为什么造原子弹需要用铀235也不一定是非得用铀235做原子弹,说这个无论原子弹无论如何也完不成,无论如何不能生产几吨的铀235,人家都不会去专门搞个厂子生产铀的,那么拿到铀矿咱就可以直接生产铀235了吗,很多人都说是德国没钱,当时德国的原子弹经费投入并不比美国少,铀可是生产原子弹的主要原料。
二战时德国原子弹为何没有研制成功
早在1939年二战爆发前夕,纳粹德国就开始寻求研制大规模毁灭性武器。于是组织了世界上顶尖的科学家,包括海森堡这位量子物理学的主要创始人,还有一支由庞大的诺贝尔奖得主组成的专家团队开始研制原子弹。而美国1942年6月才开始启动曼哈顿计划,研究团队阵容十分强大。而德国以奥本海默为首的一大批世界级的优秀物理学家,同样也是阵容强大,但是最终结果却是大相径庭:1945年美国就研制出并试爆成功了原子弹,而德国直到投降都没能成功。很多人都说是德国没钱,没资源。虽然美国研制原子弹花费巨资20亿美元,相当于现在5000亿美元的购买了,可以说是用钱砸出来的。但是,当时德国的原子弹经费投入并不比美国少,德国当时是世界第二大经济强国,而且还侵占了除英国外的几乎整个欧洲,通过掠夺也聚集了巨大的财富。
那么问题究竟出在哪呢?其实这主要还是海森堡的原因,这位量子物理学的主要创始人和著名的诺贝尔奖得主:由于在计算原子弹相关成分时,不慎居然将关键因素的铀235的重量算错。而当时海森堡团队的计算结果是,一颗原子弹铀235至少好几吨,按照当时世界范围內的工业技术,无论如何不能生产几吨的铀235,也就是说,这个原子弹因为铀235的难以提炼而无法造成。因此,海森堡在1942年6月专门写了一个报告给德国纳粹领导层,说明了这个情况。并且下了结论,说这个无论原子弹无论如何也完不成,而且当时纳粹德国已经开始焦头烂额,没有时间也没有财力去支持一个看不到希望的计划。因此开始直接放弃原子弹研究,转而研究其他的杀伤性武器。最后,德国政府给了海森堡35万马克,让他对核物理学理论继续研究下去。而当1945年,美国试爆成功第一颗原子弹时,海森堡等人直接傻眼了:在他们看来,似乎可望而不可及的原子弹竟然在美国人手里成功了,再看下原子弹成分,才知道铀235只需要几公斤,看到此,再重新计算一遍自己的公式,发现原来是自己算错了。也是得益于这位大科学家计算错误,否则真的是人类浩劫啊!而导致纳粹德国原子弹计划破产的原因,其实还有另一个不容忽视、不可忽略的真实的历史故事。据一九六五年英国拍摄的二战影片《雪地英雄》,这部记述二战后期的一九四四年二月,盟军突击队与挪威反纳粹抵抗力量联手合作,一举摧毁纳粹德国设在挪威的重水工厂的历史故事。
二战爆发后不久,纳粹德国的原子弹计划便正式启动。1942年9月,纳粹德国的著名科学家韦尔纳-海森堡在莱比锡收到了从挪威维莫克化工厂运来的重水。负责美国原子弹研究计划的格罗夫斯将军很快就得到这一信息,并通过艾森豪威尔将军将此信息转报给了英国。英国方面获知后遂决定迅速摧毁这些重水储藏罐,但由于该重水工厂位于山区,无法实施有效的飞机轰炸,所以决定组建一支由挪威籍英国人组成的突击队,由他们负责直接炸毁重水储藏罐。虽然几度遇险,但是突击队最终还是成功炸毁了重水储藏罐,摧毁了德军的450公斤重水。但是令英国吃惊的是,德军在短短几个月内即修复了工厂设施,并重新开始了重水的生产。在英国数次轰炸的威胁下,德军决定把剩余重水运回国内安全区域,加速生产原子弹。为了不让德军转移重水的计划得逞,留在挪威的5名突击队员再次担任起了破坏并切断德军重水供应的使命,艾因纳尔接到特种作战司令部的命令后,也立即投入行动。经过多渠道的打探,他了解到有一批相当于6个月产量的重水将于1944年2月从维莫克化工厂运到德国。他立即电告伦敦,请求借此机会袭击德国的重水运输线,而不必再进行破坏工厂的行动。 