核武器主要由三大部分组成。一部分是核战斗部,一部分是投射工具,再一部分是指挥系统。这三大部分中,难度最大,最重要的是核战斗部。没有核战斗部,就不可能有核武器。但是,有了核战斗部,而没有相应的投射工具,也不能说是掌握了核武器。核弹的投射工具与一般炸弹的投射工具不同,前者要求投射距离要远、运行轨道要高、投射地点要隐蔽、投射攻击目标要准。在20世纪50年代,一般认为,远程战略轰炸机、中远程导弹、核潜艇是投射核武器的三大有效工具。
可发生核裂变、核聚变的物质可通俗的称为核物质。
核裂变:
是指由重的原子,主要是指铀或钚,分裂成较轻的原子的一种核反应形式。
核聚变:
当两个质量数A较小的轻原子核聚合成一个较重核,如氢,氘(2H或D),氚(3H或T)
或氦的同位素3He等,融合生成4He核时,由于比结合能(Binding energy per nucleon)
的增大,可以释放出大量能量
但是,由于需要克服库仑势垒(Coulomb barrier),融合反应只有当反应核彼此以高速
相撞时才能产生
1934年,拉塞福(Rutherford)和其它物理学家及化学家一起,用加速器加速2H核轰击
氘靶,产生了下列反应:
2H + 2H -> 3H + 1H + 404MeV(1)
2H + 2H -> 3He + 1n + 327MeV (2)
两个反应几乎以同样的机率产生
如果用被加速的3H或3He轰击氘核,可产生反应:
3H + 2H -> 4He + 1n + 1758MeV (3)
3He + 2H -> 4He + 1H + 1834MeV(4)
这些核反应中确实都放出了比化学反应高百万甚至千万倍的能量,但是要加速很多
入射粒子才能引起一次反应,因此用来加速入射粒子所需的能量远超过核反应中获
得的能量
在高温及高压的条件下,例如太阳的中心,温度高达15x107K,压力达3x1011atm,在这环
境下氢核的平均动能可达keV量级,融合反应就易进行得多这种由于热运动而产生的
融合反应叫做热核反应
1944年,科学家费米(Fermi)曾算出在地球条件下,2H本身的点火温度将高达4亿K,如果
利用截面更大的,(3)式的氘-氚反应,所需温度可降低一些,但仍接近一亿度可见实现热
核反应对温度的要求是很苛刻的
有一个获得所需温度的办法在1945年就知道了,就是利用裂变弹(原子弹)所造成的高
温,使氘-氚在足够高的温度下产生融合,这就是热核弹(氢弹)的原理
不过,由于氚是一种半衰期仅为12年的放射性同位素,在自然界并无出产,只能通过锂-6
(6Li)吸收中子的核反应:
6Li + 1n -> 3H + 4He(5)
制造出来,所需的中子则来自裂变反应或(3)式的融合反应
要注意的是,由于用此方式所制得的氚数量有限,因此只有少量的氚和氘反应
所以,如果想进一步加强氢弹的破坏力,则可利用氘-氚反应产生的高能中子(14MeV)
来照射238U,使其产生裂变,放出能量,并在每次裂变中可放出高达四个中子
(虽然 238U在热中子的撞击下不会裂变,但在快中子(动能>12MeV)的撞击下则可裂变)
由于此种氢弹经历了三重的核反应: 裂变-融合-裂变,因此这种氢弹又称为"3F弹",
即是Fission-Fusion-Fission
一般的氢弹的结构是:中心是一个裂变装置(压拢型或压紧型),其外围则被一层氘化锂(6Li2H)
覆盖着
而3F弹则在外面再覆盖一层用238U制造的外壳。
“小男孩”结构
