有哪些材料可以用于制造核武器?

2019-07-11 13:40来源:科普中国-军事科技前沿

  出品:科普中国

  作者:岳江锋

  策划:宋雅娟

  监制:光明网科普事业部

  网友提问:有哪些材料可以用于制造核武器?

  专家解答:

  制造核武器需要能产生裂变或聚变核反应并释放出巨大能量的物质,即“核材料”。核材料具体可分为裂变材料和聚变材料(或称“热核材料”)两大类。裂变材料主要指易裂变核素,如铀-235、钚-239和铀-233等;聚变材料有氘、氚、锂-6和化合物氘化锂-6等。裂变材料用来制造原子弹(又称“裂变弹”),聚变材料用来制造聚变弹(又称“氢弹”)。

  铀是最基本的裂变材料。天然铀存在于岩石和海水中,少数富铀矿石约含1~4%的铀。天然铀中,易裂变同位素铀-235的丰度(即在各种铀同位素中的比例)仅占0.7%,其余99.3%为铀-238以及极微量的铀-234。制造核武器常用的富含铀-235的核材料是将天然铀经同位素分离后获得的。而铀-233在自然界中根本不存在,它是利用钍-232在核反应堆内经中子照射得到的。钍也是天然存在的放射性元素,但储量比铀大。天然钍几乎100%是钍-232,常和铀以及稀土元素等共生。自然界存在的钚的数量极少,易裂变核素钚-239是利用铀- 238在核反应堆内经中子照射转换而成的。

  氘是氢的稳定同位素,存在于天然水中,含量很低,需要利用电解、蒸馏或化学交换等方法制得。氚是氢的放射性同位素,在自然界中存在极少,主要是利用金属锂-6或它的合金在核反应堆内经中子照射产生。天然锂中含有7.5%的锂-6和92.5%的锂-7。采用同位素分离方法,可以把锂-6富集到90%以上的丰度。氘化锂是由锂-6和氘直接化合而成的固态化合物。

有哪些材料可以用于制造核武器?

  俗称“黄饼”的铀矿石(图片来自网络)

  专家介绍:岳江锋,原中国国防科技信息中心军事刊物主编,毕业于解放军国防科技大学,曾在军中服役20余年,现为某研究所高级工程师、项目总师,获军队科技进步二等奖1项,三等奖3项,在多家网络媒体发表文章百余篇,并创建了“谢武军事”公众号。

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[责编:张蕃]

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