⑴ 美國研製出核武器的實驗室叫什麼名字
新墨西哥州人跡罕至的一片沙漠,在1942年以後突然熱鬧起來,美國原子彈研製的心臟機構———洛斯阿拉莫斯實驗室建在了這里。
(大眾網)1945年4月12日,美國總統羅斯福因腦溢血突然去世。晚上,副總統杜魯門宣誓繼任美國總統,隨後,美國陸軍部長史汀生告知新總統:羅斯福總統曾接受著名物理學家愛因斯坦的建議,開始研製一種威力巨大的新式武器,這個能徹底扭轉二戰戰局的武器很快將被研製出來。而在此之前,副總統竟對此一無所知。
美國「原子彈之父」奧本海默面對核爆炸的巨大威力,引用了印度古詩中的名句來表達自己的感想:「如果一千個太陽在天空一起放光,人類就會滅亡,我似乎成為死神,成為世界萬物的毀滅者!」
1932年,著名猶太裔物理學家愛因斯坦因納粹迫害,被迫離開德國到美國定居,很多在歐洲工作的猶太裔科學家也陸續逃往美國,美國被告知:德國正在製造原子彈!
1939年,第二次世界大戰全面爆發。9月26日,希特勒簽發了德國研製原子彈的命令。
德國原子彈研製計劃使反法西斯國家的許多科學家寢食難安,他們知道,如果納粹德國搶先製造出原子彈,人類就將面臨史無前例的核災難,人類的明天將不堪設想。這些科學家們意識到,遏制像希特勒這樣的戰爭狂人的唯一辦法,就是反法西斯國家搶在德國之前製造出原子彈。
1905年,愛因斯坦發表了《論運動物體的電動力學》的論文,提出了狹義相對論和著名的核動力公式,為原子能的發現和利用奠定了理論基礎。
科學家們心急如焚,他們認為只有直接將建議交給羅斯福,才有可能盡快開始原子彈的研製工作。為了增加說服力,他們一致決定推舉愛因斯坦作為代表,愛因斯坦馬上在建議報告上署上了自己的名字,但這份報告並未引起羅斯福的重視。負責轉交信件的羅斯福的科學顧問薩克斯為說服羅斯福,向羅斯福講述了拿破崙因為沒有採納新發明的蒸汽船,沒能建立起先進的海軍艦隊,最終被英國打敗的歷史。沉默很長時間後羅斯福告訴他:「我不會成為第二個拿破崙!」
1941年12月7日,珍珠港事件爆發,這也成為美國加快研製原子彈的一個轉折點。1942年6月,美國的原子彈研製計劃正式開始,由於研製計劃的總部開始設在紐約市曼哈頓區,因此原子彈研製計劃也叫做「曼哈頓計劃」。
一位留學美國的年輕的中國女科學家吳健雄,經奧本海默推薦,參加了美國的最高機密「曼哈頓計劃」。
為提高效率,美國決定將所有分散在軍隊、大學和各實驗室研製原子彈的單位聯合起來,這種體制被稱為「三位一體」制,陸軍格羅夫斯少將被任命為工程總負責人,著名理論物理學家、有「原子彈之父」之稱的奧本海默為技術總顧問,羅斯福還賦予該工程有「高於一切的特別優先權」。
1942年6月,丘吉爾、羅斯福總統在華盛頓會晤,決定兩國聯合研製原子彈,即把英國原來研製原子彈的「合金管」計劃逐步融入到美國的「曼哈頓計劃」,在此之前法國由於敗降而逃亡到英國的一些物理學家比如像居里等,也加入到了這個國際大科研隊伍中來,因此這也叫美、英、法三位一體。
在「曼哈頓計劃」中,有一位年輕的中國女科學家吳健雄。吳健雄1912年出生於江蘇,1936年留學美國,她的老師就是奧本海默。奧本海默對吳健雄的物理才能特別賞識,從1944年3月開始,吳健雄經奧本海默推薦,獲得了特殊的保密許可,參加了美國的最高機密「曼哈頓計劃」,這時吳健雄還沒有加入美國國籍。吳健雄在整個核武器研製當中發揮的作用非常大,她在美國率先研製了原子核的分裂反應,這是一個很重要的物理試驗,就是把過去的原子彈爆炸核裂變反應這樣一個理論變成一個試驗來驗證。
新墨西哥州人跡罕至的一片沙漠,在1942年以後突然熱鬧起來,美國原子彈研製的心臟機構———洛斯阿拉莫斯實驗室建在了這里。