1945年8月,美国投到日本广岛的那颗原子弹(代号叫“小男孩”)采用的就是枪式结构,弹重约4100公斤,直径约71厘米,长约305厘米。核装药为铀235,爆炸威力约为14000吨三硝基甲苯(TNT)当量。在枪式结构中,每块核装药不能太大,最多只能接近于临界质量,而决不能等于或超过临界质量。因此当两块核装药合拢时,总质量最多只能比临界质量多出近一倍。这就使得原子弹的爆炸威力受到了限制。
另外在枪式结构中,两块核装药虽然高速合拢,但在合拢过程中所经历的时间仍然显得过长,以致于在两块核装药尚未充分合并以前,就由自发裂变所释放的中子引起爆炸。这种“过早点火”造成低效率爆炸,使核装药的利用率很低。一公斤铀235(或钚239)全部裂变,大约能释放18000吨三硝基甲苯(TNT)当量的能量,一颗原子弹的核装药一般为15~25公斤铀235(或6~8公斤钚239),以此计算,“小男孩”的核装药利用率还不到百分之五。
铀在正常压力下的密度约为19克/立方厘米。在高压下,铀可被压缩到更高的密度。研究表明,对于一定的裂变物质,密度越高,临界质量越小。根据这一特性,在发展枪式结构的同时,还发展了一种内爆式结构。在枪式结构中,原子弹是在正常密度下用突然增加裂变物质数量的方法来达到超临界,而内爆式结构原子弹则是利用突然增加压力,从而增加密度的方法达到超临界。
在内爆式结构中,将高爆速的烈性炸药制成球形装置,将小于临界质量的核装料制成小球,置于炸药中。通过电雷管同步点火,使炸药各点同时起爆,产生强大的向心聚焦压缩波(又称内爆波),使外围的核装药同时向中心合拢,使其密度大大增加,也就是使其大大超临界。再利用一个可控的中子源,等到压缩波效应最大时,才把它“点燃”。这样就实现了自持链式反应,导致极猛烈的爆炸。内爆式结构优于枪式结构的地方,在于压缩波效应所需的时间远较枪式结构合拢的时间短促,因而“过早点火”的几率大为减小。这样,内爆式结构就可以使用自发裂变几率较大的裂变物质,如钚239作核装药;同时使利用效率大为增。
“胖子”结构
美国投于日本长崎的那颗原子弹(代号叫“胖子”),采用的就是内爆式结构,以钚239作核装药。弹重约4500公斤,弹最粗处直径约152厘米,弹长约320厘米,爆炸威力估计为20000吨三硝基甲苯(TNT)当量。
原子弹的进一步发展就是氢弹,或称为热核武器。氢弹利用的是某些轻核聚变反应放出的巨大能量。它的装药可以是氘和氚,也可以是氘化锂6,这些物质称为热核材料。按单位重量的物质计,核聚变反应放出的能量比裂变反应更多,而且没有所谓临界质量的限制,因而氢弹的爆炸威力更大,一般要比原子弹大几百倍到上千倍。
不过热核反应只有在极高的温度(几千万度)下才能进行,而这样高的温度只有在原子弹爆炸时才能产生,因此氢弹必须用原子弹作为点燃热核材料的“雷管”。氢弹爆炸时会放出大量的高能中子,这些高能中子能使铀238发生裂变。因此在一般氢弹外面包一层铀238,就能大大提高爆炸威力。这种核弹的爆炸,经历裂变一聚变—裂变三个过程,所以称为“三相弹”。它的特点是成本低、威力大、放射性污染多。
还有一种新型核弹,即所谓中子弹。中子弹实际上可能是一种小型氢弹,只不过这种小型氢弹中裂变的成分非常小,而聚变的成分非常大,因而冲击波和核辐射的效应很弱,但中子流极强。它靠极强的中子流起杀伤作用,据称能做到“杀人而不毁物”。原子弹是用铀制造的,也可以用钚制造,但钚是通过铀而制得的。而氢弹则必须用原子弹来引。因此,归根结帮,核武器、热核武器的制造都离不开铀。因此,在过去,在今天,在今后相当长一个时期内,最重的天然元素之所以重要,首先在于军事上的需要。望采纳。
