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原标题:原子弹爆炸为什么会产生蘑菇云www.4858com

浏览次数:115 时间:2019-12-05

问题:原子弹爆炸原理是什么?受到撞击会不会爆炸?

当一个核装置被引爆时,周围较大范围内都将产生大量的X射线、中子 、α粒子等高能粒子,它们不仅具有摧毁四周一切建筑、杀死大范围内一切有生命的物体的本领,更直接的作用是极迅速地加热周围空气。这些高温空气和着大量尘埃在爆炸力和浮力作用下高速升空。最先它们升空时是形成一道云柱,当云柱升高膨胀后,其顶部空气和尘埃碰到上面的冷空气将开始降温。当这些上升的空气和尘埃降温到同周围空气几乎等温时,它们将减速上升,然后改变运动方向,变成向周围平移,最后逐渐变为下降。由于“云柱”的变化在其顶部的各个方向一般都比较均匀,“蘑菇云”因此得以形成。

回答:

原子弹爆炸的原理简单的说就是核链式反应。受到撞击不会意外爆炸。

看懂的读者就去点赞,看不明白的按老规矩W君继续细说。

我们都知道当一个中子击中一个原子核的时候,这个原子核有可能分裂成两个更轻的原子核形成更轻的元素。这是一个基本的理论。然而核爆炸的链式反应是利用的有一些核元素在分裂过程中不仅仅形成更新轻的元素还会放出一两个中子。这一两个中子会继续进入其他的原子核中再将其他原子核打碎让裂变反应在极短的时间中持续的进行下去。

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这是一个多米诺骨牌的连锁效应,但是这仅仅是一个理论,还不实际!

先来看一个原子的图片:

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这是一个单一的U235原子在电子隧道显微镜下面看到的衍射成像。大家有没有发现原子核呢?——中间的黑色部分实际上还不是原子核。从现在的图片大小来看,原子核的大小相当于一个手机屏幕上细菌的鞭毛,依旧是肉眼看不到的。从空间理论上来打个比方,如果一个原子相当于一个几万人足球场的体积,那么原子核的大小仅仅相当于球场上的那一个足球。

因此核分裂所释放出的中子,必须要在能量耗尽之前再撞上另一个原子核这样核链式反应才有可能发生。

同样我们讨论的还是一个原子,在金属晶体中原子以晶格的形态存在于单质金属内。原子和原子之间实际上还存在着巨大的距离——拿在我们手中眼看到的是一块铁,微观上是一个3D的立体网格。

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为了确保原子分裂后的中子能够击中原子核,那么就得在中子的前进路线上堆上足够多的原子——物质的量要足够大。物质的量简称“质量”要达到足够大的质量就是原子弹爆炸的“临界质量”在达到临界质量后可以确保大部分中子在飞行过程中一定可以撞上原子核,这样就可以发生核链式反应——原子弹就爆炸了。

通常的情况下,我们利用的是两块没有达到临界质量的核材料,在启爆核弹的时候利用强大的力量使这两块核材料紧紧的贴在一起,这样就达到了临界质量,核材料分裂出的中子就可以自然的引发核爆炸。

从原子弹的结构来说

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通常使用的是枪式结构,将两块核材料放在原子弹内部。启爆的时候在一段引爆炸药,使一块核材料高速的撞击到另外一块核材料上,这样就达到了原子弹的临界值,核弹爆炸!

一般的撞击很难使两块核材料能够紧密贴合焊接在一起。因此题主所问的第二个问题“撞击是否能引发核爆炸”的答案是——不太可能。

看到这里如果还有人不明白,那么就用踊跃的回复提问吧。

回答:

原子弹受到撞击绝对不会爆炸,就算用大炮轰击原子弹,一般也不会引发核爆炸,最多会造成核物质泄漏!
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www.4858com,原子弹的引爆方式有两种。一是把两块亚临界状态的核原料,例如铀或是钚分开,引爆的时候利用特殊装置让这两块核原料碰撞到一起,形成超临界核状态,从而引爆。加拿大著名核科学家斯罗达博士曾经在实验室做实验的时候,不小心让两块核材料碰撞到了一起,两块核材料瞬发生反应,斯罗达博士情急之下徒手掰开了两块核材料,但其本人收到了严重的核辐射!
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原子弹的另一种引爆方式是内部引爆。内部引爆就是把核原料均匀的分布在一个球状体内,引爆时利用特殊装置让这些核材料向中心集中碰撞,从而形成超临界核裂变材料,从而达到引爆目的。
www.4858com 7两种引爆方法的原理是一样的。原子弹的保险装置是非常可靠的,撞击绝对不会让原子弹爆炸,原子弹受到大的外力后,最多是导致核泄漏事件!