與此同時,羅斯福還命令空軍組成一個秘密分隊,主要任務就是用於執行「曼哈頓計劃」。這支被命名為509大隊的特殊航空部隊於1944年12月7日組建完成,至1945年7月29日,509大隊完成了一切戰前訓練和准備。
沖繩島是盟軍和日軍在太平洋戰場爭奪的最後一座島嶼。沖繩島之戰,美軍共陣亡48000名官兵,如此傷亡讓美國堅定了使用原子彈的決心。
1945年初,第二次世界大戰已接近尾聲,同盟國決定於1945年2月4日至11日在蘇聯雅爾塔舉行首腦會議,討論最後戰勝德國及蘇聯對日作戰等問題。
1945年3月下旬,沖繩之戰打響。
但美軍登陸時,卻遇到了從沒遇到過的情況,不僅沒有遭到日軍的任何抵抗,上島後也找不到日軍的蹤影。原來這次日軍改變了戰術,他們隱藏的目的是使登陸的美軍找不到目標,然後等日軍的空中力量摧毀美軍的艦船時,再出來和美軍進行決戰。
日軍等待的空中力量指的是「神風特攻隊」,它是一支以自殺方式進行襲擊的日軍飛行隊,他們用捆綁著250公斤炸葯的「零式」飛機撞擊美國軍艦,並用這種方式表示對天皇的忠心。
納粹密謀製造原子彈
沖繩之戰,盡管美國最終取得了勝利,但死傷慘重,美軍共陣亡48000名官兵,日軍自殺飛機一共撞毀了美國的艦船40艘,其中包括4艘航空母艦,還擊沉美國軍艦26艘、擊傷164艘,受到重創的軍艦包括美國的王牌航空母艦「企業號」。
同時,日本也做好了在本土決戰的准備,他們在日本本土集中250萬左右的兵力,並組織了1億國民預備兵力,力圖在最後一戰中扭轉戰爭的敗局。
1945年5月25日,美軍參謀長聯席會議正式下達在日本九州、本州、關東地區登陸的作戰要求,時間為1946年春,也就是還有一年的准備時間。太平洋美軍立即投入了緊張的訓練,但美軍上層卻憂心忡忡,美軍參謀長聯席會議參照硫磺島、沖繩島登陸作戰的傷亡比例計算,在日本本土登陸作戰中美軍將要陣亡100萬人才能最後佔領日本。此時,在日本投擲原子彈就成了美軍最後的選擇。
1945年5月8日,納粹德軍無條件投降,希特勒直到自殺也沒有見到德國的原子彈……
由於納粹德國對猶太人實行殘酷的種族迫害,先後有2000多位猶太科學家和工程師離開德國和歐洲移居美國,德國有40%的大學教授失去了工作。另外,在1942年以前,希特勒完全把賭注押在了閃電戰上,他認定德國沒有原子彈照樣可以取勝。
德軍還從戰爭的實用需要出發,一開始就把研製火箭武器放在首要地位,僅從1937年到1940年,德國陸軍在發展大型火箭方面就花費了5.5億馬克,而「鈾計劃」的經費只有100多萬馬克,這與美國的「曼哈頓計劃」的經費相比還不到千分之一。
而美國為確保其首先研製出原子彈,還成立了代號為「阿爾索斯」的秘密行動小組,專門收集其他國家研製原子彈的情報。1943年2月,「阿爾索斯」發現了德國建在挪威的生產重水的工廠,而重水是生產原子彈的重要原料。2月28日,「阿爾索斯」游擊隊員就秘密地潛入深山老林裡面的重水廠,進行了摧毀,9個月後重水廠剛剛恢復並准備進行研製進行生產,結果又被美國用150架遠程轟炸機加以摧毀了。1944年1月份,當德國把重水通過渡船運走的時候,又被反法西斯國家摧毀。德國徹底喪失了信心,從此就中斷了原子彈的研製。
1945年7月初,也就是希特勒自殺後的兩個月,美國3枚原子彈終於被製造了出來,被分別命名為「大男孩」、「小男孩」和「胖子」。
當原子彈實驗在新墨西哥州阿拉莫戈多沙漠准備就緒的時候,美國總統杜魯門正准備去德國參加波茨坦會議。這次會議原定於1945年7月1日召開,為了藉助原子彈爆炸抬高美國的地位,杜魯門特別建議將會議推遲了兩個星期。
7月15日,杜魯門到達波茨坦,而在萬里之外的阿拉莫戈多沙漠,美國的核試驗人員也把核裂變物質放入了「大男孩」的肚子里。
7月16日凌晨5時29分45秒,「大男孩」轟然炸響,一個蘑菇狀的大圓球突然升到了10000英尺以上的高空,爆炸核心的鐵塔也被高溫在瞬間蒸發得無影無蹤!