你说的应该是聚变二相核武器,即氢弹。
氢弹的聚变装药不含你说的氙和氪,其聚变装药是氘化锂,这是一种常温下为固态的物质。
氘化锂中的锂是锂的同位素锂6,其和氘在反应前,由于前级原子弹裂变的快中子的冲击裂变而产生氚,氚和氘聚变成氦,产生巨大的聚变能量。
在美国研制的氢弹中,有少量添加氚在聚变装药中的文献说法,据说可以提高实际聚变爆炸时的聚变材料的利用效率。
下面有关氪和氙的问题:
氪和氙是裂变核武器(或二相聚变弹初级)中的铀或钚装药裂变产生的,由于铀和钚的不同性质,产生的氪与氙的比例是不同的,对于地下核试验来说,由于固体的粉尘等爆炸废料都被封闭在地下核试验井中,难以侦测,而氪与氙则是气体,可能渗透过土壤,散播到大气中。因此,通过侦测大气中的氪与氙的比例关系(并分析其中有些特定的同位素),就可以推测核试验中的裂变材料是铀235还是钚239
检测空气中的放射性核素的常用仪器是放射性核素监测系统,原理不加赘述。
原子弹的四种危害:
1冲击波 40%-60%
2热辐射 30%-50%
3原始粒子辐射 5%
4残留放射性(放射性尘埃) 5%-10%
热辐射
核武器的爆炸会伴随有大量的电磁波辐射爆发,分布在可见光波段,及红外的和紫外的波段上。主要的伤害机制是造成灼伤及对肉眼的伤害。在晴朗的天气下,作用范围可超过冲击波。辐射光的能量是如此之强,它可以在冲击波留下的废墟中再制造一场大火。而热辐射所作用的范围,随武器当量的增加而显著地增长。
由于热辐射线是以直线传播的,所以任何不透明的物体都可以成为有效的壁垒阻止其传播。但是,如果空气中有雾气,这些小水珠可以散射辐射线使其向四面八方传播,于是所有的壁垒都会显著地丧失作用。 当热辐射线作用于一个物体时,部分的能量会被反射,部分被传导和转化掉,而剩下的会被吸收。吸收的比率取决于物体的特性和颜色。一个薄片状的物体可以将大部分的能量传导掉,同时浅颜色的物体可以反射许多辐射,它们受到的伤害都会小一些。对辐射线的吸收造成温度在表面的迅速升高,例如木材、纸张、织物等都会被点燃和烤焦。如果恰好这种物质是不良导体,那么加热现象只会在表面产生。 事实上,物质是否被点燃还仰赖于热辐射持续的长短,物质的厚度和包含的水分。在近距离上,所有的物质都会被加热蒸发,而在最远的距离上,只有最容易点燃和最脆弱的物质才会受到伤害。火灾并不一定只是热辐射线产生的,冲击波造成的混乱气流,也可能诱发大火。在广岛轰炸中,就有一场空前巨大的火灾,持续了20分钟。火焰加热空气使其上升,周围的空气填补这一真空,造成持续的指向爆心的强风。然而这种现象并不时核爆炸所特有的,在二战的大轰炸中,大量的燃烧弹或经常发生的森林火灾中的烈焰也能造成大风。
电磁脉冲
人类首次使用的核武:“小男孩”γ射线通过康普顿散射效应将电子反冲加速,得到高能的电子。这些电子被地磁场捕捉,在地表以上20到40公里的高度上产生共振。周期性振动的电子即可产生连续的电磁脉冲(EMP),持续大约1毫秒。下一个持续大约1秒数量级的效应是,大量的长条形的金属物体(如电缆),在电磁波通过时会像天线一样工作并产生高压。这些强大的短暂的高压,可以摧毁未经屏蔽保护的电子设备甚至是电线本身。但这种可怕的电磁脉冲对生物的影响人们却不甚了了。另外灼热的空气破坏了电离层,也会使无线电通讯受到影响。
