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【原】各国造原子弹都要那么久时间,为什么我国只要2年就成功了?

来源:用户 RT,我想知道:【原】各国造原子弹都要那么久时间,为什么我国只要2年就成功了? 收藏 编辑:张晓华

1964年10月16日,我国第一颗原子弹在罗布泊荒漠中爆炸成功,中国成为第一个拥有核武器的国家,消息传开,全世界在震惊中久久不能回过神来,因为全世界都没有料到一个仅仅鄙视成“东亚病夫”的中国居然在短短数年内就成功试爆原子弹!

制造原子弹到底有多难?

相信很多朋友都对这个问题嗤之以鼻,原子弹原理和图纸都已经公开了,只要有钱分分钟就能造一个,真有那么难吗?

原子弹的原理是什么?

原子弹的原理是重核裂变技术,典型的原子弹有两种,一种铀弹,另一种是钚弹,这铀和钚是裂变材料的差异,但两者原理没有区别,都属于重核裂变!

莉泽·迈特纳、奥托·哈恩、弗里茨·施特拉斯曼及奥托·罗伯特·弗里施等科学家在1938年发现了重核裂变,他们发现铀-235被热中子撞击后会裂变成钡-141和另一种不知名的物质,当时还不知道那就是氪-92,同时还会释放出2-3个热中子!

这2-3个热中子就是继续裂变的动力,因为它会引起更多的铀-235原子核裂变,所以这个就是链式反应,一旦开始无法终止,一直到裂变材料被炸散无法维持裂变为止!而巨大的能量则来源于裂变时丢失的质量,可以用爱因斯坦的质能方程计算得到,由于是光速的平方和质量乘积,所以一点点质量就能产生难以想象的能量!

听起来很容易,但制造原子弹非常困难!

有两个问题点,首先原子核和原子的比例大小非常悬殊,中子很容易在原子核之间巨大的缝隙漏走,所以必须要有足够大小的核材料才能维持裂变。另一个问题是这足够大的核材料又会自发裂变,平时还不能放一起,你说是不是很要命?所以必须设计一个方式平时分开存放,引爆时凑到一起,还要维持足够久的时间裂变!

还有一个则是原子弹的铀,天然铀中99.3%以上的都是铀-238,只比铀-235多三个中子,化学性质几乎一样,只有密度上差那么一丢丢,所以分离很难,一般就用扩散法、气体离心法和激光法分离,而气体离心法是现代分离武器级铀-235的必备设备(第一颗原子弹的铀-235用劳伦斯法分离,劳伦斯方法亦即电磁法)

离心机原理

大约200吨矿石才能生产出1千克铀,一枚原子弹最少需要15千克铀(使用中子反射层,避免中子损失),保险一点大约需要30千克以上,而且分离时间漫长,成本高昂,还需要强大的工业底子,否则根本就不要着手搞什么铀-235提纯!

曼哈顿计划从1942年8月13被正式命名开始,到1945年7月16日,第一颗实验性原子弹在墨西哥沙漠试爆成功,总共耗时3年,耗资约20亿美元,动员了13万人,其中有90%的费用是生产核材料和建造核材料的生产工厂!

当然除了这两个以外,中子源,反射层,铀块分装模型,原子弹结构等等都是一头头拦路虎,可以想象一下,无论取得原材料,还是将其做成原子弹的各个步骤,似乎没有哪个步骤是省油的灯!

为什么我国短短数年内就能成功?

我国在1958年时,毛主席就提出了两弹一星的研究计划,但由于各种原因,一直到1962年11月才正式开始两弹一星工程,所以从原子弹正式研制开始,应该从1962年的11月开始!到1964年10月16日,第一颗原子弹在罗布泊成功试爆,2年都不到,曼哈顿计划13万人,20亿美元,还花了三年,我国为什么2年就能成功?

主要有三个原因

首先是一批拳拳爱国心的顶尖科学家,他们是于敏、王大珩、王希季、朱光亚、孙家栋、任新民、吴自良、陈芳允、陈能宽、杨嘉墀、周光召、钱学森、屠守锷、黄纬禄、程开甲、彭桓武、王淦昌、邓稼先、赵九章、姚桐斌、钱骥、钱三强、郭永怀,当这里包括氢弹和火箭研制的功臣,但对于我们来说没有区别,他们都是伟大的英雄!

第二就是建国初期我们打下的重工业底子,这是相当有前瞻性的规划,重工业建立起来很困难,投入也很大,但它一旦良性运转后产生的价值是不可估量的!现代工业的基础就是在当年的工业底子上发展起来的!如果当时决策失误,那么现在我国很可能就像印度一样,啥都造不出来!

当然在这个方面我们也不能忘记苏联的援助,尽管是出于部分政治原因,而且最终是掏钱购买的,但对于工业的提升是实实在在的,比如数千人到苏联学习,还有7000千瓦重水反应堆和1.2米离心分离器,也在1958年交付到了中国,对中国原子弹制造起了重大作用。

第三就是我们动员体制,全世界能调动全国力量办一件事的国家,只有中国,远的不说,2020年发生的疫情,全球第一个完全控制的国家,唯有中国,并且中国还是一个具有接近14亿人口的国家,其难度堪比一次全民高考!

从原子弹到氢弹,我国只用了32个月

当然奇迹不只是发生在原子弹上,还有氢弹,熟悉核武器的朋友都知道,要研制氢弹,原子弹是绕不过去的坎,因为原子弹是引爆氢弹的“扳机”,只有原子弹爆炸的高温和高热,才能让氘氚核发生核聚变!

另外更值得一提的是,中国第一颗氢弹是实用级别的空投型,这让全球各国有点傻眼,居然跳过了氢弹装置直接空投,这让折腾了7-8年的法国情何以堪,戴高乐甚至直接发火,中国人都能搞定,法国人居然搞不定?

很幸运我们生活在一个见证奇迹的时代,嫦娥五号已经带回月球风暴洋北部吕姆克火山的月岩,天问一号正在探测火星的路上,明年5月就将登陆火星,将会给我们带回激动人心的小心,再未来火星采样的天问二号将带回火星上的土壤,真正实现全球第一!

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