原子彈的成功使美國在波茨坦會議上握住了一張絕對致勝的王牌。英國首相丘吉爾知道了美國原子彈爆炸的消息後,第一反應就是美國終於有了結束太平洋戰爭的工具。
此時,美國准備使用原子彈的想法卻遭到了一些人的反對,奧本海默認為這時日本的失敗已成必然,不靠原子彈也能取得對日戰爭的勝利,從文明和道義出發反對使用原子彈;一些核物理學家聯名上書,表示使用原子彈雖然可以獲得軍事上的勝利,但因此而激起全世界的恐怖則得不償失。
而美國堅持要使用原子彈,一個重要的原因是希望通過投擲原子彈,迫使日本在蘇聯對日作戰前投降;即使蘇聯參戰,美國也想通過原子彈貶低削弱蘇聯參戰的作用和意義,抬高美國在戰勝日本中的地位和作用。
1945年7月30日早晨,在波茨坦的美英蘇三國首腦接到電報傳真,日本正式拒絕了同盟國提出投降條款的最後通牒。
波茨坦會議後,杜魯門乘美國軍艦回國,回國途中,杜魯門就向軍方下達了命令:去投擲那顆大炸彈吧,現在沒有任何選擇的餘地了。
很快,509大隊便接到了命令:「在1945年8月3日以後,盡早對下述目標之一投擲原子彈。目標是:廣島、小倉、新澙、長崎。」
8月5日下午,序號為82號的B-29轟炸機開始裝彈,82號轟炸機的正駕駛是509大隊的大隊長蒂貝斯上校,該機被臨時命名為「依諾阿蓋依」號。
8月6日凌晨2點40分,「依諾阿蓋依」號滑出跑道起飛。7點35分,「依諾阿蓋依」號收到了前去偵察的氣象飛機發來的「建議優先考慮廣島」的信息。
9時15分,蒂貝斯上校按動了投彈按鈕,原子彈被投出了彈倉。
原子彈在離地面600米處爆炸,爆炸發出了耀眼的強光,方圓42平方公里的城市瞬間被摧毀,全市房屋毀壞率達70%以上,這一顆原子彈導致了廣島14萬人死亡。
8月7日,在廣島遭到原子彈轟炸16小時後,杜魯門發表聲明,正式向全世界宣布美國使用了原子彈,他說:「原子彈是駕馭宇宙的基本力量,我們將其釋放出來對付在太平洋上發動戰爭的人,並敦促日本無條件投降!」
8月8日,日本外相謁見天皇,奏陳美國使用原子彈,日本政府指示駐蘇大使與蘇聯會談,希望蘇聯出面斡旋,但蘇聯的反應卻讓日本斷絕了最後一絲希望:就在這天下午,蘇聯駐日本大使向日本政府遞交了對日本的宣戰書。
□8月8日下午,在蘇聯大使向日本政府遞交宣戰書的同一刻,又一顆原子彈被推出提尼安島機場的武器庫,這顆原子彈的代號為「胖子」。據說「胖子」的由來是受到丘吉爾體型的啟發。
和投擲在廣島的原子彈「小男孩」不同,「胖子」的核裂變物質是鈈,而「小男孩」的核裂變物質是鈾,與「小男孩」相比「胖子」更加先進。
8月9日9點1分,「胖子」被投向了有27萬人口的海港城市長崎,長崎上空隨即騰起了巨大的蘑菇雲。
在這次襲擊中,長崎有1.4萬棟建築物被毀,7萬多人死亡。
美軍隨即在日本投下了大量傳單,宣稱如果日本拒不投降,將會遭到成千上萬顆原子彈的轟炸,直至把日本徹底毀滅!這完全是美軍的心理攻勢,因為此時美軍僅有的3顆原子彈已全部用完了。
不斷的打擊終於使日本崩潰,在長崎投擲原子彈的第二天,日本裕仁天皇不得不接受「波茨坦公告」,8月15日,日本天皇向全世界發布了投降詔書,宣布330萬日軍放下武器。
