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最小的核弹头有多大?

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2021-05-24 09:20:40

最小的核弹头有多大?理论上,你可以用中子流轰击可裂变物质的单个原子,使其裂变。你不会得到很大的爆炸,你需要一个相当大小的设备作为中子发生器,但这是可以做到的。

这还取决于如何定义“小”。你是说只有核裂变,还是整个装配体?不管怎样,放“爆竹”都是不可能的。

最小的核弹头有多大?

有两种基本方法可以让核武器在你想要的时候爆炸,而不是它想要爆炸的时候爆炸。第一种是“炮”装配,通常使用火炮推进剂,将两个或两个以上的亚临界质量挤在一起,制造出临界质量的材料,然后根据其物理特性自行脱落。因为装配速度很慢,所以只能用U235来装配。其他裂变物质有太多的本底辐射。这意味着核反应将在装配完成之前开始,这种情况被称为“预爆”,由此释放的能量将阻止完整的装配,造成比正常产量低得多的产量,并浪费大量(昂贵得可怕的)裂变材料。

U235的裸,未反射的临界质量是52kg和直径17cm(114磅和6.75英寸)。如果你不介意死亡,你可以像这样拿两个半球体把它们连在一起,直到它们爆炸。不过这可比爆竹大多了。大概是15kT,和广岛原子弹差不多大。即便如此,在整个装配过程中,很难得到比7″更小的球体。

引爆核弹的另一种主要方法是内爆。在这种情况下,你取一个小于临界质量的物体,然后用常规炸药的定向冲击波挤压它。这增加了裂变物质的密度,降低了爆炸所需的有效临界质量。我确信,要使它工作,必须有一些最少的原子。我就不费事去做这些计算了——它们会涉及到所使用的裂变材料、背景辐射,以及启动连锁反应所需达到的密度,以及为了避免因为没有得到最佳甚至可能是名义上的中子数而导致的“失败”所需要的足够多的物质。可以这么说,这样的质量比7英寸和100磅要小得多。可能,对人类的视力来说,很微小,而且只有几克。

问题是,你的裂变质量越小,你就需要越用力地挤压才能让它爆炸。你越用力挤压它,你需要的常规炸药就越多,武器也就越大。投在长崎的“胖子”炸弹使用的是直径超过一米的球形内爆系统。当然,技术水平已经提高了。但你仍然只需要一英尺左右,把你想使用的质量更小的核裂变变得更大(大很多)。
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