『壹』 核武器的原料是什么
核聚变能是两个轻原子核结合在一起时,由于发生质量亏损而放出的能量。核聚变的原料是海水中的氘(重氢)。
早在1934年,物理学家卢瑟福、奥利芬特和哈尔特克已在静电加速器上用氘-氘反应制取了氚(超重氢),首次实现了聚变反应。海水里的氘只占0.015%,但由于地球上有大量海水,每升海水中所含的氘通过核聚变反应产生相当于300升汽油燃烧所放出的能量,因此可以利用的核聚变材料是极为丰富的。据估计,海水中的氘通过核聚变释放的聚变能可供人类在高消费水平的基础上使用50亿年。有关科学家们正在积极研究、一些国家政府也大力支持开发丰富而清洁的核聚变能。
美国广播公司1999年4月12日播发的一篇题为《为聚变开拓未来》的消息说:使用美国最新建成的试验核反应堆的科学家们认为,他们为21世纪开发一种安全而又取之不尽的能源--聚变能- -而进行的努力取得了进展。建在美国中部新泽西州郊区普林斯顿大学等离子体物理实验室的"国家球形核聚变实验装置(NSTX)" ,使支持提供聚变能研究经费的官员们和参与此项全国性合作项目的物理学家和工程师们惊叹不已。能源部长理查森说:"NSTX是有关这项技术具有潜力的最佳例证。它缩短了我们与实际应用聚变能之间的距离。"日本从20世纪70年代开始进行核聚变研究,目前已研究开发出五种核聚变反应方式。中国也十分重视核能的开发利用,主要研制开发快中子堆、高温气冷堆和聚变-裂变混合堆三种先进反应堆。
科学家们估计,到2050年,核聚变技术将达到实用化水平大。太阳内部连续进行着氢聚变成氦过程,它的光和热就是由核聚变产生的。
『贰』 原子弹是用什么提炼出来的
原子弹主要是利用核裂变释放出来的巨大能量来起杀伤作用的一种武器.它与核反应堆一样,依据的同样是核裂变链式反应.
为了获得高加浓度的铀235,早期,科学家们曾用多种方法来攻此难关.最后“气体扩散法”终于获得了成功.
这种方法首先要求将铀转变为气体化合物.到目前为止,六氟化铀是唯一合适的一种气体化合物.这种化合物在常温常压下是固体,但很容易挥发,在56.4℃即升华成气体.铀235的六氟化铀分子与铀238的六氟化铀分子相比,两者质量相差不到百分之一,但事实证明,这个差异已足以使它们分离了.
『叁』 核武器如何制造
简单的说是把铀235或钚239分成两半(接近临界了),在需要结合的时候,合到一起,后引爆雷管发生反应,氢弹呢?氢弹是靠原子弹引爆的,你先造出来原子弹氢弹也不难
步骤1:铀开采
铀是地球上最丰富的核材料之一,铀矿主要分布在加拿大、澳大利亚和哈萨克斯坦。矿石被浓缩成“铀粉末”(核反应燃料重铀酸铵或重铀酸钠的俗称)并与氟结合形成六氟化铀(UF6)气体或结晶。
步骤2:铀分离
铀原料放置于离心机中央反应室内,高达4层楼以上的离心机以10万转/分钟的速度旋转。如此高速旋转产生的压力,会达到48.5万Gs(重力加速度)。较重的U-238原子逐渐靠近离心机的边缘,而较轻的U-235则保留在离心机中心部位。结晶U-235被称为“富铀”(浓缩铀),其余的“贫铀”则被丢弃。
步骤3:铀提纯
U-238和U-235的重量差距极小。研究人员以1克重的纸夹举例,称U-238和U-235的重量差距约为纸夹重量的5千万亿分之一,因此,仅靠单个离心机一次分离是远远不够的,必须通过更多离心机加工,才可以分离提纯。这些离心机以“级联配置”连接成一体。因而,“级联配置”成为核物质用途的又一重要线索。铀在一级离心机提纯后,会转送到下一级离心机继续提纯,级级相连。由于核电站所需铀浓度较低,其离心机级联层次较少,因而看起来会比较短。而用作核武器的铀浓度要达到90%以上,其离心机层次更多,级联配置自然显得又细又长。
步骤4:压缩并使用