日本雖然投降了,但奧本海默對廣島和長崎所遭到的巨大災難深感內疚,在以後的歲月里,這位被人們稱為「原子彈之父」的科學家成為了反對核武器運動的積極倡導者。
愛因斯坦也為他的簽字感到後悔:「如果當時我知道德國不可能製造出原子彈的話,那我連手指頭都不會動一動。」(文/央視國際)
⑵ 核彈用的是什麼引爆裝置
非常大的核彈像鈾(yóu)、釷(tǔ)等才能發生核裂變。這些核在吸收一個中子以後會分裂成兩個或更多個質量較小的核,同時放出二個到三個中子和很大的能量,又能使別的原子核接著發生核裂變……,使過程持續進行下去,這種過程稱作鏈式反應。核彈在發生核裂變時,釋放出巨大的能量稱為原子核能,俗稱原子能。1千克鈾-235的全部核的裂變將產生20,000兆瓦小時的能量(足以讓20兆瓦的發電站運轉1,000小時),與燃燒300萬噸煤釋放的能量一樣多。
⑶ 印度1974年爆炸的是核彈嗎核裝置與核彈有何區別
核武器系統,一般由核戰斗部、投射工具和指揮控制系統等部分構成,核戰斗部是其主要構成部分。核戰斗部亦稱核彈頭,並常與核裝置、核武器這兩個名稱相互代替使用。 實際上,核裝置是指核裝料、 其他材料、起爆炸葯與雷管等組合成的整體,可用於核試驗,但通常還不能用作可靠的武器;核武器則指包括核戰斗部在內的整個核武器系統。
印度試爆了核裝置在1974,真正成功爆炸第一顆原子彈是1998年
印度
發展核武的計劃起步早於中國,74年首次核試驗,98年5月小型化純裂變鈈彈5次核試驗成功,但氫彈沒有證據已成功。印度已成為事實上的核國家。目前有360千克武器級鈈(高濃度鈈),少量高濃縮鈾,可製造幾十枚核彈。印度海陸空三軍正在部署核武,並已初具規模,具有40-50枚核彈。印度實行首先不使用核武器下的最低核威懾戰略。
印度的核武主要靠自己研製,但也引進了一些核技術和設施,如55年以「和平利用研究堆」的名義從加拿大引進可提供武器級鈈的反應堆;鈈的分離技術也是從國外引進;2005年7月,美、印簽署新的核合作,對印度核發展更有利。
⑷ 核武器的研製和試驗過程是怎樣的
除鈾235?鈈239等核材料的生產外,核戰斗部本身的研製,必須與整個核武器系統的研製程序協調一致?研製過程大致是:從設想階段開始;經過關鍵技術課題和部件的預先研究或可行性研究,形成包括重量?尺寸?形式?威力?核材料?核試驗要求?研製工期?經費等內容的幾種設計方案;再經過論證比較和評價,選定設計方案,確定戰術技術指標;然後進行型號研究設計?各種模擬試驗;工藝試驗與試制,通過核試驗檢驗設計的合理性,最後達到設計定型?工藝定型與批准生產?
進行這些工作,要有專門的科技隊伍,並配備必要的試驗場所,包括核試驗場?武器交付部隊後,研製和生產部門還要提供維護?修理?更換部件等服務工作,按反饋的信息進行必要的改進,並負責其退役處理或更新?
要做好核戰斗部的設計,必須深入了解其反應過程,弄清其必須具備的條件與各種物理參數,掌握其中多種因素的內在聯系與變化規律?
