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原子彈原理已公布,但為何還有很多國家造不出原子彈?_為什麼有些國家造不出核彈

漢江土狼說: 簡單點講,就是沒有足夠的核材料,鈾礦在世界上儲量很少。其實技術方面已經沒有什麼困難了,畢竟原子彈…

漢江土狼說:

簡單點講,就是沒有足夠的核材料,鈾礦在世界上儲量很少。其實技術方面已經沒有什麼困難了,畢竟原子彈的原理就是核裂變,比起氫彈的製造要簡單很多。但是原材料需要有足夠的鈾礦,這點就擋住了絕大部分國家。還有就是要把鈾礦用離心機提純,需要大量的離心機,伊朗就是倒在了這一關。即使是製造出來總要試著來一發試試吧?小國可就麻煩了。所以幾十年來有需求的國家裡面,小國家好像只有朝鮮搞出來了,當年伊拉克,伊朗,利比亞等等都失敗了。

軍武吐槽君說:

飲料瓶子上都有配料成分表,看著它你就能造出來飲料麼?原子彈屬於低端的核武器,目前它的基本原理和內部構造在稍微專業一點的論文上都能找得到,基本屬於半公開的秘密,而製造原子彈所需要的鈾礦雖然不是隨處可見,但是也絕對不是稀有之物。槍式原子彈無非就是兩團次臨界狀態的鈾塊相撞,達到超臨界狀態,然後進行鏈式裂變反應。
(槍式原子彈)

內爆式雖然高級一點,也不過就是用炸藥擠壓一塊次臨界的鈾塊,讓其密度增加達到超臨界狀態。科技發展到現在,原子彈已經不是什麼高端武器,核彈中只有氫彈網上的熱核武器才是高大上的存在。

製造原子彈的主要材料是鈾235,這種原料必須從天然鈾礦石中提取,鈾礦在全球的儲量雖然比銅鐵鋁之類的普通金屬礦要少的多,但是已探明可供開發的也超過500萬噸,我國總體上鈾礦儲量雖然不算豐富,但是總儲量也在10萬噸以上,隨著進一步的探礦,儲量還將有巨大的提升。
(我國鈾礦分布)

而製造原子彈所使用的鈾235在鈾礦中的含量約為0.711%左右,雖然遠遠達不到隨處可見的地步,但是也絕對不是什麼稀罕之物,一個國家如果想要製造,只需要幾十公斤濃度在90%以上的武器級鈾235即可製造出幾枚實用的原子彈,而提純鈾235的氣體雖然需要消耗不少電力,但是你都要製造原子彈的,還捨不得花這點錢?所以就材料和技術方面而言,製造原子彈並不存在什麼非常大的困難,基本上中等強國都能解決這些問題。

但是就目前而言,除了五常,也就只有以色列、印度、巴基斯坦、半島某國這九個國家成功製造出了原子彈,而像德國、日本、義大利這樣的傳統軍事工業強國至今仍然沒有突破這一層瓶頸,原因是什麼?當然就是外部條件的制約!自從上世紀美蘇英法相繼掌握了核武器的製造技術後,就馬上於1968年籤訂了《核不擴散條約》,表面目的是防止核武擴散,推動世界和平,深層原因則是美蘇想要壟斷核武器的擁有權。自從這個條約籤訂後,只有五常是名正言順的核武擁有國,以後再進行核武製造那就都是非法的,一定會受到全世界的制裁和施壓,所以如果承受不了這種壓力,那就別談什麼製造核武器。
(核不擴散條約籤訂)

也正是因為這樣,雖然核武器的技術難度逐年降低,但是想要製造原子彈所要付出的代價卻在不斷提高。印巴在九十年代末曾經成功進行了核試驗,最後被美國制裁了好幾年,不過出於利益考慮又解除了。現在的世界已經是多極化世界,美國也不能一家獨大,所以製造原子彈要面對的就是美中俄歐多方制裁,誰能承受這樣的雷霆之怒?半島某國的成功也只不過是地緣政治的特殊產物而已,終究不是長久之計!也正是因為這樣,雖然原子彈材料和技術都不是大問題,但是世界上仍然沒有幾個國家成功製造,我們應該慶幸,這其實是一件好事!
(日本的狼子野心需要提高警惕!)