低浓缩核燃料被压缩为固态氧化铀燃料颗粒,然后放进管道,在核电厂反应堆核心中产生蒸汽,进而使涡轮机运转。高浓缩铀被压缩处理成金属块,成为核武器的核心(即核弹头)。
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『肆』 制造核弹所需要的元素有哪些
放射性元素
主要是 铀-235 钚-239、钚-241
氢弹是热核武器,是聚变;
是原子核裂变或热核聚变,不是化学变化,化学变化不动原子核的,所以制造核武器需要能产生裂变或聚变核反应并释放出巨大能量的物质,即“核材料”。核材料具体可分为裂变材料和聚变材料(或称“热核材料”)两大类。裂变材料主要指易裂变核素,如铀-235、钚-239和铀-233等;聚变材料有氘、氚、锂-6和化合物氘化锂-6等。裂变材料用来制造原子弹(又称“裂变弹”),聚变材料用来制造聚变弹(又称“氢弹”)。
铀是最基本的裂变材料。天然铀存在于岩石和海水中,少数富铀矿石约含1~4%的铀。天然铀中,易裂变同位素铀-235的丰度(即在各种铀同位素中的比例)仅占0.7%,其余99.3%为铀-238以及极微量的铀-234。制造核武器常用的富含铀-235的核材料是将天然铀经同位素分离后获得的。而铀-233在自然界中根本不存在,它是利用钍-232在核反应堆内经中子照射得到的。钍也是天然存在的放射性元素,但储量比铀大。天然钍几乎100%是钍-232,常和铀以及稀土元素等共生。自然界存在的钚的数量极少,易裂变核素钚-239是利用铀- 238在核反应堆内经中子照射转换而成的。
氘是氢的稳定同位素,存在于天然水中,含量很低,需要利用电解、蒸馏或化学交换等方法制得。氚是氢的放射性同位素,在自然界中存在极少,主要是利用金属锂-6或它的合金在核反应堆内经中子照射产生。天然锂中含有7.5%的锂-6和92.5%的锂-7。采用同位素分离方法,可以把锂-6富集到90%以上的丰度。氘化锂是由锂-6和氘直接化合而成的固态化合物。
有哪些材料可以用于制造核武器?
『伍』 制造核弹的主原料是什么
制造核弹的主原料有很多,但是不管核武器样式多么繁多,核弹头的基本构造通常由壳体、核装药和热核装药、引爆控制系统(引信)和电源等组成。
核弹头的基本构造通常由壳体、核装药和热核装药、引爆控制系统(引信)和电源等组成。
核装药和热核装药,由裂变和聚变材料构成,以氢弹为例:核装药(裂变装药)置于由普通炸药构成的球形装药的中央部位,在球形装药外面四周安装了许多电雷管。
电源是给弹头各组件提供能源的小型一次性使用的蓄电池,在导弹发射准备时激活蓄电池,导弹发射起飞时才能用弹上蓄电池供电。
(5)核武器材料是从哪里提炼的扩展阅读:
一般核武器对人类造成的危害,公认的有以下5种(未包括心理危害):
1,高压杀伤破坏——冲击波(占50%)
在核爆时,巨大的能量是在不到一秒钟的时间里释放出来,爆炸产生的高温高压气体强烈地向四周膨胀,这个像飓风一样的压力波通过空气、水和土壤等介质传播。5秒钟就可以传到2千米的地方,摧毁一切它可以推到的东西(主要是建筑),大量的人员直接死于高压的挤压和间接死于房屋的倒塌。随着距离的延长,冲击波会逐步减弱。
2,高温杀伤破坏——光辐射(占35%)
核爆时的火球发光可以持续几秒钟,使周围的空气温度高达几十万度,火球发射的光辐射包括X射线、紫外线、红外线和可见光。如此高的温度辐射,会把大部分物体烧焦、熔化、致死,甚至让周围缺氧,人员不死也会烧伤皮肤、毁坏视力、灼伤呼吸道。
3,特殊杀伤破坏——贯穿辐射(占5%)
是由阿尔法、贝塔、伽马和中子流组成的辐射,它们对人体肌体内部细胞产生电离作用,非热效应(辐射的一种)让DNA带电,破坏细胞正常功能,并可产生有毒物质(致癌),使人得急性放射性病在短期内死亡,或对下一代影响极大。广岛原子弹死亡的14万人中,大部分是核爆后得放射性病逐步死亡的。
