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原子弹原理及结构

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原子弹原理及结构

原子弹是利用铀或钚等容易裂变的重原子核在裂变瞬间释放巨大能量的原理而发生爆炸的。原子弹由引爆 控制系统，高能炸药，反射层，含有装料的核部件，中子源弹壳所组成。

原子弹是一种利用核原理制成的核武器。由美国最先研制成功。具有非常强的破坏力和杀伤力。在爆炸的同时会放出强烈的核辐射，危害生物组织。

原子弹是利用铀和钚等较容易裂变的重原子核在核裂变瞬间发出巨大能量的原理而发生爆炸的。铀-235和钚-239此类重原子核在中子的轰击后，通常会分裂变成二个中等质量的核，同时再放出2-3个中子和200兆电子伏特能量。在裂变中放出的中子，一些在裂变系统中损耗了，而一些则继续进行重核裂变反应。

只要在每一次的核裂变中所裂变出的中子数平均多余一个，核裂变就可继续进行。一次一次的反应后，裂变出的中子总数以指数形式增长，而产生的能量也随之剧增，如果不加控制，这个裂变系统会变为一个激烈的链式裂变反应。

在此类重核裂变反应中，系统可在极短时间内释放出大量的能量。

当下一代中子数有二位数时，在不到一微秒时间内，一千克的铀或钚中会有2.5x10的24次方原子核发生裂变反应，而在这不到一微秒的时间内，此反应所产生的能量相当于2万吨TNT当量。这就是原子弹极具破坏性威力的来源。在原子弹实际使用及爆炸中，为了提高爆炸的威力，利用“快中子裂变体系”，需要使用高浓度的裂变物质作为装药，同时药量必须远远超过临界质量，使中子的增值系数远远大于一。

原子弹是由引爆控制系统，高能炸药，反射层，含有核装料的核部件，中子源及弹壳所组成。高能炸药是推动和压缩反射层以及核装料的能量来源。反射层一般由铍或铀-238组成，其作用为反射链式反应中射出反应系统的中子，使其回到反应过程中继续参与链式反应。

铀-238可以反射中子，因其密度较大，可以减缓核装置在释放能量过程中的膨胀，使链式反应可以维持较长时间。核装料能够大量得到可用于原子弹的装药有铀-233，铀-235和钚-239。核装药原子弹引爆的主体，只要它的体积或质量超过一定临界值，原子弹就会发生爆炸。