原子弹原理已被公布,那为何还有多国造不出原子弹?

作者&投稿:厉育 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
原子弹原理已公布,但为啥还有很多国家造不出原子弹?~

第二次世界大战期间,爱因斯坦和几位科学家给美国总统写了一封信,核武器的研制和发展是获得战争与发展的第一机会的重要条件。因此,世界上第一枚成功引爆的原子弹诞生于美国,并落在广岛。原子弹的原理已经在世界上发布了数十年,那么为什么还有许多国家不能制造原子弹?

很多人都熟悉原子弹的原理,中学教科书中已经介绍了它,可以说原子弹对公众没有秘密。只要有材料,制造原子弹似乎并不困难。当然,实际上,没有多少国家制造得出来。原子弹是一个巨大的系统工程,其成本投资巨大。设计过程和结构处理技术使一些工业基础薄弱的国家一筹莫展。同时,制造也受到《国际禁止核武器条约》的严格限制。
原子弹的制造需要许多严格的条件:
1.制造原子弹的材料:
原子弹的核原料是铀矿,它具有许多同位素。通常,新鲜纯化的铀的纯度仅为20%。要制造原子弹,纯度必须提高到93%或更高。提纯存在困难,可以说,很多国家在这一方面便已经被筛选出局了。

2.铀的提取技术和制造原子弹的过程:
接下来就是原子弹的工艺和设计结构。用于纯化的离心机也被限制出口,并且在国际上也被禁止,并且成本投入是一个大问题。可以说这对于工业基础薄弱的国家来说是极其困难的,这样的复杂结构根本无法实现。因此,很少有国家可以从事原子弹爆炸的研制。毕竟,地球上许多国家尚未达到该标准的工业水平,所以无法制造。

3.核武器限制
在上个世纪美国,苏联,英国和法国成功掌握了核武器技术之后,防止核武器扩散以促进世界和平。但是,不乏美国和苏联想要垄断拥有核武器的可能性,如今只有五个永久性国家是世界上合法拥有核武器的国家。此后,私下从事核武器研究与制造是不符合时代趋势的,可以说违反这原则肯定会受到全世界的制裁。
由于以上原因,很多国家受到限制,无法造成原子弹,这一定程度上阻止了世界大战的再一次爆发。

原子弹和氢弹一直被称为是人类的终极武器,因为它是宇宙中最普遍的能量产生方式:质量转化为能量,这是1905年由爱因斯坦提出的质能等价原理的终极应用,爆发出的能量是人类前所未见的,即使在将来,也很难有新的武器在能量释放上超过它!

原子弹的原理并不复杂,为什么能制造原子弹的国家那么少?
核弹有两种,一种是我们本文要说的原子弹,另一种则是原子弹作为扳机的氢弹,两种统称为核武器,它们的原理并不复杂,甚至中学生都能了解他的原理,但在地球行能制造出核武器的国家不过十几个而已!为什么那么难?

原子弹的前世今生
原子弹的原理就是重核裂变,这是哈恩和施特拉斯曼在1938年发现的,刚好在二战前夕!发现原理后不久,科学家都认识到了核裂变所释放的巨大能量,因此德国已经开始召集科学家攻克原子弹,而美国总统罗斯福也在爱因斯坦的签名联名信中同意了原子弹制造的曼哈顿计划!

当然结果大家也知道了,奥本海默领导的曼哈顿计划成功地制造出了原子弹,而德国的原子弹则失败了,据说日本也加入了计划制造原子弹但最终没有成功!不过造不出也没什么丢脸的,因为即使到二十一世纪,能制造出原子弹的也不过十多个,原子弹真的很难吗?

原子弹为什么那么难?
虽然重核裂变的元素很多,但最常见的只有一种,也就是铀-235,还有一种是钚-239,但这种并不在自然界存在,需要用核反应堆制造,下面以铀-235为例!

临界质量计算错误
二战德国没有制造出原子弹一直是个谜,按理说以海森堡的能力造出原子弹并不是什么特别难的事情,但德国就是没成功,其中据说就是临界质量的计算问题!

