关于核弹有一疑问请教----有洋妞回报

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/29 17:37:20
看12期兵工科技,讲到铀弹芯和钚弹芯各有好处,铀半衰期长,弹芯稳定,钚半衰期短,但临界质量小.
现在各核大国用的核弹头究竟用什么做弹芯(我指的主要是大威力的氢弹).
另外战术核武器是用原子弹,还是中子弹.看12期兵工科技,讲到铀弹芯和钚弹芯各有好处,铀半衰期长,弹芯稳定,钚半衰期短,但临界质量小.
现在各核大国用的核弹头究竟用什么做弹芯(我指的主要是大威力的氢弹).
另外战术核武器是用原子弹,还是中子弹.
自己顶一下
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热核武器貌似是氘化锂
原帖由 su-27smk 于 2006-12-24 22:37 发表
热核武器貌似是氘化锂


27说得对,是我写错了,已经改过来了.

现在大多数热核武器用的是氘化锂,不过也有一部分比较特殊的还在用氘和氚,比如中子弹.
中国没有钚弹
今年9月鄙人去上海应用物理所参加第一届全国核技术学术研讨会,会上原子能研究院的一个老师做的报告就是关于大批量、快速分离氢同位素的效率问题。
原帖由 驭风 于 2006-12-24 10:53 发表
......祼球状的铀235的临界质量大概需要50公斤,而钚239用10几公斤就能搞定 .....

这里是不是有笔误啊?偶印象中U235的临界质量好象没这么大.:(
原帖由 着急上火 于 2006-12-28 15:18 发表

这里是不是有笔误啊?偶印象中U235的临界质量好象没这么大.:(


不好意思,最近一直上不了网.

没笔误,注意我说的是祼球状的铀235,这个数值准确地说应该是52公斤左右.

当然实际上有很多手段降低临界质量.比如在裂变材料外包裹上中子反射层(通常用铀238或铍),酱紫用三分之一的铀235就能搞定了.另一方法是增大裂变材料的密度,理论上密度提高一倍的话,临界质量可降低到原来的四分之一,不过这在工程上不是很容易的事.所以核弹小型化难度不小.
原帖由 虎魄 于 2006-12-27 11:11 发表
中国没有钚弹

你在说这话时到底处于什么精神状态............
原帖由 虎魄 于 2006-12-27 11:11 发表
中国没有钚弹


    有的.
    中国研发原子弹最早走的是铀提纯的技术线路,但不久就两条腿走路了.58年时就在甘肃造了第一座功率50万千瓦的专用石墨堆,用天然铀生产钚239.
    中国第八次核试验就是首枚钚弹试验,时间在1968年12月27日,当量高达300万吨,是由轰六投下去的.
    现在我们的钚239专用生产堆已不只一座,如果开足马力,一年可以生产X00公斤武器级钚239.这么多年下来,你算算够造多少枚钚弹!
增殖堆用U238生产的钚239,只要提纯就可以得到武器级钚了,不需要浓缩?
原帖由 虎魄 于 2007-1-4 15:45 发表
增殖堆用U238生产的钚239,只要提纯就可以得到武器级钚了,不需要浓缩?


    增殖堆是通常用天然铀或低浓缩铀,烧掉其中的铀235,而其中的铀238接受中子照射转化为钚239.把乏燃料棒提出来送到后处理厂,用浓硝酸溶掉,加入催化剂就能提取出其中的钚239,再送到加工厂将粉末状的氧化钚加工成金属钚就搞定了.这是提取,不是浓缩.
    问题是在反应堆中,除了产生钚239,还可能产生少量的钚240(钚239如果多捕获一个中子就成了钚240). 武器级的钚是指钚239丰度93%以上钚,那剩下不足7%的是钚240.后者超过7%就不能造弹弹,而只能发电了.
    铀235与铀238的分离较好办,但钚239却很难与钚240分离.增殖堆中如果不小心生产了过多的钚240,你提取出来后想再浓缩就极难了,化学分离是不可能的,只能靠极复杂而且极昂贵的同位素分离法.美苏销毁多余的武器级钚,其实就是往里掺钚240,因为掺进去就拿不出来鸟.所以你不能指望在后期加工过程中浓缩钚,而只能在反应堆里想办法尽可能避免多产生钚240,比如减少铀238受中子照射的时间.   
    钚生产堆提取出来的钚239丰度通常能直接达到90%以上(朝鲜的就差不多是这水平),已极接近或达到武器级水平了.日本在建的高速增殖堆,据说能直接提取出丰度达96%的超级钚!
中国不能浓缩钚。是不是因为钚239与钚240原子量差太小,而且毒性太大?
原帖由 虎魄 于 2007-1-5 08:22 发表
中国不能浓缩钚。是不是因为钚239与钚240原子量差太小,而且毒性太大?


