為什麼原子彈有上限,而氫彈沒有

2022-03-31 11:42:43 字數 1770 閱讀 3484

1樓:艾伯史密斯

從原子彈和氫彈的**原理來看,原子彈由於受自身臨界質量的限制,存在一個極限**當量,而氫彈只要增加核聚變材料,就能一直提高**當量,理論上沒有上限。

核彈從原理上可分為原子彈和氫彈,我們都知道氫彈的威力要高於原子彈,這其實是兩者的**原理決定的。

原子彈其原理是利用裂變材料發生鏈式裂變反應,從而在瞬間釋放巨大的能量,讓原子彈**的關鍵,就是控制好鏈式裂變反應,臨界質量則是維持鏈式裂變反應所需的最小裂變材料質量。

簡單點說,原子彈就是把兩塊或者多塊裂變材料分別保持在臨界質量以下,需要引爆時,就把它們迅速組合到一起從而超過臨界質量,於是原子彈就**了。

雖然原子彈有槍式和內爆式之分,但是其原理都是一樣的,比如2023年美國投放到日本廣島的「小男孩」,就是使用槍式的**原理,用一塊裂變材料撞擊另外一塊裂變材料,使得整體超過臨界質量引發**。

臨界質量並非完全固定,而是和材料的幾何形狀、純度、物理性質、中子反射物等等有關,使用內爆式的話,一般鈾-233的臨界質量大約是15公斤,鈽-239的臨界質量大約是10公斤。

於是對於原子彈來說,**前的每塊裂變材料必須處於亞臨界質量,然後結合起來要超過臨界質量,如果你繼續增加每塊裂變材料的質量,在超過臨界質量後自身就**了,所以原子彈的**威力存在上限,一般認為是50萬噸tnt當量。

氫彈相比之下,氫彈使用核聚變來釋放巨大能量,比如我們每天看到的太陽,就是在發生氫元素向氦元素的聚變,每秒釋放3.8*10^26j,相當於9億億噸tnt當量。

核聚變沒有臨界質量這個引數,無論你有多少核聚變材料,只要達到了相應的核聚變溫度,就能引發聚變反應,所以理論上氫彈沒有**上限。

由於引爆氫彈需要上億度的溫度,化學**是無法達到的,所以氫彈一般需要用原子彈來引爆,擁有氫彈的國家必須具有成熟的原子彈技術才行。

當然要想不斷增加氫彈的**當量也絕非易事,因為隨著核聚變材料的增加,在最初一部分材料發生核聚變後,釋放的能量會把周圍的核聚變材料炸分散,使得後續的核聚變材料達不到反應條件。

要想增加氫彈的**當量,對氫彈的**結構有著特殊的要求,氫彈的體積也將變得無比巨大,從而失去了實用意義;比如蘇美冷戰時期,蘇聯引爆的沙皇炸彈重達27噸,**威力相當於5000萬噸tnt當量,**時產生的蘑菇雲有40公里寬,64公里高,是至今為止人類造成的最大規模**。

2樓:畫子柒

因為原子彈由於受自身臨界質量的限制,存在一個極限**當量。而氫彈只要增加核聚變材料,就能一直提高**當量。所以原子彈有上限,氫彈沒有。

3樓:最愛彩虹糖

因為原子彈**前,裂變材料必須出於亞臨界質量,否則自身會**,而氫彈沒有。

4樓:職場小吳老師

因為這兩種**內部的結構是不一樣的,一種是發生了核聚變,另一種是發生了核裂變。

5樓:無

原子彈的材料有臨界質量,一般是兩塊材料(很少有多塊,技術難度大,不安全,)構成,暫時稱為a和b,a和b的質量都小於臨界質量,但是a和b的總質量超過臨界質量,原子彈通過化學**把a和b聚合在一起,從而發生**。只要純度達到一定,而且核材料的質量超過臨界質量就會發生**,所以原子彈的核材料不能無限加,不然還沒造好就炸了。臨界質量是會改變的,和外界因素(比如外面有一個殼(這個殼可以反射中子,臨界質量就會降低))密度越大,臨界質量也越低,所以有種原子彈就是通過化學**壓縮核材料引發原子彈**。

所以原子彈的核材料一般不超過臨界質量的兩倍。而氫彈的材料主要約束條件是臨界溫度,只要不滿足這個條件,材料怎麼加都不會**。不過臨界溫度非常高,一般通過原子彈來引爆氫彈。

因此可以無限新增,只要錢夠,材料夠,技術達到要求。

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