原子彈原理已公佈,但為何還有很多國家造不出原子彈?


原子彈是一種威力極大的核武器,在當今這個群雄割據的時代,哪個國家擁有原子彈那一定會大大提升綜合國力與威望。雖然在原子彈之後有威力更為巨大的氫彈和中子彈,但這些核武器的原理大致相同,就是通過核裂變或者核聚變而產生能量。

當年為了製造出原子彈,許多科學家可謂是絞盡腦汁。但在今天,好不誇張的講,原子彈的原理簡單到一個初中生都可以聽懂。而且只要去網上搜索一下,原子彈等核武器的製造原理都會被大量搜索出來。既然原理都已經公佈了,但為什麼依舊只有少數國家有能力研發出原子彈等核武器。因為,原子彈的製造過程和所需原料遠遠比原理難多了。

實際上,原子彈的製造理論僅僅只是物理學上的問題,但將其從原理理論變為現實卻不那麼簡單了。首先如何獲取高純度的原料就是一個難倒大多數國家的難題,就拿原子彈來說吧,鈾-235和鈈-239是用於製造原子彈最重要的兩種原料。鈾235在自然界中的量非常的稀缺,更重要的是鈾235還經常和類似的同位元素混合在一塊。在上初中的時候我們大概就已經知道了,想要把這種混合的東西分開只有分離這種辦法,而要分離出鈾-235則需要離心機,利用離心機將鈾-235從鈾-238中甩出來。

聽著好像不是那麼難,因為離心機本身製造並不是一件非常難的事情,普通國家要搞出來還是可以的。問題在於一兩臺離心機對提取鈾-235來說起不了太大作用,提出合適量的鈾-235至少需要數千臺離心機,也有說法是需要將近一萬臺離心機共同工作。成千上萬的離心機恐怕不是一個普通國家可以弄好的,非大國不可。另外一種原料鈈-239的提取也是很費腦筋的事情,其提取方法是通過快中子轟擊鈾-238才能夠最終得到,真的是很難的。對於百分之九十五以上的國家來說,提取合適原料就已經是很難的事情。原料都搞不出來,談何製造原子彈。

有原料就可以製造原子彈了?現實恐怕要狠狠打一巴掌了,對製造原子彈這樣龐大的工程來說,這僅僅是冰山一角,一小步而已。後邊如何讓鈾-235和鈈-239在碰撞中發生裂變,才是核心。不要以為原子彈就簡單像手榴彈那樣一扔就完事了,美國人當年給日本投擲原子彈時候貌似確實是這麼一種操作。要促使核裂變的發生,必須要在高溫高速的情況下衝擊原子核,從而誘發裂變。一般用高爆炸藥實現高溫條件,但問題關鍵在於核裂變差一絲一毫都不可以,所以所有高爆炸藥必須在萬分之一秒內全部爆炸完成。

這樣的技術要求,又有幾個國家敢拍胸脯說可以完全做到。從以上分析不難看出,成功製造原子彈等核武器並不容易,非實力一般國家所能完成。


科羅廖夫


這張照片大部分人可能已經沒有印象了▼,但是一說這個人手裡的試管中裝的是“洗衣粉”,很多人會恍然大悟。哦!這是2003年美國國務卿鮑威爾在聯合國安理會上拿出的所謂伊拉克擁有大規模殺傷性武器的“證據”。普京對這件事嗤之以鼻,而且還不屑地嘲諷道:誰知道他手裡拿的什麼玩意兒?搞不好是洗衣粉!當時美國就是憑藉這一點洗衣粉,繞開聯合國安理會,進攻伊拉克,推翻了薩達姆政權。


後來,洗衣粉的梗廣為流傳,甚至演生出了一個段子:當美國懷疑你有大規模殺傷性武器時,你最好真的有。

美國當時所謂的大規模殺傷性武器還不是核武器,僅僅是化學武器,就直接出兵滅了伊拉克。由此可知,大規模殺傷性武器,基本上已經成了世界警察美國軍隊師出有名的藉口了。也可以看出,世界上不少國家不是造不出原子彈,而是不敢造。


第一代核武器的製造流程基本上已經成了公開的秘密,只要有一定工業基礎的國家,在沒有外界干擾的情況下,就可以通過長時間的鈾濃縮積累,從而獲得足夠的武器級富集度鈾-235。當這個國家有了核武器,那從此在國際上都有了底氣,強大如美國在對其施加軍事壓力時都要慎之又慎。這樣一來,有了核武器的國家就會變得不受控制,並且有可能衝擊以五大國為首的國際秩序。

