化学基本概念--化学物理之原子弹的原理
原子弹-论文

原子弹- 论文关键字:提高发展试验美国研制爆炸原子弹核武器当量利用能自持进行核裂变或聚变反应释放的能量,产生爆炸作用,并具有大规模杀伤破坏效应的武器的总称。
其中主要利用铀235(厬U) 或钚239(厱Pu)等重原子核的裂变链式反应原理制成的裂变武器,通常称为原子弹;主要利用重氢(娝H,氘)或超重氢(婤H,氚)等轻原子核的热核反应原理制成的热核武器或聚变武器,通常称为氢弹。
煤、石油等矿物燃料燃烧时释放的能量,来自碳、氢、氧的化合反应。
一般化学炸药如梯恩梯(TNT)爆炸时释放的能量,来自化合物的分解反应。
在这些化学反应里,碳、氢、氧、氮等原子核都没有变化,只是各个原子之间的组合状态有了变化。
核反应与化学反应则不一样。
在核裂变或核聚变反应里,参与反应的原子核都转变成其他原子核,原子也发生了变化。
因此,人们习惯上称这类武器为原子武器。
但实质上是原子核的反应与转变,所以称核武器更为确切。
核武器爆炸时释放的能量,比只装化学炸药的常规武器要大得多。
例如,1千克铀全部裂变释放的能量约8 1013焦耳,比1千克梯恩梯炸药爆炸释放的能量4.19 106焦耳约大2000万倍。
因此,核武器爆炸释放的总能量,即其威力的大小,常用释放相同能量的梯恩梯炸药量来表示,称为梯恩梯当量。
美、苏等国装备的各种核武器的梯恩梯当量,小的仅1000吨,甚至更低;大的达1000万吨,甚至更高。
核武器爆炸,不仅释放的能量巨大,而且核反应过程非常迅速,微秒级的时间内即可完成。
因此,在核武器爆炸周围不大的范围内形成极高的温度,加热并压缩周围空气使之急速膨胀,产生高压冲击波。
地面和空中核爆炸,还会在周围空气中形成火球,发出很强的光辐射。
核反应还产生各种射线和放射性物质碎片;向外辐射的强脉冲射线与周围物质相互作用,造成电流的增长和消失过程,其结果又产生电磁脉冲。
这些不同于化学炸药爆炸的特征,使核武器具备特有的强冲击波、光辐射、早期核辐射、放射性沾染和核电磁脉冲等杀伤破坏作用。
原子弹结构的原理
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原子弹结构的原理原子弹是一种利用核裂变反应释放巨大能量的武器。
它的基本原理是通过引发核链反应将一小部分可裂变核素放在高度压缩和浓缩的状况下,从而释放出巨大的能量。
原子弹的结构主要包括两个关键部分:引爆系统和裂变装置。
引爆系统是原子弹的核心,它用来在恰当的时机引爆裂变装置。
引爆系统通常采用两种方法:火药引爆系统和核引爆系统。
火药引爆系统是最早使用的方法。
它包含一个触发器和一个爆炸物质。
当触发器接收到外界信号时,将会引爆爆炸物质。
这种方法的缺点是引爆系统的时间精确度较低,会引起较大的引爆误差。
核引爆系统是目前广泛使用的方法。
它利用一个化学引爆装置,将两块互相分开的亚临界核材料聚集到一起,形成超临界状态。
核引爆系统能够在毫秒级精确引爆,可以保证核裂变反应的激发准确度和效率。
裂变装置是用来容纳裂变材料和引发核反应的装置。
裂变装置的主要材料是可裂变材料,例如铀-235和钚-239。
当裂变装置暴露在足够的中子流中时,核裂变反应会被触发。
这种核裂变反应会释放出大量的能量,形成热能和光能。
在原子弹的裂变装置中,有两种常见的设计:1. 炮弹设计:裂变装置被设计成一个形状类似炮弹的结构,其中核材料通过一个火药驱动的火炮装置,被迅速压缩到一个多临界状态。
火炮会在合适的时间点引爆,并将核材料聚焦到极高的密度。
这种设计相对简单,但需要将裂变材料分成两段,以防止意外的超临界反应。
2. 球体设计:裂变装置是一个球体结构,中心是一个球状的核材料。
这个核材料球体被非常多的中子反射层包围,以增加中子的有效利用率。
当核材料球体受到外界的冲击波时,它会被压缩到临界状态并发生快速核裂变。
这种设计相对复杂,但可以获得更高的能量输出和效率。
无论是炮弹设计还是球体设计,裂变装置的核心目标是将裂变材料聚焦到足够的密度和压力,以确保核反应的持续性和强度。
这通常需要使用高爆炸物、化学炸药或核装置来实现。
当核裂变反应开始时,裂变装置会释放出大量的中子和辐射能量。
原子弹 - 爆炸原理
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原子弹- 爆炸原理原子弹爆炸铀-235、钚-239这类重原子核在中子轰击下通常会分裂成两个中等质量数的核(称裂变碎器),并放出2-3个中子和200兆电子伏能量(相当于3.2×1011焦耳)。
放出的中子,有的损耗在非裂变的核反应中或漏失到裂变系统之外,有的则继续引起重核裂变。
如果每一个核裂变后能引起下一代核裂变的中子数平均多于1个,裂变系统就会形成自持的链式裂变反应,中子总数将时间按指数规律增长。
例如,当引起下一代裂变的中子数其均为2个时,则在不到1微秒之内,就可以使1千克铀或钚内的2.5×1024个原子核发生裂变,并释放出约2万吨梯恩梯当量的核能。