藍風破曉說:

不是造不出來,而是製造原子彈有3大制約條件,技術只是其中一個,而且是難度最低的一個。

1、原子彈的技術原理,曾經是難點,現在不是

想一想我國老一輩的奠基者們,為了製造原子彈出來,可謂嘔心瀝血。

僅僅是為了突破技術關,兩彈一星的元勳們就費了九牛二虎之力。當時的兩大佬國家,美國自然不願意支持中國,蘇聯前面支持,後面也直接不給幫助,因為兄弟反目了。

現在,原子彈現世已經77年了,技術早就不是限制「製造原子彈」的最重要條件,因為技術原理和相關資料,各國的科學家們都是可以輕易找到的。

因此,這是個限制條件,但已經不是很難了。

一句話,原子彈的技術攻關,曾經是難點,現在不是了。

2、要製造原子彈,就得有「鈾礦」,還得能成功提取鈾235

原子彈製造,最重要的材料是鈾235(或鈽239,或者鈾233,其中,使用鈾235的最為普遍),用這些材料進行裂變,才會製造驚人的爆炸效應。

這材料來自哪裡?自然是鈾礦。

如果想製造原子彈的國家有鈾礦,恭喜,距離原子彈近了一步。

但是,鈾235在鈾礦中的含量非常少,需要把它提純出來。這就是個難點了,要用這麼幾個步驟:

第一是將鈾礦石磨碎,變成粉末狀。

這是最簡單一步,誰都能幹。

第二是浸取[jìn qǔ],目的是將雜質和「鈾」分離。

這種分離方式主要有兩種,一種是酸法,用硫酸溶液來浸取;一種是鹼法,用碳酸鈉或碳酸氫鈉溶液來浸取。

具體用哪種方法,主要根據礦石的情況說話。

起了反應後,會形成鈾溶液和礦漿。此時,需要做「固液分離」,目的就是排除雜質,獲得純度高的鈾溶液。

很多人以為,這個鈾溶液就是鈾235了,遠遠不是。

這個鈾溶液中含有兩種成分,一是鈾235,一是鈾238,而且,絕大部分都是鈾238,關鍵是,他們是一體的,你中有我,我中有你,無法輕易分離。

可惜,鈾238對於製造原子彈一點用都沒有,所以,為了製造原子彈出來,必須要將這兩兄弟分離開,獲得純純的鈾235。

怎麼操作呢?

這就到了第三步了。

第三步,獲得六價的鈾化合物。

主要採用離子交換法,獲得六氟化鈾。

為什麼要變成六氟化鈾呢?為了好提取鈾235。

有點抽象啊!

如果化學課上你沒偷懶,還是容易理解的。

六氟化鈾化合物中,包含兩種物質,一種是鈾235的六氟化鈾分子,一種是鈾238的六氟化鈾分子,他們還是在一起,緊緊擁抱,誰也離不開誰。這種六氟化鈾化合物,有種特性,容易氣化,在56.4度就變成了氣體。

變成氣體後有兩塊,一塊是鈾235的六氟化鈾氣體,一塊是鈾238的六氟化鈾氣體,還是你中有我,我中有你。

到這一步都是容易完成的,但第四步很難。

第四步,主要用「氣體擴散法」。(目前,核技術成熟的大國也有用新式「離心法」的。)

這時就要提到一種重要的設備了,叫「離心機」,利用鈾235的六氟化鈾氣體要比鈾238的六氟化鈾氣體輕,通過離心機的轉動,分離出含鈾235的六氟化鈾分子,然後提取出鈾235。

因為鈾235的數量非常少,提取1公斤鈾235,至少需要200噸鈾礦。一顆原子彈最少要用15公斤鈾235,因此,需要3000噸 鈾礦。

於是,需要的離心機就不是一臺了,而是最少上千臺,甚至上萬臺。

這離心機有個毛病,投資很大,耗電量也很大,這就難住了很多國家。

據說,美國在六十年代冷戰期間,17%的電能供應給了提取鈾的工廠。一個國家的17%,這是多麼恐怖的一個數字啊!這個數據沒有找到靠譜的來源,所以還不能完全肯定。

但是,離心機耗電大確實是事實。

總之,鈾235不容易取得,這是一個大限制條件。

3、要製造原子彈,最難突破的是:有五個國家會限制

原子彈製造出來以後,要進行核試驗,如果不進行,那就不知道是否成功了。

我國核試驗選擇的地方,曾經是新疆羅布泊附近的馬蘭基地。蘇聯核試驗,一般都在靠近北冰洋的地方,那個超級恐怖的「大伊萬」,就在北冰洋的一個小島上進行,離俄羅斯陸地超過1000公裡以上。美國,地廣人稀,可以在陸地核試驗,也可以在海中。

