现代最新内爆式原子弹弹芯设计
原子弹
原子彈维基百科,自由的百科全书(重定向自原子彈)跳转到:导航, 搜索人類歷史上首次核爆,「三位一體」的核試場面原子彈又稱裂變彈(英語:Atomic bomb)[1],是一種利用核裂變原理製成的核武器。
由美國最先研製成功的,具有非常強的破壞力與殺傷力,在爆炸的同時會放出強烈的核輻射,危害生物組織。
目錄[隐藏]∙ 1 原子彈原理及其結構o 1.1 原子彈爆炸原理o 1.2 原子彈結構及其裝藥▪ 1.2.1 高能炸藥▪ 1.2.2 反射層▪ 1.2.3 核裝料o 1.3 原子彈類型▪ 1.3.1 槍式原子彈▪ 1.3.2 收聚式原子彈∙ 2 原子彈的破壞效應o 2.1 光輻射o 2.2 衝擊波o 2.3 早期核輻射o 2.4 電磁脈衝o 2.5 放射性沾染∙ 3 原子彈歷史o 3.1 軸心國o 3.2 同盟國o 3.3 新墨西哥州的蘑菇雲o 3.4 從廣島到長崎o 3.5 1945年後∙ 4 參見∙ 5 參考資料[編輯]原子彈原理及其結構[編輯]原子彈爆炸原理235U 原子核的一種裂變過程主條目:鏈式反應和核裂變原子彈是利用鈾和鈽等較容易裂變的重原子核在核裂變瞬間可以發出巨大能量的原理而發生爆炸的[1]。
鈾-235和鈈-239此類重原子核在中子的轟擊後,通常會分裂變成兩個中等質量的核[1],同時再放出2到3個中子和200兆電子伏的能量[1]。
在裂變中放出的中子,一些在裂變系統中損耗了,而一些則繼續進行重核裂變(繼續轟擊重原子核)反應[1]。
只要在每一次的核裂變中所裂變出的中子數帄均多餘一個(即中子的增值係數大於1),那麼核裂變即可以繼續進行,一次一次的反應後,裂變出的中子總數以指數形式增長[1],而產生的能量也隨之劇增。
如果不加控制,最終,這個裂變系統會變為一個距離的鏈式裂變反應[1]。
在此類重核裂變反應中,系統可以在極短的時間內釋放出大量的能量[2]。
當「下一代」中子數定位兩個時,在不到一微秒的時間內,一千克的鈾或鈽中會有24個原子核發生裂變反應[1],而就在這不到一微秒的時間內,此反應所產生出能量相當於2萬噸TNT當量[1]。
盘点美军装备的核弹 居然有近百种型号!
自从成为世界上最早拥有核武器的国家,美国就发展了大量种类繁多的核武器装备,在这个以核战斗部为基础的核武器库中有核炸弹、核导弹、核火箭弹、核炮弹、核地雷、核鱼雷等等一系列威力强大的核武器,而不断的研发与装备过程,则确保了美国有着世界上最先进的核武器库。
美国全部的核武器(指基础核战斗部/核炸弹、发展型核战斗部)采用一个单一连续的序列系统。
美国核武器的编号由设计和生产核武器的组织所分配。
从1946年到1974年这个工作由美国原子能委员会(AEC)负责,在1974年AEC被撤消,这个任务由新成立的能源研究与发展署(ERDA)负责,到1977年,美国能源部(DOE)成立,并接管了核武器工作中的许多任务。
图为美军仓库里的核弹头。
美国核武器的序列号有几个特点:第一,通常由基础编号和前缀来表示种类。
XW表示战斗部(未定型)W表示基础型核战斗部;MK表示基础核战斗部/核炸弹(到1968年为止)B表示核炸弹(1968年以后);TX表示测试实验型核战斗部(包括原型核战斗部或核炸弹);EC表示应急生产型核战斗部(有限生产的原型核战斗部);今天我们就来资料总结一下美国人研发的核武器核炸弹阿拉莫斯国家实验室:MK-I型核炸弹(小男孩)"小男孩"原子弹,炸飞了广岛MK-I型核战斗部是美国洛斯?阿拉莫斯国家实验室研发的一种产品,该型核战斗部实际上就是小男孩(Little Boy)原子弹。
小男孩原子弹长10英尺、宽28英寸,重8900磅,采用枪式结构,使用炸药把一块低于临界质量的铀-235(弹丸)射向三块低于临界质量的环形铀-235(靶标),当轰击发生时超过临界质量,从而引起链式反应。
小男孩装有60千克铀-235,爆炸威力约为15000吨梯恩梯当量。
MK-I型核炸弹一共生产了5枚。
能美军够使用MK-I型核炸弹的平台是B-29型轰炸机。
图为枪式原子弹原理示意图1945年8月6日,一架美国B-29超级空中堡垒战略轰炸机向日本广岛投掷了小男孩,据称当时广岛人口为34万多人,接近于爆炸中心500米内的人大部分死亡,当日死者超过7万人,负伤和失踪5.1万余人,广岛全市7.6万幢建筑物全毁4.8万幢,严重毁坏的有2.2万幢。