為此,要進行原子核物理?中子物理?高溫高壓凝聚態物理?超音速流體力學?爆轟學?計算數學和材料科學等多學科的一系列科學技術問題的研究,而核戰斗部的研製實踐又會反過來帶動和促進這些學科的發展?
在研製過程中,以下環節起著重要作用:要用快速的?大容量電子計算機進行反應過程的理論研究計算,這種計算應盡可能接近實際情況,以便從多種設想或設計方案中找出最優方案,從而節省費用與減少核試驗次數?20世紀40年代以來,推動電子計算機技術迅速發展的重要因素之一,正是由於核武器研製的需要?
要按照方案或指標要求,反復進行多方面的模擬試驗,包括化學炸葯爆轟試驗,材料與強度試驗,環境條件試驗,控制?點火與安全試驗等?這些都是為達到核武器高度可靠和安全所必不可少的?
要進行必要的核試驗?無論是電子計算機上的大量計算,還是相應的模擬試驗,總不能達到百分之百地符合核武器方案的真實情況?特別是氫彈聚變反應所必需的高溫條件,還只能由裂變反應來提供?
因此,能否達到設計要求,還必須通過核裝置本身的爆炸試驗進行檢驗?當然,核試驗所起的作用並不限於此?正是由於核試驗在核武器研製中起著關鍵作用,美?蘇兩國為限制其他國家研製核武器,於1963年簽訂了一個並不禁止進行地下核試驗的《禁止在大氣層?外層空間和水下進行核武器試驗條約》,1974年又簽訂了一個仍然適合它們需要的限制地下核試驗當量的條約?
大氣層爆炸:即在裸露的大氣層環境下進行核爆試驗,這種爆炸破壞性最大(體現在對人的影響)?在沒有很好的躲避設施的環境下十幾平方公里內的人都會被造成嚴重創傷甚至死亡?
地下核爆:地下實驗一般屬於科學實驗,也有軍事專家認為,可以通過地下核爆,人為的給敵對國造成地震?海嘯等「自然災害」?不過這種破壞是很難控制的,因此並沒有得到很多軍事專家的認同?
水下核爆:主要是在大海里進行試驗?美國在50年代曾經進行過,爆炸後所有的船隻都沒能抗住核彈的巨大爆炸威力,當然,核爆試驗也給當地的自然生態環境造成了極其惡劣的損傷?
⑸ 核彈是用啥做的核反應堆是怎麼回事
呵呵 你說的核彈是原子彈和氫彈吧! 核彈有很多種哦! 原子彈的核反應材料是鈈,釙等當然主要的是鈾235. 氫彈的一般採用氚化鋰等.
原子彈原理[以鈾235為例]:用中子源轟擊鈾235,發生鏈式反應,原子裂變放出能量.其主要形式是:沖擊波,光電輻射等.
氫彈:支持氫彈爆炸的理論主要是熱核反應,這需要很高的溫度和壓縮,在一般條件下是無法完成的,人們就想了個辦法:用原子彈爆炸產生的熱和壓力來提供氫彈爆炸的外部條件.所以氫彈內部產生了兩種核爆{裂變和聚變}.
核反應堆是利用核能量的裝置.由於核爆炸釋放能量都比較劇烈,人們就想能不能比較平緩的把能量釋放出來來利用,於是核反應堆邊產生了.
現在投放市場的主要是核裂變反應堆,其技術比較成熟.其主要是利用反應減速裝置來平緩放能,減速裝置包括減速棒,重水,石墨等,人們為了讓核燃料充分利用有時還在反應堆中加入一些物質使次級產物也成為燃料.熱核反應[聚變]堆處於實驗階段,現在比較流行的是用激光或磁場來約束反應物使其放能,其裝置和技術比裂變反應堆復雜的多的多.