裂变材料的装量必须大于一定的量,称为临界质量,才能使链式裂变反应自持进行下去。
原子弹中要放置相当份量的裂变材料,但不使用时,它们必须处于次临界状态。
使用时,要使处于次临界状态的裂变装料瞬间达到超临界状态,并适时提供若干中子触发链式裂变反应。
超临界状态可以通过两种方法来达到:一种是“轮法”,又称压拢型,另一种是“内爆法”,又称压紧型。
原子弹- 爆炸过程原子弹中的引爆控制系统在预定时间或条件下发出引爆指令,使炸药起爆,炸药的爆轰产物推动并压缩反射层和核装料,使之达到超临界状态,核点火部件适时提供若干“点火”中子,使核装料内发生链式裂变反应,并猛烈释放能量。
随着能量的积累,温度和压力迅速升高,核装料不断膨胀,密度不断下降,最终又成为次临界状态,链式反应趋于熄灭。
从炸药起爆到核点火前是爆轰、压缩阶段,通常要几十微秒时间;从核点火到链式裂变反应熄灭是裂变放能阶段,只需要十分之几微秒。
原子弹在如此短暂的时间里放出几百至几万吨梯恩梯当量的能量,使整个弹体和周围介质都变成高温高压等离子气团,中心温度可达107开[尔文],压力达1015帕[斯卡]。
原子弹爆炸产生的高温高压以及各种核反应产生的中子、r射线和裂变碎器,最终形成冲击波、光辐射、早期核辐射、放射性沾染和电磁脉冲等杀伤破坏因素。
四川省古蔺县中学高中物理教学素材原子弹简介及历史

原子弹简介及历史原子弹是一种利用核裂变原理制成的核武器。
它是由美国最先研制成功的,具有非常强的破坏力与杀伤力,在爆炸的同时会放出强烈的核辐射,危害生物组织。
制造原子弹的材料是铀235,它在天然铀中只占0.7%,其余的占99.3%的是铀238是制作原子弹的关键。
1945年第一颗参与战争的原子弹爆炸于日本广岛(Hiroshima),时间为1945年8月6日。
1945年8月9日,第二颗原子弹在长崎(Nagasaki)爆炸。
直接导致日本于9月2日投降。
原子弹是科学技术的最新成果迅速应用到军事上的一个突出的例子。
从1939年发现核裂变现象到1945年美国制成原子弹,只花了6年时间。
1939年10月,美国政府决定研制原子弹,1945年造出了三颗。
一颗用于试验,两颗投在日本。
1945年8月6日投到广岛的原子弹,代号为“小男孩”,重约4.1吨,威力不到20000吨。
同年8月9日投到长崎的原子弹,代号为“胖子”,重达4.5吨,威力约20000吨。
其他国家爆炸第一颗原子弹的时间是:原苏联——1949年8月29日;英国——1952年10月3日;法国——1960年2月13日;中国——1964年10月16日,印度——1974年5月18日。
自1945年以来,原子弹技术不断发展,体积、重量显著减小,技术性能日益提高。
此外,提高原子弹的突防和生存能力以及安全性能,也日益受到重视。
原子弹的历史●二战期间,科学家西拉德为防止德国人抢先造出原子弹,动员著名科学家爱因斯坦上书美国总统罗斯福,阐述了研制原子弹对美国安全的重要性。
●1941年12月6日(日本偷袭珍珠港的前一天),罗斯福才批准了美国科学研究发展局全力研制原子弹。
●1942年8月,美国制订了研制原子弹的“曼哈顿计划”。
●1943年7月,美国成立原子弹研究所。
●1945年3月,美国成立合并秘密的原子能委员会。
●1945年7月16日,在新墨西哥州的阿拉莫可德沙漠中进行了世界上第一颗原子弹的爆炸试验。
原子弹的原理、破坏效应及其发展历史
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原子弹的原理、破坏效应及其发展历史人类历史上首次核爆,“三位一体”的核试场面原子弹又称裂变弹(英语:Atomic bomb)是一种利用核裂变原理制成的核武器。
由美国最先研制成功的,具有非常强的破坏力与杀伤力,在爆炸的同时会放出强烈的核辐射,危害生物组织。
原子弹原理235U 原子核的一种裂变过程原子弹是利用铀和鈈等较容易裂变的重原子核在核裂变瞬间可以发出巨大能量的原理而发生爆炸的。
铀-235和钚-239此类重原子核在中子的轰击后,通常会分裂变成两个中等质量的核,同时再放出2到3个中子和200兆电子伏的能量。
在裂变中放出的中子,一些在裂变系统中损耗了,而一些则继续进行重核裂变(继续轰击重原子核)反应,只要在每一次的核裂变中所裂变出的中子数平均多余一个(即中子的增值系数大于1),那么核裂变即可以继续进行,一次一次的反应后,裂变出的中子总数以指数形式增长,而产生的能量也随之剧增。
如果不加控制,最终,这个裂变系统会变为一个距离的链式裂变反应。
在此类重核裂变反应中,系统可以在极短的时间内释放出大量的能量。
当“下一代”中子数定位两个时,在不到一微秒的时间内,一千克的铀或鈈中会有2.5×1024个原子核发生裂变反应,而就在这不到一微秒的时间内,此反应所产生出能量相当于2万吨TNT当量(指核爆炸时所释放的能量相当于多少吨TNT炸药爆炸所释放的能量)。
