原子弹

技术

2022

我们解释了原子弹是什么、它的类型、发明以及它是如何工作的。还有广岛和长崎的原子弹。

引爆时,原子弹会产生蘑菇状的烟雾。

什么是原子弹?

原子弹又称核武器,是一种以核链式反应为基础的爆炸装置。像所有这种尺寸的武器一样,它被严格用于军事目的。

这些类型的炸弹是人类有史以来发明的最具破坏性和致命性的装置 人性.它们被归类为大规模杀伤性武器,如今其使用受到严格的公约和 协议 国际的

原子弹在破坏能力和制造材料方面都可能会有所不同,这些材料会受到 放热反应 非常猛烈,但在引爆时通常会产生巨大的蘑菇状烟雾,非常容易辨认。

世界上只有两颗原子弹被投向平民目标 历史.它的结果是灾难性的 死亡, 破坏和残留影响。

后者是由于这些类型的炸弹不仅会产生直接影响,而且还会将不稳定的原子元素(即放射性物质)散布到各处。因此,他们永久地改变了 生物化学生物 周围,​​由于放射性中毒。

根据它们的成分和操作方式,原子弹可以是以下类型:

  • 铀弹。第一种原子弹发明,在 二战, 由裂变同位素组成(即,可通过特定物理程序破坏) 化学元素 称为铀 (U),如 U235。投在广岛和长崎的炸弹就是这种类型,相当于数百吨TNT同时爆炸。
  • 钚炸弹。赋有 设计 比铀更复杂,这种版本的炸弹使用网球大小的钚 (Pu),周围环绕着强大的塑料炸药,引爆时会压缩 金属 一个大理石的大小,从而产生不受控制的核裂变反应,摧毁附近的一切,并释放出大量的电离辐射。
  • 氢弹。也称为氢弹、聚变弹或热核弹,它与其他炸弹的不同之处在于它使用相反的物理原理:它不是裂变重元素,而是融合氢(H)等轻元素。为此,需要有这种元素的特定同位素,例如氘(2H)或氚(3H),它们受到较小裂变原子弹的初始能量,从而产生融合氢核的链式反应,释放大部分 活力.使用这种类型的泵可以瞬间实现 温度 和核心一样高 太阳 (1500 万摄氏度)。
  • 炸弹 中子.中子弹,被称为 N 炸弹或增强型直接辐射炸弹,源自同一个 H 或氢弹,导致较低的初始裂变反应(初级反应)和更大的元素聚变(次级反应)。这会导致炸弹的物理破坏性较低,但在短时间内的放射性却高达七倍。 天气,比最强大的氢弹。这意味着它的杀伤力要大得多 生物.

原子弹是如何工作的?

原子弹受原子反应原理支配,即受原子反应定律支配 身体的 关于原子核的行为。

它的一般含义是引发连锁反应,影响可燃材料的所有原子,从而在极短的时间内释放出巨大的能量,这是一种转化的产物。 原子 其他。

这可以通过两种方式发生,我们在开始时已经看过了:

  • 核裂变。简单地说,这是一个打破原子核的问题,尤其是那些具有大量充满能量的原子核的重物质。这是通过用自由中子轰击它们来实现的,以破坏核成分的稳定性并促进核的破裂,产生不稳定的原子,引发长期衰变过程,直到它们成为稳定的元素,例如 带领.
  • 核聚变。在这种情况下,我们谈论的是防止裂变的过程,因此裂变过程包括两个原子核的结合,以从两个轻元素中形成一个新的、更大、更重的原子核。这个过程释放的能量比裂变多得多,与发生在内部的相同 星星,这是,像这样,巨大的核爆炸 空间.然而,应该指出的是,无论是在炸弹中还是在原子反应堆中,核聚变都没有以与裂变相同的能力进行管理,因此聚变炸弹实际上是裂变/聚变炸弹,因为它们需要初始爆炸作为触发融合。

无论哪种方式,原子弹都依赖于链式反应,其中原子发生反应并释放能量并 中子 松散,可以让相邻的原子发生反应,重复操作等等,速度越来越快,质量越来越大。

谁发明了原子弹?

罗伯特·奥本海默领导了曼哈顿计划。

像人类许多其他伟大(和可怕)的发明一样,原子弹没有一个作者,而是一系列不同努力和努力的结果。 研究.其中许多发生在第二次世界大战(1939-1945)的框架内。

然而,两位理论物理学家,一位德国人和一位美国人,经常被称为其策划者:阿尔伯特爱因斯坦(1879-1955)和罗伯特奥本海默(1904-1967)。

作为著名的相对论物理学作者,爱因斯坦为后来的原子弹奠定了理论基础。 相对论 特别,发表于 1905 年,最重要的是其著名的公式 E = m.c2,即能量等于 大量的 经过 光速 平方。

这个公式实现了将质量转化为能量和能量转化为质量的壮举,这基本上是核弹反应中发生的事情:原子被“破碎”,其自身的一部分转化为自由能。

在同一个 20 世纪后期,纳粹德国的不同物理学家培养了他们对原子核的知识。其中有物理学家尼尔斯·玻尔(Niels Bohr),他在理论上设计了核裂变,还有奥托·汉斯(Otto Hans)和莉斯·迈特纳(Lise Meitner),他们开发了用中子轰击原子核以寻求发现比铀重的元素。

作为犹太人后裔,这些科学家中的许多人不得不逃离他们的国家。所以这 知识 到达美国,在那里其他科学家,如恩里科·费米、理查德·费曼和约翰·冯·诺依曼,也能够为所谓的曼哈顿计划做出贡献:美国试图在纳粹之前研制原子弹。

曼哈顿计划的领导者正是美国最有特权的科学家之一:罗伯特·奥本海默 (Robert Oppenheimer)。它位于新墨西哥州洛斯阿拉莫斯沙漠,1945 年 7 月 16 日在那里引爆了人类历史上第一颗原子弹,代号为 小工具 (“神器”)。

据说,奥本海默本人在意识到他们取得的成就后,回忆起了 诗句 的圣书 印度教, 这 薄伽梵歌:“现在我成为死亡,世界的毁灭者。”

广岛和长崎原子弹

在广岛,原爆圆顶被作为纪念碑保存在废墟中。

唯一投下的原子弹 人口 平民是美国政府扔给他们的人 城市 分别于 1945 年 8 月 6 日和 9 日在广岛和长崎。

这些绰号为“小男孩”和“胖子”的炸弹瞬间在每个城市杀死了14万人和8万人,其中15%到20%是由于放射性中毒,这也给人口留下了遗传性遗传后遗症。

轰炸的目的是为了迫使 政府 日本在德国和意大利的盟友失败后无条件投降。

美国政府决定攻击平民,以节省自己的生命代价,这意味着在太平洋战线与日本作战,而这已经是一场 战争 对每个人都残忍且代价高昂。不管合理与否,美国是迄今为止唯一向敌对人口投放核武器的国家。

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