⑹ 全超導托卡馬克核聚變實驗裝置的基本原理
核能是能源家族的新成員,包括裂變能和聚變能兩種主要形式。裂變能是重金屬元素的核子通過裂變而釋放的巨大能量。受控核裂變技術的發展已使裂變能的應用實現了商用化,如核(裂變)電站。裂變需要的鈾等重金屬元素在地球上含量稀少,而且常規裂變反應堆會產生放射性較強的核廢料,這些因素限制了裂變能的發展。聚變能是兩個較輕的原子核聚合為一個較重的原子核並釋放出的能量。目前開展的受控核聚變研究正是致力於實現聚變能的和平利用。其實,人類已經實現了氘氚核聚變--氫彈爆炸,但那是不可控制的瞬間能量釋放,人類更需要受控核聚變。維系聚變的燃料是氫的同位素氘和氚,氘在地球的海水中有極其豐富的蘊藏量。經測算,l升海水所含氘產生的聚變能等同於300升汽油所釋放的能量。海水中氘的儲量可使人類使用幾十億年。特別的,聚變產生的廢料為氦氣,是清潔和安全的。因此,聚變能是一種無限的、清潔的、安全的新能源。這就是世界各國尤其是發達國家不遺餘力競相研究、開發聚變能的根本原因。
受控熱核聚變能的研究主要有兩種--慣性約束核聚變和磁約束核聚變。前者利用超高強度的激光在極短的時間內輻照氘氚靶來實現聚變,後者則利用強磁場可很好地約束帶電粒子的特性,將氘氚氣體約束在一個特殊的磁容器中並加熱至數億攝氏度高溫,實現聚變反應。
托卡馬克(Tokamak)是前蘇聯科學家於20世紀50年代發明的環形磁約束受控核聚變實驗裝置。經過近半個世紀的努力,在托卡馬克上產生聚變能的科學可行性已被證實,但相關結果都是以短脈沖形式產生的,與實際反應堆的連續運行有較大距離。超導技術成功地應用於產生托卡馬克強磁場的線圈上,是受控熱核聚變能研究的一個重大突破。超導托卡馬克使磁約束位形能連續穩態運行,是公認的探索和解決未來聚變反應堆工程及物理問題的最有效的途徑。目前建造超導裝置開展聚變研究已成為國際熱潮。
托克馬克從本質上說是一種脈沖裝置,因為等離子體電流是通過感應方式驅動的。但是,存在所謂的「先進托克馬克」運行的可能性,即它們可以利用非感應外部驅動和發生在等離子體內的自然的壓強驅動電流相結合而實現運行。它們需要仔細地調節壓強和約束使之最佳化。在理論和實驗上正在研究這種先進托克馬克,因為連續運行對聚變功率的產生是最有希望的,其相對小的尺寸導致比類ITER設計更經濟的電站。先進超導托克馬克實驗裝置是指裝置的環向磁場和極向磁場線圈都是超導材料繞制而成的,它可以大大節省供電功率,長時間維持磁體工作,並且可以得到較高的磁場。
等離子體物理研究所主要從事高溫等離子體物理、受控熱核聚變技術的研究以及相關高技術的開發研究工作,擔負著國家核聚變大科學工程的建設和研究任務,先後建成HT-6B、HT-6M等托卡馬克實驗裝置。1994年底,等離子體所成功地建成我國第一台大型超導托卡馬克裝置HT-7,使我國進入超導托卡馬克研究階段,研究成果引起了國際聚變界的廣泛關注。「九五」國家重大科學工程--大型非圓截面全超導托卡馬克核聚變實驗裝置EAST計劃的實施,標志著我國進入國際大型聚變裝置(近堆芯參數條件)的實驗研究階段,表明中國核聚變研究在國際上已佔有重要地位。
⑺ 核武器的研製試驗
除鈾235、鈈239等核材料的生產外,核戰斗部本身的研製,必須與整個核武器系統的研製程序協調一致。研製過程大致如下:從設想階段開始;經過關鍵技術課題和部件的預先研究或可行性研究,形成包括重量、尺寸、形式、威力、核材料、核試驗要求、研製工期、經費等內容的幾種設計方案;再經過論證比較和評價,選定設計方案,確定戰術技術指標;然後進行型號研究設計、各種模擬試驗;工藝試驗與試制,通過核試驗檢驗設計的合理性,最後達到設計定型、工藝定型與批准生產。進行這些工作,要有專門的科技隊伍,並配備必要的試驗場所,包括核試驗場。武器交付部隊後,研製和生產部門還要提供維護、修理、更換部件等服務工作,按反饋的信息進行必要的改進,並負責其退役處理或更新。
