『壹』 核武器的原料是什麼
核聚變能是兩個輕原子核結合在一起時,由於發生質量虧損而放出的能量。核聚變的原料是海水中的氘(重氫)。
早在1934年,物理學家盧瑟福、奧利芬特和哈爾特克已在靜電加速器上用氘-氘反應製取了氚(超重氫),首次實現了聚變反應。海水裡的氘只佔0.015%,但由於地球上有大量海水,每升海水中所含的氘通過核聚變反應產生相當於300升汽油燃燒所放出的能量,因此可以利用的核聚變材料是極為豐富的。據估計,海水中的氘通過核聚變釋放的聚變能可供人類在高消費水平的基礎上使用50億年。有關科學家們正在積極研究、一些國家政府也大力支持開發豐富而清潔的核聚變能。
美國廣播公司1999年4月12日播發的一篇題為《為聚變開拓未來》的消息說:使用美國最新建成的試驗核反應堆的科學家們認為,他們為21世紀開發一種安全而又取之不盡的能源--聚變能- -而進行的努力取得了進展。建在美國中部新澤西州郊區普林斯頓大學等離子體物理實驗室的"國家球形核聚變實驗裝置(NSTX)" ,使支持提供聚變能研究經費的官員們和參與此項全國性合作項目的物理學家和工程師們驚嘆不已。能源部長理查森說:"NSTX是有關這項技術具有潛力的最佳例證。它縮短了我們與實際應用聚變能之間的距離。"日本從20世紀70年代開始進行核聚變研究,目前已研究開發出五種核聚變反應方式。中國也十分重視核能的開發利用,主要研製開發快中子堆、高溫氣冷堆和聚變-裂變混合堆三種先進反應堆。
科學家們估計,到2050年,核聚變技術將達到實用化水平大。太陽內部連續進行著氫聚變成氦過程,它的光和熱就是由核聚變產生的。
『貳』 原子彈是用什麼提煉出來的
原子彈主要是利用核裂變釋放出來的巨大能量來起殺傷作用的一種武器.它與核反應堆一樣,依據的同樣是核裂變鏈式反應.
為了獲得高加濃度的鈾235,早期,科學家們曾用多種方法來攻此難關.最後「氣體擴散法」終於獲得了成功.
這種方法首先要求將鈾轉變為氣體化合物.到目前為止,六氟化鈾是唯一合適的一種氣體化合物.這種化合物在常溫常壓下是固體,但很容易揮發,在56.4℃即升華成氣體.鈾235的六氟化鈾分子與鈾238的六氟化鈾分子相比,兩者質量相差不到百分之一,但事實證明,這個差異已足以使它們分離了.
『叄』 核武器如何製造
簡單的說是把鈾235或鈈239分成兩半(接近臨界了),在需要結合的時候,合到一起,後引爆雷管發生反應,氫彈呢?氫彈是靠原子彈引爆的,你先造出來原子彈氫彈也不難
步驟1:鈾開采
鈾是地球上最豐富的核材料之一,鈾礦主要分布在加拿大、澳大利亞和哈薩克。礦石被濃縮成「鈾粉末」(核反應燃料重鈾酸銨或重鈾酸鈉的俗稱)並與氟結合形成六氟化鈾(UF6)氣體或結晶。
步驟2:鈾分離
鈾原料放置於離心機中央反應室內,高達4層樓以上的離心機以10萬轉/分鍾的速度旋轉。如此高速旋轉產生的壓力,會達到48.5萬Gs(重力加速度)。較重的U-238原子逐漸靠近離心機的邊緣,而較輕的U-235則保留在離心機中心部位。結晶U-235被稱為「富鈾」(濃縮鈾),其餘的「貧鈾」則被丟棄。
步驟3:鈾提純
U-238和U-235的重量差距極小。研究人員以1克重的紙夾舉例,稱U-238和U-235的重量差距約為紙夾重量的5千萬億分之一,因此,僅靠單個離心機一次分離是遠遠不夠的,必須通過更多離心機加工,才可以分離提純。這些離心機以「級聯配置」連接成一體。因而,「級聯配置」成為核物質用途的又一重要線索。鈾在一級離心機提純後,會轉送到下一級離心機繼續提純,級級相連。由於核電站所需鈾濃度較低,其離心機級聯層次較少,因而看起來會比較短。而用作核武器的鈾濃度要達到90%以上,其離心機層次更多,級聯配置自然顯得又細又長。
步驟4:壓縮並使用