唯一能够保护电子设备不受脉冲摧毁的措施是将其完全包裹在良导体内,或别的形式的法拉第笼内。当然,对于无线电通讯设备来说这是不可能的,因为它将收不到任何讯号。最大当量的核弹被用来实现大面积的,甚至是洲际范围的电磁轰炸。
原始粒子辐射
核弹空爆中,大约5%的能量,以最原始的粒子和γ射线形式辐射掉了。裂变弹和聚变弹的中子辐射有很大不同。然而γ辐射的结构,无论是在这类爆炸式的核反应中,还是短半衰期的物质衰变中都是类似的。核反应粒子辐射随距离衰减快的原因,一个是它们的散布面积正比半径立方,强度即正比半径立方的倒数,一个是它们被大气强烈地吸收和散射。
粒子辐射的结构也与距离有关,在近爆心的地点,中子辐射强于γ辐射,但随着距离的增加,中子-伽玛比将减小。最终,中子成分与γ成分相比即可忽略。要注意的是,上述的这些距离,并不随爆炸当量的增加而有十分显著的变化。因此,越大当量的爆炸中,原始粒子辐射的效果就越不显著。在大块头的核弹中,譬如大于50kt,冲击波和热辐射的威力使得粒子辐射机制相形见绌,以至于被忽略。
放射性尘埃
剩余的放射性残骸通过两种效应杀伤:放射性尘埃和中子感应机制,剩余粒子放射线从下列物质中产生:
裂变产物。裂变产物是由铀或钚在裂变反应中产生的中等质量的同位素。在裂变反应中,实际上产生的产物有超过300种。大多数是放射性的,且半衰期的长短不一,区别很大。短则几分之一秒,长则在数年内都有致命的放射性。它们衰变的经典机制是释放beta和γ射线。1千吨的当量中,有大约60克的放射性裂变产物。引爆一分钟之后,裂变产物的放射性等同于3千万公斤的镭同时衰变,也就是大约11E21Bq。
未裂变的装药。裂变物质的利用,在核武器中可谓是很不充分,大量的铀和钚在裂变前就被炸得四分五裂。这些核装药,以alpha衰变的形式缓慢地辐射,而它们的重要性也相对较小。
中子感应效应。当一个原子核在中子爆发的时候捕获了中子,作为一种已知的必然机制,它将变为放射性并在较长的周期内放射beta和γ射线。中子爆发作为最原始的核放射线,必将引起残留的中子感应效应。另外,环境物质,如土壤、空气和水,也将被感应激发,这取决于它们的化学成分和距爆心的距离。举例来说,在近爆心的地区,土壤中的矿物质由于中子爆发会变成有致命放射性的同位素。这是由于多种元素具有中子捕获能力,像钠、锰、铝和硅这样的元素,都存在于土壤中且参与了中子感应效应。但这种效应并不重要,因为它只限于很有限的一块区域内。
在近地面的爆炸中,大量的土壤或水分将被火球加热蒸发,上升成为放射云。这些物质凝结后,由于混合了裂变产物和中子感应产物,将变得具有放射性。较大的颗粒将在24小时内沉降到爆心附近(也与风速和天气有关),而较小的颗粒有可能会在全球大气系统中漂流数周以至数月。一些当地沉降物覆盖的面积会远远大于热辐射和冲击波的范围,特别是在大当量的核爆中。在水面附近的核爆中,尘埃颗粒将较小,下落的比例将较小,而分布的面积就会比较广大。大量海水中的盐和一些水分,可以作为凝结核,引起当地的降雨从而使当地的核沉降大大增加。
全球放射性沉降的生物学破坏作用是由长半衰期的同位素在生物体内的富集主导的。像锶-90或铯-137这类元素,通过食物等进入人体。化学上,这些同位素和钙很像,他们会被误认为钙,而被吸收并沉积在骨骼中。这些高放射性的物质将会造成例如像白血病一类的放射性疾病。全球沉降的伤害效果毋庸置疑是小于当地的放射尘埃的。