一些小國家,陸地面積很小,到哪裡去實驗?這是個問題。

但是,小國家無處試驗,那麼大國巴西、日本、德國等也無處試驗嗎?這就不得不說一個組織了,名字叫「聯合國」,聯合國有五常,他們是美、中、英、法、俄。

這五個國家都有核武器,但是,他們不希望其他國家製造核武器,因此出臺了一個重要的條約《核不擴散條約》,有核國家不得轉讓核技術支持他國造核武器,不得在設備和資金上支持他國製造核武器,不得提供製造核武器的材料給他國。

總之,限制其他國家製造核武器。

另外,籤了條約的一些無核國家,不得主動製造核武器,或者主動研究相關的核武製造技術。

如果有了怎麼辦?

制裁,大家一起制裁,主要是經濟制裁,除非像一些國家不怕窮,否則制裁到懷疑人生,伊朗就是個例子。

有五個大國,像彪形大漢一樣嚴格把關,這就導致其他國家不容易生產原子彈。

有人說,偷偷生產不行嗎?

不行,通過電力使用情況,可以發現一些端倪。另外,製造核武器,必須進行核試驗,這是被嚴格監督的,美國有個WC—135W飛機,綽號「不死鳳凰」,這是專門用來檢查哪裡在進行核試驗,根據區域內空氣中的核武器試驗後的碎屑、漂塵等,判定這個國家是否在研究和製造核武器。

一旦發現,制裁風暴就來了!

其實,如果放開了,真的有很多國家能製造核武器出來,日本、德國一定可以,技術實力有,錢也有;巴西、義大利等國家也可以做到;沙特、伊朗也沒問題。總之,這個潘多拉多的盒子誰都不敢打開,一旦開了,一旦有恐怖分子掌握了,世界就真的亂套了。

總而言之,製造原子彈的技術限制已經不是大問題了,但是,製造原子彈的材料不容易取得,而且還有五大聯合國常任理事國把關,這就導致,很多國家雖然有實力,但製造不了原子彈。

一句話,不是人家做不到,而是種種限制下,不能做。

科大烽火說:

原子彈是一種威力極大的核武器,在當今這個群雄割據的時代,哪個國家擁有原子彈那一定會大大提升綜合國力與威望。雖然在原子彈之後有威力更為巨大的氫彈和中子彈,但這些核武器的原理大致相同,就是通過核裂變或者核聚變而產生能量。

當年為了製造出原子彈,許多科學家可謂是絞盡腦汁。但在今天,好不誇張的講,原子彈的原理簡單到一個初中生都可以聽懂。而且只要去網上搜索一下,原子彈等核武器的製造原理都會被大量搜索出來。既然原理都已經公布了,但為什麼依舊只有少數國家有能力研發出原子彈等核武器。因為,原子彈的製造過程和所需原料遠遠比原理難多了。

實際上,原子彈的製造理論僅僅只是物理學上的問題,但將其從原理理論變為現實卻不那麼簡單了。首先如何獲取高純度的原料就是一個難倒大多數國家的難題,就拿原子彈來說吧,鈾-235和鈽-239是用於製造原子彈最重要的兩種原料。鈾235在自然界中的量非常的稀缺,更重要的是鈾235還經常和類似的同位元素混合在一塊。在上初中的時候我們大概就已經知道了,想要把這種混合的東西分開只有分離這種辦法,而要分離出鈾-235則需要離心機,利用離心機將鈾-235從鈾-238中甩出來。

聽著好像不是那麼難,因為離心機本身製造並不是一件非常難的事情,普通國家要搞出來還是可以的。問題在於一兩臺離心機對提取鈾-235來說起不了太大作用,提出合適量的鈾-235至少需要數千臺離心機,也有說法是需要將近一萬臺離心機共同工作。成千上萬的離心機恐怕不是一個普通國家可以弄好的,非大國不可。另外一種原料鈽-239的提取也是很費腦筋的事情,其提取方法是通過快中子轟擊鈾-238才能夠最終得到,真的是很難的。對於百分之九十五以上的國家來說,提取合適原料就已經是很難的事情。原料都搞不出來,談何製造原子彈。

