核武器爆炸原理是什么？为什么会有那么大的杀伤力？

Question

如题所述

Answer 1

核武器爆炸原理：

利用能自持进行的原子核裂变或聚变反应瞬时释放的巨大能量，产生爆炸作用，并具有大规模毁伤破坏效应的武器。主要包括裂变武器(第一代核武器，通常称为原子弹)和聚变武器(亦称为氢弹，分为两级及三级式)。核武器也叫核子武器或原子武器。

起爆装置关最大技术难题是高爆炸药的合理配置，起爆时，在百万分之一秒的时间内同时引爆快速燃烧和慢速燃烧的两种常规炸药，才能实现真正的核爆炸。如果定时误差超过上述要求，或者两种炸药配比不对，就会大幅度降低常规爆炸所产生的压缩效果，致使核爆炸威力减半，甚至形不成核爆炸。一些暗中研制原子弹的国家，就是在这一关面前一筹莫展。

分类说明：

原子弹：

原子弹是利用原子核裂变反应释放出大量能量的原理制成的一种核武器，核装药一般为钚-239、铀-235。这些物质的原子核在热中子轰击下，分裂为两个或若干个裂片和若干个中子，同时释放出巨大的能量。新产生的中子又去轰击其它原子核，如此连续发展下去，核分裂的数量就会急剧增加，形成链式反应，仅在百分之几秒内就会出现猛烈爆炸，并放出非常大的能量。1公斤铀释放出的能量相当于2万吨梯恩梯炸药爆炸时释放出的能量。

氢弹：

氢弹是利用轻原子核聚合成较重原子核过程中释放出大量能量的原理制成的核武器。这种核聚变反应要在数千万度高温和超高压条件下才能进行，单位质量所释放出来的能量一般为核裂变反应的4倍以上，能产生更大的破坏作用，通常又称这种聚变反应为热核反应。原子核越轻，所带电荷越少，产生聚变反应所需的能量也越低。因此，一般都用氢的同位素氘、氚和氘化锂等物质作为核装药，故将这种核武器称为氢弹。

中子弹：

中子弹也是一种利用核材料聚变反应放出巨大能量的原理制成的核武器，因此又被称为特殊的氢弹。由于它是利用轻核聚变时产生的大量高能中子进行杀伤破坏的一种小型核武器，故又被称为以高能中子辐射为主要杀伤力的小型氢弹。

凡是核武器都具有核辐射、冲击波、光辐射、放射性污染和电磁脉冲等杀伤力，但对三种核弹来说，这五种因素各自体现的比例都是不同的。

核武器系统结构：

核武器系统，一般由核战斗部、投射工具和指挥控制系统等部分构成，核战斗部是其主要构成部分。

核战斗部亦称核弹头，并常与核装置、核武器这两个名称相互代替使用。实际上，核装置是指核装料、其他材料、起爆炸药与雷管等组合成的整体，可用于核试验，但通常还不能用作可靠的武器；核武器则指包括核战斗部在内的整个核武器系统。

制造过程：

据专家分析，各国研制核武器在技术上首先要过四关：核材料、起爆装置、核试验、投掷技术。

核材料：

想研制核武器的国家把目光都盯向了核电站的核反应堆废料。为了绝对安全起见，国际社会已把防扩散作为核反应堆改进的一个方向，严禁扩散3项敏感技术，它们是：铀的同位素分离技术（又叫铀浓缩技术）、乏燃料的后处理技术（可从核废料中提取钚239的技术）和重水生产技术（可以用来生产氢弹的原料——氘和氚）。