这也是原子弹那极具破坏性威力的来源。
而在原子弹的实际使用及爆炸中,需要提高爆炸的威力,为了利用“快中子裂变体系”,需要使用高浓度的裂变物质作为装药,同时装药量必须远远超过临界质量,使得中子的增值系数远远大于一。
原子弹的破坏效应原子弹的破坏力和杀伤破坏方式主要有光辐射、冲击波、早期核辐射、电磁脉冲及放射性沾染等。
1、光辐射在原子弹引爆后,核爆过程会释放出强烈的辐射光。
1枚当量在2万吨左右TNT当量的原子弹在当空爆炸后,距离爆炸核心7000米的地方人会受到比阳光强13倍的光辐射的照射。
化学基本概念和原理
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化学基本概念和原理一、物质的性质和变化1.物理变化和化学变化(1)物理变化:没有发生其他物质的变化。
伴随的现象:物质的外系、状态发生变化。
(2)化学变化:生成了其他物质的变化。
伴随的现象:伴随能量的变化、发光放热、颜色改变、生成气、产生沉淀等(3)物理变化和化学变化的本质区别:变化是否有其他物质生成。
注意:(1)化学变化常伴随发光、放热、颜色改变、生成气体和沉淀等现象,这些现象可以帮助我们判断化学反应是否已经班发生,但不能作为判断化学变化的依据。
例如灯泡通电发光、放热,是物理变化而不是化学变化。
(2)两者的区别和联系以及判断是中考重点,学习时要深入理解,掌握判断的依据,灵活应用(3)化学反应伴随能量的变化,如发光、放热等。
2.物理性质和化学性质(1)物理性质:物质不需发生化学变化就能表现出来的性质。
例如颜色、状态、气味、熔点、沸点、硬度、溶解性、挥发性等。
(2)化学性质:物质在化学变化中表现出来的性质。
例如可燃性、还原性、氧化性、稳定性。
(3)性质的确定:物理性质有感觉器官直接感知或仪器测知;化学性质通过化学变化可知。
3.物质的性质与物质的变化的区别与联系物质的性质是物质本身固有的属性,包括物理性质和化学性质,两者的区别是化学性质必须经过化学变化表现出来,如“铝箔能在氧气中燃烧”这一化学性质,是通过铝燃烧这个化学变化表现出来的。
引申:性质通常用“易、会、能”等词语描。
而物理性质是指物质不需要发生化学变化就能表现出来的性质,具体说,物理性质可以通过感觉器官直接感知,如碱式碳酸铜是绿色粉,二氧化碳是无色、无味气体。
物理性质除了包括颜色、状态、气味外,其他的如密度、硬度、熔点、沸点、导电性等则需仪器测定出来。
但测的过程中一定没有其他物质生成。
物质的变化是物质运动的形式,是一个过程,包括物理变化、化学变化。
两者的本质区别是物理变化过程中没有其他物质生成,化学变化过程中一定有其他物质生成,因此判断一个化是物理变化还是化学变化的依据是看是否其他物质生成,除此之外,化学变化过程中常伴随着发光、发热、变色、生成沉淀或气体等现象发生,但不能以此判断是化学变化。
高考物理 原子弹的原理 破坏效应及其发展历史
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2012高考物理原子弹的原理破坏效应及其发展历史人类历史上首次核爆,“三位一体”的核试场面原子弹又称裂变弹(英语:Atomic bomb)是一种利用核裂变原理制成的核武器。
由美国最先研制成功的,具有非常强的破坏力与杀伤力,在爆炸的同时会放出强烈的核辐射,危害生物组织。
原子弹原理235U 原子核的一种裂变过程原子弹是利用铀和鈈等较容易裂变的重原子核在核裂变瞬间可以发出巨大能量的原理而发生爆炸的。
铀-235和钚-239此类重原子核在中子的轰击后,通常会分裂变成两个中等质量的核,同时再放出2到3个中子和200兆电子伏的能量。
在裂变中放出的中子,一些在裂变系统中损耗了,而一些则继续进行重核裂变(继续轰击重原子核)反应,只要在每一次的核裂变中所裂变出的中子数平均多余一个(即中子的增值系数大于1),那么核裂变即可以继续进行,一次一次的反应后,裂变出的中子总数以指数形式增长,而产生的能量也随之剧增。
如果不加控制,最终,这个裂变系统会变为一个距离的链式裂变反应。
在此类重核裂变反应中,系统可以在极短的时间内释放出大量的能量。
当“下一代”中子数定位两个时,在不到一微秒的时间内,一千克的铀或鈈中会有2.5×1024个原子核发生裂变反应,而就在这不到一微秒的时间内,此反应所产生出能量相当于2万吨TNT当量(指核爆炸时所释放的能量相当于多少吨TNT炸药爆炸所释放的能量)。
这也是原子弹那极具破坏性威力的来源。
而在原子弹的实际使用及爆炸中,需要提高爆炸的威力,为了利用“快中子裂变体系”,需要使用高浓度的裂变物质作为装药,同时装药量必须远远超过临界质量,使得中子的增值系数远远大于一。
原子弹的破坏效应原子弹的破坏力和杀伤破坏方式主要有光辐射、冲击波、早期核辐射、电磁脉冲及放射性沾染等。
1、光辐射在原子弹引爆后,核爆过程会释放出强烈的辐射光。