各类子弹的剖面图
各类子弹的剖面图各类子弹的剖面图很多人都见过子弹,但是知道子弹内部结构的人却并不多。
让我们把子弹从中间一剖两半,看一看各类子弹内部构造。
7.62×51mm北约标准弹7.62×51mm北约标准弹的原本是美国的T65型.30英寸步枪弹,T65的研制与二战未期改进M1伽兰德有关,许多步兵希望M1步枪能装填更多的弹药,而且有连发功能,同时又认为射速比较快、弹容量比较多的M1卡宾的枪弹威力不足。
在1945年9月,经过初步测试后,美国军械技术委员打算研制了一种新的步枪弹,以取代.30-06步枪弹。
原本他们打算参考德国7.92mm短弹或前苏联的7.62×39mm这两种中间威力弹。
但美国陆军中的传统思维主义者始终觉得中间威力弹的有效射程和威力都有限,不能满足美国步兵的要求。
军械技术委员会最后想出一个折衷方案,就是把.30-06 M2步枪弹的弹壳稍为缩短。
新口径为7.62×51mm T65步枪弹,虽然比.30-06 M2弹短了半英寸,但初速仍然有2800fps(848m/s),与.30-06 M2基本相同,就是因为新研制的发射药使即使装药量较小仍然能产生与30-06 M2弹相同的压力。
当美国把7.62×51mm弹定型为T65,便开始强制要求北约成员接受这种新弹作为北约组织的标准口径。
虽然英国人通过试验认为.280口径(7mm)是理想的步枪弹,但在1953年10月还是确定了把美国的T65弹定为北约标准步枪弹。
1957年,美国定型了7.62mmNATO口径的M14步枪,而其他北约成员国也分别定型了这种口径的制式步枪,如德国G3或比利时FN FAL等等,除了步枪外,像美国的M60机枪和比利时的FN MAG都是采用这种口径。
但在T65被确定为北约标准弹之前的两年,温彻斯特弹药公司(奥林公司的一家分公司)就在市场上推出了一种看起来像T65民用型的步枪弹,并在1952年正式命名这种口径为.308温彻斯特(.308 Winchester)。
核武器的基本原理PPT课件
对受核袭击影响的人员进行心理干预和辅导,减 轻其心理压力和恐惧情绪。
05
核武器的国际法规与伦理 问题
国际法规对核武器的限制
《不扩散核武器条约》
该条约是国际核不扩散体系的基石,旨在防止核武器和核 武器技术的扩散,促进和平利用核能。
《全面禁止核试验条约》
该条约禁止所有缔约国在任何地方进行任何核爆炸,以有 效促进全面防止核武器扩散、促进核裁军进程、增进国际 和平与安全。
冲击波的传播
冲击波以超音速向四周扩 散,对建筑物、人员等造 成破坏和伤害。
冲击波的破坏力
冲击波的强大压力可以摧 毁建筑物、造成人员伤亡 ,甚至引发地震、海啸等 自然灾害。
光辐射效应
光辐射的产生
核武器爆炸时,火球内的温度极 高,发出强烈的可见光和红外辐
射。
光辐射的危害
光辐射对人员的眼睛和皮肤造成 伤害,甚至导致失明或烧伤。
核武器的基本原理 PPT课件
目录
• 引言 • 核武器的基本原理 • 核武器的威力与杀伤效应 • 核武器的防护与应对措施 • 核武器的国际法规与伦理问题 • 总结与展望
01
引言
核武器的定义与分类
定义
核武器是利用核反应瞬间释放出 的巨大能量起杀伤破坏作用的武 器。
分类
根据核反应类型的不同,核武器 可分为原子弹、氢弹和中子弹等 。
核武器不仅影响战争胜负 ,还对国际政治格局产生 深远影响,是各国竞相追 求的目标之一。
02
核武器的基本原理
原子核的结构与性质
01
原子核由质子和中子组 成
02
质子和中子通过核力相 互作用
03
原子核具有结合能,且 结合能随核子数增加而 增大
内爆式原子弹弹芯设计绝密资料
内爆式原子弹弹芯设计绝密资料
核材料通常采用铀或钚等重元素,因为它们具有较高的原子质量和裂
变截面。
这些元素中的核裂变反应会产生大量的能量。
为了产生核链式反应,弹芯中的核材料必须达到一定程度的超临界状态,也就是说,反应中
释放的中子必须能够引发更多的裂变反应。
为了实现这一点,弹芯中的核材料需要经历高压和高温的条件。
高压
可以通过在弹芯周围放置一层高爆炸物来产生,当这些高爆炸物被引爆时,它们会产生一个巨大的压力波,将核材料压缩到高密度。
高温可以通过核
爆炸释放的能量来提供,这会使核材料迅速加热到极高的温度。