放射性的基本概念：

某些物质的原子核能发生衰变，放出我们肉眼看不见也感觉不到，只能用专门的仪器才能探测到的射线。物质的这种性质叫放射性。

Answer 2

核武器按能量产生方式不同可分为重核裂变（原子弹)和轻核聚变(氢弹)原子弹原理：利用铀-235或钚-239等重核原子在进行核 裂变反应时， 瞬时释放出巨大能量的核武器。又称裂变 弹。原子弹的威力通常为几百至几万吨级TNT当量，有 巨大的杀伤破坏力。它可由不同的运载工具携载而成为 核导弹、核航空炸弹、核地雷或核炮弹等，或用作氢弹 中的初级(或称扳机)，为点燃轻核引起热核聚变反应所 必需的能量。 氢弹原理：是利用氢的放射性同位素氘和氚原子核聚变 生成其他原子并释放巨大能量为原理基础的，在标准的 地面温度下，物质的原子核彼此靠近的程度只能达到原 子的电子壳层所允许的程度。因此，原子相互作用中只 是电子壳层相互影响。带有同性正电荷的原子核间的斥 力阻止它们彼此接近，结果原子核没能发生碰撞而不发 生核反应。要使参加聚变反应的原子核必须具有足够的 动能，才能克服这一斥力而彼此靠近。提高反应物质的 温度，就可增大原子核动能。因此，聚变反应对温度极 其敏感，在常温下其反应速度极小，只有在1400万到1 亿度的绝对温度条件下，反应速度才能大到足以实现自 持聚变反应。所以这种将物质加热至特高温所发生的聚 变反应叫作热核反应，由此做成的聚变武器也叫热核武 器。要得到如此高温高压，只能由裂变反应提供。

聚变产生的能量一般是裂变能量的只有4倍左右，没那 么高，几万倍那是相对同质量的普通TNT炸药而言的。 不过氢弹可以做到的当量理论上讲可以无穷大，而原子 弹因为受到临界质量的影响一般也就是几十万吨的当量 。杀伤力大小可以根据爱因斯坦相对论中质能方程E=MC2即能量等于物体质量和光速平方的乘积足以解释其能量有多大追问

话说，没弄懂核武器是以怎样的一种方式来摧毁物体？是产生高温将周围物质烧毁？还是产生冲击波将周围物体击碎？或者是其他方式？ 是否方便详解下？谢谢！

追答

核武器的破坏力主要是以光辐射，核辐射，冲击波电磁辐射等破坏方式

Answer 3

核爆炸（nuclear explosion）核武器或核装置在几微秒的瞬间释放出大量能量的过程。为了便于和普通炸药比较,核武器的爆炸威力,即爆炸释放的能量,用释放相当能量的TNT炸药的重量表示，称为TNT当量。 核反应释放的能量能使反应区（又称活性区）介质温度升高到数千万开，压强增到几十亿大气压(1大气压等于101325帕),成为高温高压等离子体。反应区产生的高温高压等离子体辐射X射线,同时向外迅猛膨胀并压缩弹体，使整个弹体也变成高温高压等离子体并向外迅猛膨胀，发出光辐射，接着形成冲击波（即激波）向远处传播。
　核弹杀伤力计算公式：
　　有效杀伤距离= C * 爆炸当量^(1/3)................ (C为比例常数，^(1/3）为求立方根）
　　一般取比例常数为1.493885
　　当量为10万吨时，
　　有效杀伤半径= 1.493885 * 10^(1/3) = 3.22千米
　　有效杀伤面积 = pi * 3.22 * 3.22 = 33平方千米
　　当量为100万吨时，
　　有效杀伤半径= 1.493885 * 100^(1/3) = 6.93千米
　　有效杀伤面积 = pi * 6.93 * 6.93 = 150平方千米
　　当量为1000万吨时，
　　有效杀伤半径= 1.493885 * 1000^(1/3) = 14.93千米
　　有效杀伤面积 = pi * 14.93 * 14.93 = 700平方千米
　　当量为1亿吨时，
　　有效杀伤半径= 1.493885 * 10000^(1/3) = 32.18千米
　　有效杀伤面积 = pi * 32.18 * 32.18 = 3257平方千米追问

话说，没弄懂核武器是以怎样的一种方式来摧毁物体？是产生高温将周围物质烧毁？还是产生冲击波将周围物体击碎？或者是其他方式？ 是否方便详解下？谢谢！

追答

你说的都有。

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Answer 4

简单的说 就是 核裂变和聚变 燃烧了周围的空气
核武器不是用 弹内的材料炸人
是用弹内的材料 去引爆周围的空气
为什么叫原子弹 就是用核物质 制造出裂变 燃烧空气中的原子
氢弹是用原子弹的裂变引爆更高级的材料出发聚变 使得爆炸为力 扩大到几十-几万倍

Answer 5

核裂变：一个原子核被中子撞开来，又分裂出几个中子，又去撞别的原子核…形成链式反应且快速的对外释能（原子弹）。核聚变则反过来，但会释放更多的能量（氢弹）。追问

话说，没弄懂核武器是以怎样的一种方式来摧毁物体？是产生高温将周围物质烧毁？还是产生冲击波将周围物体击碎？或者是其他方式？ 是否方便详解下？谢谢！