4,长期危害——放射性沾染(占10%)
核爆一分钟内,前三种危害作用就会消失,但核爆放出的放射性物质会弥散在大地、水源和空气中,有的衰减的很快(几秒),有的很慢(几万年),但大部分会较快地减弱。经过清洗会更快减弱。但是,如果把放射性物质吃进或吸入体内,危害极大。
5,对通讯联络的破坏——电磁脉冲(对人也有一定危害)
电磁脉冲好像是强大的雷鸣闪电,电场强度可达到几十万伏,会中断通讯、使各种控制失灵、使电子计算机数据混乱、扰乱正常的电波传播等。它的传播破坏距离达到几百或几千公里,远远大于前4种破坏距离。
『陆』 核武器的原料是什么来着
有两种,一种是铀,一种是钸。
『柒』 用什么方法提纯制造核武器的高浓铀
一般来说,同位素分离工业生产方法主要有气体扩散法和离心法两种。
在天然铀中,铀-235的丰度仅为0.70%。但是,供核电站轻水堆用的核材料要求铀-235的丰度在3%左右,而供制造核武器用的核装料则要求铀-235的丰度在90%以上。因此需要提高铀-235的丰度,即对铀-235进行浓缩(或称“富集”),进而提炼出制造核武器的“高浓铀”。
『捌』 核原料是什么提取的
铀的同位素、钚-239、氘、氘
『玖』 怎样提取铀235
运用“气体扩散法”提取铀235。
为了获得高加浓度的铀235,科学家们曾用多种方法来攻此难关,最后“气体扩散法”终于获得了成功。
铀235原子约比铀238原子轻1.3%,所以,如果让这两种原子处于气体状态,铀235原子就会比铀238原子运动得稍快一点,这两种原子就可稍稍得到分离。
气体扩散法所依据的,就是铀235原子和铀238原子之间这一微小的质量差异这种方法首先要求将铀转变为气体化合物。到目前为止,六氟化铀是唯一合适的一种气体化合物。
这种化合物在常温常压下是固体,但很容易挥发,在56.4℃即升华成气体。铀235的六氟化铀分子与铀238的六氟化铀分子相比,两者质量相差不到百分之一,但事实证明,这个差异已足以使它们分离了六氟化铀气体在加压下被迫通过一个多孔隔膜。
含有铀235的分子通过多孔隔膜稍快一点,所以每通过一个多孔隔膜,铀235的含量就会稍增加一点,但是增加的程度是十分微小的。因此,要获得几乎纯的铀235,就需要让六氟化铀气体数千次地通过多孔隔膜。
气体扩散法投资很高,耗电量很大,虽然如此,这种方法仍是实现工业应用的唯一方法。为了寻找更好的铀同位素分离方法,许多国家做了大量的研究工作,已取得了一定的成绩。
(9)核武器材料是从哪里提炼的扩展阅读:
铀-235是制造核武器的主要材料之一。但在天然矿石中铀的3种同位素共生,其中铀-235的含量非常低,只有约0.7%。只有把其他同位素分离出去,不断提高铀235的浓度,才能用于制造核武器。这一加工过程称为铀浓缩。
根据国际原子能机构的定义,丰度为3%的铀-235为核电站发电用低浓缩铀,浓度大于80%的铀为高浓缩铀,其中丰度大于90%的称为武器级高浓缩铀,主要用于制造核武器。获得1公斤武器级铀-235需要200吨铀矿石。
国际上通用的铀浓缩方法有离心法、气体扩散法和激光法,而气体离心分离机则是提炼浓缩铀通常采用的气体离心法的关键设备。
这是一个庞大的系统,通过每分钟2万转以上的高速离心机,其他同位素可从天然铀矿石中分离出去,剩余的铀235的浓度可达到95%以上。美国当年在日本广岛投放的原子弹是通过劳伦斯法分离制成的。
『拾』 我国当初的原子弹原料是哪来的
中国在苏联帮助下获得了全套铀浓缩设备 可以自己开采铀矿提炼
伊朗的难处在于 各方禁运 像离心机这样的关键设备难以取得 所以他光是设法凑齐离心机就花了很久 铀矿本身伊朗估计也有