要做好核戰斗部的設計,必須深入了解其反應過程,弄清其必須具備的條件與各種物理參數,掌握其中多種因素的內在聯系與變化規律。為此,就要進行原子核物理、中子物理、高溫高壓凝聚態物理、超音速流體力學、爆轟學、計算數學和材料科學等多學科的一系列科學技術問題的研究,而核戰斗部的研製實踐又會反過來帶動和促進這些學科的發展。
在研製過程中,以下環節起著重要作用:①要用快速的、大容量電子計算機進行反應過程的理論研究計算,這種計算應盡可能接近實際情況,以便從多種設想或設計方案中找出最優方案,從而節省費用與減少核試驗次數。20世紀40年代以來,推動電子計算機技術迅速發展的重要因素之一,正是由於核武器研製的需要。②要按照方案或指標要求,反復進行多方面的模擬試驗,包括化學炸葯爆轟試驗,材料與強度試驗,環境條件試驗,控制、點火與安全試驗等。這些都是為達到核武器高度可靠和安全所必不可少的。③要進行必要的核試驗。無論是電子計算機上的大量計算,還是相應的模擬試驗,總不能達到百分之百地符合核武器方案的真實情況。特別是氫彈聚變反應所必需的高溫條件,還只能由裂變反應來提供(利用激光或粒子束的慣性約束技術來創造這種模擬試驗條件,直到80年代初仍處於研究階段)。因此,能否達到設計要求,還必須通過核裝置本身的爆炸試驗進行檢驗。當然,核試驗所起的作用並不限於此。
正是由於核試驗在核武器研製中起著關鍵作用,美、蘇兩國為限制其他國家研製核武器,於1963年簽訂了一個並不禁止進行地下核試驗的《禁止在大氣層、外層空間和水下進行核武器試驗條約》,1974年又簽訂了一個仍然適合它們需要的限制地下核試驗當量的條約。按爆炸的環境可分為:
大氣層爆炸
即在裸露的大氣層環境下進行核爆試驗,這種爆炸破壞性最大(體現在對人的影響)。在沒有很好的躲避設施的環境下十幾平方公里內的人都會被造成嚴重創傷甚至死亡。
地下核爆
地下實驗一般屬於科學實驗,也有軍事專家認為,可以通過地下核爆,人為的給敵對國造成地震、海嘯等「自然災害」。不過這種破壞是很難控制的,因此並沒有得到很多軍事專家的認同。
水下核爆
主要是在大海里進行試驗。美國在50年代曾經是進行過,爆炸後所有的船隻都沒能抗住核彈的巨大爆炸威力,當然,核爆試驗也給當地的自然生態環境造成了極其惡劣的損傷。
⑻ 地下核試驗是如何進行的
地下核試驗有平洞和豎井兩種主要方式。
前者利用地形,開掘一條特殊設計的長坑道,在坑道內放置核爆炸裝置和各種探測器,按照特殊的方案回填堵塞之後,實施核爆炸。
後者將核裝置和各種探測器一起吊置於大口徑豎井底部,回填後實施核爆炸。豎井核試驗不受地形限制,但鑽井、建井、吊裝直至回填堵塞、爆後取樣,都需要一套規范化的工程程序和特殊設備,難度較平洞核試驗大。
(8)核彈爆炸的實驗裝置擴展閱讀:
1962年古巴導彈危機及其和平解決使美蘇進一步認識到了核武器的危險性和防止核擴散的必要,而防止核擴散的一個重要步驟就是禁止核試驗。
當時,中國正在加速發展原子彈,美蘇企圖借條約限制中國的核開發。
1963年8月,美蘇英三國簽署了《部分禁止核試驗條約》,條約限制在大氣層,外層空間和水下進行核試驗,不限制地下核試驗,因為當時美蘇的核試驗已經全部轉成地下核,所以,條約主要目的是為了限制那些核門檻國家發展核武器。