低濃縮核燃料被壓縮為固態氧化鈾燃料顆粒,然後放進管道,在核電廠反應堆核心中產生蒸汽,進而使渦輪機運轉。高濃縮鈾被壓縮處理成金屬塊,成為核武器的核心(即核彈頭)。
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『肆』 製造核彈所需要的元素有哪些
放射性元素
主要是 鈾-235 鈈-239、鈈-241
氫彈是熱核武器,是聚變;
是原子核裂變或熱核聚變,不是化學變化,化學變化不動原子核的,所以製造核武器需要能產生裂變或聚變核反應並釋放出巨大能量的物質,即「核材料」。核材料具體可分為裂變材料和聚變材料(或稱「熱核材料」)兩大類。裂變材料主要指易裂變核素,如鈾-235、鈈-239和鈾-233等;聚變材料有氘、氚、鋰-6和化合物氘化鋰-6等。裂變材料用來製造原子彈(又稱「裂變彈」),聚變材料用來製造聚變彈(又稱「氫彈」)。
鈾是最基本的裂變材料。天然鈾存在於岩石和海水中,少數富鈾礦石約含1~4%的鈾。天然鈾中,易裂變同位素鈾-235的豐度(即在各種鈾同位素中的比例)僅佔0.7%,其餘99.3%為鈾-238以及極微量的鈾-234。製造核武器常用的富含鈾-235的核材料是將天然鈾經同位素分離後獲得的。而鈾-233在自然界中根本不存在,它是利用釷-232在核反應堆內經中子照射得到的。釷也是天然存在的放射性元素,但儲量比鈾大。天然釷幾乎100%是釷-232,常和鈾以及稀土元素等共生。自然界存在的鈈的數量極少,易裂變核素鈈-239是利用鈾- 238在核反應堆內經中子照射轉換而成的。
氘是氫的穩定同位素,存在於天然水中,含量很低,需要利用電解、蒸餾或化學交換等方法製得。氚是氫的放射性同位素,在自然界中存在極少,主要是利用金屬鋰-6或它的合金在核反應堆內經中子照射產生。天然鋰中含有7.5%的鋰-6和92.5%的鋰-7。採用同位素分離方法,可以把鋰-6富集到90%以上的豐度。氘化鋰是由鋰-6和氘直接化合而成的固態化合物。
有哪些材料可以用於製造核武器?
『伍』 製造核彈的主原料是什麼
製造核彈的主原料有很多,但是不管核武器樣式多麼繁多,核彈頭的基本構造通常由殼體、核裝葯和熱核裝葯、引爆控制系統(引信)和電源等組成。
核彈頭的基本構造通常由殼體、核裝葯和熱核裝葯、引爆控制系統(引信)和電源等組成。
核裝葯和熱核裝葯,由裂變和聚變材料構成,以氫彈為例:核裝葯(裂變裝葯)置於由普通炸葯構成的球形裝葯的中央部位,在球形裝葯外面四周安裝了許多電雷管。
電源是給彈頭各組件提供能源的小型一次性使用的蓄電池,在導彈發射准備時激活蓄電池,導彈發射起飛時才能用彈上蓄電池供電。
(5)核武器材料是從哪裡提煉的擴展閱讀:
一般核武器對人類造成的危害,公認的有以下5種(未包括心理危害):
1,高壓殺傷破壞——沖擊波(佔50%)
在核爆時,巨大的能量是在不到一秒鍾的時間里釋放出來,爆炸產生的高溫高壓氣體強烈地向四周膨脹,這個像颶風一樣的壓力波通過空氣、水和土壤等介質傳播。5秒鍾就可以傳到2千米的地方,摧毀一切它可以推到的東西(主要是建築),大量的人員直接死於高壓的擠壓和間接死於房屋的倒塌。隨著距離的延長,沖擊波會逐步減弱。
2,高溫殺傷破壞——光輻射(佔35%)
核爆時的火球發光可以持續幾秒鍾,使周圍的空氣溫度高達幾十萬度,火球發射的光輻射包括X射線、紫外線、紅外線和可見光。如此高的溫度輻射,會把大部分物體燒焦、熔化、致死,甚至讓周圍缺氧,人員不死也會燒傷皮膚、毀壞視力、灼傷呼吸道。
3,特殊殺傷破壞——貫穿輻射(佔5%)
是由阿爾法、貝塔、伽馬和中子流組成的輻射,它們對人體肌體內部細胞產生電離作用,非熱效應(輻射的一種)讓DNA帶電,破壞細胞正常功能,並可產生有毒物質(致癌),使人得急性放射性病在短期內死亡,或對下一代影響極大。廣島原子彈死亡的14萬人中,大部分是核爆後得放射性病逐步死亡的。
