是否能通過把原子彈包在很厚的鐵皮裡來防止原子彈爆炸?需要多厚?

專業回收辣條


阻止原子彈爆炸是肯定不行的,因為只要核裝藥達到了臨界質量就肯定會發生裂變反應,也就是說原子彈肯定是會爆炸,這跟鐵皮的厚度無關,題目想要問的應該是多厚的鐵就能不被原子彈給炸壞吧,這個真不好說,原子彈的當量有大有小,但是不會大到哪裡去,我們就以廣島的“小男孩”原子彈為例吧,其實只要厚度足夠,連空氣都能阻擋原子彈爆炸好吧,比如上百公里厚的空氣,又或者你現在往Tokyo來一發原子彈,我站在神州大地上絕對是毫髮無損!還有個例子就是防爆桶,這玩意硬抗普通的炸藥爆炸是完全沒問題的,你要是把這個防爆桶按比例放大個百萬倍,也許硬抗一發原子彈也不是問題!


回到正題,我們先做個假設:如果能造一顆很厚的鐵球(具體厚度待會再算,反正肯定不會小,其實憑我們現在的技術,連這樣的勻質鐵球都造不出來,能造出來已經是天頂星科技了),再把原子彈包在裡面,那麼這個鐵球需要多厚才能不被原子彈炸爛呢?首先,原子彈被包在裡面,我是默認沒有空氣的,也就是說,核爆的時候,高溫會把內部的一小部分鐵直接昇華成氣態(這裡我其實不太清楚,在極高溫的時候,鐵理論上能直接昇華吧,還是會先熔化,然後再汽化?),這些“氣態的金屬”理論上能產生衝擊波,但是不會有多大影響,裡面的情況應該大概是這樣的:

爆心附近的部分鋼鐵會直接被昇華成氣態,距離較遠的部分鋼鐵會融化成液態,但是隨著時間的推移,熱量會向整個鐵球傳導,鐵球的熱量又會慢慢向空氣傳導,也就是會慢慢冷卻,最終氣態的鋼鐵會液化成液態,液態的最終仍然會凝固成固態,最終還是呈現鐵球狀態,整體外形上的變化可能不大,有變化的應該是鐵球內部,那麼需要多厚的鐵球才會出現上面描述的情況呢?現在我們來大概計算一下,首先:

鐵的比熱容:460J/(kg·℃);

鐵的熔點:1538℃;

鐵的沸點:2750℃;

鐵的密度:7.86g/cm³;

“小男孩”原子彈釋放的能量(取1.5萬噸TNT):6.258x10^13;

<strong>因此,通過計算,“小男孩”原子彈在常溫下(取25℃)理論上能讓約5萬噸的鋼鐵成氣態,換成鐵球的體積6361立方米,即半徑為11.5米,如果僅僅是讓9萬噸的鐵融化,那麼換成鐵球的體積為11450立方米,即半徑為14米,當然了,這個數值是理論上的,實際上不可能升化也不可能汽化那麼多的鐵,總之,為了保險起見,你弄個半徑一公里的鐵球是絕對穩的了!


哨兵ZH


答:題目表述有問題!首先,無論多厚的鐵板,都是無法防止(阻止)原子彈爆炸的;只是看原子彈爆炸後產生的能量,需要用多厚的鐵板才能阻止能量對外擴散而已。


原子彈爆炸不同於普通的炮仗,炮仗引爆需要助燃物比如氧氣,而且炮仗釋放的能量有限,不足以把包裹它的鐵融化掉,所以我們會覺得一定厚的鐵板可以阻止炮仗爆炸,使之變成“啞炮”。


但是原子彈不一樣,原子彈內部進行的是核裂變,最初由一顆普通炸彈進行引爆(內爆式),普通炸彈都是自帶助燃物的。

如果原子彈被厚厚的鐵板包圍,那麼普通炸彈爆炸後產生的壓力和溫度,將會比在空氣中引爆更高,這時候核裂變反應的速度更快。

體現為原子彈爆炸的時間,比在空氣中爆炸的時間更短,產生的威力更大。


然後釋放巨大的能量併產生極高的溫度,融化甚至氣化掉周圍的鐵板,如果鐵板厚度足夠,最終會在中間形成一團熔融的鐵水,而整塊鐵板都會伴隨著劇烈的震動。

對於其中鐵水量,我們可以粗略估計一下:



(1)廣島原子彈釋放的總能量大約是8.4*10^13J;

(2)鐵的比熱容為0.46*10^3J/(kg·℃);

(3)鐵的融化潛熱約450 kJ/kg;

(4)鐵的密度7.85g/cm^3;

於是,廣島原子彈釋放的總能量,足以融化掉7.3萬噸的鐵,7.3萬噸鐵球的直徑大約是26米。


這當然不是說26米厚的鐵板能擋住原子彈,因為原子彈爆炸時,會有約50%的能量以衝擊波的形式散開,衝擊波會造成數百米乃至數千米範圍內的鐵板擠壓變形,再轉化為熱能。

然後還有45%的能量轉化為熱輻射,剩下5%的能量轉化為粒子輻射,最終能量都會被厚厚的鐵板吸收。


其實,類似的爆炸,在實際中也有進行,比如有核國家進行的地下核試驗,不就相當於用大地來代替鐵板,核彈的大部分能量會以衝擊波的形式釋放,並引發一定程度的小型“地震”。


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艾伯史密斯


把原子彈包在很厚的鐵皮裡來防止原子彈爆炸,在理論上是完全可行的。我們來進行簡單的計算就知道了嘛。

先計算一千克YNT能夠炸燬的鐵板厚度。一公斤TNT爆炸可產生420萬焦耳的能量,爆炸的話估計可以炸燬一棟三層樓高的房子,也就是衝破2層混凝土板(二層地板和三層地板),混凝土強度大約是1.2N/mm2,鋼板的強度按200N/mm2計算,165倍於混凝土。我們按混凝土板的厚度是330毫米計算,2層板就是660毫米,相當於4毫米厚的鋼板。這樣,我們就可以繼續計算一枚原子彈的TNT當量了。

廣島原子彈當量是1500萬千克,乘以4毫米,就是6000萬毫米,也就是6萬米厚的鋼板做的大罐子可能讓廣島原子彈在裡面爆炸沒有任何傷害。但是,60公里厚的鋼板要是做出來,難度太大,換了我我寧可挨原子彈的炸,也不去做這麼厚的鋼板,我沒錢做呀。

因此,把原子彈包在很厚的鐵皮裡來防止原子彈爆炸,只存在於理論上。這就像是阿基米德曾說過:“給我一個支點,我就能撬起整個地球”那樣的空想浪漫主義的人,在家裡玩科學那樣,沒有實際的意義。如果給我一個支點,我不去撬起整個地球,我只需要撬起我的生活就可以了。但是,這個推理也不是完全沒有意義,至少讓我知道了原子彈的威力實在是太可怕了,最好不要惹擁有原子彈那8個國家,包括印度,如果把印度惹急毛了,他給我一顆原子彈,我可是受不了呀!


吾評武願


能否通過鐵包裹原子彈使它爆炸不了,這當然是可以的,畢竟大力出奇跡,別說原子彈了,只要鐵夠多,就是連太陽都能給滅掉,就像太陽還去看氫元素和氦元素進行聚變和氦聚變的,在核聚變中,原子會不斷的變重,不斷產生新元素。

等它生成鐵元素的時候,那麼因為鐵元素無法繼續增加其原子序數,所以說只要鐵夠多的話,連太陽的核反應的終止,何況一個小小的原子彈了,並且如果鐵元素積累到了一定的情況的話,那麼太陽將膨脹變為紅巨星,



同時推離大量的鐵元素。所以說他能再生存一回,人,但是他依舊會生產大量的鐵元素。所以到最後太陽毀滅了。

至於厚度嘛也沒多厚,無非就是三四十輛卡車連到一塊的長度而已,那絕對夠了。


嘯鷹評


1、原子彈的爆炸基礎是核反應,核反應啟動後是無法通過厚鐵皮包裹束縛而停止的,因此無法用鐵皮包裹束縛來使得原子彈“啞火”。

原子彈原理是這樣的:

原子彈自發明以來有兩種模型:槍型和內爆型。

不管是槍型還是內爆型,內部的核原料均為鈾235或者鈈239,在備用狀態時,燃料均處於次臨界狀態。

鈾235或者鈈239在次臨界狀態時中子可以裂變增殖,即次臨界增殖,但無法發生鏈式裂變反應的,也就是裂變反應無法劇烈的增殖下去。

原子彈爆炸時,信管先被點燃後,普通炸藥被點燃,推動次臨界的核燃料聚在一起,達到臨界狀態,中子源此時點火即發生爆炸。

圖釋:槍式原子彈原理圖

圖釋:內爆式原子彈原理圖

2、原子彈的威力是可以通過鐵皮來減弱甚至是完全消除的。

原子彈的危害主要有衝擊波、早期輻射、放射性汙染、電磁輻射等,一旦發生爆炸,這些將隨之而來。

1945年在日本廣島投放的小男孩爆炸當量約是1.5萬噸TNT當量,殺傷半徑約2公里,當時採用空爆的方式,爆炸高度距離地面約550米,事後距離地面爆炸中心300米處有一個女子活了下來,原因是她躲在了一個鋼筋混凝土牆體後面,也就是說空氣和混凝土牆減弱了原子彈的威力,如果採用鐵皮防護將更能減弱原子彈的威力。

綜上,採用鐵皮包裹來防止原子彈爆炸是不現實的,但原子彈爆炸時可以通過鐵皮來防護。

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核先生科普


原子彈作為核武器,其威力可是非常巨大的。它是通過鈾或者鈈等重原子核鏈式裂變反應,在瞬間釋放出巨大的能量,引起大爆炸,原子彈的殺傷力和破壞作用可是d十分巨大的。那可能就有人問了,原子彈殺傷力那麼大,是否存在一種鐵皮把原子彈包在其中來防止它爆炸呢?



答案是肯定的。但是這鐵皮得有多厚才能防止原子彈那麼大的威力??我們先來看看原子彈的爆炸威力,它的威力一般為幾百到幾萬噸的TNT當量。由於核武器本身存有的動能,其爆炸時所釋放出來的能量,比那些只裝有化學類炸藥的武器要大的多的多。而我們要想知道多厚的鐵皮能夠防止原子彈的爆炸,就得計算一下一千克的TNT能夠炸燬多厚的鐵皮。


一千克的TNT炸藥爆炸釋放的能量4190000J,這樣的威力幾乎可以將三層樓給炸穿,也就是三層混凝土板,我們將一層混凝土板按普遍的120mm來計算,那麼三層混凝土板就是360mm。我們可以先按美蘇等國家的原子彈來舉例子,最小的原子彈TNT當量為大約1000噸,那麼1000×360=360000,只有大於360000mm的混凝土板才可以防止其爆炸。最大的原子彈TNT當量為0mm,也就是必須大於360000mm厚度1000萬噸甚至以上,我們就按1000萬噸來計算,1000萬×360=360000萬mm,這就需要大於36000萬mm厚的混凝土板才能防止此等威力的原子彈爆炸。

而混凝土與鐵皮哪個更堅硬牢固,這裡也就不比較了,只混凝土板都需要360米到360萬米的厚度,更不用說鐵皮了,其需要的厚度更大許多。所以,題主的問題也就沒有什麼實際意義了,我們也不可能真正去造那麼厚的鐵皮來防止其爆炸的。畢竟要想防止原子彈的爆炸,這可是一個非常巨大的工程啊,因為它的威力實在是太大太大了,要防止其爆炸,難度是實在很大啊。

所以我們也就別想什麼造鐵皮來防止原子彈爆炸了,原子彈的威力真的是不容小覷的。


時間史


鐵臂厚到可以形成一顆穩定的矮星時,把核彈放置在星球的中心的話他就失去本身爆炸的可能性了,如果這個星球發生進一步自身塌縮而發生強烈爆炸時就是一類超新星爆炸,釋放的能量比核彈本身大的多,但不是核彈本身引發的。



玄菟郡隱士


那有點太難了,要知道原子彈爆炸產生的熱量非常大,內能非常高,幾百萬度的高溫會讓鐵瞬間汽化,汽化吸熱,直到把這些熱量全部吸收為止,這個就得看原子彈爆炸當量是多大,然後根據每公斤TNT炸藥釋放的能量來計算出原子彈釋放的能量是多大,再根據沒公斤鐵汽化所需要吸收的熱量是多少,這樣才能計算出需要多厚的鐵皮。


小城的小程


當然可以,只是鐵板的厚度必須足夠大,需要計算的。地下核試驗就是鐵板扣住的一種變換形式。


山巔雲邊



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