在普遍的情况下,冲击波和热辐射的杀伤将远大于放射线的伤害。但是,放射线的辐射伤害比冲击波和热辐射更加复杂,人们对它也存在误解。各式各样的生物变异将在辐射区内的动物中发生。全身摄入高剂量放射性元素的个体将会立即死亡,其他摄入剂量较少的个体将会苟活,但也会随后来的并发症而死去。
胖子(Fat Man )
第二次世界大战时美国在日本长崎投掷的原子弹的名称。名字是由于丘吉尔体形的启发。1945年8月9日,即广岛首枚原子弹爆炸后三天,由查理士·斯文尼(Charles Sweeney)驾驶的B-29超级空中堡垒轰炸机“伯克之车”(Bockscar)在长崎上空三万一千英尺(9000米)投下。
在日本当地时间早上十一时零二分,在1,800_(550米)高度爆炸。“胖子”是人类历史上第二次使用的核武器,亦是至今为止最后一次在实战中使用的核武器。
胖子长10 英尺八_(325米),直径五英尺(152米),重10,000磅(4545公斤)。释放的能量约相等于20000吨的 TNT烈性炸药,即大概为84 ×10^13 焦耳,比投掷在广岛的首枚原子弹稍多。
由于长崎地势多山,造成的损害比平坦的广岛较低。约四万人直接死于胖子的原爆,约二万五千人受伤。约7000平方米之建筑物被夷平。之后数万人死于核子尘埃放射引起的癌症。
扩展资料:
“胖子”结构:
美国投于日本长崎的那颗原子弹(代号叫“胖子”),采用的就是内爆式结构,以钚239作核装药。弹重约4500公斤,弹最粗处直径约152厘米,弹长约320厘米,爆炸威力估计为20000吨三硝基甲苯(TNT)当量。
原子弹的进一步发展就是氢弹,或称为热核武器。氢弹利用的是某些轻核聚变反应放出的巨大能量。它的装药可以是氘和氚,也可以是氘化锂6,这些物质称为热核材料。
按单位重量的物质计,核聚变反应放出的能量比裂变反应更多,而且没有所谓临界质量的限制,因而氢弹的爆炸威力更大,一般要比原子弹大几百倍到上千倍。
不过热核反应只有在极高的温度(几千万度)下才能进行,而这样高的温度只有在原子弹爆炸时才能产生,因此氢弹必须用原子弹作为点燃热核材料的“雷管”。
氢弹爆炸时会放出大量的高能中子,这些高能中子能使铀238发生裂变。因此在一般氢弹外面包一层铀238,就能大大提高爆炸威力。这种核弹的爆炸,经历裂变一聚变—裂变三个过程,所以称为“三相弹”。它的特点是成本低、威力大、放射性污染多。
还有一种新型核弹,即所谓中子弹。中子弹实际上可能是一种小型氢弹,只不过这种小型氢弹中裂变的成分非常小,而聚变的成分非常大,因而冲击波和核辐射的效应很弱,但中子流极强。它靠极强的中子流起杀伤作用,据称能做到“杀人而不毁物”。
原子弹是用铀制造的,也可以用钚制造,但钚是通过铀而制得的。而氢弹则必须用原子弹来引。因此,归根结帮,核武器、热核武器的制造都离不开铀。因此,在过去,在今天,在今后相当长一个时期内,最重的天然元素之所以重要,首先在于军事上的需要。
-原子弹
-胖子
如果用原子弹把金星轰回正常的旋转方向和轨道,会有生命么?这是一个有趣的问题。
我们都知道金星的自转方向是和地球是相反的,还有就是金星绕太阳公转的轨道是一个很接近正圆的椭圆形,偏差不超过1°。而且,金星和地球一样也是在太阳系的宜居带,那么,如果金星的自转方向和公转轨道变成和地球差不多,那会不会有生命呢?
有生命的条件,就是要有适宜的气温、水和氧气。适宜的气温,因为金星也在宜居带,所以气温还是适合生命存在的,注意是生命,没说是人类哦。然后,就是水和氧气了,金星上可以说没有水和氧气的存在,而金星的大气中绝大部分是二氧化碳。
那么,改变金星的自转和公转是否就能有水和氧气呢?
