核反应堆不难建造,大多数国家却造不出核弹,原因何在
提纯铀235不仅需要耗费大量电力,还需要大量离心机。离心机最难在分离膜的制造,既要耐气态高温,又要区分开铀235与238。提纯后把核材料加工定型又有两难,一难强辐射环境下人员与设备的保护,二难核材料表面处理设备如镜面磨床的生产。即使核材料生产加工成型,装配也有许多老大难问题。比如炸药用量与同步爆炸时间精度控制,中子发生器的时间控制。
核武里的炸药只起一个作用,那就是把二块或多块小于临界体积的核材料压缩到一起超过临界体积,从而在中子源轰击下引起链式反应。除以上这些,造原子弹还难在怎样缩小体积(即增加核材料浓度,增加核材料之间的接触面平滑度),以利投弹。小型核弹或战术级核弹不是一般的有核国家能建造的。再如核弹多样化,中子弹,核磁爆弹,更有神奇的功效,不是一般的国力与科技水准能逮。特别是在核试受控的背景下,没有超级计算机模拟,即使能设计,也不一定能成功,因为每个设计不经验证谁也不能核爆成功。
铀235和铀238总是混合在一起,由于化学性质相同,不能用化学方法提纯。他们在自然界的比例大约7/93只要把铀235提纯到21%就可以制作原子弹了。铀235只要达到临界体积就会自发发生链式反应而爆炸。火药爆炸只是把分散的小块挤压在一起达到临界体积。不是所谓的高温,氢弹才需要高温引起聚变反应。
钚239只能通过反应堆生产,然而最好的减速剂是重水,制造起来虽很简单,但是太消耗能源和时间。除了原料难获取这一点,核材料的临界质量计算也考验理论物理的水平。然后制造工艺方面要求起爆时间,起爆炸药和核材料的重量,位置,形状绝对精确,差一点点就会起爆失败。核反应堆简单,难在废物处理,设施建设,安全问题上,解决了这些核反应堆很容易做,核弹不一样,你要考虑精确向心压缩,燃料提纯浓缩,生产工艺,核弹结构,炸药体积密度等等。
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