1枚当量在2万吨左右TNT 当量的原子弹在当空爆炸后,距离爆炸核心7000米的地方人会受到比阳光强13倍的光辐射的照射。
有哪些关于原子弹的重要的基本知识
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有哪些关于原子弹的重要的基本知识有哪些关于原子弹的重要的基本知识1. 引言原子弹是人类历史上最具破坏力的武器之一,它改变了世界的格局。
在探讨原子弹的重要基本知识时,我们可以从其定义、历史背景、构造原理、爆炸威力和国际核不扩散等方面展开全面评估。
2. 定义与历史背景原子弹,又称核弹,是一种利用核反应引发巨大爆炸的武器。
它由两部分组成:弹头和炸药。
炸药中包含可分裂的重核素,如铀-235或钚-239,当这些核素被引发裂变时,释放出大量能量,形成核爆炸。
原子弹的发展源于二战期间曼哈顿计划,1945年,美国在广岛和长崎投下了两颗原子弹,从而结束了二战。
3. 构造原理原子弹的构造原理主要涉及两个重要过程:裂变和聚变。
裂变是指将重核素分裂成轻核素,并释放出大量能量。
聚变是指将轻核素聚合成重核素,也会释放出巨大能量。
为了实现核裂变和核聚变,原子弹利用了两种不同的设计方法:枪式设计和高压设计。
枪式设计通过将两个亚稳重核素撞击在一起来实现裂变。
而高压设计则利用了高温、高压的条件,将核聚变物质压缩到致密状态,进而引发聚变。
4. 爆炸威力原子弹的爆炸威力通常以“当量TNT”来表示,即与相同质量的三硝基甲苯炸药所释放的能量相等。
以康普顿效应为例,著名的“小男孩”原子弹爆炸相当于1.5万吨当量TNT的爆炸威力,这种巨大的威力足以摧毁一个大城市,并对周围数百平方公里的区域造成毁灭性打击。
原子弹的威力是远远超过常规炸药的。
5. 国际核不扩散由于原子弹的巨大破坏力和人道主义后果,国际社会一直致力于核不扩散,并通过多边条约和国际组织来解决核问题。
最著名的是《不扩散核武器条约》(NPT),它通过限制核武器的扩散,促进核裁军和核能的和平利用,维护了全球核安全和和平稳定。
6. 个人观点和理解就我个人而言,对原子弹这一话题,我深感其科技和伦理双重考验。
原子弹的发明和使用确实在二战中起到了终结战争的作用,但同时这也是付出了巨大人道代价的选择。
原子弹的科普知识
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原子弹的科普知识一、什么是原子弹?原子弹是一种利用原子核裂变释放巨大能量的武器。
它由爆炸装置、反应堆和外壳三部分组成。
爆炸装置负责引发反应堆中的核裂变,反应堆则是核裂变的场所,外壳则是保护装置。
二、原子弹的制造过程1. 原材料准备:制造原子弹需要铀和钚等重元素,这些元素需要经过精细加工才能用于制造。
2. 反应堆建设:反应堆是原子弹的核心部分,它需要建设在极为隐蔽的地下实验室中。
3. 分离铀235:铀235是制造原子弹必不可少的物质之一,但其只占天然铀中0.7%左右,因此需要进行分离。
4. 制备钚239:钚239也是制造原子弹所需的物质之一,它可以通过将天然铀放入反应堆中进行转化得到。
5. 爆炸装置组装:爆炸装置包括高速撞击器、高压电容器等部件,这些部件需要在实验室中进行精细组装。
6. 合成原子弹:将分离出的铀235和制备好的钚239放入反应堆中,引发核裂变反应,产生巨大能量。
三、原子弹的威力原子弹是目前人类所制造的最为破坏力强大的武器之一。
其威力主要来自于核裂变反应释放出的巨大能量。
一枚小型原子弹就足以摧毁整个城市,并造成数十万人死亡。
四、历史上的原子弹爆炸事件1. 1945年8月6日,美国在日本广岛市投下了“小男孩”原子弹,造成14万人死亡和伤残。
2. 1945年8月9日,美国在日本长崎市投下了“胖子”原子弹,造成7万人死亡和伤残。
3. 1961年10月30日,苏联在哈萨克斯坦地区试验了当时最为强大的“沙皇”氢弹。
4. 1998年5月11日和13日,印度进行了两次核试验,其中一次是氢弹试验。
5. 2006年10月9日,朝鲜进行了第一次核试验。
五、原子弹的危害原子弹的爆炸会释放出大量的放射性物质,对人类、动物和植物造成极大的危害。
同时,原子弹爆炸还会引发火灾、地震等自然灾害,给周围环境带来极大破坏。
六、防范措施为了避免核武器的使用和扩散,国际社会采取了多种防范措施,包括签署《不扩散核武器条约》、建立国际原子能机构等。
核武器的基本原理
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核武器的基本原理咱先说说原子弹的原理哈。
原子弹呢,主要是靠核裂变。
你可以把原子核想象成一个超级小的小球球,这个小球球里面装着巨大的能量。
在原子弹里呢,有一些特殊的材料,像铀 - 235或者钚 - 239这样的。
这些原子啊,就像是一个个小炸弹。
当有一个中子去撞击铀 - 235或者钚 - 239的原子核的时候,就像拿个小锤子敲了一下这个小炸弹,然后这个原子核就会分裂成两个比较小的原子核。