1996年,《全面禁止核試驗條約》簽署,條約禁止一切核試驗。目前,美國和中國都沒有正式批約,但所有核大國都停止了核試驗。核大國早期進行了多次核試驗,掌握了很多相關數據,而且已經可以用計算機模擬進行核試驗,也可以進行亞臨界核試驗。
1998年5月,印巴兩國先後進行了多次地下核試驗,之後直到2006年,沒有任何國家進行核試驗,2006年開始,朝鮮先後進行了6次地下核試驗。
⑼ 受控熱核反應的受控熱核反應實驗裝置
產生受控熱核反應的實驗裝置有兩大類: 不用特殊方法維持或約束等離子體的裝置。用激光束或電子束、離子束等照射固態氘或其他燃料製成的小球靶,在對稱激光束的輻射下,小球靶向中心爆聚。當小球靶的溫度高於一億開,密度比固體高幾千倍以上時,就會產生受控熱核反應。實質上,這種熱核反應就相當於微型氫彈爆炸,而「慣性約束」就意味著不約束。
慣性約束涉及很多等離子體動力學問題,如激波加熱問題。在爆聚過程中,如果只有單個激波,最大壓縮時的密度只能增加3倍;如果對激光束的輸出功率進行調制,使等離子體產生一系列激波,並在所要求的時間內同時收縮到中心(靶心),則可使密度增大1000倍。要達到這種效果,大約需要7個激波。這樣的時間控制,已在實驗室中實現。慣性約束中的等離子體穩定性問題也是等離子體動力學研究的問題之一。由於爆聚過程相當於輕流體驅動重流體作加速運動,會產生瑞利-泰勒不穩定性(見磁流體力學穩定性)。其後果不僅使爆聚失去對稱性,影響壓縮比,而且會產生強烈混合,降低燃燒率。這是實現激光核聚變的主要障礙之一。 用強磁場使高溫等離子體與容器器壁隔開的裝置,有托卡馬克(見磁流體靜力學)、磁鏡、仿星器和角箍縮等。托卡馬克是研究得最普遍的一種,實驗數據也和勞孫判據最接近。
學者們曾提出多種把等離子體加熱到高溫的方法。首先是歐姆加熱法,即用大電流通過等離子體,等離子體由於具有一定電阻而產生熱效應,溫度因而升高。但是溫度升到一定程度,電阻便下降,所以此法一般只能加熱到1000萬開左右。其次是磁壓縮法,即用逐漸增強的磁場來壓縮等離子體,以達到加熱的目的。目前最有效的加熱法是注入中性束,即把高能的中性粒子束(如氘粒子束)透過磁場注入等離子體,從而提高等離子體的溫度。採用這種方法,1981年美國的托卡馬克PLT裝置已能達到8000萬開的高溫。目前正在研究的是波加熱法,即把各種不同頻率的波入射到等離子體中,通過共振使等離子體加熱。
被磁場包圍(約束)的高溫等離子體的一個固有特性是磁流體力學不穩定性。經過多年研究,已提出一些有效的方法來抑制磁流體力學不穩定性的發生。例如,在等離子體中加上強縱向磁場,在強縱向磁場外面加上良導體壁,設計某些特殊的磁場位形,等等(見磁流體力學穩定性)。
⑽ 核彈爆炸模擬實驗的過程和材料
你想做核裂變還是核聚變的核彈?先想辦法弄到氚或者鈾235、鈈-239、鈈-241等放射性元素,然後想辦法滿足超高溫和超高壓的條件,不行就把這些放射性元素放在高壓鍋里,裡面多放些二踢腳。加溫後試試能不能達到最大超臨界質量,記住躲在大鉛板後面帶一本居里夫人自傳護身,不過居里夫人本身就是受到過量放射過世的,當條件滿足後就會發生原子核互相聚合作用,生成新的質量更重的原子核,並伴隨著巨大的能量釋放的核反應。1千克鈾-235的全部核的裂變將產生20,000兆瓦小時的能量(足以讓20兆瓦的發電站運轉1,000小時),與燃燒300萬噸煤釋放的能量一樣多。如果覺得這些能量炸了有些浪費的話,最好讓它蒸發大量的水,買個大點的汽輪發電機,這樣產生的蒸汽帶動汽輪發電機,最起碼你們家的電是不愁用了,可以玩命看電視玩網游,當然前提是這些實現後你還有沒有命玩。