有原料就可以製造原子彈了?現實恐怕要狠狠打一巴掌了,對製造原子彈這樣龐大的工程來說,這僅僅是冰山一角,一小步而已。後邊如何讓鈾-235和鈽-239在碰撞中發生裂變,才是核心。不要以為原子彈就簡單像手榴彈那樣一扔就完事了,美國人當年給日本投擲原子彈時候貌似確實是這麼一種操作。要促使核裂變的發生,必須要在高溫高速的情況下衝擊原子核,從而誘發裂變。一般用高爆炸藥實現高溫條件,但問題關鍵在於核裂變差一絲一毫都不可以,所以所有高爆炸藥必須在萬分之一秒內全部爆炸完成。

這樣的技術要求,又有幾個國家敢拍胸脯說可以完全做到。從以上分析不難看出,成功製造原子彈等核武器並不容易,非實力一般國家所能完成。

歷史神秘人說:

原子彈的原理大家都不陌生了,中學課本就有講過了。在網上甚至連原子彈製造的圖紙都應有盡有,幾乎原子彈對大眾來說沒有什麼秘密,只要有核原料,製造原子彈似乎不難。當然知道原理是一方面,造不造得出來就是難題了,而現實中卻沒有多少國家造出來。原子彈是個龐大的系統工程,其成本投入是巨量的,小國沒錢的玩不起,其原材料加工提純也是難題,設計工藝和結構加工技術對於工業基礎薄弱的國家也玩不起,最後就是國際禁核條約的嚴厲約束了,想造先頂住制裁再說吧!

原子彈的核原料就是鈾礦石,而鈾裡面有幾種同位素,只有鈾-235才能製造原子彈,當然從鈾中提煉的鈽-239也能造,但這個難度更大。鈾-235的提煉很難,本來含量就少,需要幾千上萬臺離心機才能提煉出一定含量的鈾,只是這純度也只是20%左右,要提純到能造原子彈的93%以上就是很高難度了,伊朗搞了幾十年,搞到現在也沒提煉到那個純度,所以造原子彈真難。獲取鈾礦石就是個難度,這可是戰略資源,有錢也買不到,鈾礦石本來就不多,大部分都在合法擁有核武器的五常那裡,其他地方的鈾礦石都由聯合國原子能委員會監管的,你一購買,馬上就知道了,至於暗中購買的另外說了。你要造原子彈,就必須大量購買鈾礦石,國際上是很難買到的,除非你自己國家就有鈾礦石就不怕了。提純用的離心機也是限制出口的,國際上也是禁售的,當然自己造沒事,只不過離心機的製造也不容易,別說技術了,就成本投入就是大問題,要知道你搞原子彈,基本就要幾千上萬臺離心機,這個花費真的大啊,沒錢你也搞不了啊!

解決了材料和提純問題,就是製造原子彈的工藝和設計結構了,這個也有難度。原子彈的結構挺複雜的,既有起爆裝置,也有保護裝置,怎麼搞,怎麼設計都是白手起家,別信網絡上那些製造圖紙,真正的結構圖紙網上是沒有的,一切都靠自己啦!就起爆裝置就難啊,原子彈爆炸方式分有槍式和內爆式,就是用炸藥把核原料壓縮成密度達到臨界狀態,原子彈才能真的發揮威力。起爆裝置的時間拿捏的要很準,差個千分之一秒,核原料就達不到臨界狀態,就爆不了,所以這個炸藥的布置就難,和爆炸時間最好同時,就算有誤差也不能超過萬分之一秒,這對那些工業基礎薄弱的國家就難了,這麼複雜的結構根本就搞不出來嘛,所以就很少有國家能搞原子彈,畢竟地球上很多國家的工業水平沒有達到那個標準,也就造不出來了。