这一分裂可不得了啊,就像打开了一个能量的小魔盒。
这个过程中呢,会释放出好多东西。
首先就是能量,超级多的能量,就像火山爆发一样,“轰”的一下就出来了。
而且还会再释放出两三个中子呢。
这几个中子就像调皮的小捣蛋鬼,它们又会去撞击其他的铀 - 235或者钚 - 239的原子核,然后那些原子核又分裂,又释放能量和中子。
这样就像多米诺骨牌一样,一个接一个地反应下去,这个反应的速度超级快,一下子就有超级多的原子核都分裂了,然后就释放出了超级超级巨大的能量。
这就是原子弹爆炸那么厉害的原因啦。
再来说说氢弹呢。
氢弹的原理就更酷啦。
氢弹是靠核聚变的。
核聚变就像是把几个小原子核捏在一起变成一个大原子核。
你想啊,把几个东西捏成一个,这个过程也很不容易呢。
在氢弹里呢,一般是用氢的同位素,像氘和氚。
要让氘和氚发生核聚变啊,需要超级高的温度和压力。
这个温度和压力从哪来呢?嘿一般就是用原子弹来当这个“小火柴”。
先让原子弹爆炸,原子弹爆炸产生的高温和高压就像给氘和氚创造了一个超级热的小窝和超级大的压力环境,然后氘和氚的原子核就会被挤到一起,发生核聚变。
核聚变产生的能量比核裂变还要大好多好多倍呢。
就好像是原子弹是一个小鞭炮,氢弹就是一个超级大的烟花,那威力简直不可同日而语。
不过氢弹的制造和使用可比原子弹要复杂得多啦。
核武器这么厉害,但是呢,它们也超级危险。
就像一个超级强大的怪兽,要是不小心放出来了,那对咱们的地球家园和人类可就太残忍了。
所以啊,全世界的国家都在小心翼翼地对待核武器,一方面是防止核武器的扩散,不让更多的国家随便拥有这么危险的东西;另一方面呢,也在努力地探索怎么和平利用核能。
小孩回答原子弹的原理
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小孩回答原子弹的原理原子弹是一种利用核裂变原理释放巨大能量的武器,它的原理主要包括核裂变、链式反应和爆炸三个过程。
下面我将详细介绍原子弹的原理。
首先,原子弹的核裂变是该武器的基本原理之一。
原子弹中使用的原料是富含能量的重核素,通常是铀-235或钚-239。
这些重核素的原子核具有不稳定性,因此容易发生核裂变。
当铀-235或钚-239与中子碰撞时,原子核会被撞击得不稳定,进而分裂成两个或更多的轻核素。
其次,核裂变产生的裂变产物会释放出大量的能量和额外的中子,以及一些新的裂变产物。
这些新的中子会进一步撞击周围的铀-235或钚-239原子核,引起更多的核裂变。
这种连续的撞击和裂变的过程称为链式反应。
在链式反应中,中子的数目会指数级增加,从而释放出巨大的能量。
最后,原子弹的爆炸过程是在核裂变和链式反应达到临界状态时发生的。
在正常情况下,铀-235或钚-239不稳定的核并不容易发生核裂变。
为了确保裂变链式反应的发生,需要通过一个自由中子的引发装置,将足够多的自由中子引入原材料中。
这个引发装置可以是简单的火药、塑料炸药或核聚变装置。
一旦引发装置触发,将会释放大量的自由中子,进一步引发核裂变,形成链式反应。
此时,能量迅速积累并释放,产生了原子弹的爆炸。
巨大的能量释放导致爆炸波及周围的物体,产生强烈的气压和热辐射,瞬间摧毁建筑物和生命。
由于核裂变释放的能量比化学燃烧释放的能量高出几百万倍,原子弹的威力非常巨大。
通过核裂变和链式反应的过程,原子弹利用了原子核不稳定性和核裂变释放能量的原理,使得核能变为破坏性的武器。
同时,核裂变也是核能发电的基本原理之一,但原子弹的核裂变是不受控制的,以破坏为目的。
因此,原子弹的原理和威力是人类所必须警惕和控制的。
总结起来,原子弹利用核裂变释放巨大能量的原理,并通过链式反应和引发装置的作用,使核裂变能够连续进行,最终引发爆炸。
原子弹的原理源于对重核素核裂变的理解,由此产生了核链式反应和巨大的能量释放。
原子弹的原理公开了

原子弹的原理公开了原子弹是一种利用核裂变能产生巨大破坏力的武器。
它的基本原理是通过控制和促进核裂变的连锁反应来释放能量。
下面是对原子弹原理的详细解释。
一、核裂变的基本原理核裂变是指原子核分裂成两个较小的核片段,并释放出大量的能量。
核裂变反应通常发生在重元素核上,例如铀、钚等。
核裂变反应需要释放出的中子来撞击重元素核,以促进核裂变。
一旦中子撞击到重元素核上,这个核就会不稳定地分裂成两个较小的核片段,并释放出能量和两到三个新的中子。
这些新释放出的中子可以继续撞击其他重元素核,从而引发更多的核裂变反应,形成连锁反应。
二、核裂变链式反应核裂变链式反应是指由连锁反应引发的连续核裂变过程。
一旦核裂变反应开始,其中产生的中子会撞击周围的重元素核,使其分裂,并释放出更多的中子。
这些新产生的中子会进一步撞击其他重元素核,从而引发更多的核裂变。
这种连锁反应会持续不断地释放出大量的能量。
三、裂变材料的选择裂变材料是指能够进行核裂变反应的物质。
在原子弹中常使用的裂变材料是铀-235和钚-239。