为了控制核反应的发生,弹芯中还需要添加一些辅助装置。
其中一个
重要的辅助装置是反应调节器,它的作用是调整中子的流动,提供合适的
中子通量。
具体来说,它可以通过增加或减少中子的速度,来增强或减少
核链式反应的发生。
另一个重要的辅助装置是引爆系统。
内爆式原子弹需要一个可靠的引
爆方式,这通常是通过一个复杂的引爆连锁反应来实现的。
这个连锁反应
需要在精确的时间和位置上引爆一系列的爆炸物,产生高度的压力和能量
来引发核材料的爆炸。
除了核材料、高爆炸物和辅助装置,弹芯还需要一个保护层。
这个保
护层的作用是隔离核材料和爆炸物,防止它们在非预期的时间和位置上引爆。
通常,这个保护层由一层厚度足够的金属或高强度复合材料构成。
内爆法原子弹的引信 中子源
内爆法原子弹的引信中子源内爆法原子弹的引信中子源是一种非常关键的部件,它用于产生足够的中子来引发核裂变链反应。
中子是一种没有电荷的粒子,它可以穿透物质并与原子核发生相互作用。
在原子弹中,中子源的作用是引发核裂变反应,将放出巨大的能量。
内爆法原子弹是一种核武器,它利用核裂变引起的链式反应释放出巨大的能量。
它由两个关键部分组成:弹头和引信。
弹头包含丰富的核燃料,如铀或钚,而引信则起到激活并引发核反应的作用。
内爆法原子弹的引信中子源通常采用两种不同的设计:径向中子源和轴向中子源。
径向中子源是一种通常位于弹头中心的球形物体,它通常由三种不同的物质组成:α粒子放射性源、负硅反应体和中子增强材料。
α粒子放射性源是一种放射出α粒子的放射性物质,如镅-241或镅-242。
负硅反应体是一种包含硅的物质,其具有较高的中子捕获概率。
中子增强材料是一种用于增加中子反应的材料,如铍或铀。
工作原理如下:α粒子放射性源通过放射出α粒子引发核燃料中的裂变反应。
α粒子与硅反应体发生核反应,产生大量的高能中子。
由于硅的高中子捕获概率,这些中子将被吸收并释放给铀或钚等核燃料,引发核裂变链式反应。
轴向中子源则是将α粒子放射性源和中子增强材料置于引信轴向上的一个小管内。
它们采用了类似的工作原理,即放射性源通过放射出α粒子引发核裂变反应,产生大量的高能中子。
中子随后由铀或钚等核燃料吸收,并引发核裂变反应。
轴向中子源相对于径向中子源更加紧凑,可以更好地控制和聚焦中子流。
无论是径向中子源还是轴向中子源,它们的设计都是为了产生高能中子并控制中子流的传播方向,以确保足够的中子能够与核燃料相互作用,引发核裂变反应。
中子源在原子弹的引信中起到了至关重要的作用,它们直接影响到核反应的强度和效率。
总之,内爆法原子弹的引信中子源是原子弹发挥作用的关键部分。
通过使用放射性源、反应体和增强材料等不同的物质,中子源能够产生足够的中子来引发核裂变链式反应。
中子源的设计使得能够控制和聚焦中子流,确保核反应能够顺利进行。
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-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。
原子弹爆炸后的弹坑到底有多大?看看这组图,远超你的想象
原子弹爆炸后的弹坑到底有多大?看看这组图,远超你的想象原子弹(Atomic bomb)是核武器之一,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。
主要包括裂变武器(第一代核武,通常称为原子弹)和聚变武器(亦称为氢弹,分为两级及三级式)。
亦有些还在武器内部放入具有感生放射的轻元素,以增大辐射强度扩大污染,或加强中子放射以杀伤人员(如中子弹)。
核武器是指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(dao H,氘)或超重氢(chuan 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。
1964年10月16日,中国自行研制的第一颗原子弹爆炸成功。
1967年6月17日,中国又成功地进行了首次氢弹试验,打破了超级大国的核垄断、核讹诈政策,为中华人民共和国作出了巨大贡献。
美国内华达州核试场和巨大的弹坑。
那个时候美国的核试验比较频繁,因此在一不经意期间,就能够看到蘑菇云。