五大國最不願意看到的事情就是有別的國家來衝擊自己辛辛苦苦建立的國際秩序。因為這是屬於五大國的蛋糕,不允許有他國染指。其中最不願意看到別的國家擁有核武器的就是美國。美國是世界警察,當這個國家擁有了核武器就存在著巨大的不確定性,甚至有可能脫離美國的控制。所以美國人一旦嗅哪個國家想要研製核武器,它必會出兵阻止。
為了掌控其他國家研製核武器的動態,美國甚至特意研製了一款核偵察機WC-135W“不死鳳凰”▲。其主要用途就是收集空中漂塵,碎屑是否有核輻射,從而確定它國有沒有研製核武器。早在冷戰時期,不死鳳凰就經常在前蘇聯周邊遊蕩,收集前蘇聯核武器研製進度的情報。1986年切爾諾貝利核電站爆炸,美國就曾派出這款偵察機前往檢測事故動向。前些年北亞地區的核試驗也是這款偵察機敏銳的偵察到的。
美國一旦發現有哪個國家開始研製核武器,會在第一時間採取應對措施。首先第一件事就是航母靠近,施加軍事壓力,要求對方立即停止核試驗,放棄核武器相關技術。如果軍事壓力未能奏效,那下一步就是聯合西方國家對其進行經濟制裁。經濟制裁是美國的一個殺手鐧,世界上能夠頂得住的國家沒有幾個。當年伊朗就是屈服於美國的經濟制裁,才和奧巴馬簽訂了《美伊核協議》。如果經濟制裁依然未能奏效,下一步就是實打實的轟炸了。正是有美國時時刻刻看著,那些懂技術,有錢的國家,才不敢去偷偷研製核武器。


赤焰噠噠噠


原子彈原理其實特別簡單,高純度放射物質合在一起就會發生爆炸了。

比如鈾235,大概超過15公斤,自身輻射所產生的能量就會引起連鎖反應,也就是發生爆炸。當然,影響臨界質量的主要有純度,其次要球形,外面加中子反射物質也能降低臨界質量,平時是幾個鈾坨坨分開放,要想炸就合到一起完事。

之所以懂得原理也做不出來,,最難得就是放射性元素提純。

想要做出一顆原子彈,首先要有足夠的錢,要有足夠鈾礦,其次得有足夠專業的人願意給你做,還要有很多離心機,這個不便宜,伊朗那6000臺轉了10年了,鈾還沒提純夠呢,提純一公斤武器級鈾235,大概需要200噸鈾礦,80萬一噸,15公斤要24億,這是最基本的材料費,還不算人工基建成本,想要從無到有做出來,100億美金少不了吧。


不務正業的足球愛好者


很多人都懂孩子是怎麼生出來的,就是生不出來,為什麼? 沒生產資料唄。


Dr王鵬


一般來說,原子彈的核裝藥可以是鈾235,鈈239,鈾233,只不過最常用的就是鈾235。實際上,鈾235在自然界的存量是極少的,其丰度只有0.72%,而原子彈要求鈾235的丰度在90%以上,所以說,必須使用“鈾濃縮”的方法才能得到高純度的鈾235。很多國家都被卡在了“鈾濃縮”這個環節,這也是明知道原子彈的製造原理,卻製造不出來的原因。


鈾濃縮的難點之一:需要較大的電能!

想要進行鈾濃縮,高精度的離心機是少不了的。而離心機運轉就需要較大的電量,沒有強大的發電能力,怎麼保證離心機的持續運轉。而能夠不間斷供電,且發電量足夠的也就那十幾個國家,至於其他國家根本沒這個實力。

鈾濃縮的難點之二:高達上萬轉速的離心機

離心機並不是那麼容易製造的,離心機原材料是“Maraging Steel”,這種鋼材含有16%-25%的鎳以及少量鋁,鈦等合金,經過淬火後得到的 。至於其各種金屬的含量以及製造工藝可是極為保密的。



生產平衡的機體,要知道離心機是在以每分鐘上萬轉的速度轉動的,這樣一來就必須保證以轉軸為中心的兩側機體是一模一樣的。

每分鐘10萬轉的軸承。有了離心機還不行,對其轉速也要求極高。一般來說,離心機的轉速都要達到5萬轉-10萬轉,這比航空發動機的轉速都要高。在這麼高的轉速下,就要求軸承的壽命和性能必須滿足條件。而能夠製造出這樣軸承的國家是少之又少,僅僅美,日,德等國。不過美國採用了磁懸浮軸承解決了這一問題。



除了鈾濃縮之外,還有幾個問題也是原子彈製造的難點。如何設計原子彈的具體結構,使核裝藥,中子層依次進行反應,而不是被炸藥炸的四散而飛。其中核材料核心佈置在什麼地方,炸藥透鏡位置和形狀,中子層的構型等等。所以說設計也是原子彈製造中的一個難點!


