书城科普读物宇宙到底有多重
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第15章 美国第一颗原子弹爆炸当量

原子弹是一种威力巨大的爆炸性武器。

20世纪30年代末,科学家们发现在原子核内部聚集着巨大的能量,只需消耗很少的核物质,通过链式反应过程,就可以将这些巨大的能量释放出来。在这样的反应过程中,较重的原子核分裂为较轻的原子核,因此被称为“裂变反应”。自然界中能够作为核裂变材料的只有铀235、铀233和钚239,其中只有铀235是天然铀同位素,其余两种分别是由钍232和铀238俘获中子后再经b衰变形成的。通常也将这3种核裂变材料称为“核燃料”。

原子弹结构包括燃料装置、引爆装置和弹壳等部分。燃料装置将小于临界质量的核燃料分数块储放,引爆装置包括电雷管和普通炸药,当雷管被点火引发后,炸药发生爆炸,把所有核燃料迅速推合在一起,结果核燃料块的总质量就大大超过临界质量而发生裂变链式反应。坚固的弹壳能使反应有充裕的时间,可提高核爆炸的威力。

原子弹的杀伤破坏方式主要有光辐射、冲击波、早期核辐射、电磁脉冲及放射性沾染。光辐射是在核爆炸时释放出的一种辐射光杀伤方式。1枚爆炸当量为2万吨的原子弹在空中爆炸后,距爆心7000m的地方会受到比阳光强13倍的光辐射。光辐射可使人迅速致盲,并使皮肤大面积灼伤溃烂,使物体燃烧。冲击波是核爆炸后产生的一种巨大气流的超压。一枚爆炸当量为2万吨的原子弹爆炸后,在距爆心投射点650m处,冲击波的运动速度可达每秒200m,可把位于该区域内的所有建筑物及人员彻底摧毁。早期核辐射是在核爆炸最初几十秒钟放射的中子流和γ射线。1枚爆炸当量2万吨的原子弹爆炸后,距爆心1100m以内人员可遭到极度杀伤。电磁脉冲的电场强度在几千米范围内可达1~10万伏,不仅能使电子装备的元器件严重受损,还能击穿绝缘,烧毁电路,破坏计算机内存,使全部无线电指挥、控制和通信设备失灵。放射性沾染是原子弹爆炸后蘑菇状烟云飘散后所降落的烟尘,对人体可造成照射或皮肤灼伤,以致死亡。

1945年,美国研制成功世界上第一颗原子弹。同年8月,有两颗原子弹分别被投向日本广岛和长崎,造成重大人员伤亡,加快了二战的结束。1949年9月,前苏联宣布原子弹试验成功。随后英国和法国也拥有了原子弹。中国在1964年10月试爆成功第一颗原子弹,成为第5个拥有核武器的国家。