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能不能造出核手榴彈,使它成為戰場上的利器
鈾棒質量為什麼不能小於臨界質量
在瞭解核彈之前,我們需要先了解下原子的結構。原子由原子核和核外電子組成,原子核又由中子和質子組成。質子帶正電,電子帶負電,中子不帶電。由於原子中質子和電子總是成對出現,所以原子整體上呈現電中性。
原子的性質會根據它內部擁有的粒子的數量而變化。如果你改變原子中質子的數量,你將得到不同的元素。如果你改變原子內中子的數量,你將得到一個同位素。例如,碳12擁有6個質子和6箇中子,而碳14擁有6個質子和8箇中子。碳12是穩定的,而碳14是不穩定的,或者說是具有放射性的。
正如我們在碳原子中所見到的那樣,有些原子是穩定的,有些原子是放射性的。20世紀30年代,費米證明了受中子轟擊的元素會產生新的元素。在費米之後,德國科學家奧托·哈恩和弗裡茨·斯特拉斯曼用中子轟擊鈾,產生放射性鋇和氪,並釋放2到3箇中子。
今天,我們已經知道核裂變原子彈使用的元素是鈾,更精確地說是鈾235,它有92個質子和143箇中子。但鈾的半衰期為7億年,與其等待它自然衰變,不如把中子射入鈾中,誘發它進行裂變。更厲害的是,鈾裂變產生的中子還能進一步轟擊其它的鈾,引發不斷的核裂變,這就是鏈式反應。
不過想引發鏈式反應不是那麼簡單。鈾材料中經常含有雜質“鈾238”,而這些雜質會阻礙鏈式反應的進行。所以為了使鈾235能順利進行鏈式反應,必須對鈾樣品進行濃縮,武器級別的鈾至少百分之90由鈾235組成。
其次,鏈式反應需要鈾材料達到臨界質量,臨界質量指的是剛好能維持鏈式反應的最低質量。根據美國核武器解密的資料顯示,純度百分之93。8的球形鈾的臨界質量約為50公斤,如果在四周有中子反射的臨界質量可以縮小到15公斤左右。
而根據網上可以查到的資料,我國產無柄手榴彈91式250克,82式、86式都是260克。木柄手榴彈:67式600克。這遠遠低於鈾的臨界質量,所以不可能出現核手榴彈。還有一個問題,假如真的有核手榴彈,哪個人有那麼大的臂力把它扔出去,使自己遠離它的殺傷半徑。
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