这个很难说,毕竟二氧化碳和氧气是能相互转换的,所以自转和公转发生的变化会不会让金星的环境变化 ,然后出现一些新的化学反应呢?这个很难说。
但水呢?可以说不太可能会因为自转和公转的改变而出现。因为一个已经成型的星球是不可以自己产生水的,所以水只能来源于金星之外,如陨石之类的,但自转和公转改变是否就会多很多陨石进入金星呢?这个可能性也不太大,因为金星的轨道还是没有变,还是在太阳系中离太阳第二远的行星。
综上所述,金星的自转和公转改变了,会不会有生命呢?也是不太可能的。其实,一个星体有没有生命和它的自转及公转的关系并不大,而更大的因素是水。所以,我们平时看新闻都是,发现哪个星球有水了,就会怀疑有没有生命。
仅个人观点,希望能解答你的疑问,谢谢!!!
金星:什么仇什么怨?你要用原子弹轰我,轰完还问人家有生命么?!
金星感到很委屈,人生的方向和轨道如何选择与外人何干,至于动用核武器么?
言归正传,太阳系的行星--金星,如果加以改造,可能会适宜地球生命生存,但用原子弹轰击金星, 一方面原子弹的威力不足以改变金星的旋转方向和轨道,另一方面即使成功改变金星旋转速度和轨道,金星已失去产生生命的条件,不会自行产生生命。
金星环境恶劣成因金星与地球质量相仿,是太阳系中与地球各物理参数最接近的岩石行星。由于几十亿年前太阳的亮度比现在暗,金星处于更适宜产生生命的轨道上,据推测几十亿年前的金星、火星与地球都有相似的大气环境和液态水。
为什么今天金星的环境如此恶劣呢?主要原因是金星没有磁场。关于行星磁场产生的原因众说纷纭,目前还没有定论。一般我们认为磁场是与行星的自转和地壳下的熔岩流动有关。
金星失去磁场的原因可能是受到巨大物体的撞击,导致自转速度变慢(金星自转一周需要243天)。失去磁场的行星无法抵御太阳风对大气层的剥离,几亿年后金星的大气很快只剩下分子量较大的二氧化碳。
而二氧化碳作为温室气体,带来的温室效应使金星的表面温度不断升高,达到目前接近500℃的高温,成为生命的禁区。
原子弹的威力我们通常所说的现存的原子弹等核武器可以毁灭地球多少次,并不是指核武器可以把地球炸的稀碎。而是指大规模的核爆炸会导致放射性尘埃遮天蔽日,全球温度下降,出现“核冬天”现象,大部分生物将灭绝。
所以说用核武器改变金星这种庞大质量行星的轨道或者加速它的自转都是不现实的,核武器的威力远远不够,只能相当于在金星表面释放一朵大烟花。
改造的金星不会自行产生生命生命的起源是一个科学上的迷题。不要说金星,就是地球的演化再重来一次,都不见得能再一次产生生命。
地球原始的大气层中闪电导致了氨基酸等有机分子的产生,但是这样有机分子怎么组成了蛋白质、核酸等大分子,又是怎么构成了自主消耗能量复制繁殖的生命体,至今无解。
金星,就算加速其旋转速度,产生磁场,其大气成分已经定型,恶劣的环境基本不会改变,已不是当初与原始地球一样的环境。所以自行产生生命或移民都不适合。
金星如果想宜居,就要进行改造,使其产生磁场是第一步。第二步则需要固碳,就是把空气中的二氧化碳以岩石的形式固定到地表,减少温室效应,等金星温度适宜,再想办法寻找或制造液态水,用植物来制造氧气。
综上所述,原子弹轰击金星不足以改变或加速金星的自转,也无法改变金星的轨道。即便有办法实现改变金星自转速度,也不足以使金星产生生命。金星想要宜居,需要大规模全面改造,目前人类 科技 还无法完成。
人类把生命定义。生命活体。 能动的生命特征。动物。细菌。植物。海鲜。他们有把彼此叫。什么。金星。这个行那个行。肯定没有人类。和生命。但肯定有别的物质。那都不知道叫什么了。你可以把他称作石头。石头和石头讨论。哪边一个地球上面有石头吗?。。。。。。文化有限自己的观点描述。大概就是这个意思。
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