图为拉斯维加斯的一座酒店,而远方的蘑菇云正在腾空而起。
伴随着蘑菇云的升起翩翩起舞。
当时有许多老百姓对核武器更多的不是出于畏惧,而是出于好奇。
蘑菇云升起以后,很多人都停了下来,见证着非凡的一刻。
在拉斯维加斯,牛仔文化比较盛行,而原子弹能够招来游客,因此也成了该地的一个亚文化。
原子弹爆炸散发出极强的光芒。
要看原子弹爆炸吗,来拉斯维加斯。
在拉斯维加斯100千米外的内华达测试场,驻扎有军队。
图为士兵们正在观看原子弹爆炸产生的蘑菇云。
一枚原子弹爆炸后产生的巨大弹坑,这个坑之大,远远超乎我们的想象。
飞机上看内华达试验场的弹坑,看来是搞了不少次。
人类竟然造出这么恐怖的武器。
密布的弹坑。
原子弹结构的原理
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。
重核裂变、聚变、粒子和宇宙
1938年底,德国物理学哈恩发现在用中子轰击铀核的实验中发现,生成物中有原子序数为56的元素钡。奥地利物理学家弗里
施将此现象名为原子核的裂变。
第1页,共33页。
一、核裂变
1、裂变
铀核在被中子轰击后分裂成两个中等核的核反应叫裂变。
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一、核裂变 1、裂变
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一、核裂变
1、裂变
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一、核裂变 2、链式反应 重核裂变产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程,叫核裂变的链式反应。
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一、核裂变 2、链式反应
第6页,共33页。
一、核裂变 2、链式反应 临界体积:裂变物质能够发生链式反应的最小体积叫做它的临界体积,相应的质量叫做临界质量。
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,64000人丧生,72000人受伤,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86000人,占全市37% .
三、粒子和宇宙 3、夸克模型 夸克有6种。上、下、奇异、粲、底、顶夸克
第25页,共33页。
三、粒子和宇宙
4、宇宙的演化与恒星的演化
第26页,共33页。
第27页,共33页。
核子平均质量:
原子核的质量 核子数
D
E
F
O
CB Fe
核子的平均质量与原子序数之间的关系
第28页,共33页。
A Z
原子弹
第29页,共33页。
第7页,共33页。
一、核裂变
3、裂变核能
内爆式原子弹弹芯设计绝密资料
内爆式原子弹弹芯设计绝密资料核弹是利用易裂变元素进行链式反应,将亏损的质量以质能方程:E=MC2转化成如冲击波、辐射等形式的能量,在几百万分之一秒内释放出来,从而造成巨大破坏的武器,下面,我们将详细介绍一枚核弹的设计过程。
第一章现代最新内爆式原子弹弹芯设计先说原子弹,燃料是铀235或钚239,铀235做的原子弹保存期上亿年,钚-239,半衰期为2.41万年,常被用制核子武器,纯度必须90%以上,被分开保存为多个不会发生裂变的亚临界质量,以避免象TNT一样引爆,不是核爆炸。
原子弹制造:钚239原子弹的爆炸临界质量是5千克左右,为半径2厘米的球。
有了核部件、经过精心计算试验验证的常规化学炸药部件,能可靠地把铀-235压缩到临界体积,还是不够引爆原子弹。
还必须有专门设计的点火中子源装置。
不然的话,铀部件临界后开始链式反应。
为了使核爆炸能量释放达到最大值,应该使链式反应的代数达到要求。
如果在达到的要求的代数之前,核材料由于热膨胀而变为亚临界状态,那么这颗“原子弹”就成了臭弹。
万吨级爆炸能量的99.9%以上是在链式反应的最后7代释放出来的,其时间约为0.07微秒。
点火装置的作用很关键,它在开始时给裂变材料注入足够多的中子,这样就能使随后产生的中子数足够多,不致造成“臭弹”。
