原子弹和氢弹的区别

 

　　原子弹和氢弹区别非常大。虽然原子弹和氢弹都被统称为核弹，但二者的原理并不相同。

　　

　　从物理原理上来说，原子弹属于裂变弹，原理是原子裂变链式反应。

　　氢弹是核聚变反应，原理是核融合。

　　

　　原子弹技术简单地说，人们利用技术手段来加速一些中子，把它们变成子弹喷射出去。

　　这些中子形成密集的粒子流，撞向前方准备好的核反应材料“靶子”。

　　“靶子”由高浓缩的铀235或钚239构成，当中子射流撞上它们的时候，便会产生被称为“裂变”的反应。

　　

　　铀或钚原子被中子击中后，会分裂成较轻元素的原子，同时释放出巨大的能量。

　　按照当年曼哈顿工程的数据，1kg铀的裂变，能产生相当于17.5kg TNT的爆炸当量。

　　在裂变反应的同时，原子还会释放出平均2.5-3个“自由中子”。

　　这些自由中子会分散开来，形成更密集的射流，去袭击其它原子。

　　

　　即1个中子轰击原子，造成原子裂变，产生能量和3个中子，3个中子再轰击另外3个原子，产生3个裂变反应和9个中子……

　　这种几何式扩张的裂变，被称为“链式反应”，它是原子弹技术中最关键的一环。

　　但原子弹的弱点也出现在链式反应上。

　　整个链式反应出现在极短的瞬间，所以哪怕人们备了一大块核反应材料，也无法保证它们全都参与进核反应。

　　如投放到广岛的铀原子弹“小男孩”，它安装了60kg铀235，但只有不到1kg来得及产生反应。

　　这不到1kg的裂变，造成了1.3万吨TNT当量的核爆炸。

　　

　　那些没有反应的铀235材料，全在裂变瞬间让爆炸给扬了，变成了强烈的放射性污染物。

　　反应时间这个问题，让设计原子弹的科学家头痛了很长时间。

　　如果不能将原子弹爆发时间进行管控，让更多的核材料参与进反应，原子弹的威力就很难提升。

　　人们没什么好办法，便只能通过增加反应材料数量的方式，来提高原子弹的威力。

　　这造成了一段时间里，原子弹越造越大，威力却提升不大，反倒越炸越脏的现象。

　　还间接逼迫着美苏研制更重型的战略轰炸机。

　　

　　否则，一个“小男孩”就重达4吨，体积达到3mx71cm，后面更大的原子弹怎么办？

　　就在这时，人们想起曼哈顿工程里一个不合群的理论核物理专家爱德华·泰勒的核融合理论。

　　泰勒在50年代被美国政府从大学里召回，主持了氢弹研发工作，成为“氢弹之父”。

　　氢弹是聚变弹，原理为热核聚变反应。

　　它使用的材料是氢同位素氘（重氢）氚（超重氢），有些资料直说是氘化锂6。

　　1g氘化锂6反应释放的能量，是同等重量的铀235的3倍+。

　　

　　氢弹可以视为原子弹的换代升级版，反应更彻底，释放的能量更大。

　　但它又不等同于原子弹，因为反应原理完全不一样。

　　关键就在这个“核融合”反应上，这个词儿与核聚变、热核反应是一个意思。

　　太阳这些恒星就是颗在不断核聚变的星球。

　　

　　与射气球一样的核裂变不同，为了引发氢同位素的聚变反应，人们会制造出超高的温度和压力。

　　在超高温超高压的条件下，原子核会发生相互的聚合作用。

　　这样，就会诞生出新的，融合了质量的原子核，并产生剧烈的能量释放。

　　

　　实际上核心原理与原子弹还是一样的，即促成原子核的融合变化，让其1+1，从一种原子核转化为另一种原子核，同时获取这个反应过程中产生的能量。

　　换个更容易理解的说法：

　　可以把氘氚材料看做是一块C4塑料炸弹，任你踩、烧、砸，它都不会炸。

　　但如果你用雷管去引爆，它就会变成凶猛的爆炸物。

　　氘化锂这类聚变材料就是如此，平常它们再普通不过，但只要通过手段去“点燃”，就能产生强悍的聚变反应。

　　只不过，这个“点燃”的手段很特殊，原子弹用TNT“点燃”，氢弹用的是原子弹点燃。

　　氢弹里面包含了一颗原子弹，称为内爆弹，用于氢同位素的“点火”，这是最简单的让氘氚元素聚变的办法。

　　否则，哪里去获得超高温高压？

　　

　　实际上，当代可控核聚变技术也卡在这里，因为人们不能像引爆氢弹这么粗暴任性，所以只能呕心沥血地研发等离子约束、激光、托卡马克磁约束、重力场等黑科技。

　　而且，核融合比核裂变反应得更完全，所以尽管同等重量的氘化锂6威力仅仅是铀235的3倍+，却因为参与反应的物质多了很多，让氢弹的威力能十倍、百倍于原子弹。

　　

　　当年苏联吃饱没事儿干制造的“大伊万”氢弹，起手当量1亿吨TNT，临时缩到5000万吨，是“小男孩”的3800倍。

　　而“大伊万”的重量才26吨，仅为“小男孩”的6.5倍。而且它非常干净，很环保。

　　所以，氢弹才是真正的实用型核武器，它们能更容易地实现重要的“核武器小型化”。

　　

　　人们可以把威力超过广岛原子弹几十倍的氢弹，做到仅西瓜大小，装到巡航导弹或鱼雷中。

　　人们还能制造出一堆威力更巨大的核弹，七八上十个的塞进洲际弹道导弹中。

　　一旦核战争爆发，这些“快递”瞬间就能腾空而起，从亚轨道甩下一片密集的核弹覆盖式打击。