回答:

(图片来源于网络,侵删)

先回答第二问,原子弹受到撞击不会爆炸。其实别说是原子弹这种大杀器,就是普通的弹药,受到撞击也不会那么容易爆炸的,想要引爆战斗部,基本上要靠引信,不然你哪怕是用枪击,也不一定爆炸,那些武器弹药没有你想象的那么脆弱,都是很稳定的,至于核武器,就更加不用说了,没有特定的手段,你给原子弹绑上炸药也没用,除了把核装药炸散以外,不会有那么第二种结果。

原子弹的爆炸原理

www.4858com 8▲链式反应原理图

再来说说原子弹的爆炸原理。原子弹是一种裂变武器,裂变是指一个重原子核分裂成多个轻原子核和中子,并且伴随释放巨大的能量的过程。原子弹使用的裂变材料是铀235,当铀235重核受到中子轰击的时候,就会发生裂变,释放出多个轻原子核与中子,而释放的那些中子又会继续轰击其余的铀235,产生一系列的连锁反应,这连锁反应也叫链式反应。链式反应使核装药在一瞬间发生裂变,从而释放出毁天灭地的能量,这就是核爆炸。

临界质量

www.4858com 9▲图中核材料合在一起就会达到临界质量

上面说了原子弹的爆炸原理,主要就是让核装药发生链式反应,但是如何让链式反应产生呢?这时就要用到临界质量这个概念了,什么是临界质量呢?简单点说就是能让核裂变的链式反应保持持续性的最小质量。因为当核装药小于这个临界质量时,裂变产生的中子将不会被成分利用,而是大部分会泄露出去,也就不会产生链式反应了。所以只有达到临界质量,才能保证裂变产生的中子一定会有一个击中下一个铀核,使其继续发生裂变。当然达到临界质量就会发生核爆炸,是因为铀235本身也裂变产生中子的,最初的原子弹就是利用这个原理,比如枪式结构和内爆式结构。

枪式和内爆式

www.4858com 10▲枪式结构原理图

既然谈到了枪式和内爆式,那我就来大概说明一下。枪式结构呢,就是把两块小于临界质量的核材料先分开,其中一块后面有普通炸药,只要引爆普通炸药,炸药产生的冲击力就会使两块核材料紧密贴合,从而达到临界质量,这样链式反应就发生了。内爆式也差不多,也是利用炸药将分开的核材料挤向中间的部分,达到临界质量,不过内爆式难度比较大,要让所有的炸药同时引爆才能有效果。但是这两种方式核材料的利用都不充分,还没裂变反应完全,就会被前面裂变产生的能量炸散了,所以,要想提高利用率,还是要加上中子源的。

上面写了那么多,大家也应该知道原子弹是怎么爆炸的了吧,普通的爆炸不会引爆原子弹的,达不到临界质量,链式反应不会发生,也就不会有核爆炸了。

回答:

原子弹爆炸的原理就是通过中子撞击原子核发生核裂变及链式反应。所以原子弹爆炸有两个重要条件,稳定的中子源,和链式反应。

触发核爆炸机制是不同的,有枪式和內爆式。我们在这里说一下內爆的,也就是投在长崎的那颗钚弹。钚的临界质量大概不到10公斤,大小和橙子差不多,內爆式就是把核料放在中空的球舱内,内部是可控中子源,外部是高爆药,触发时引爆外部炸药,产生向内的汇聚波,急剧的压缩内部核原料腔,大概把橙子大小的钚压缩到眼球大小,达到超临界态,在启动中子源就可以发生链式反应发生核爆炸了。枪式的就是把一块亚临界质量的铀块打入另一块亚临界质量的铀块,达到临界质量发生核爆炸。所以碰一下一般不会爆炸,但是如果恰巧触发装置或触发燃点就不好说了。但是据说在装料的时候还是很危险的。

回答:

简单点说,当年原子弹爆炸是靠包围着核反应材料的普通炸药爆炸时产生的高温高压,将两块分别不超过临界质量的核反应材料强行融合成一块,从而超过临界质量发生核反应。所以受到撞击不是关键,关键是能否引发第一次爆炸。当然现在的核弹比当年的更加先进也更加安全,撞击引爆这种事情基本不存在了。

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