第一個是找到高濃度的鈾235。這東西不是你想找就有的,然後要提純,這個過程中需要防止洩露,不然整個國家都要被汙染。一般用10米厚的鉛就可以了。

第二個就是製造高速中子流,用來轟擊鈾原子。這個過程就費時費力了。

第三個最難,就是控制反應的發生,和阻止它不要發生。大多數國家做不了原子彈就是這一關過不了。要麼原子彈爆炸不了,高成本生產的,投到別國就被人拿走了。要麼還沒生產好就爆炸了,在自家炸了,你說嚇人不?


柳滿城


其實,製造核武器一點也不難。10年前就曾經有德國、美國的個人製造成核武器,並且公開售賣。

萬事開頭難。核武器在上個世紀四五十年代,研究和開發是很難得。現在,有核知識的高級分子都能研究。只是大環境不允許。

像朝鮮巴鐵印度都也已經擁有核武器了。就是技術門坎過低造成的。如果《核不擴散條約》廢止,估計一夜之間,核武器就會在全世界普及。這將是一個噩夢吧……

當然,由於反應堆體積過於複雜和龐大,目前核武器還只是停留在戰略級武器階段,戰術型、單兵型核武器還有待進一步開發。


中囯觀察家


製造核武器其實很簡單。尤其是入門級的原子彈。

現在,做一個簡易的原子彈難度不大。不過,要小心一點,別把自己炸了。

第一步,採集鈾礦。目前,原子彈的裂變材料只有兩種,一種是鈾235,一種是鈈239。其中,鈈239不是天然元素,只能在實驗室合成,獲得難度較大。而鈾則屬於天然元素,挖就可以挖得到。自然界中的鈾元素,有三種同位素:鈾234,鈾235和鈾238。其中,鈾238佔比最高,達到了99.275%,鈾235佔比為0.720%,鈾234只有0.005%。其中,鈾235就是我們需要的原子彈裝藥了。可是它在自然界的含量太低了。

第二步,分離鈾235。礦石才回來以後,經過粉碎,選礦後,裝入離心機中,開始分離鈾235。離心機的工作原理很簡單,就是在高速旋轉時,質量較重的鈾238靠近外側,而質量較輕的鈾235更靠近中間,這樣,就可以獲得含量相對較高的鈾235了。把這些繼續放進離心機裡去。。。。這樣鈾235的含量就會越來越高了。這是個超級耗電的過程,當年美國開始鼓搗原子彈的時候,用了全美1/3點電力,那時的美國,已經完成了基建。現在的電腦挖坑與之相比,遜色太多了。

第三步,加工金屬鈾。這個步驟相當危險,因為,鈾有一個裂變反應的臨界值,如果質量超過了這個臨界值,它就會自行核裂變。要是那樣,你的實驗基地就成了核爆現場了。如果是加工核電站的鈾棒,U235點含量只要3%就符合要求了。但要製造原子彈,含量要95%以上。

第四步,裝藥。武器級丰度(含量)的U235鼓搗出來了以後,接下來就可以裝藥了。原子彈的起爆方式有兩種,一種叫“槍式”,就是把一塊鈾放在一個管子裡,管子的另一頭放了一塊接近臨界值的武器級U235。起爆時,火藥把管子裡的鈾轟到另一塊鈾上 ,這時,鈾235超過了臨界值,就會自行核裂變,從而原子彈就爆炸了。還有一種起爆方式叫“環式”。就是很多根管子對著中間的一塊鈾。因為這樣可以增加爆炸當量。畢竟槍式的起爆,最大當量也就是兩塊稍低於臨界值的鈾碰到一起。而“環式”的可以有很多塊。

這樣就好了?No,還有最最最重要的一步,那就是第五步,安全。如果鼓搗出來的是一個不穩定的玩意。那就是變相內奸。你這邊剛把裂變材料裝進去,那邊就爆了。。。結果一定讓對手很開心。因此,安全永遠都是第一位的,這也是初級原子彈為什麼做那麼大,那麼重的原因。其絕大部分都是安全裝置。其中最裡層的起爆炸藥是鈍性炸藥,明火以及外部受到劇烈撞擊,都引不爆的那種炸藥。

好了,一個入門級的原子彈就做好了。


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