國際禁核的條約是非常嚴厲的,除了五個合法擁有核武器的國家外,其他國家一律禁止搞核武器。當然也有幾個國家偷偷的搞,比如印度,朝鮮,伊朗等,雖說它們在偷偷的搞,其中也是吃了不少苦頭的。國際條約對這些國家那是從經濟和政治上制裁,朝鮮不就是被經濟制裁幾十年嘛,就是因為搞核武器。沒有多少國家頂得住聯合國的制裁,畢竟經濟制裁對國家經濟和民眾生活影響巨大的,民眾是要麵包還是要原子彈呢,我想更多的民眾想的是麵包,就為了一顆原子彈,忍飢挨餓十幾年,誰受得了啊,除了那些扛得住的國家之外比如朝鮮和伊朗,只是這也是少數幾個國家而已,所以其他國家是受不了聯合國的制裁的,因為民主政治國家,民眾過得不好分分鐘把現政府給推翻,連統治都不行,就別說去搞原子彈了,人家朝鮮是極權國家,能約束得住民眾,其他國家沒有那個能力,要官位還是要原子彈,不用多想當然是要官位了,所以很多國家政府害怕被民眾推翻而不去搞原子彈,也是這個原因!

這個世界還是少點核武器好,最好沒有,如果所有國家都有核武器,人類真的危險啦,那些恐怖分子可不會愛好和平,有原子彈不用那是傻瓜,人類生存就沒有保障了,防止核武器泛濫是國際社會的責任和義務,而個人不能為一時的過癮和好奇就去造原子彈,那真不是玩的,分分鐘鍾給自己帶來牢獄之災和殺身之禍那就不好玩了,珍惜生命,遠離原子彈!

哨兵ZH說:

還是那句老話:原子彈這種初級核武器對於今天的那些現代化國家來說,難度可以說並不在技術上,而是在政治上。為什麼這麼說?因為如果國際社會(主要是五常)不對原子彈的研發做任何的限制,不打壓、不制裁,而是讓那些沒有核武器的國家放開了手腳去幹的話,全世界範圍內能造出原子彈這種初級核武器的國家不會少, 隨便舉幾個例子:日本、德國、韓國、巴西、伊朗、義大利等這幾個國家就有這樣的能力,大家可以想想,某個半島國家都已經把原子彈給造出來了,難道我上面提到的這幾個國家的工業和科技實力還會比不上那個國家麼?

原子彈的原理是什麼?其實很簡單,就是讓鈾-235或者是鈽-239這兩種核材料達到臨界質量就行了,達到臨界質量時核材料就會自發的把鏈式反應進行下去,從而釋放出巨大的能量,不管是一開始的「槍式」原子彈還是後面的「內爆式」原子彈,原理無非就是利用常規炸藥的爆炸,把處於次臨界質量的高豐度鈾塊或者鈽塊在瞬間達到臨界質量,從而引發核爆炸罷了。所以,想要造原子彈,首先得有豐度很高的鈾-235或者是鈽-239,比如武器級濃縮鈾的豐度就必須在90%以上。

既然提到了「豐度」這個概念,在這裡順帶解釋一下,「豐度」它指的是純鈾,就是在沒有其他雜質時的鈾的濃度,打個比方,我們平時聽到的「90%濃縮鈾」,裡面的這個「90%」指的是鈾-235的濃度,剩下的10%則是鈾-238的濃度,這10%裡面理論上是不包含其他雜質的。所以,武器級濃縮鈾都是使用豐度來表示的,如果直接使用濃度來表示的話,比如濃度為80%的濃縮鈾,那麼除了鈾元素的含量達到了80%之外,剩下的20%可以是非鈾元素的其他雜質。

▲伊朗的離心機組

言歸正傳,既然造原子彈需要豐度很高的濃縮鈾,那麼這些鈾怎麼來呢?從大量的鈾礦石裡面來,這些鈾礦石經過提純後就能得到所需要的武器級濃縮鈾。但是在天然的鈾礦石中,鈾-235的含量大概只有0.7%,所以,如果想要提純出足夠數量的濃縮鈾(豐度在90%以上)用來造原子彈的話,就需要非常非常多的鈾礦石,而這些鈾礦石從哪裡來就是一個很大的問題了。然後有了大量的鈾礦石後還不夠,你還得有提純的設備啊,這些設備就是大型離心機,而世界上有能力造大型離心機的國家也不多,除了五常之外,可能也就我上面提到的那幾個國家能搞出來了。

