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為什麼其他國家試圖製造核武器,總是會被其他國家發現?| 科學趣聞

第一次世界大戰和第二次世界大戰促使科學家們不斷追求威力更大的武器。而如果要問透過現代科學制造出來的哪個武器威力最大,相信很多人首先想到的是核武器。

核武器有很多種類,其中我們最熟悉的應該就是原子彈和氫彈。全世界有那麼多國家,偏偏只有少數幾個國家掌握了核武器。那麼問題來了,為什麼其他國家試圖製造核武器,總是會被其他國家發現呢?

核武器的原理

要了解這個問題,我們首先要搞清楚核武器的原理。原子彈的原理是核裂變和鏈式反應。具體來說是這樣的,萬物都是由原子構成的,而原子內部有原子核和電子。科學家發現,原子序數小的原子核可以聚合在一起,同時釋放大量的能量,這也被稱為核聚變;同樣地,原子序數比較大的原子核總是傾向於分裂,也會釋放出大量的能量,這也被稱為核裂變。

有眾多的重元素可以裂變,科學家在其中挑了鈾235和鈽239來作為原子彈的原料。

但問題就來了,如果要用鈾235來進行核裂變反應,就需要先得到純度較高的鈾。一般的做法是把鈾的濃度提純到70%左右,形成鈾酸鹽,多說一句,不管是哪種鈾,只要是鈾就行。這是因為鈾酸鹽的性質相對穩定,便於運輸。但是鈾酸鹽送到製造原子彈的地方後,並不能直接使用,這主要是因為純度還是不夠。這時候需要再對鈾酸鹽進行提純,使得鈾235的濃度達到90%。而我們要知道的是,在自然界中,鈾238才是大多數,佔到了99。28%,鈾234佔了0。005%,而能用來作為原料的鈾235只佔了0。72%。

研製核武器為何難以隱藏?

在眾多的提純方法中,最有效的方法叫做:

離心分離法

。說白了就是把原料高速甩起來,鈾238由於質量稍大一些,就更容易被甩到外側,然後透過儀器把鈾238收集起來,這就會讓鈾235的濃度提高,這樣不停反覆做,直到濃度達標為止。

說起來很輕巧,但其實想要把鈾235提純到90%所需要的技術是非常難的。很少有國家能做到這一點。全球基本上只有中國,美國,俄羅斯,法國具備這個技術。因為在反覆提純的過程中,需要幾百個大型的離心機串起來,組成一個幾十級聯,上一級提純後的物質運送到下一級提純,一直持續下去。因此,提純鈾235的儀器佔地面積十分巨大,並不容易隱藏起來,連藏在深山裡都很困難,基本上都是露天的。

所以,只要透過衛星就可以偵測到一個國家是不是在製造原子彈。美國每次都是透過衛星照片分分析出伊朗和朝鮮在提純鈾235。

那你可能要說,直接製造氫彈不就不會被發現了嗎?

這其實也不行。主要是因為要引爆氫彈,需要在極短的時間內製造一個足夠引爆氫彈的反應條件。科學家發現只有透過引爆原子彈來才有可能達到氫彈的引爆條件。因此,只要造出原子彈,才有可能造出氫彈,而無法跨過原子彈直接造出氫彈。

核不擴散條約

一般來說,如果一個國家得到了足夠量的鈾235或者鈽239,那製造原子彈就簡單多了,大概只需要不到10天的時間,就可以將這些核原料製造成原子彈。不僅如此,如果一個國家擁有中國,美國,俄羅斯和法國這樣的提純技術,並且購買到了足夠多的鈾酸鹽,那麼只需要不到一年的時間,就可以提純出鈾235,並且把它們做成原子彈。

於是,由於擔心一些組織或者國家隨意使用核武器。全球幾個國家透過商議,簽署了《核不擴散條約》,到現在為止,大概有190個國家都簽署了這個條約。這個條約主要是限制製造核武器,但一些其他的核設施還是可以用的,比如:核電站。

這是因為這個條約,核原料的交易以及鈾提純的設施受到了全球各國的嚴密監控。

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