原子弹爆炸的原理

原子弹爆炸的原理是各位朋友所需要解决的问题，问题理解之后可以给朋友带来很大的帮助，所以今天小编就给大家带来的详细讲解，一起来看看吧。

原子弹爆炸的原理

原子弹爆炸的原理:利用核裂变释放的巨大能量杀人的武器。它基于与核反应堆相同的核裂变链式反应。按理说，既然反应堆可以实现链式反应，只要它的中子增殖系数k大于1，如果不加以控制，链式反应的规模就会越来越大，最终发生爆炸。

换句话说，反应堆也可以变成“原子弹”。其实也是如此。如果扩散系数k大于1，不加控制，反应堆确实会爆炸。所谓反应堆超临界就是这样一种情况。反应堆重达数百吨和数千吨，不能用作武器。

而且这种情况下裂变材料利用率很低，爆炸威力也不大。制造原子弹，首先要降低临界质量，同时要提高爆炸威力。这就要求原子弹必须使用快中子裂变系统，装药必须是高浓度裂变材料，装药必须大大超过临界质量，这样倍增系数k就远大于1。

原子弹是如何发明的

1939年初，德国化学家o .哈恩和物理化学家f .斯特拉斯曼发表了一篇关于铀原子核裂变现象的论文。几周之内，多国科学家验证了这一发现，并进一步提出有可能为这种裂变反应自行进行创造条件，从而开辟了利用这种新能源为人类创造财富的广阔前景。然而，和历史上许多新的科技发现一样，核能的发展首先是用于军事目的，即制造威力巨大的原子弹，其进程受到当时社会政治条件的影响和制约。

自1939年以来，由于法西斯德国侵略战争的扩大，许多欧洲国家越来越难以开展科学研究。同年9月初，丹麦物理学家N.H.D .玻尔和他的合作者J.A .惠勒从理论上阐述了核裂变反应的过程，并指出能引起这一反应的最佳元素是同位素铀235。就在这一富有启发性的研究成果发表的同时，英法对德国宣战了。

1940年夏天，德国人占领了法国。以法国物理学家约里奥-居里为首的一些科学家被迫移民。英国曾制定计划进行这一领域的研究，但由于战争，人力和物力都很短缺。后来它不得不与美国合作，派出以物理学家j·查德威克为首的科学家小组赴美，参与理论物理学家j·r·奥本海默领导的原子弹研制工作。

在美国，从欧洲迁来的匈牙利物理学家齐拉德·利奥首先考虑到，一旦法西斯德国掌握了原子弹技术，可能会带来严重后果。在他和其他几位从欧洲移民到美国的科学家之后，1939年8月，物理学家a·爱因斯坦给美国第32任总统F.D罗斯福写信，建议研制原子弹，引起了美国政府的重视。然而，一开始，它只拨款6000美元。直到1941年12月日军偷袭珍珠港，才扩大了规模。到1942年8月，发展成为代号为“曼哈顿计划区”的庞大计划，直接使用约60万人，投资超过20亿美元。到第二次世界大战结束时，制造了三颗原子弹，使美国成为第一个拥有原子弹的国家。

制造原子弹，不仅要解决武器研制中的一系列科学技术问题，还要生产出铀235和钚239这两种必要的核装药。天然铀中同位素铀235的丰度只有0.72%，按照原子弹的设计要求必须提高到90%以上。当时美国经过多方面的探索、研究和比较，采用了三种方法来生产这种高浓缩铀:电磁分离法、气体扩散法和热扩散法。“枪法”原子弹用的几十公斤高浓缩铀，都是电磁分离生产的。建造一座电磁分离厂的成本约为3亿美元(磁铁的导电线圈是从国库借来的银制成的，其价值尚未计入)。钚-239由反应堆中铀-238的中子辐照产生。用于两颗“内爆”原子弹的几十公斤钚-239由三个石墨慢化水冷天然铀反应堆及其配套的化学分离工厂生产。以上例子可以说明当时工程的规模。因为美国的工业技术设施和建设没有受到战争的直接威胁，而且掌握了必要的资源，集中了一批国内外的科技人才，使它能够很快实现原子弹研制计划。

德国的科技在当时处于领先地位。1942年以前，德国在核技术领域的水平与美英大致相当，但后来就过时了。美国第一座实验石墨反应堆，在物理学家e .费米的领导下，于1942年12月建成并达到临界点；而德国则使用重水反应堆生产钚-239，直到1945年初才建成小型次临界装置。为了生产高浓缩铀，德国一度重点发展高速离心机，但由于空袭以及电力和物资的缺乏，进展十分缓慢。a .希特勒对科学家的迫害和一些科学家的不合作态度是该领域进展缓慢的另一个原因。更重要的是，德国法西斯领导人过于自信，认为战争很快就可以结束，他们不需要努力去研制一颗没有把握的原子弹。一开始他们不肯支持，后来很难抓，开发工作最后失败了。

1945年5月德国投降后，美国许多了解“曼哈顿计划区”内幕的人，包括以物理学家J·弗兰克为首的一大批从事这项工作的科学家，都反对用原子弹轰炸日本城市。当时日本侵略军受到中国长期抗日战争的严重打击，实力大大削弱。美英在太平洋地区的进攻几乎全歼日本海军，海上封锁使日本国内物资供应极度匮乏。在日本战败已成定局的情况下，美国仅于8月6日和9日在日本广岛和长崎投下两颗原子弹。

在1941年6月德国入侵之前，苏联也致力于原子弹的开发。铀核的自发裂变是苏联物理学家гн flerov和κ а Petzak在这一时期发现的。卫国战争爆发后，研发工作一度中断，直到1943年初才在物理学家ив kurchatov的组织和领导下逐步恢复，战后又加速进行。1949年8月，苏联进行了原子弹试验。1950年1月，美国总统H.S .杜鲁门下令加速发展氢弹。1952年11月，美国进行了以液态氘为热核燃料的氢弹原理试验，但实验装置非常笨重，不能作为武器使用。1953年8月，苏联以固体氘化锂6为热核燃料进行氢弹试验，使氢弹的实用化成为可能。美国在1954年2月进行了类似的氢弹试验。英国和法国在20世纪50年代和60年代也进行了原子弹和氢弹试验。

中国开始全面建设社会主义时期，基础工业发展到一定程度，也就是开始准备研制原子弹。1959年开始的时候，国民经济遇到了严重困难。1959年6月，苏联政府撕毁了1957年10月中苏签订的《新国防技术协定》，随后撤走了专家。中国决心完全依靠自己的力量完成这项任务。中国第一颗原子弹的代号为“596”，激励着中国军民共同做这项工作。1964年10月16日，第一颗原子弹试验成功。时隔两年多，1966年12月28日，小当量氢弹原理试验成功；半年后，1967年6月17日，百万吨级氢弹空投试验成功。中国坚持独立自主、自力更生的原则，以世界上最快的速度完成了核武器这两个发展阶段的任务。

以上就是原子弹爆炸的原理和原子弹爆炸的原理的相关内容。希望能帮到你。