铀-235是一种天然存在于铀矿石中的放射性同位素,其裂变产物包括两个核片段、中子和大量的能量。
钚-239则是通过将铀-238放入核反应堆中,并进行中子俘获反应制造的人工放射性同位素。
这两种裂变材料都具有可裂变核的特性,中子撞击后会产生裂变反应,并释放出更多的中子来维持连锁反应。
由于钚-239相较于铀-235有更高的裂变截面,并适当的裂变概率,钚-239更常用于制造原子弹。
四、引爆装置引爆装置是原子弹中的关键组成部分,它起到引发核裂变反应的作用。
原子弹通常采用两种方式之一来引发核裂变。
一种方式是使用浓缩铀炮,该设计以两个亚临界质量的铀-235半球构成,当两个铀-235半球通过枪管或抛射装置迅速撞击到一起时,达到超临界质量,引发连锁核裂变反应,释放出巨大能量。
另一种方式是采用核聚变和核裂变的混合装置,称为“组装式”装置。
这种装置使用高爆炸药将裂变材料和氘、氚等轻核元素都囊括在其中。
原子核的爆炸原理
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原子核的爆炸原理
原子核即原子弹,其爆炸的原理:利用核裂变释放出来的巨大能量来起杀伤作用的一种武器。
它与核反应堆一样,依据的同样是核裂变链式反应。
按理,反应堆既然能实现链式反应,那么只要使它的中子增殖系数k大于1,不加控制,链式反应的规模将越来越大,则最终会发生爆炸。
也就是说,反应堆也可以成为一颗“原子弹”。
实际上也是这样,若增殖系数k大于而不加控制的话,反应堆确实会发生爆炸,所谓反应堆超临界就是属于这样一种情况。
反应堆重达几百吨、几千吨,无法作为武器使用。
而且在这种情况下,裂变物质的利用率很低,爆炸威力也不大。
要制造原子弹,首先要减小临界质量,同时要提高爆炸威力。
这就要求原子弹必须利用快中子裂变体系,装药必须是高浓度的裂变物质,同时要求装药量大大超过临界质量,以使增殖系数k远远大于1。
化学基本概念--化学物理之原子弹的原理
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化学基本概念--化学物理之原子弹的原理说到原子弹,我们前面提到了元素周期表,这个就像是一个家族,有大人有小孩,有同一个族的(元素周期表里有主族,副族,第一族等),它们的性质相同或者是类似:比如元素周期表里的Na,K(钠与钾),都是极易氧化的金属,扔到水里直接爆炸,原理就是: 2Na(或者是K) + 2H2O----->2NaOH( 或者是KOH) + H2 (气体),而里面的氢气(H2)在反应过程中直接受到了反应热,然后直接燃烧,然后爆炸。
这些不同族的元素,有自己的个性。
这里化学哥再把元素周期表列了下:元素周期表中的分类--图片来自网络在这些元素周期表中,有一个重点监控的化学社会不稳定因素,会影响安定团结的大好局面,它就是92号元素,U,也称为铀。
为什么这么说呢?前面说到,每个原子都是都原子核与电子组成,而原子核由质子与中子组成,实际上,随着原子序数的增加,这些原子核都会有一定分裂的趋势,所谓“生命不能承受之重”,或者说,每一个胖子,总是有一颗想减肥的心。
而这里面的铀,就是最想“减肥”的那个胖子。
先说说自然界中的铀吧,前面说到,原子核由质子与中子构成,而有一个概念,叫“同位素”,就是质子数是完全一样的,而中子数不一样。
铀元素就有好多的同位素,这些同位素,它们的唯一区别,就是中子数不一样,好比一胞先后出来的兄弟,有一个比另外一个重几两(多了几个质子);所以,在铀元素中,有如下几种:铀元素的同位素列表---图片来自网络里面的U-235,是从自然界中可以提取的原料,相比那些人工合成的同位素,有更长的生命半衰期。
好了,下面我们看看这个元素是能成为原子弹的,先从机理说吧:前面说到,每个胖子总是想变瘦,U-235就是这样一个元素。
在外来的中子源的作用下,这个U-235就开始发生裂变(就是原子核一分为二,或者是更多),于是一个胖子变成了一个瘦子,一个小孩(比如说U-235变成了钡原子,还有氦原子,还有其它的质子,中子等),这个U-235就不复存在了。
原子弹原理讲解
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足以维持链反应正常进行的裂变材料质量叫临 界质量(critical mass) 。 铀-235 的临界质量约为 1 kg,质量超过 1 kg 则发生爆炸。
任何有核反应 堆的国家都不难得 到爆炸级的裂变材 料,原子弹的基本 设计又如此简单, 从而为防止核武器 扩散带来了困难。
11
原子弹
美国原子弹突袭广岛和长崎造成了巨大的毁 伤.在长崎投掷的原子弹爆炸后形成的蘑菇状云 团,爆炸产生的气流、烟尘直冲云天,高达 12英 里多.广岛市区 80%的建筑化为灰烬, 6400人0 丧 生,7200人0 受伤,伤亡总人数占全市总人口的 53%.长崎市60%的建筑物被摧毁,伤亡 8600人0 , 占全市 37%.