最為重要的是“核試驗”

有超級計算機的國家還好一點,使用超級計算機可以模擬原子彈的爆炸,但是也不可能代替核試驗。這就和戰鬥機要進行風洞實驗之後,還必須製造原型機試飛一個道理。在外太空的偵察衛星不間斷的觀測下,哪個國家的核試驗可以瞞得住五常的偵察衛星呢。關係好點好說,不好的那肯定會被說事。就比如伊朗核問題,我國北邊那個國家的核問題。其實,任何一個核大國都不希望核武器和洲際導彈技術擴散。一旦這兩樣武器被小國掌握了,那就成為威脅核大國的戰略重器。所以說,才會有《核不擴散條約》的出現。


雖說原子彈的原理都製造,但真正靠自己的能力製造出原子彈的國家也就五常而已,其他國家的核武器是怎麼來的不言自明。(圖片來自網絡)


江山何沉


原子彈的原理確實很簡單,難就難在對核原料的提純。製造原子彈至少需要16.9KG(雖然廣為流傳的鈾臨界質量為52KG,但由於核武器中有反射層的原因,所以鈾元素的臨界質量據計算為16.9KG),純度達到90%以上的鈾235,或至少10KG,純度達到90%以上的鈈239。提純出這麼大量的高純度核原料絕非易事,其所需的大型離心機組就沒幾個國家能夠製造。



末日守衛者


可口可樂的配料表就在瓶身上,這麼多年也沒見人破解出來


愛唯尚家紡店


高考的知識點課本上基本都有,那為啥還考不上清華北大


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這個問題很複雜:

🍒理論難度

80年代之前,國際社會到處都是核材料的交易,鈾礦很容易就能夠獲得,但實際能夠製造原子彈很少,問題主要在於理論設計階段就被卡住了。

🍒材料難度

80年代之後,國際市場的核材料越發控制嚴密,加入核材料供應集團,就得接受國際監督,天上有衛星,地面可抽檢大氣數據,實地檢查燃料棒。

所以,這很難做到不被發現。

🍒工業製造難度

想要製造核武器,必須將核材料批量處理成為武器級材料。

無非兩種辦法,一,是用外部中子源照射鈾238形成鈈239,然後刮取表面的鈈,收集還原純化成為武器材料。

鈈239:

不過,鈈有劇毒。後處理很麻煩。稍微洩露一克鈈粉到空氣中,足夠殺死一個國家的人口,所以,僅僅鈈239的處理問題就阻擋了大多數國家。

二是工業化分離鈾235。

離心機:

鈾235是高效的裂變材料,只是自然含量只有0.71%,所以,必須想辦法將鈾235從鈾238裡面大量分離出來。

鈾235:

然而,不管是離心機法還是氣體擴散法,都需要大量電能。幾千幾萬次吹風,利用鈾235原子比鈾238原子輕1.3%的特點來強迫分離,最終形成一點點武器級材料。

想要最基本的核武器威懾能力,50枚應該是最低最低水平,這就大約需要250公斤武器級核材料,否則何必花費大價錢去製造原子彈出來呢?

理論上,1公斤武器級核材料需要處理200噸鈾礦,這幾十萬噸鈾礦處理完成得需要多少配套資金、人員的投入?

因此,一個國家的電力使用突然發生異常波動就足夠說明在幹什麼。而大多數國家也沒有那麼多離心機與電力。

🍒核試驗難度

有了核材料,得組裝起來。這個時候電子工業水平考驗又出來了。

無論槍式、還是內爆式都需要:瞬間用化學爆炸力將亞臨界質量核材料推到一起,達到臨界質量,引發爆炸目的。

這個很考驗工業能力。稍有延遲,核材料就可能被提前炸飛,導致核反應威力達不到設計目標甚至失敗。

而且,具體進行實彈爆炸才能驗證理論設計結果。場地在哪呢?

🍒小型化與運載工具

製造原子彈與製造爆炸裝置不一樣。

爆炸原子彈的承載塔:

重達數噸的爆炸裝置根本不能叫武器。比如美國第一顆原子彈的瘦子重3400公斤。這樣的重量沒有作戰能力。

所以,有了核武器,還得小型化。才能將裝在導彈上或者空投。

而這又是一個系統工程。

🍒因此,這就是工業化製造核武器與理論製造核武器的差異,那麼95%的國家都是不具這個能力的。


四川達州


不是枝術上有什麼難度,而是這東西比較費錢,要購買專用的設備,原料,所以很難保密,大國要封鎖,凡是購買用於生設核武的設備就要懲罰,所以只能偷偷幹,不太容易。原子彈的原料是不難找,很多國家都有礦,但要開採就容易被發現,提煉就會被監控,這個時候還可以說是搞核電廠用,但下一步再要提純用於生產原子彈就不行了,日本存有大量的核原料,但至今還不敢生產,但設備和技術都是現成的,只要決定開工生產,三個月造出原子彈是沒有問題的。伊朗現在不斷提高濃度,就是想談判,只要滿足他的要求,他就不向下生產了。生產原子彈沒什麼難的,主要是敢不敢做的問題。


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