艾因纳尔的请求很快便得到了宾格斯的批准,宾格斯还下令由艾因纳尔负责具体筹划。艾因纳尔与潜伏下来的一名叫本泽的突击队员取得了联系,在仔细研究了袭击方案后,他们二人开始了炸船的准备工作。本泽利用伪造的证件,冒充维莫克化工厂的雇员,乘坐用于装载运输重水的“海多罗”号渡轮在廷斯贾克湖上走了一次。“海多罗”号是一艘用螺旋桨推动的老式轮船,开船后大约30分钟就进入了深水区。因此,本泽决定在渡轮离岸45分钟之后,用TNT炸药把船底炸穿。1944年2月19日23时左右,重水开始从化工厂往火车上搬运装车,“海多罗”号上的水手己靠岸过夜,德军卫兵此时还未到达,船上只有挪威方面的守卫人员。本泽和艾因纳尔偷偷钻到了“海多罗”号的底舱,本泽让艾因纳尔留在舱口担任警戒,自己则沿着底舱向船头摸去。很快,本泽就把炸药和电雷管设置安装完毕,并调整设定好引爆装置的起爆时间,随后便与艾因纳尔一起离开了渡轮。20日10点整,满载重水暨纳粹德国希望的“海多罗”号船收缆起锚开始起航。10时45分,引爆装置按预设时间准时引爆炸药。仅仅几分钟的时间,纳粹德国最后一批珍贵的重水连同制造设备,以及希特勒妄图毁灭人类的罪恶企图一起,永远的沉入了挪威的廷斯贾克湖湖底。-u235
为什么造原子弹时工人可以去车铀球,浓度那么高辐射不会很强吗
个问题老梁来回答。
铀球?这玩意那是原子弹的核心装备,爆炸出来蘑菇云的个头大小全靠他了,您感觉他的辐射高不高?
没跑!搁眼前晃一下都受不了,那么为了更好的让大家伙了解这铀球的辐射强弱,咱就先介绍一下这铀球是咋出来的。
铀球
首先咱的找到铀矿才成,他有富矿和贫矿之分。就算是富矿这铀的含量也不高,也就是百分之几吧,贫矿那就更低了,在0.05%到0.2%之间。如果比这还低,您就可以呵呵了!
说道这里估计有小伙伴要说了:“那咱找富矿不就完事了吗?”
你快拉倒吧!富矿少的可怜,全地球都刨成陨石坑那样的,您也找不到几处,您可以当他不存在,一般情况都是贫矿。
而且这贫矿生产铀,那可不是说以铀为主,而是人家在生产别的东西的时候,捎带着回收的这么一个副产品。
就跟那养羊是为了卖肉,结果惊奇的发现这货的羊毛也能收俩毛毛钱的意思一样。
所以如果这铀矿当中,就算是含有铀,但没有其他有价值的物品,人家都不会去专门搞个厂子生产铀的。
没想到吧!铀可是生产原子弹的主要原料,但他铀的原材料却如此的委屈。
俺给大家伙列个数据,您就明白了。
两万吨的铀矿才能生产一公斤的铀,而且这铀矿还必须是富矿,您要是摊上一个贫矿,这可不是翻一倍两倍就可以解决问题的。
所以这要是生产一公斤的铀235在上个世纪的时候,那就得是一千五百多万美元。
吓人不?当年咱就为了给第一颗原子弹弄那点铀,就花了十年的时间,十几万人为了这点铀忙乎,而且弄出来的也就够一颗原子弹用的。
这数据一摆到这里,估计大家伙也就明白了,一般的铀矿他是有辐射性,但绝对不高,很微弱的。有人说弄张纸片子和这铀矿隔开都能顶住他的辐射。
那么拿到铀矿咱就可以直接生产铀235了吗?
你快拉大吧,这要是可以的话,全世界到处都是原子弹了。
人家是把矿石中的其他有价值的东西提取出来,哎,剩下这么些个渣渣,加点酸啦,加点碱啦,处理这么一下,就出现了一个叫黄饼的东西。
过去这玩意生产出来是黄色的,现在工艺下生产出来是黑色或者褐色的,黄色的基本没有了。
这个时候这家伙的辐射就高很多了,咱已经不能直接接触了,一旦直接接触,这是嫌阎王爷的罚单下的迟了,着急的要给自己脑门上按一张的节奏。毕竟这东西直接接触,就可以伤到内脏了。
这个时候的铀含量已经达到了40%到70%,这里头主要不是铀是另一种的物质——重铀酸盐。这就需要弄个桶,而且必须密封,这就没事了
咋说呢?基本上开采铀矿的地,都会生产黄饼的。
接下来咋整呢?
