首页>
科学探索>
研发一颗原子弹耗费的能量，和发射的时候能量，那个更多？

研发一颗原子弹耗费的能量，和发射的时候能量，那个更多？

2025-02-20 10:00:49阅读量：9 字体：大中小

核弹所爆发的能量比制造的能量更庞大
人类历史上第一个成功研制的核武器是原子弹，这让很多人想起了美国在日本本土投下的两颗原子弹，直接扭转了第二次世界大战的局势，由此可见当时的武器原子弹是多么可怕。今天，核武器仍然是一种可怕的武器，因为它不仅能直接对生命造成永久性的破坏性破坏，还能对自然环境产生持久的辐射影响，所以不能说现在它是绝对稳定和平的世界，只要拥有核武器随时都有潜在的危险。

虽然原子弹爆炸所释放的能量可以将一座城市夷为平地，但制造一颗原子弹实际上需要大量的能量。那么问题来了，是制造原子弹需要更多的能量，还是爆炸时释放更多的能量?
为了弄清楚这一点，我们首先需要了解原子弹是如何工作的。在中学物理课本中，我们第一次接触到核裂变反应和核聚变反应。两者的相似之处在于，都是在第一个反应后引起后续反应，称为“链式反应”。不同之处在于，核裂变开始于有更多质子分裂的原子，在分裂过程中释放能量，而核聚变开始于最简单的氢原子聚集在一起，最终形成铁，这就是原子弹的工作原理。
已知铀-235的浓缩程度至少为90%，钚-239的浓缩程度至少为93%，这使得在实践中很难提取如此高浓度的核材料。这两种铀通常都是从天然矿石中提取的，但铀矿石中铀-235的含量只有0.7%，所以它需要能够用作原子核原料的浓缩需要一系列的净化步骤，这需要大量的能量。
工业实践表明，约200吨铀矿石在90%的浓度下只能生产约1公斤铀，而且这一过程如此复杂和能源密集型，从质量上说，制造一枚原子弹所需的能量远远大于它爆炸时释放的能量。当然，我们也可以定量分析。美国在日本投放的原子弹当例子，那次爆炸产生的电力相当于一个发电厂的1500万千瓦时，如果炸弹能将效率提高到90%，它将对广岛造成更大的毁灭性打击。