要想发生核爆炸,还要有中子源帮忙。
中子源就象一个能引暴核弹的小火源。
中子源——铍、钋弹丸球,它是一个铍制的空心金属球,里面填充钋金属,用金箔片隔开。
钋210是人工核反映堆中合成,能时刻自发产生大量阿尔法粒子。
经计算,在我们的设计中,弹芯材料选为钚239,反射层为铍9,弹芯由几层球状的金属壳构成。
中心部位是一个半径为1cm的中子源(铍/钋弹丸);第二部分为空间3厘米的空间;第三部分为2cm厚的钚239燃料层球碎片(钚239重量为5KG),我们将1cm厚的铍(重量为0.7KG)布置在紧贴着钚239表面;然后第四部分是3cm厚的炸药爆轰驱动机构(炸药爆轰装置质量为5kg);最外层的第五部分是1cm厚的铍(重量为2.1KG)加1cm厚的铀-238金属外壳(重量为2.6KG)。
原子弹设计
原子弹设计内容摘要本文将介绍一种新型内爆式原子弹的初步构想及设计,采用与以往不同的起爆方式,增加原子弹的裂变材料的裂变率,从而增加原子弹的爆炸当量。
关键词·新型·原子弹·内爆式·爆炸当量研究目的及主要创新点本文的主要内容是关于原子弹的能量提升。
在这样一个核武器逐步走下舞台的年代,对于一个初学者来说,设计一颗原子弹可能是最好的核物理学习途径。
我在去年完成《新型核聚变反应堆》的初步设想,但由于缺乏知识而暂时放弃验证等工作,所以转向研究原子弹,希望利用这个载体,将核物理的知识系统地学习。
因此,如果就本文而言,研究目的是利用新型结构提高原子弹的爆炸当量,而对本人而言,研究目的是学习核物理知识。
本文的原子弹是一种新型的内爆式结构。
我在前人的设计基础上大幅度改进,最大的变化就是在炸药层下加增铝粉爆炸层(即主要创新点)。
这样做可以使更多的裂变材料发生链式反应,从而达到增加爆炸当量的效果。
1.设计 (4)2.设计图 (25)3.加装推进装置 (38)4.参考文献 (46)5.附录 (47)原子弹是核武器之一,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。
本文的新型设计提高了爆炸当量,使其具有更大威力。
项目简介(将从项目摘要;该项目的选题是怎样确定的;设计该项目的目的和基本思路;该项目的研究过程;该项目应用了哪些科学方法、科学原理;该项目的主要贡献;他人同类研究的情况调查;进一步完善该项目的设想等8方面介绍该新型原子弹)1.介绍一种新型不同起爆方式的原子弹结构的基本想法和设计。
2.世界能源日益匮乏,但很多高能新能源看起来遥遥无期,原子弹作为人类20世界发明的高能武器,其提高能量的方法或许可以应用在发电等能源问题上。
为了寻求一种提高燃烧、爆炸等反应能量的通法,选题定为提高原子弹爆炸当量的新型结构。
3.目的:确定原子弹提高爆炸当量的方法基本思路:在裂变系统中,通过使裂变材料充分地进行链式裂变,从而达到提高爆炸当量的目的4.通过对以往公开资料的学习和对比,我发现在一颗普通的原子弹中裂变材料的裂变率只有20%,这也就使得它的爆炸效果远低于其具有的能量,所以提高裂变率就是提高它的爆炸。
原子弹设计
原子弹设计原子弹是核武器之一,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。
同时,各国都在研究高能、小巧的核弹头,例如:中国东风-31、俄罗斯白杨-M等。
要想原子弹小巧且高能,则需要从原子弹的设计方面考虑。
目前,原子弹主要有枪式结构和内爆式结构两种。
枪式结构原子弹1945年8月,美国投到日本广岛代号叫“小男孩”的原子弹采用的就是枪式结构,核装药为铀235,爆炸威力约为14000吨TNT当量。
从图中可以看出,枪式结构非常简单,2个分别为临界质量一半重量的铀235,炸药以及中子发生器等就组成了原子弹。
但它也有缺点,首先需要较多的核材料。
在正常密度下,纯铀235球体的临界质量约50千克,钚239球为15~16千克,一颗枪式结构原子弹至少需要临界质量的核装药。
其次是效率太低,两块铀还没完全合拢前,距离接近到一定程度,由于高压自由释放的一些中子就很容易引发链式反应、核爆炸,链式反应规模扩大的速度不算快,因此爆炸不够理想。
内爆式原子弹而内爆式结构原子弹,是较为理想的原子弹模型,其利用炸药的球面向心爆炸,使处于次临界状态的球形裂变材料的密度迅速增高到临界状态而产生核爆的一种压紧型原子弹。