    你说的没错.毒性倒问题不大,主要还是原子量差太小。
    同位素分离的方法有多种,但多多少少是与原子量大小有关的,只不过有的像离心法是直接利用同位素的质量差进行物理分离,有的像化学法是间接利用质量差带来的化学反应不同进行化学分离.因此原子量差得越大越好分离,比如氘比氢质量大一倍,就很好分离。铀235和铀238也还行。但钚239和钚240原子量差很小,而且化学性能木什么区别,因此用离心法和化学法都不行,属于最难分离的。
    但也不是绝对不能分,用电磁法可以。美国人用电磁法浓缩出来的金属钚块,丰度可以达到惊人的99.96%.不过电磁法的技术复杂而且成本极其昂贵,根本没有投入工业生产的可能性,只能用于在实验室里浓缩少量高纯度钚用于实验或特殊目的.像前面提到的这种纯钚239块,应该算得上价值连城的工艺品,木人舍得真拿去造核弹的.
    造核弹用的丰度达到93%就可以了.专用的钚生产堆通过控制好照射时间来保证钚239的丰度,这要比用电磁法浓缩容易得多,所以提取出来的直接能达到武器级水平,不用再浓缩,否则性价比就变差了.中国的钚浓缩水平不必讨论它.我们只要知道这对中国生产钚弹不是个障碍就行了.
“驭风”辛苦了,感谢一下
我在网上查到一篇相关文章:http://www.whereshow.cn/hotviews/military2/0590.htm。文中提到404,821,816,827,全部的钚的生产厂都在这里了。

底卧铺的404,就是“驭风”文中提到的甘肃的那个堆,80年代它就没有任务了。听说这个厂现在偶尔做一点后处理的工作,都是深照射的,不能用来生产武器钚。广元的821,生产时间更短,没几年就停了,现在那主要做核废物的无害化处理。涪陵的816是404分部,是它的三线厂,差十几亿的资金最终没建成,挖的隧道里都种上蘑菇了。湖北的827因为没钱在筹备阶段就停了。

这么多年来中国对生产钚都没有兴趣,所以关于钚弹的问题我保留意见。
真专业。
原帖由 虎魄 于 2007-1-8 09:23 发表
我在网上查到一篇相关文章:http://www.whereshow.cn/hotviews/military2/0590.htm。文中提到404,821,816,827,全部的钚的生产厂都在这里了。

底卧铺的404,就是“驭风”文中提到的甘肃的那个堆,80年代它就没有任务了。听说这个厂现在偶尔做一点后处理的工作,都是深照射的,不能用来生产武器钚。广元的821,生产时间更短,没几年就停了,现在那主要做核废物的无害化处理。涪陵的816是404分部,是它的三线厂,差十几亿的资金最终没建成,挖的隧道里都种上蘑菇了。湖北的827因为没钱在筹备阶段就停了。

这么多年来中国对生产钚都没有兴趣,所以关于钚弹的问题我保留意见。


虎魄兄贴的资料没错,中国现在确实已停止大规模生产武器级钚了.前面之所以提出反对意见,只是想强调中国以前就大量生产过,现在非不能也,实不愿也,以免别人看了误解.

事实上,世界核武大国都已停止大规模生产武器级的钚和铀了,中国只是木有例外而已.下面说说为什么出现这种情况:

现在核裁军和核不扩散已是大势所趋,并且已成为国际社会公认的行为准则了.这里有两个内容,一是无核国家有义务放弃谋求核武器企图,所以中国当年发展核武是理直气壮,而现在朝鲜和伊朗则是千夫所指,后者不要觉得冤枉,此一事也,彼一时也.二是有核国家有义务停止扩大核武库,并逐步削减.中国也是承诺了的,所以首先要把钚生产堆关闭,这是我们的国际义务.

核国家承担这样的国际义务其实并不吃亏,因为"有没有"比"多不多"更重要,以停止扩大核武库换取核俱乐部不再扩大,还是比较划算的买卖.而且各核大国目前已经储存的武器级核装药已经素more than enough!

中国也是如此啊.404和821的武器级钚生产能力,大约都在每年300-400公斤左右,共600-800公斤每年.考虑到中国生产的钚239不会用来做主装药,而主要是用做威力更大的氢弹弹芯的,以每枚用量不超过10公斤计算,因此这两条线每年可生产60-80枚钚弹芯.这么多年下来,也攒得够多的了,咱们这还没算铀弹.

除了政治原因,这些厂技术也确实太落伍了,关了也不可惜.如果哪天中国想恢复大规模生产钚239,应该直接用新型的高速增殖堆.不过现在没什么紧迫性.美国人前一段也讨论过重开一条小规模钚弹芯生产线的问题,但反对者认为没必要,现在储存的钚弹芯足够多了,而且人们原来担心的钚弹芯过期问题已被实践证明属于杞人忧天.
都素高手
既然各国都不生产钚了,那就好理解了。

我一直就奇怪,为什么只有铀在生产,而且前几年听说活还挺忙。:)
中国的铀矿好像不多~
原帖由 虎魄 于 2007-1-17 15:32 发表
既然各国都不生产钚了,那就好理解了。

我一直就奇怪,为什么只有铀在生产,而且前几年听说活还挺忙。:)

生产的不一定是武器级的铀吧?核电站、研究用的反应堆、核潜艇都要燃料啊