核弹(造原子弹真的很难吗?美国找来2个普通人做绝密试验,结果很意外)
2023-04-24 富美财经 浏览量:次
截止目前,全世界合法拥有核武器的只有五个国家,这让我们意识到:核武器的研制似乎是一个巨大且艰难的工程。
但是,造原子弹真的很难吗,普通人是否也可以?
上世纪的美国考虑到这一点,由于忌惮于自己的“世界霸权地位”被抢夺,还特地找来两名普通的大学生,进行了绝密的试验。
美国的“第N国计划”
先说结论:美国在1964年开始的一项名为“第N国计划”的试验,证明了没有核物理知识的普通人,完全可以在有限的时间内研究出核武器。
在1964年以前,只有英法美苏四个国家拥有核武器。但是这些国家却以核武器为手段进行国家利益的争夺。
1962年爆发的古巴导弹危机中,美国和苏联互相的核威胁使得人类陷入了濒临毁灭的境地。虽然古巴导弹危机最后以双方的妥协而解除,但是这让美国在内的世界各国都陷入了对核武器的反思和启示,各个国家相继开展了对核武器的研制研究。
1964年,中国成功引爆第一个原子弹之后,美国害怕马上有第6个、第7个甚至是第N个国家也能造出原子弹,那么美国在世界上就失去了绝对的霸权优势,所以便有了这个名为“第N国计划”的试验。
美国进行这次的试验,就是为了测试,在没有专业的核武器知识,只有公开的核武器的知识和材料下,是否可以有技术人员可以研究制造出原子弹。
在1964年,美国官方找了两名刚毕业的物理学博士分别叫做多布森和塞尔登。他们虽然主修物理,但是对核物理并不是很了解,一个甚至准备在毕业之后就去当兵。
经过筛选和准备,这两个人被秘密关在一间实验室中进行研究,他们只能使用国际上公开的核武器信息或者是出版的书籍,不可以向有经验的专家请教。这应该是一个很艰巨的任务,但是令人意外的是,他们却很容易就找出了核武器的技术资料。
1966年底,在这两位博士参加这一计划两年多后,他们提交了一份简明扼要,并且可操作的报告。
报告中的原子弹研制
原子弹爆炸的研究有两种方法,分别是枪式原子弹和爆破式原子弹。
枪式原子弹原理相对简单,就是模仿子弹,将核燃料分别放在“子弹”形状的容器两端,然后在尾部装上炸药。
当点燃炸药,爆炸产生的威力将尾部的那一半核燃料向另一半快速推去,燃料结合从而产生核爆。这个办法可操作性性很强,但是推动速度必须要满足核爆炸的速度,否则也无法导致核裂变。
爆破式原子弹则是采用爆破法,将核燃料用球形状的容器包裹,同时外面再包一层挤压物质,最外面一层还包裹炸药。
当点燃最外部的炸药的时候,通过爆炸的威力挤压核燃料,使其达到核裂变的密度从而产生核爆。这个办法对技术的要求更高。
在“第N国计划”中,多布森和塞尔登最开始想的是较简单的枪式原子弹,但是后来由于很多现实原因的制约,又选择了一种爆破式的原子弹研制。
他们在1966年底提供的报告中,对制造原子弹所需要的材料进行非常详细列举,甚至包括材料的数量,重量,纯度,尺寸等,报告中也列举了制造原子弹的具体操作方法,以及如何生产等问题。
这份报告详细到美国的军工厂完全可以按照报告直接进行原子弹的制造,并且预估制作的最终成品和美国当初生产的“小男孩”核武器的威力不相上下。
那么简单就可以研究出来
从美国的这个实验结果可以看出,原子弹的研究其实并不难,那为什么至今还只有几个国家可以制造原子弹?
核武器的制造难度并不在技术原理和技术过程,就当时来说,原子弹的爆炸原理已经是公开的消息,原子弹爆炸的关键在于材料的收集和工艺的制造。
原子弹的制造工程,系统庞大,而且流程繁琐,制造、生产、试验等大的环节下又有着非常多的子过程,但是首先我们需要获取——比如铀235的核燃料。
铀235是核爆炸的必需,它是目前已知的唯一天然可裂变的核材料。铀235在中子的撞击下会发生裂变,产生新粒子,同时释放中子和能量,而释放出来的中子继续撞击铀235,如此反复下将会产生巨大的能量,并产生核爆。
但是铀235提取难度非常高。因为自然界中大部分是铀238,铀235的含量很少,一般都是通过铀238提炼。由于铀238比铀235多了三个中子,稳定性更强,所以需要使用离心机,并进行长时间的提炼才能获得铀235。
铀矿在世界上分布的也不多,其中的一半以上都在澳大利亚和加拿大,我国只有部分的铀矿分布。从铀矿从地里被勘探到矿石开采出来,再到经过一系列化学反应分离出高浓度的铀-235。
整个工艺过程,不仅漫长,而且充满了危险。一般来说,制造一枚原子弹,需要至少3000吨高品质的铀矿石。
除了原材料,供给提炼的供离心机制造材料很麻烦,需要人力和财力才做到;投入使用后也需要大量的电力维持运行,这不是个人或者是团队可以支撑的,需要的是国家的支持和力量。
我国的原子弹制造
爱因斯坦曾经说过,如果他知道他的理论会帮助人类研发出原子弹,那么他愿意成为一个锁匠。
时代发展到了今天,原子弹已经变成了国家之间相互抗衡,维持和平的需要。 为了维护国家的利益,不同的国家都试图研制原子弹,但是工艺和材料等才是原子弹制造中“卡脖子”的关键难点,也只有集国家之力才可以造出来。普通人甚至是很多国家,都没有这样的财力和举国的支持力。
我国第一颗原子弹使用的是爆炸式的原子弹,核材料用的是两颗总重约15公斤、体积只有橙子大小的铀-235半球,通过半球最外壳的炸药爆炸将两个半球紧紧挤压在一起,达到临界质量,从而引发核爆炸。
当初对这颗铀球,要求加工精度和国外的机器加工一样高,但是那个时代我国还没有精密数控机床,必须依靠人力,用球面机床加工出这颗铀球。
为了完成这最重要的任务,我国从全国海选寻找能完成这个任务的人才,最终依靠一名叫原公浦工人的手力,让核心部件的精确度、尺寸等所有数据全部都达到了原子弹的设计指标。
1964年的10月16日,我国的第一颗原子弹爆炸成功,在当时严峻的形势下,我国从事原子弹研究的人员,凭借着专业的知识储备,不懈的努力试验,和为国奉献的坚定精神完成了这项“不可能的任务”。
除了1999年被授予“两弹一星的”23位科学家功勋,还有更多不能说出名字的科研工作者、工程师、工人以及他们的家人,共同完成了这项使命。我国核武器的研发成功来之不易,所有为原子弹制造贡献了力量的中国人都是担负了国家的使命,保卫了祖国安全的英雄。
总之,原子弹的研制不仅仅是原理和方法的问题,它的背后是要有国家支持进行的材料和工艺制造的,普通人根本无法完成这个研制,就像美国“第N国计划”中的那两个物理博士,也只是提出了报告方案,无法自己研制一样。
我国的原子弹成功背后是国家和无数人民的付出,那么你还知道我国原子弹爆炸的哪些背后故事呢?
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