在长崎爆炸的核弹胖子,是内爆式原子弹,使用了6.2千克钚239装药,用铀238包裹并充当中子反射层,核装药的周围均匀的放置了常规炸药,而这些炸药将在爆炸时同时起爆,引起内爆。
内爆使得钚被强烈压缩密度增加,达到了临界质量并开始链式反应。
相比枪式结构,内爆式结构更易于原子弹的轻量化,小型化。
但内爆式原子弹可以在结构上细化、优化,使其有更高的威力。
主要从炸药、中子源以及包裹层的细分来考虑。
若要让原子弹顺利的爆炸,就要使裂变材料的钚达到它的临界质量,炸药是原子弹中至关重要的一环。
目前主流炸药有黑索金(C3H6O6N6)、奥克托金(C4H8 O8N8)、特屈儿(C7H5N5O8)和太安(C(CH2ONO2)4)。
枪爆式钚弹:曼哈顿计划优先方案,核轰广岛的原子弹都得叫它声哥
枪爆式钚弹:曼哈顿计划优先方案,核轰广岛的原子弹都得叫它声哥1945年8月6日8时15分许,美国陆军航空兵(USAAF)第509混合飞行大队指挥官保罗·蒂贝茨(Paul Tibbets)上校,驾驶代号“伊诺拉·盖伊”(Enola Gay)的B-29“超级空中堡垒”战略轰炸机(序列号44-86292),在位于日本广岛上空9400米高度,投下了人类历史上第一枚用于实战的原子弹——“小男孩”(Little Boy)。
投弹前一天,机组站在“伊诺拉·盖伊”号轰炸机前合影,照片中叼着烟斗的即为保罗·蒂贝茨经过44.4秒的平抛运动后,“小男孩”在广岛市中心“志摩医院”(島病院)上空约580米的高度爆炸。
根据1945年公布的数字显示,“小男孩”原子弹在爆炸后,造成66000人当场死亡、69000人受伤(截止1945年12月时,死亡人数上涨到90000至120000)。
“小男孩”爆炸后盛开的蘑菇云从“小男孩”原子弹说起“小男孩”原子弹,是一种采用了“枪爆式”设计的铀弹,即将一块铀-235,通过发射药爆炸时产生的推动力,射到另一块铀-235上,当两块低临界状态的铀-235撞击到一起时,就会达到超临界状态,引发链式反应产生核爆炸。
“小男孩”原子弹(战后模型)“小男孩”弹体中部靠后的位置,有一块重39千克、长17.8厘米、直径15.9厘米、内径10厘米,由9层环状铀-235组成的空心圆柱体、又被称为“子弹”;弹体前部,有一块直径10厘米、长18厘米,由6层圆片状铀-235组成的圆柱体、又被称为“目标”。
当“子弹”后部的无烟发射药(由65%硝酸纤维素、30%硝酸甘油、3%凡士林和3%氨基甲酸酯组成)被引爆之后,会产生280000千帕的压力,推动“子弹”通过内径16.5厘米、长1.8米的“枪管”,以每秒300米的速度与“目标”撞击。
“小男孩”的构造组装中的“小男孩”原子弹,可见其部分内部结构关于“枪爆式”这一设计,其实并不是在“小男孩”上首次出现。
如何在家中制造核爆
如何在家中制造核爆
警告:本文将用图片的形式,生动形象地教你如何在家中制作原子弹爆炸的景象,并且如何安全拍摄。
效果如图:
第一步:从市场上买足量的菜花回家…
中间是一个无色透明的塑料瓶子,在里面塞满小灯泡,然后把菜花都粘在塑料瓶的外面,切记,要粘的密一些不要从外面看到塑料瓶…
第二步:从市场上买足量的棉花…
然后搞一根铁丝,把铁丝弯成一个圆形,然后把适量棉花绕在上面,见下图:
想办法把棉花绕着的铁丝固定到菜花塑料瓶上方的适当位置…
第三步:教你如何拍摄…
把房间里的其他光源全都关掉,只留下塑料瓶里小灯泡的光,就搞定了…效果如图:
现在,你也可以自己在家拍摄原子弹爆炸的照片了~~~。
原子弹核聚变技术
原子弹核聚变技术介绍聚变技术原子弹核聚变技术是一种非常先进的能源技术,它是指通过控制和利用原子核之间的强力互相作用,将两个轻元素的原子核聚合在一起,形成一个更大的原子核,并释放巨大的能量。
简单来说,核聚变技术就是将两个原子核融合在一起,形成一个新的更大的原子核,并在这个过程中释放出大量的能量。
这种能源产生的方式与常见的化学能几乎完全不同,其中释放的能量是化学反应中释放能量的数百万倍。
聚变技术的优势核聚变的能源技术被广泛认为是未来世界的主要能源来源,因为它具有许多重要的优势。
首先,聚变反应所产生的废物几乎是没有污染的。
其次,聚变反应所需的燃料可以从海水中提取,这意味着所有的国家都可以拥有这种能源。