一个铀原子在受到中子撞击后会分裂成氪-92和钡-141,同时会释放出2-3个多余的中子,这些中子又会撞击其它原子核形成链式反应,但有一个问题,必须撞击到原子核才能反应,而原子内部空荡荡的,必须要足够大的质量才能让中子在飞出去前撞击到原子核!

所以能保证中子撞击到下一个原子核的最小体积的质量就是临界质量,海森堡算错了,一颗原子弹需要数吨铀-235,几乎是个不可能的任务,所以这德国造原子弹的信心明显就不足。
提纯铀-235非常困难
自然界的铀重只有0.72%是铀-235,其余的都是铀-238,两者化学性质几乎都一样,而造一颗原子弹至少也需要90%以上浓度的武器级铀,而且需要15千克以上!如何分离就成了一个超级难题,一般有三个方法来分离:扩散法、离心法和激光法!

第一颗原子弹使用的就是扩散法,现代铀浓缩主要用的是离心法,它的原理很简单,让铀黄饼生成六氟化铀,这是一种气体,然后通过高速旋转的离心机,将两者差一丢丢的质量的同位素分离,经过N级提纯后,铀-235的浓度越来越高!

但制造一颗原子弹少说也要几十千克(保证能爆,越多越好),如果各位无法想象浓缩铀的难度的话,那么必定听说过伊朗的离心机,纳坦兹浓缩铀工厂数次遭到美国暗算,不知道生产出了多少浓缩铀,当然这是机密,我们不得而知,但难度可见一斑。

这些都是离心机
起爆模型困难重重
有了浓缩铀,接下来简单了?NO!刚刚开始而已,因为到达了临界质量的铀-235块会自发裂变,所有原子弹内的铀块绝不能到达临界质量!但在爆炸时必须要临界质量,怎么办?设置一个分离的模型,起爆瞬间合在一起,然后裂变,当然这是在微秒时间内完成的!

所以即使有起爆模型,如何让它们在瞬间合在一起,这个难度是极高的,没有点基本功,那是绝对搞不定的,所以这又是一个难度!

当然这些其实都不是问题,现代世界上有这些技术的国家多达几十个,但问题是为什么能制造出原子弹的仅仅只有十个呢?
最大的障碍:核不扩散条约
这里有两个概念必须要了解下,第一个是国际原子能机构(IAEA),成立于1957年7月29日,是一个国际组织,致力推广以和平方式使用核能的机构,另一个则是《核不扩散条约》!

1959年和1961年,联合国大会先后通过爱尔兰提出的要求有核武器国家不向无核国家提供核武器和《防止核武器更大范围扩散》的议案。此后1960年和1964年,法国和中国先后搞定原子弹,中国还在1967年突破了氢弹,这引起了美苏的担忧!

因此在美国和苏联在1965年8月和9月在日内瓦18国裁军委员会提出一项防止核武器扩散条约草案,并且在1968年6月12日的联合国大会上通过此草案,条约规定:截止1967年1月1日已制造并爆炸核武器或其他核爆炸装置的国家,允许保留核武器!

美国、苏联、英国、法国和中国成为仅有五个合法拥有核武器的国家,所以你要想想我们国家当时是无比英明,而科学家们的贡献是多么巨大,一旦错过那个窗口,现在再研制核武器那就不只是技术上的难题了!

看看现在朝鲜和伊朗,为了核武器搞到再三被制裁,当然对于他们来说并没有错,但是和氏璧无罪,怀璧其罪,核武器只能在五常中!

各国核武器数量
所有在被认为有可能核扩散的风险的国家,IAEA(国际原子能机构)就有权调查,当然这也得看僧面,五常内IAEA可不敢造次,但在其他国家,有美苏撑腰,有制裁背书,你不让查都不行!
铀浓缩设施,比如离心机,还有重水反应堆
前者是浓缩铀的最便捷手段,后者能生产钚-239,所以这些都是首当其冲的!国际原子能机构欢迎大家使用轻水反应堆,因为它无法制造钚,而且它用的是浓缩铀,浓度要求比较高,所以可以采用可控贸易的形式进行!

