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朝鲜为什么这时候试射氢弹,氢弹为什么不直接用氢制造

来源:整理 时间:2022-08-08 13:29:44 编辑:金融知识 手机版

比如说世界上第一枚氢弹——美国的“迈克”核聚变爆炸实验装置,由于当时核聚变材料氘和氚尚未实现金属化,这枚氢弹只能使用大量液态氘和液态氚,整个装置重达82吨。原因很简单——因为直接用单质氢制造的氢弹不会发生核爆炸,而威力巨大的金属氢又难以获得,所以只能采用氢的同位素氘和氚来做氢弹的核聚变反应材料。

1、于敏在氢弹贡献这么大,为什么这么晚才得奖?

于敏在氢弹贡献这么大,为什么这么晚才得奖

凡是涉及国家最高机密的工程,科学家们都要实现做好默默无闻一辈子,做一辈子无名英雄的存在。因为出于对工程的保密,曾参与国工程的科学家们不仅人身自由受到限制,而且还不能跟朋友亲戚、甚至是家人有过多的接触,谈话、书信更是要被严格监视起来,这都是为了国家安全着想,毕竟要是工程刚一完成就开始表彰参与人员,这样一来敌国就知道了有谁参与了这项机密工程,到时候只要派出间谍,色诱也好、财诱也罢、甚至是绑架威胁,都会迫使你把自己负责的核心机密吐露出来。

一旦吐露了核心机密你就成为了叛国贼,这个时候自己的国家就呆不住了,而要想得到敌国的庇护就需要吐露更多机密甚至拉自己的同事下水,这样一来简直就是泄密无底洞,所以一般参与国核心机密工程的科学家,只有到了这项机密工程解禁之后,之前所做的贡献才会开始被表彰,而这个年数却非常久远,久远到很多当初参与国的科学家都活不到自己被表彰的时候。

2、氢弹为什么不直接用氢制造,而要用同位素氘和氚?

氢弹为什么不直接用氢制造,而要用同位素氘和氚

原因很简单——因为直接用单质氢制造的氢弹不会发生核爆炸,而威力巨大的金属氢又难以获得,所以只能采用氢的同位素氘和氚来做氢弹的核聚变反应材料,需要特别说明的是氘和氚在高压环境下只能以液态形式存在,常压环境下则是气态的(氘气和氚气),因此只能将这两种氢同位素金属化才能实现氢弹实用化,否则一枚威力为1000万吨TNT当量的氢弹重量将会超过80吨。

比如说世界上第一枚氢弹——美国的“迈克”核聚变爆炸实验装置,由于当时核聚变材料氘和氚尚未实现金属化,这枚氢弹只能使用大量液态氘和液态氚,整个装置重达82吨!氘和氚的金属化从原理上来说是非常简单的,氘的金属化原理是这样的:首先需要准备熔化的金属锂,将其放置于反应器内,然后向反应器通入高纯度氘气,当金属熔体锂被氘化并冷却后就得到了金属化的氘——Lithiumdeuteride98atom%D,即氘化锂6,这种工艺俗称“氚气曝射法”,

氚的金属化要比氘复杂的多,首先需要准备锂锭,然后放到超重水核反应堆里接受核辐射,俗称“热原子反冲氚化法”,当锂锭含氚丰度达到98%以后就能实现氚的金属化,得到氚化锂金属。当然了,金属氚也可以用氚气像制备氘化锂那样获得,俗称“氚气曝射法”,只不过得到的氚化锂丰度很低,不足以在核爆中与氘化锂发生核聚变反应,

氘化锂的点火温度为4000万℃,氚化锂则为5000万℃,这也是氢弹必须使用原子弹进行引爆的原因,同时也是人类掌握可控核聚变的技术瓶颈。▼下图为氢弹的核聚变材料同位素氘的金属化产物——氘化锂6,同位素氘和氚能做为氢弹核聚变材料的原因正是它们很容易实现金属化,而单质氢的问题在于难以像同位素氘和氚那样实现金属化,

那么问题就来了:能不能像氘和氚那样使用金属锂来实现单质氢的金属化,用来取代氢弹中的氘和氚呢?答案是否定的,原因有两个,第一个是开头说到的单质氢并不会发生核聚变反应,所以用单质氢制造出来的核弹本质上还是一枚核裂变爆炸的原子弹,无法成为威力巨大的氢弹。第二个原因是氢很难实现金属化,如果非要用单质氢绑在原子弹上,那么这样的原子弹就会像美国“迈克”一样非常非常重,既没有实战意义,也达不到放大原子弹威力的效果,

换句话说就是即便单质氢实现了金属化也不能成为氢弹的核聚变装药,而是单纯的“氢炸弹”。“氢炸弹”与氢弹的区别在于“氢炸弹”属于传统化学炸药装填的炸弹,爆炸方式是传统的含能材料化学爆炸;氢弹则是采用核装药装填的物理爆炸装置,爆炸方式为核裂变引发核聚变反应爆炸,但是它们具有一个共同点——威力一样巨大!这就意味着如果金属氢成为现实,那么原子弹和氢弹这样的核武器就会被取代,届时也就没有把金属氢拿去装在氢弹里面的必要了,直接用金属氢来做为爆炸装置的装药。


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