此外,聚变反应所产生的能量是巨大的,比我们目前使用的能源产生的能量还要高得多,这些都是聚变技术具有的重要优势。
科学家们是如何实现聚变的?聚变技术的原理是如此简单,只需将两个原子核融合在一起就可以了,然而,实际上,实现这一过程并不容易。
目前,人类还没有找到一种完全可靠的方法去实现核聚变反应。
唯一已知的成功实现核聚变反应的方法是利用超导磁体,将氢等轻元素加热到高温并加以加压,使其成为等离子体,并进行持续高功率的微波或激光辐射,最终使它们融合在一起。
这种方法需要非常昂贵、复杂的设备,目前还没有被广泛应用。
进一步发展核聚变技术目前,世界各国正在积极开展科研,以进一步发展核聚变技术。
通过不断的创新和研究,科学家们正在寻找更好的方法来实现核聚变,并消除现有技术中的瓶颈。
这些瓶颈包括高温等离子体内的不稳定性、容器材料的磨损以及大量的能量损耗,这些都是令聚变技术难以实现的主要因素。
结语核聚变技术的发展有着重大意义和重要意义。
它不仅能够改变我们目前所依赖的能源生产方式,减少污染,而且可以让我们更好地利用我们的自然资源,为人类的未来带来更加美好的希望。
在未来的日子里,我们相信,科学家们会不断取得突破性的进展,让核聚变技术更快地变成可能。
用氦3材料造第四代核武器可1次炸毁数千广岛长崎
用氦3材料造第四代核武器可1次炸毁数千广岛长崎对于第四代核武器,目前已知的是,中、美、法、英、俄等五大核武器大国都正在研究中,如美国费米实验室、美国国家点火工程、欧洲核子中心以及俄罗斯的高能物理研究所等都在为新型核武器进行理论铺垫,目前已知的各国正在研制的第四代核武器主要当量可调弹头、“合二为一”弹头、干净的聚变弹、反物质弹、粒子束武器、激光引爆的炸弹、核同质异能素武器等。
其中比较主要的且容易实现的是第四代核武器有三种:金属氢武器、核同质异能素和以氦-3为基础的新型核聚变弹。
外国媒体普遍猜测,中国的第四代核武器研制可能倾向于上述三种形式,因为中国已经具备上述三种武器研制的科研技术条件。
金属氢武器,是将氢气在一定压力下转化为固态结晶体,然后使其爆炸,其威力相当于目前威力最大的化学爆炸物。
核同质异能素,同质异能素是指质量数和原子序数相同,在可测量时间内具有不同能量和放射性的两个或多个核素,其爆炸能量比高能炸药高100万倍。
由于以氦-3为基础的新型核聚变弹不使用原子弹爆炸的能量作为核聚变的反应条件,因而不产生剩余核辐射,几乎可作为“常规武器”使用。
而英美两国似乎也热衷于核武器小型化的研究,这使得世界变得更为“危险”。
2015年,日本《外交学者》网站突然刊文称,“许多国家都在悄悄的为第四代核武器寻找氦-3材料,得到这种无放射性沉降物的材料将成为世界新的霸主,而中国在这场竞争中,获得了胜利”。
该文章宣称,在2014年10月,中国嫦娥5号T1月球探测器成功实现了绕月飞行。
继美国和俄罗斯在20世纪70年代实现“绕月”后“返回”地球,中国也完成了这一壮举。
探测器将带回含有核燃料氦- 3的月壤,这些氦- 3的可以用来产生能量以及应用在下一代核武器中。
这使中国在太空竞赛中处于领先的位置。
印度前总统阿卜杜勒?卡拉姆(Abdul Kalam)曾表示,月球拥有着能产生比地球燃料十倍多的能量的氦-3。
1吨氦-3能够产生1万兆瓦的电力。
四代同堂
赵忠尧:世界欠他一个诺贝尔奖,时代欠他一枚“两弹一星”勋章
赵忠尧是与“诺贝尔奖”擦肩而过的研霸。1929 年,他在实验研究中首先发现:当硬g射线通过重 元素时,存在着反常吸收,并产生一种特殊辐射。 这些工作说明其是正电子发现的先驱,遗憾的是, 当时并没能受到足够重视。两年之后,赵忠尧的 同 学 菲 利 浦 ·安 德 逊 因 观 测 到 正 电 子 的 足 迹 而 获 得 了诺贝尔物理奖,而这个最先发现正电子的人— —赵忠尧却被遗漏了。
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第 一 代 : 裂 变 弹 即 原 子 弹 。 235,在化学炸药爆炸力的推动下迅速合拢而形成超临界状 态。例如,沿着一管子可以把亚临界的裂变材料推进到另一
块球状亚临界裂变材料块中,也就是射进“枪管”,投在日
有两种或三种类型:枪式原子弹、内爆式原子弹 和加强型原子弹。从原理上说是前两种,从名称 上说增加第三种。如下面3图所示。