但重水反应堆就比较严重了,因为它可以使用低至2%左右的浓缩铀,甚至直接用铀矿石,而且它的废料中还能分离钚-239,所以重水反应堆是重点关照的对象,国际原子能机构盯着全世界的重水反应堆,特别是在朝鲜和伊朗的重水反应堆!

这就是当年IAEA在伊朗出镜率奇高的原因!当然IAEA也是全球所有在五常以外,但却想制造原子弹的国家的最大障碍!

其实每一个学过高中物理的人应该都了解原子弹的基本原理,但为什么还是只有那么少数几个国家拥有原子弹?背后其实有两个原因,一是原材料难以获取,而是国际社会对核武器的控制。

原子弹和氢弹一直被称为是人类的终极武器,因为它是宇宙中最普遍的能量产生方式:质量转化为能量,这是1905年由爱因斯坦提出的质能等价原理的终极应用,爆发出的能量是人类前所未见的,即使在将来,也很难有新的武器在能量释放上超过它!

 

核弹有两种,一种是原子弹,另一种是氢弹,统称为核武器。原子弹的原理就是重核裂变,这是哈恩和施特拉斯曼在1938年发现的,发现原理后不久,科学家都认识到了核裂变所释放的巨大能量,德国从此之后就已经开始召集科学家攻克原子弹,而美国总统罗斯福也在爱因斯坦的签名联名信中同意了原子弹制造的曼哈顿计划!

结果世人也都看到了,奥本海默领导的曼哈顿计划成功地制造出了原子弹,而德国的原子弹则失败了,据说日本也加入了计划制造原子弹但最终没有成功!不过造不出也没什么丢脸的,因为即使到二十一世纪,能制造出原子弹的也不过十多个。

 

重核裂变的元素多有有很多,最常见的却只有铀-235,还有一种是自然界并不存在的钚-239,需要用核反应堆制造。造一颗原子弹至少也需要90%以上浓度的武器级铀,而且需要15千克以上。提纯铀是非常困难的,这就是一个难题。再加上如何让它们在瞬间合在一起,这个难度是极高的,没有点基本功,那是绝对搞不定的,所以这又是一个难度!

即使克服了种种技术上的难题,还有国社社会的约束。美国和苏联在1965年8月和9月在日内瓦18国裁军委员会提出一项防止核武器扩散条约草案,并且在1968年6月12日的联合国大会上通过此草案,条约规定:截止1967年1月1日已制造并爆炸核武器或其他核爆炸装置的国家,允许保留核武器!



因为原子弹的建造需要许多工业的支撑,包括离心机,一般国家是没有办法设计大型离心机的

材料,还有工程量巨大,火药,发射天气,发射的地理位置,还有发射路径的确定,都需要有高端的科研技术人才去不断测试,研究,一项技术不是知道了就可以一蹴而就,而要深入去实施。

原理虽然被公布,但技术方面还不到位,照着葫芦画瓢也不是那么容易就可以了的。

因为即便是原理已经公布,但很多国家都没有这样的科学技术。所以只有像我们中国这种强大的国家才能造出

原子弹原理早已公开,为什么还有那么多国家造不出原子弹?
答:然而,技术上的难题并非唯一阻碍。1968年通过的《核不扩散条约》规定,只有五个国家可以保留核武器,其他国家一旦被发现进行核武器研发,将面临国际社会的严厉制裁。国际原子能机构(IAEA)对所有可能存在核扩散风险的国家有权进行调查,这为核武器的研发设置了另一道障碍。综上所述,尽管原子弹的原理已公开...