这就需要破会分子结构,把其他无用的原子给踢出来,剩下的就是金属铀了。
咋踢呢?直接加热,让他变成气体,然后灌到一个叫离心机的装置中,甩呀甩呀甩的,就跟那洗衣机的意思一样。
先是得到铀,但这铀咱只用其中的铀235,其他的铀咱是不用的。
当这个铀235丰度大于94%的,这就成了,原子弹需要的核心部件就算是搞定了。
那么这就是铀球吗?
还差一步。您可以把他看成是初级品吧,这还必须进行必要的修饰。
太大太小都不成,误差只能控制在头发丝的五分之一。
这要是用车床车出来的话,这就是最终的完整品。
您自己想吧,整个原子弹爆炸之后产生的所有辐射就是打这铀球开始的,您感觉他的辐射强度能少了吗?少不了的!
有辐射强度就不上了吗?不成的!咱国家需要原子弹,咱硬着头皮也得上,当然这就必须在全副武装的防护下进行。
简单的说一下,要想看东西必须通过一个能见度很低的窗口往里头瞧,啥感觉呢,就跟冬天里头戴着眼镜进了屋子一个样,这还得戴口罩,手上您不仅带乳胶手套这还得是双层。
就这,再灵活的双手,就一个字——笨!
你不穿这玩意也不行,一个恶心就让你头昏眼花了,活都干不了。
说道这里估计有小伙伴要说了:“有数控车床吗?用数控车床!”
那会咱不是没有嘛?只能是手工去车,而且每一刀下去误差不能超过头发丝的十分之一,车完之后这铀球还得能照出人影来。
这相当考验车工,所以当时为了这一步,咱当时咱召集了两千多名车工进行比武打擂台。最终六级车工原公浦胜出,在半年的训练时间里,他不仅闭着眼睛能摸到车床任何一个部位,而且光用耳朵听就能判断出这车床那有毛病。-u235
就他用的铀球模型部件,堆起来跟那小山一样。
接了任务之后,当他三刀车完之后,整个人都快瘫在地上了。所以原公浦当时还有一个绰号叫原三刀。
最后咱在插一句,俺看有题主提出原子弹和光刻机比那个比较难?
有些人居然认为光刻机最难,说啥很多国家都能造原子弹,而光刻机就不一样,什么各个国家高科技集大成也。
俺只说一句,原子弹是军用级的,光刻机是商用级,一个是有价无市,市场上压根就买不到的东西,一个是按照商业规则在市场上能够买的东西,只是因为一些国家作梗,成了稀缺品,好像是买不到一样。
您记住了,咱不把他当回事的时候,你可以把他抗在脑袋上炫耀,当咱真把他当回事的时候,哭吧,因为市场已经决定你那玩意要淘汰了!
白菜见过没!咱最喜欢干的就是这事!
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物质都是由原子组成的,为什么造原子弹需要用铀235
也不一定是非得用铀235做原子弹,还可以用钚-239。
用其他放射性元素恐怕就不是最好的选择了。
先简单的说一下什么叫核裂变吧。
核裂变就是一个较大的原子弹啪唧一下子碎了,成了两个较小的原子。就和家里摔盘子是一样的。
铀235是一个基本稳定的元素,半衰期长达703,800,000年。但是当一个中子高速的击中铀235的原子核后,这枚铀235的原子就会变成了一个铀的同位素——铀236。这是自然界不可能存在的元素,因为铀-235在捕获一个中子后原子处于激发态,绝大部分的铀-236会立刻裂变成氪92和钡141。同时会释放出3个中子完成裂变的过程 292+141+1+1+1=236等式成立。-u235
在裂变过程中放出的三个中子会继续击中其他铀235的原子核使反应次数成指数级增长。
在自然界的各种元素中铀235和钚239的原子最容易被中子打碎并放出大量中子。原因是由于这些元素的原子核在各种能量级别的中子命中后都可以发生裂变,有的原子核被中子击中只会产生+1的同位素,有的原子核被中子击中后会裂变但是不继续放出中子。而真正可以引发链式反应碎裂并放出中子的元素并不多。铀235和钚239以及钚241都是不多的元素中的一份子。-u235
因此各种原子弹会大量的选用铀235作为其主要的核材料。同时由于铀235在天然气铀矿中含量高达0.72%因此通过离心机或激光富集还是相对比较好收集的。
对于其他的放射性元素不是裂变钚放出中子就是被中子击中只能增加原子量,那么就很难形成核爆炸了。做原子弹当然也就钚选这种材料