核原料为什么超过一定重量就会爆炸
发布网友
发布时间:2022-04-22 03:14
我来回答
共1个回答
热心网友
时间:2023-07-14 01:05
铀235具有放射性,会放射中子,而铀238几乎不会放射粒子,当铀235达到一定的质量时,放射中子的密度就足够发生裂变反应了,这就是临界质量。
结构如下
原子弹内装有球形铀块,其质量小于临界质量,铀块外面有中子反射层,另外还装有一个圆柱形铀块。当点燃信管,引爆了普通炸药后,圆柱形铀块被推入槽内,与球形铀块合成一整体,铀块就达到临界质量,产生链式反应,最后发生爆炸。
还有一种结构,它是把铀235分成两个半块,然后在普通炸药爆炸的推动下,高速地在短时间内合拢起来。这样,两块未满临界质量的铀235在合拢后便超过铀235的临界质量(在没有反射层的条件下,铀235的临界质量是48.8公斤,但在有反射层的条件下,由于反射层使向外跑出的中子能反射回来,临界质量就大为减少。
如在接近无限厚的石墨覆盖下,铀235的临界质量是16.9公斤,在接近无限厚的铀238的反射层作用下,其临界质量是16.28公斤)。这个临界的系统在一定的中子激发下,便能引起链式反应而形成猛烈的爆炸。
核性质
铀的热中子吸收截面为7.60b±0.07b。铀的同位素(包括同核异能素)有15种,其质量数从227至240。铀的天然同位素组成列于下表 。U为锕铀衰变系的始祖核素,238U为铀镭系的始祖核素,234U是238U的衰变系产物 。235U是惟一天然的可裂变核素。235U核素受热中子轰击,吸收一个中子后发生裂变(诱发裂变)。
一个235U核在裂变时放出的总能量为195MeV,同时放出2~3(平均2.5)个中子。只要其中一个中子引起另一个235U核发生裂变,链式核裂变就会持续进行下去。238U不是裂变核素,但238U在反应堆活性区吸收中子后生成239U,239U再经两次β衰变生成能裂变的Pu。因此,可以利用快中子增殖堆充分发挥238U的作用,提高天然铀的利用率。
核原料为什么超过一定重量就会爆炸
因为核材料裂变时是链式反应,需要中子来启动反应,反应中又产生中子。如果裂变材料太少,则不能维持链式反应——中子是向四面八方发射的,有的会被裂变材料的原子核捕获而触发新的反应,但通常多数中子是散逸掉的。当新产生的中子少于逃逸掉的中子时,链反应逐渐减缓直至停止;如果要发生裂变的核爆,必须...
原子弹能造成只有一粒米大小吗?有多大的威力?
导致其不能爆炸的原因,除了制造技术的不可能性之外,就是核原料太少了,核原料的总量少到根本达不到引起链式反应的临界点。 所以这么小的原子弹根本不存在,即便是勉强造出来了,它也不具备爆炸的功能。原子弹的爆炸,先得要经炸药挤推轨行结集成临介质释放出快中子,块中子经多次反射减速成每秒几百...
什么是核子武器的威力比?
所谓威力比是指每公斤重的核子弹所产生的爆炸威力,即爆炸的总当量与核武器重量之比,它是核武的一项极其重要的指标,从威力比的大小,可以看出核武小型化的水平,目前俄、美两国在百万吨当量以上的核子武器,它的威力比水平约为每公斤弹头达到2500~5000吨当量,20~100万吨当量的核武威力比水平大约为...
衡量核子武器发展水平的标准是什么?
一般来说,衡量核子武器发展水平高低的标准有四个方面,就是威力比、核原料利用率、干净化程度以及突防能力。所谓威力比,是指每千克重的核子弹所产生的爆炸威力,即爆炸的总当量与核武器重量之比,它是核武的一项极其重要的指标,从威力比的大小,可以看出核武器小型化的水平,目前俄、美两国在百万吨当...
原子核的爆炸原理
2. 链式反应失控:理论上,若核反应堆中的中子增殖系数k超过1,且不加以控制,链式反应将无法遏制,可能导致灾难性后果。换言之,如果任由反应堆达到超临界状态,它可能像原子弹一样爆炸。3. 反应堆与武器的区别:实际中,反应堆由于体积庞大(重量可达数百至数千吨),不便作为武器使用。此外,在超...
原子弹氢弹核弹
原子弹是指利用铀235或钚239的裂变反应制作的炸弹,只要核燃料聚集到一定质量就会爆炸,这个质量称为临界质量,所以原子弹一般用两块小于临界质量的核燃料和普通炸药组成,引爆时普通炸药爆炸,将两块核燃料压在一起,超过临界质量,然后就。。。砰 氢弹则利用氢的同位素氘和氚的聚变反应进行。核聚变对...
衡量氢弹的标准有哪些?
核原料利用率又有新的提高,但是要达到100%几乎是不可能的事?所谓干净化程度是指核武在爆炸时总能量中裂变能和聚变能所占的比重,由于现在的氢弹必须依赖原子弹来引爆,所以必然会产生大量的放射性裂变物质,根本谈不上什么干净,俄?美两国自称已经拥有了所谓的干净氢弹,实际上只是在氢弹爆炸的时候相对地增加...
核弹爆炸时释放的能量与预计当量不符
另外,外壳材料太垃圾,在核裂变反应完成前过早破裂,自然剩下的大部分核原料也浪费掉了。。。至于球星和圆柱形,自然是球星更容易。要产生链式反应,就需要核原料堆积有足够的厚度,太薄的话中子容易错过原子核,直接穿出核原料,这也是为什么核裂变有临界值一说。同样重量下,自然是球星的平均厚度高于...
假如我左右手各拿一个1/2临界质量的铀235半球,用力合起来会爆炸吗?
目前原子弹爆炸后很多原子材料都没有完全进行链式反应就抛散在大气中了,原因之一应该是原子弹那个壳等不到原子完全反应就破裂了,也就是那个壳所能承受的内爆力很有限,材质不够强,如果能制造出一种能承受原子完全裂变才破裂的壳的话,那这个原子弹将是威力无比,而且比较现在的当量所用的核原料还要少很多,形体更是...
核弹头一般有多少重啊!?
两块均小于临界质量的铀块,相隔一定的距离,不会引起爆炸,当它们合在一起时,就大于临界质量,立刻发生爆炸。但是若将它们慢慢地合在一起,那么链式反应刚开始不久,所产生的能量就足以将它们本身吹散,而使链式反应停息,原子弹的爆炸威力和核装药的利用率就很小,这与反应堆超临界事故爆炸时的情况有些相似。因此关键...