• 张劲夫同志为我国和中科院的科技事业发展做出了不 可磨灭的重大贡献。在他的领导下,中科院在制定 “十二年科技远景规划”、参与“两弹一星”研制过 程中发挥了不可替代的重要作用。张劲夫同志尊重知 识、尊重人才,在当时非常困难的条件下,帮助解决 科研人员的工作和生活困难,并敢于担当,保护了一 大批科学家免受政治冲击。(中科院院长、党组书记 白春礼评价)
历史影响
日本于1945年8月15日宣布无条件投降,9月2日签署投 降书。第二次世界大战至此结束。但是核武器从此开始威 胁全人类。
截至2010年,死亡的人数:广岛接近27万,长崎已逾14 万。……
bia是什么意思
bia是什么意思bia 是什么意思?美国军方曾经研制了一种特殊的原子弹,当把它投向目标之后,它就会在空气中剧烈燃烧,而它产生出来的高温、高压的气体则以原子弹的形式继续向四周喷射。
那时候,你就知道原子弹其实和放烟花差不多,只要手中有足够的氢元素,任何东西都可能被点着!但是如果没有及时扑灭火焰呢?原子弹又将给世界带来怎样的灾难!今天小编为大家整理了一篇关于原子弹的文章,希望对您有所帮助。
B1B2型原子弹也叫作钻地核弹,是美苏两个超级大国用来威慑全球的武器。
这种原子弹外壳由镍铬合金构成,内部装填的是铀235或钚239等重核材料。
它与普通原子弹最主要区别在于:它的外层坚硬无比,即使穿透坦克装甲车辆也毫发无损;里面却是一团炽热的火球,甚至连钢铁也能融化掉。
因此,这种原子弹既可摧毁城市建筑物,又可破坏敌方工业设施,还具备极强的杀伤力。
中国在1965年6月17日第一颗氢弹爆炸成功;1967年6月17日第一颗原子弹爆炸成功;1970年4月24日第一颗氢弹空爆试验成功;1974年8月29日第一颗原子弹地下井爆炸成功;1985年10月16日第一颗导弹核武器试验成功……1999年9月21日20时40分,我国第一艘载人飞船神舟五号顺利升空并安全返回,航天员杨利伟乘坐飞船绕地球14圈,行程60万公里,历时21小时27分钟,创造了中华民族的飞天纪录。
2003年10月15日7时30分,我国自行研制的第二代战略导弹核潜艇下水仪式在江南造船厂举行。
这次下水的核潜艇是中国海军的新锐,它采取了许多先进技术,性能优异,是中国海军走向深蓝的保证。
2005年10月12日18时05分,我国首枚运载火箭长征三号乙运载火箭在酒泉卫星发射中心点火起飞,将中国第一颗新技术试验卫星——“实践十号”送入太空预定轨道。
2007年5月25日1时0分04秒,我国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭,成功将第三颗北斗导航卫星送上太空。
2008年9月25日22时57分,我国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭,成功将第七颗北斗导航卫星送上太空。
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现代最新内爆式原子弹弹芯设计
先说原子弹,燃料是铀235或钚239,铀235做的原子弹保存期上亿年,钚-239,半衰期为2.41万年,常被用制核子武器,纯度必须90%以上,被分开保存为多个不会发生裂变的亚临界质量,以避免象TNT一样引爆,不是核爆炸。
原子弹制造:钚239原子弹的爆炸临界质量是5千克左右,为半径2厘米的球。
有了核部件、经过精心计算试验验证的常规化学炸药部件,能可靠地把铀-235压缩到临界体积,还是不够引爆原子弹。
还必须有专门设计的点火中子源装置。
不然的话,铀部件临界后开始链式反应。
为了使核爆炸能量释放达到最大值,应该使链式反应的代数达到要求。
如果在达到的要求的代数之前,核材料由于热膨胀而变为亚临界状态,那么这颗“原子弹”就成了臭弹。
万吨级爆炸能量的99.9%以上是在链式反应的最后7代释放出来的,其时间约为0.07微秒。
点火装置的作用很关键,它在开始时给裂变材料注入足够多的中子,这样就能使随后产生的中子数足够多,不致造成“臭弹”。
要想发生核爆炸,还要有中子源帮忙。
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