原子弹原理
第1节 核裂变
1
核反应
在核物理学中, 原子核在其他粒子 的轰击下产生新原 子核的过程,称为 核反应.
原 子 核
电子
2
研究表明:原子核的质量虽然随着原子序数的 增大而增大,但是二者之间并不成正比关系,其核 子的平均质量与原子序数有如图的关系:
核子的平均质量是: 原子核的质量 核子数
3
核子平均质量
1L海水中大约有0.03g氘,如果发生聚变,放出的能量相当 于燃烧300L汽油,轻核聚变是能源危机的终结者。
(3)轻核聚变 更安全、清洁
实现核聚变需要高温,一旦出现故障,高温不能维持, 反应就自动终止了。
(4)反应中 放射物质的处理较容易
氘和氚聚就反应中产生的氦是没有放射性的,放射性废物主 要是泄漏的氚以及聚变时高速中子、质子与其他物质反应而生 成的放射性物质,比裂变所生成的废物的数量少,容易处理27。
(2)裂变产物 多种多样
235 92
U
+
原子弹的基本原理
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原子弹的基本原理原子弹是利用铀和钚等较容易裂变的重原子核在核裂变瞬间可以发出巨大能量的原理而发生爆炸的[1]。
铀-235和钚-239此类重原子核在中子的轰击后,通常会分裂变成两个中等质量的核[1],同时再放出2到3个中子和200兆电子伏的能量[1]。
在裂变中放出的中子,一些在裂变系统中损耗了,而一些则继续进行重核裂变(继续轰击重原子核)反应[1]。
只要在每一次的核裂变中所裂变出的中子数平均多余一个(即中子的增值系数大于1),那么核裂变即可以继续进行,一次一次的反应后,裂变出的中子总数以指数形式增长[1],而产生的能量也随之剧增。
如果不加控制,最终,这个裂变系统会变为一个距离的链式裂变反应[1]。
在此类重核裂变反应中,系统可以在极短的时间内释放出大量的能量[2]。
当“下一代”中子数定位两个时,在不到一微秒的时间内,一千克的铀或钚中会有24个原子核发生裂变反应[1],而就在这不到一微秒的时间内,此反应所产生出能量相当于2万吨TNT当量[1]。
这也是原子弹那极具破坏性威力的来源。
而在原子弹的实际使用及爆炸中,需要提高爆炸的威力,为了利用“快中子裂变体系”,需要使用高浓度的裂变物质作为装药[3],同时装药量必须远远超过临界质量,使得中子的增值系数远远大于一[3]。
原子弹的基本原理(上)最近朝鲜又进行了一次成功的地下核试验,核武器又一次引起世人的关注。
其实,核武器的基本原理说起来并不难,一个普通中学生就能说得头头是道。
我上初中那会还有民防课,上课时介绍过相关知识。
不过现在据说已经没有这门课程了,唉!中国的教育制度真是……国防教育应该从娃娃抓起。
朝鲜这次核试验毫无疑问是原子弹,我们通常所说的核武器其实是核武器的战斗部,军事上所说的核武器还包括投送的工具以及指挥系统。
下面我就介绍一下原子弹的基本原理。
原子弹是利用重核裂变瞬间释放出巨大能量,引起杀伤破坏的武器.............................。
原子弹的爆炸原理是什么?
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原子弹的爆炸原理是什么?
了解军事知识,分享军事问题。
星辰大海给大家分析下;
原子弹,大家都知道,它就是核武器之一。
杀伤力怎么样?原子弹,它是利用核反应的光热辐射、冲击波和感生放射性造成杀伤和破坏作用,以及造成大面积放射性污染,阻止对方军事行动以达到战略目的的大杀伤力武器。
那它怎么爆炸的呢?主要有二方面。
第一:核裂变反应。
原子弹的一方面是指利用能自持进行核裂变而发生爆炸。
第二:核聚变反应。
原子弹的另一方面是指聚变反应释放。
从这两个方面的可以使原子弹产生爆炸作用,并具有大规模杀伤破坏效应的武器的总称。
1964年
10月16日,中国自行研制的第一颗原子弹爆炸成功。
标志我国是拥有核武器国家之一。
也是我国军事史上的一个进步。
爆炸原理是什么呢?这对于学过物理的人都了解到。
原子弹就是将亚临界状态的裂变材料变成超临界状态,同时提供一些中子,使裂变链式反应能持续进行,从而发出巨大的能量。
能使它发出巨大的能量的有二种方法:也就是枪法和内爆法。
枪法怎样的呢?比如像美国投掷在广岛的原子弹就是使用枪法的原理,直接从空中投放。
还有一种是内爆法。
我国的第一颗原子弹就是内爆法原子弹,而且我国使用的核材料是生产难度大的铀-235,而且还是在较短时间内研制的,这绝对令国人感到自豪。
这是钱学森科学家对国
家最重大的贡献。
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原子核弹的原理
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原子核弹的原理
原子核弹是一种利用原子核裂变释放出的能量来产生巨大爆炸的武器。
其原理主要包括以下几个方面:
1. 原子核裂变:原子核弹的核心是一个由铀或钚等重元素制成的球体,这些重元素的原子核十分不稳定,容易发生裂变。