4,長期危害——放射性沾染(佔10%)
核爆一分鍾內,前三種危害作用就會消失,但核爆放出的放射性物質會彌散在大地、水源和空氣中,有的衰減的很快(幾秒),有的很慢(幾萬年),但大部分會較快地減弱。經過清洗會更快減弱。但是,如果把放射性物質吃進或吸入體內,危害極大。
5,對通訊聯絡的破壞——電磁脈沖(對人也有一定危害)
電磁脈沖好像是強大的雷鳴閃電,電場強度可達到幾十萬伏,會中斷通訊、使各種控制失靈、使電子計算機數據混亂、擾亂正常的電波傳播等。它的傳播破壞距離達到幾百或幾千公里,遠遠大於前4種破壞距離。
『陸』 核武器的原料是什麼來著
有兩種,一種是鈾,一種是鈽。
『柒』 用什麼方法提純製造核武器的高濃鈾
一般來說,同位素分離工業生產方法主要有氣體擴散法和離心法兩種。
在天然鈾中,鈾-235的豐度僅為0.70%。但是,供核電站輕水堆用的核材料要求鈾-235的豐度在3%左右,而供製造核武器用的核裝料則要求鈾-235的豐度在90%以上。因此需要提高鈾-235的豐度,即對鈾-235進行濃縮(或稱「富集」),進而提煉出製造核武器的「高濃鈾」。
『捌』 核原料是什麼提取的
鈾的同位素、鈈-239、氘、氘
『玖』 怎樣提取鈾235
運用「氣體擴散法」提取鈾235。
為了獲得高加濃度的鈾235,科學家們曾用多種方法來攻此難關,最後「氣體擴散法」終於獲得了成功。
鈾235原子約比鈾238原子輕1.3%,所以,如果讓這兩種原子處於氣體狀態,鈾235原子就會比鈾238原子運動得稍快一點,這兩種原子就可稍稍得到分離。
氣體擴散法所依據的,就是鈾235原子和鈾238原子之間這一微小的質量差異這種方法首先要求將鈾轉變為氣體化合物。到目前為止,六氟化鈾是唯一合適的一種氣體化合物。
這種化合物在常溫常壓下是固體,但很容易揮發,在56.4℃即升華成氣體。鈾235的六氟化鈾分子與鈾238的六氟化鈾分子相比,兩者質量相差不到百分之一,但事實證明,這個差異已足以使它們分離了六氟化鈾氣體在加壓下被迫通過一個多孔隔膜。
含有鈾235的分子通過多孔隔膜稍快一點,所以每通過一個多孔隔膜,鈾235的含量就會稍增加一點,但是增加的程度是十分微小的。因此,要獲得幾乎純的鈾235,就需要讓六氟化鈾氣體數千次地通過多孔隔膜。
氣體擴散法投資很高,耗電量很大,雖然如此,這種方法仍是實現工業應用的唯一方法。為了尋找更好的鈾同位素分離方法,許多國家做了大量的研究工作,已取得了一定的成績。
(9)核武器材料是從哪裡提煉的擴展閱讀:
鈾-235是製造核武器的主要材料之一。但在天然礦石中鈾的3種同位素共生,其中鈾-235的含量非常低,只有約0.7%。只有把其他同位素分離出去,不斷提高鈾235的濃度,才能用於製造核武器。這一加工過程稱為鈾濃縮。
根據國際原子能機構的定義,豐度為3%的鈾-235為核電站發電用低濃縮鈾,濃度大於80%的鈾為高濃縮鈾,其中豐度大於90%的稱為武器級高濃縮鈾,主要用於製造核武器。獲得1公斤武器級鈾-235需要200噸鈾礦石。
國際上通用的鈾濃縮方法有離心法、氣體擴散法和激光法,而氣體離心分離機則是提煉濃縮鈾通常採用的氣體離心法的關鍵設備。
這是一個龐大的系統,通過每分鍾2萬轉以上的高速離心機,其他同位素可從天然鈾礦石中分離出去,剩餘的鈾235的濃度可達到95%以上。美國當年在日本廣島投放的原子彈是通過勞倫斯法分離製成的。
『拾』 我國當初的原子彈原料是哪來的
中國在蘇聯幫助下獲得了全套鈾濃縮設備 可以自己開采鈾礦提煉
伊朗的難處在於 各方禁運 像離心機這樣的關鍵設備難以取得 所以他光是設法湊齊離心機就花了很久 鈾礦本身伊朗估計也有