原子弹原理早就公布了,为什么很多国家造不出原子弹?
答:世界上第一颗引爆的原子弹来源于美国,而我们国家也接着造出了原子弹,实际上原子弹原理早就公布了,为什么很多国家造不出原子弹?一方面是因为很多国家的技术和资金达不到,还有就是国际上对这方面的制约。原子弹的原理在中学课本就已经讲过,仅凭课本上的那几段介绍,都可以想象制造原子弹的过程之...

原子弹原理已公布,为什么还有很多国家造不出原子弹?
答:随着时代的不断发展,研制原子弹的难度大大降低,原子弹的原理早已问世。原子弹原理已公布,为什么还有很多国家造不出原子弹?第一:事实上,这与制造汽车和飞机是一样的。每个人都知道汽车和飞机的原理。中国可以在20世纪60年代和70年代自行设计汽车和飞机,但在过去10年里,国内汽车和飞机得到了突飞猛进...

原子弹原理已公布,但为啥还有很多国家造不出原子弹?
答:第二次世界大战期间,爱因斯坦和几位科学家给美国总统写了一封信,核武器的研制和发展是获得战争与发展的第一机会的重要条件。因此,世界上第一枚成功引爆的原子弹诞生于美国,并落在广岛。原子弹的原理已经在世界上发布了数十年,那么为什么还有许多国家不能制造原子弹?很多人都熟悉原子弹的原理,中学...

原理已经人尽皆知,为何很多国家仍然无法研制原子弹?
答:我们提到的广义的原子弹其实是包括原子弹和氢弹的,其中原子弹的物理学原理是核裂变,氢弹的物理学原理是核聚变。同时氢弹所造成的破坏力要远大于原子弹,原子弹最早是在二战的后期被研究出来并且实践了,最著名的便是美国投放在日本广岛和长崎的两个原子弹了,当然那个时候的原子弹还比较低级,现在的原子...

为何许多国家搞不出原子弹?
答:为何许多国家搞不出原子弹?原子弹作为一种威力强大的核武器,能大大提升一个国家的军事实力和国际威望,很多国家都想拥有原子弹,而现在原子弹的设计图纸和制作原理也都已经公布了,但为什么还是有很多国家制造不出原子弹?其实原因很简单,那就是制造原子弹不止需要设计图纸和原理,还需要考虑到科研能力...

原子弹制造技术已不是秘密,为何多数国家都不制造?
答:随着科学技术的发展,原子弹的制作原理已成为公开的秘密,但现在却很少国家去研发制造了,这是为什么呢?一是因为和平与发展已成为当今世界发展的主旋律。虽然说在局部地区还存在战争和动乱,但在世界大部分地区,和平与发展仍是主旋律,当国与国之间出现矛盾时,更多的是通过对话、协商来解决,而不是如...

原子弹的原理那么简单,为什么还是有很多国家造不出来?
答:其实这是因为如果说想要制造原子弹的话,那么对于制造的工艺要求可以说是非常的高。虽然说单单看他的理论,你就觉得比较的简单,可是对于真正的去制造它的话,在这里面还是有着非常高的要求的。现在大家都知道,几乎每一个国家都在去研发属于自己的武器,那么很多看了研发理论的人心中都觉得十分的迷惑。

原子弹原理全世界都知道,为何还是有很多国家造不出来?
答:因为原子弹第一核很难,但是到后面,后面经过几十年的发展,几个大国的储量已经相当的多了。上世纪美苏冷战的时候,曾经大规模的制造原子弹,因为军事竞赛是非常重要的一部分,都不想被对方所压制,那自然自己也就会有一定原子弹的储备,苏联解体之后,苏联所储存的部分原子弹数量曾经被公布出来,大概1...

原子弹的原理全世界都知道,为何还是有很多国家造不出来?
答:人们对原子弹威力的理解可能是第二次世界大战期间美国在日本广岛和长崎投下两颗原子弹的后果,从而向人们展示了原子弹的威力。那时,只有美国有能力制造原子弹。然而,随着科学的不断发展,原子弹的原理为世界各国所熟知。然而,随之而来的还有另一个问题。既然是这样,为什么许多国家不能生产呢?为了知道...