当一个重元素原子核被中子撞击后,它就会裂变成两个较小的原子核,并释放出大量的能量和中子。
2. 铀235的选择性吸收:原子核弹中使用的铀元素一般为铀235,这种铀元素对中子的吸收能力比较强,而铀238则不太容易吸收中子。
因此,当中子撞击到铀235时,它会被吸收并使铀235原子核变得更不稳定,从而引发裂变反应。
3. 反应堆的控制:为了控制反应的速度和规模,原子核弹中使用了反应堆。
反应堆中包含了一定数量的铀235和中子反射体,中子反射体能将中子反射回反应堆中,从而增加反应的规模。
反应堆中还包含了控制棒,可以通过控制棒的移动来控制反应的速度和规模。
4. 爆炸装置的触发:原子核弹的爆炸装置一般采用两种方式来触发裂变反应。
一种是采用高速撞击的方式,将两个互相分离的铀球撞击在一起,从而引发裂变反应。
另一种是采用中子弹射的方式,将中子弹射到铀球中,从而引发裂变反应。
总之,原子核弹的原理是利用原子核裂变释放出的能量来产生巨大爆炸,其核心是一个由铀或钚等重元素制成的球体,通过反应堆控制反应的速度和规模,最终通过爆炸装置触发裂变反应来产生爆炸。
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化学基本概念--化学物理之原子弹的原理
前面说完了原子量,这里给大家说说原子弹,虽然只有一字之差,但是关注的方面却完全不是一回事。
按道理说,原子弹属于核物理的一部分,但是,科学发展到一定的程度,物理与化学实际上已经是没有明确的界限(比如说,化学的本质就是微观上的得失电子,电子重新分配的过程),这里化学课就还是基于元素周期表,给大家普及一下这个看起来似乎有点高大上的东西,原子弹的原理(大家学会了可以回家煮茶叶蛋,因为造原子弹不如回家煮茶叶蛋),嘿嘿。
说到原子弹,我们前面提到了元素周期表,这个就像是一个家族,有大人有小孩,有同一个族的(元素周期表里有主族,副族,第一族等),它们的性质相同或者是类似:比如元素周期表里的Na、K(钠与钾),都是极易氧化的金属,扔到水里直接爆炸,原理就是:2Na(或者是K)+ 2H2O----->2NaOH(或者是KOH)+ H2(气体),而里面的氢气(H2)在反应过程中直接受到了反应热,然后直接燃烧,然后爆炸。
这些不同族的元素,有自己的个性。
这里化学哥再把元素周期表列了下:
元素周期表中的分类
在这些元素周期表中,有一个重点监控的化学社会不稳定因素,会影响安定团结的大好局面,它就是92号元素,U,也称为铀。
为什么这么说呢?
前面说到,每个原子都是都原子核与电子组成,而原子核由质子与中子组成,实际上,随着原子序数的增加,这些原子核都会有一定分裂的趋势,所谓“生命不能承受之重”,或者说,每一个胖子,总是有一颗想减肥的心。
而这里面的铀,就是最想“减肥”的那个胖子。
先说说自然界中的铀吧,前面说到,原子核由质子与中子构成,而有一个概念,叫“同位素”,就是质子数是完全一样的,而中子数不一样。
铀元素就
有好多的同位素,这些同位素,它们的唯一区别,就是中子数不一样,好比一
胞先后出来的兄弟,有一个比另外一个重几两(多了几个质子);所以,在铀元素中,有如下几种:
铀元素的同位素列表
里面的U-235,是从自然界中可以提取的原料,相比那些人工合成的同位素,有更长的生命半衰期。
好了,下面我们看看这个元素是能成为原子弹的,先从机理说吧:前面说到,每个胖子总是想变瘦,U-235就是这样一个元素。
在外来的中子源的作用下,这个U-235就开始发生裂变(就是原子核一分为二,或者是更多),于是一个胖子变成了一个瘦子,一个小孩(比如说U-235变成了钡原子,还有氦原子,还有其它的质子,中子等),这个U-235就不复存在了。
在这个过程中,最关键的是,有巨大的能量产生!!而且,这个是链式的反应,产
生的中子,会激发另外一个U-235再开始裂变,一直把这些“胖子”都改造成其它的“瘦子”为止;然后每个原子,都释放出巨大的能量,全部集中在一块,那这个能量就非常恐怖了。
比如说日本广岛的原子弹,里面的U-235也就只有16公斤,造成的伤害如下,就不说那些核裂变中造成的射线等长期伤害了。
该原子弹造成的死亡人数约3.5万,伤约6万,毁坏房屋19 587所,破坏面积4.7平方公里。
原子弹的连锁反应过程
由于要引发核裂变需要一定的“临界体积”,因为需要一定的温度(如果体积太小,能量不够),所以,在实际的原子弹制备过程中,采用如下方式:原子弹里面是由2块铀(一块大,一块小)以及一个普通炸弹组成。
开始时,两个铀块是分离的,在原子弹内部有中子不停轰击,由于2块铀分离的,故没有达
到临界体积,无论中子怎么轰击都是不会发生反应的。
当需要引爆的时候,只需引爆其内部的普通炸弹,通过炸弹的冲击力使小块铀块与大块铀块粘在一起,从而达到临界体积;炸弹爆炸产生的能量迅速提升原子弹内部温度,于是链式反应发生,重核裂变不停止直至铀完全耗尽。
原子弹结构示意图
好了,化学哥费了点口舌讲了下原子弹的原理,希望大家从最基本的角度去理解化学,增加知识,至于造原子弹,你就别想了,还是回家煮茶叶蛋吧。