▲「曼哈頓計劃」時期的Y-12鈾濃縮設施工廠

所以,造原子彈的難點無非就是在原料和提純設備上面,只要這兩個問題解決了,那麼把原子彈造出來是遲早的事,尤其是對於一些工業強國來說,造大型離心機好辦,難的是那些核原料怎麼來?畢竟私下造核武器是「非法的」,一旦被知道了,就會招來國際社會(五常)的嚴厲制裁和打擊,所以,像前面提到的造原子彈需要的大量的鈾礦石怎麼來就是個問題了,因為沒有哪個國家敢私下販賣這玩意,一旦被發現買賣雙方都得涼,就算真的被你搞到了核材料、搞到了離心機,想要偷偷的製造原子彈也逃不了一些核大國的情報機構與天上的衛星。

因此,答案就出來了,造原子彈不是難在技術上,而難在政治上。因為除了五常之外,其他國家沾核就是非法的,誰敢碰誰死,這就是國際社會(五常)帶來的政治上的壓力,如果真的放開所有的限制,比如允許鈾礦石的交易、允許建造大型離心工廠、允許進行核試驗,那麼對於世界上那幾個工業強國來說,造一枚原子彈出來真的不難,就算真的有技術上的難點,給個一兩年時間也肯定是可以攻克的,比如某個半島國家就是榜樣,而工業、科技、經濟實力比這個國家強的世界上還有不少好吧。

四川達州人說:

這個問題很複雜:

理論難度

在1980年代之前,國際社會到處都是核材料的交易,鈾礦很容易能夠獲得,但實際能夠製造原子彈的國家很少,主要在於理論設計階段就被卡住了。

所以,至今為止能獨立製造核武器的國家不過五常+以巴印朝+已放棄的南非。

材料難度

1980年代之後,國際市場的核材料交易越發控制嚴密,而加入核材料供應集團就得接受國際監督,天上有衛星,地面可抽檢大氣數據,實地檢查燃料棒。

所以,這很難做到不被發現。

工業處理難度

想要製造核武器,就必須將核材料批量處理成武器級材料。無非兩種辦法:

🍒就是用外部的中子源照射鈾238,以形成鈽239,然後刮取表面的鈽,收集還原純化成為武器材料。

鈽239:

不過鈽有劇毒。後處理很麻煩。稍微洩露一克鈽粉到空氣中,就足夠殺死一個小國家的人口,所以,僅僅鈽239的處理問題就阻擋了大多數的國家。

🍒工業化分離鈾235。

離心機:

鈾235是高效的裂變材料,只是自然界的含量只有0.71%,所以,必須想辦法將鈾235從鈾238裡大量分離出來。

鈾235:

然而,不管離心機法還是氣體擴散法,都需要大量的電能。用幾千幾萬次的吹風,利用鈾235原子比鈾238原子輕1.3%的特點強迫分離,最終形成一點點的武器級材料。

一個國家想要最基本的核武威懾力,50枚應該是最低最低水平,這就約需要500公斤的武器級核材料,否則何必花費大價錢去製造原子彈出來呢?

理論上,1公斤武器級核材料需處理200噸鈾礦,這幾十萬噸鈾礦處理完成得需要多少的配套資金和人員投入?

因此,一個國家的電力使用突然發生異常波動就足夠說明在幹什麼。而大多數國家也沒有那麼多離心機與電力。

核試驗難度

有了核材料,還得組裝起來。這個時候電子工業水平考驗又出來了。

無論槍式、還是內爆式都需要:

瞬間之內,用化學爆炸力將亞臨界質量的核材料推到一起,達到滿足臨界質量要求,引發爆炸目的。

這很考驗工業能力。稍有延遲,核材料就可能被提前炸飛,導致核反應威力達不到設計目標甚至失敗。

而且,具體進行實彈爆炸才能具體驗證與修改理論設計。場地在哪呢?

小型化與運載工具

製造原子彈與製造爆炸裝置不一樣。

爆炸原子彈的承載塔:

重達數噸的爆炸裝置根本不能叫武器。比如美國第一顆原子彈瘦子重3.4噸,這樣的重量完全沒有實際作戰能力。

所以,有了核武器,還得小型化才能將裝在飛彈上或者空投。而這又是一個令大多數國家頭疼的系統工程。

可不是誰都能在1988年花35億美元(等於今天500億美元)買到DF—3的。

因此,工業化製造核武器與理論製造核武器的差異十分巨大,那麼,95%的國家是不具這個能力的。

路平說說:

原子彈

說到原子彈的原理,很多人首先想到的是愛因斯坦的質能方程E=mc^2,它可以解釋原子彈的爆炸威力為何如此巨大。這個方程其實是1905年,愛因斯坦在一篇名為《質能等價》的論文當中提出來的,這篇論文是狹義相對論的補充。

在這篇論文中,愛因斯坦實現了「能量」和「質量」的統一,也就是統一了質能關係。他認為能量和質量實際上是一碼事,是一體兩面的,質量就是能量,能量就是質量。物質說白了就是密度巨大的能量體,所以衡量物質屬性的質量和能量是具有等價關係的。

而原子彈的爆炸威力實際上來自於質量的損失,這部分質量以能量的形式釋放出來,滿足E=mc^2,其中E是能量,m是質量,c是光速。如果損失1噸,那對應釋放的能量就是9*10^18J,這大概就相當於100億噸TNT炸藥釋放出來的威力。

只不過光知道質能方程實際上並不能製造出原子彈,這是因為原子核很穩定,只有在原子核裂變或者聚變的時候,才會出現質量虧損,也能釋放出大量的能量。

1939年初,德國的科學家愛恨和斯特拉斯曼發表了一篇《鈾原子核裂變現象》的論文,這篇論文闡述了原子彈的原理。

利用鈾235原子核裂變的鏈式反應產生能量,所謂鏈式反應說的就是鈾235裂變時會產生中子,如果中子的數量足夠多,就可以繼續促發其他鈾235原子的核裂變反應,這樣就可以一步步持續下去,這就要求鈾235的體積和密度能達到一定的要求,所以就可以計算出一個臨界質量。

原子彈為何難造?

也就是在1939年,由於德國發動戰爭,引發了第二次世界大戰。而原子彈的製造原理當時在學術圈並不是什麼秘密。於是,各國陸續開展起了研製原子彈的計劃。

其中最早做這件事情的是德國,負責原子彈項目的是海森堡。要知道原子彈背靠的是量子力學的理論。而海森堡則是量子力學最重要的奠基人之一,他提出的不確定性原來是量子力學的根基。

除了海森堡,還有許多優秀的德國科學家。1939年之前的德國可以說是世界的學術中心,擁有當時世界上最優秀的科學家,比如:普朗克,波恩,連提出原子彈原理的哈恩都是德國科學家。而且當時德國的國力很強盛,又是製造業大國,就是這樣的配置,德國竟然就沒有製造出原子彈。

不僅如此,當時英國和法國也都陸續加入到了研製原子彈的行列當中。英國領隊的科學家叫做查德威克,他因為發現了「中子」獲得了諾貝爾獎,也是一位大牛。他就發現在當時的英國根本不具備製造原子彈的能力,於是提出與美國聯手。

法國這邊則是由約裡奧居裡夫婦領導,他們是居裡夫人的女兒和女婿,也是研究原子核的一把好手,也都獲得了諾獎,但是他們也沒有成功。

所以,並不是配置足夠好的科學家就可以製造出原子彈。原子彈的難點實際上在原材料上,也就是鈾235。原本鈾礦在地球上的儲量就很少,而且在天然鈾當中同位素235的豐度僅僅只有0.72%。而製造原子彈需要的鈾含量需要達到90%以上。因此,就需要對鈾礦進行提純,主要的方法有電磁分離、氣體擴散和熱擴散三種。同理,原子彈還需要鈽239來做原料,要獲取鈽239也是很困難的。所以,當時英國選擇和美國合作,同時把手中為數不多的鈾235給了美國,加上一批各國科學家的加入,使得美國原子彈計劃最終能夠成功。

而德國這邊一直缺乏各種原材料,導致最終沒有能夠成功。

如今各國在製造原子彈時,也是要遇到原材料問題。雖然原子彈的原材料可以買得到。但是世界各國在1968年籤訂了《核不擴散條約》,並且隨後許多國家都宣布進入到這個《核不擴散條約》當中。這使得原子彈的原材料在交易時需要被嚴格的監管,尤其是監管具體的使用用途上。

不僅如此,即便是想方設法搞到了原子彈的原材料,要進行試爆實際上也需要很大場地,很許多國家領土都不大,一旦試爆就很有可能影響到自己的國家安全,同時也很容易讓其他國家發現。

因此,如今限制許多國家搞原子彈的不僅僅是在技術上,還在於國家關係的制約上,而這個制約就來自於《核不擴散條約》的籤訂。

不務正業的足球愛好者說:

原子彈原理其實特別簡單,高純度放射物質合在一起就會發生爆炸了。

比如鈾235,大概超過15公斤,自身輻射所產生的能量就會引起連鎖反應,也就是發生爆炸。當然,影響臨界質量的主要有純度,其次要球形,外面加中子反射物質也能降低臨界質量,平時是幾個鈾坨坨分開放,要想炸就合到一起完事。

之所以懂得原理也做不出來,,最難得就是放射性元素提純。

想要做出一顆原子彈,首先要有足夠的錢,要有足夠鈾礦,其次得有足夠專業的人願意給你做,還要有很多離心機,這個不便宜,伊朗那6000臺轉了10年了,鈾還沒提純夠呢,提純一公斤武器級鈾235,大概需要200噸鈾礦,80萬一噸,15公斤要24億,這是最基本的材料費,還不算人工基建成本,想要從無到有做出來,100億美金少不了吧。

薩沙說:

我是薩沙,我來回答。

因為世界上有很多限制製造原子彈的手段。

時至今日,製造原子彈的概念早已不是什麼問題。

大家隨便去專業圖書館,找一些核方面的書籍,就可以看到製造原子彈的詳細方法。

目前製造原子彈的門檻不在於理論知識,關鍵在於這幾個方面:

第一,搞到核原料。

原子彈的核燃料主要是鈾235和鈽239,不是說只要有鈾礦就可以造原子彈的。

鈾235在自然界極少尚且其次,關鍵這個世界有鈾礦的國家只有21個。

而且澳大利亞和加拿大,就佔了世界一半的鈾礦產量。

鈾礦尚且如此奇缺,更別說稀有的鈾235。

鈾235這麼少,鈽239更是極其稀有的東西。

由於鈾235和鈽239的特殊性,全世界範圍內都會追蹤這些礦藏,任何國家是難以隨便進行出口的。

也就是說,如果本國不產這些東西,試圖進口來獲取基本就不可能。

第二,提純難度很大。

即便本國就產鈾235,但要做到進行核試驗標準,還有巨大的技術難度。

世界上的鈾235介紹,不足鈾礦的0.7%。所以各國主要使用產量高的鈾238來製造鈾235,純度還要高達90%以上。

但是,從鈾238到高純度鈾235的技術難度非常大。目前常見的方法,是使用氣體離心機。

然而,這玩意可不是什麼國家都能搞定的。

伊朗在核計劃最鼎盛時期擁有近2萬臺離心機,十多年來還無法將鈾濃縮提高到5%的水平。

提純的技術難度非常大,而且投資也非常巨大。

1964年,中國第一枚原子彈爆炸。根據最近解密的資料,為了這枚原子彈的爆炸,中國一共花費了28億人民幣。這可不是今天的28億,而是60年代的28億,當時普通工人一個月才二三十元工資。國家領導人月薪也就幾百元。

第三,核試驗並不簡單。

原子彈可不是二踢腳,隨便點燃就可以引爆。

你要想進行成功的核試驗以及掌握關鍵數據,就必須使用各種類型的專家,利用大量的計算機進行各種數據的推算和模擬工作。

如果你亂搞一通,雖然可以引爆原子彈,但連基本當量都未必控制得住,還是等於沒用。

這並不是所有國家可以辦到的,必須在基礎科學研究上有一定水平的大國才可以勝任。

大家看看,中國當年的兩彈元勳有多少人?這幾十人都是國內國外有名的科學家,人人都能獨當一面,也是團結合作花費很多年時間才搞定了原子彈。

別忘了,這還是在蘇聯同志大力幫助下辦到的。

第四,想要製造原子彈不單單是技術問題。

目前美國掌握世界大局,而美國最重要的國際政策就是,不允許出現新的核國家。

美國控制的國家中,德國、義大利、澳大利亞、加拿大、韓國、日本、巴西等等這些國家,其實都有製造原子彈的技術和能力。

只要美國放開限制允許他們製造,他們都可以擁有自己的原子彈。

其實如果不是1988年,時任「中山科學研究院核研究所」副所長的臥底張憲義向美國告密,臺灣在90年代也會製造出自己的原子彈。

想要造核武器,先要過美國這一關,並不是容易的事情。

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作者: 瓦要問答

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