Question

制造原子弹为什么要大量计算？

Answer 1

制造原子弹要大量计算的原因：维持链式反应的临界质量，这与铀的丰度、半径、质量、起爆方式等都有关系，都要通过计算。

维持链式反应的临界质量，这与铀的丰度、半径、质量、起爆方式等都有关系。这部分计算是非常难的，因为这些方程往往是一些多维偏微分方程。偏微分方程在代数上是无法求解的，只能通过数值的方法进行计算。

计算过程也非常复杂，他们必须通过矩阵利用递归方式求出近似解。为了得到更精确的解，叠加的精度必须足够小，但这也造成了工作量的增加，因为必须经过更多次数的循环才能收敛。

原子释放核能有两种方法：核裂变和核聚变，原子弹使用的就是核裂变。在核裂变中，通过中子轰击使一个较大的原子分裂成几个较小的原子，同时质量发生损失而转换成能量。

原子弹使用的主要材料是铀。铀在自然界中主要存在铀238和铀235两种同位素，其中铀235仅占0.7%。铀235是裂变的主要材料，当它受到中子的轰击时，它便会分裂成钡和氪并释放能量，同时释放出2~3个中子继续撞击其它铀235。在这样的往复循环之下，原子弹发生核链式反应，产生巨大的能量。