核武器中的“弹药”铀到底是什么样子？

小故事：60年代，一个美国文科大学生在上核扩散理论课时与教授发生争执，说他可以单凭公开的科普资料来造出核弹。教授不信，就把这个当作对学生的考试，说给你一个月时间写出设计方案，不能爆就不及格。结果学生赢了，他根据公开资料设计了一个“槍式核弹”，其可行性得到当时军方核专家的认可。

咱们先看一下什么是槍式核弹？

投到广岛的原子弹“小男孩”的内部构造

这是典型的槍式原子弹,　A、B为两块铀。两块铀合为一体时就会出现核爆炸，B后面为引爆用的普通炸药，用于把B铀块推过去。

类似于下面这个样子

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A、B铀到底是什么样子？下面是一块武器级铀金属，从退役的槍式原子弹中拆出。

再看一下铀的制造

铀是具有致密而有延展性的银白色放射性金属。铀通常被人们认为是一种稀有金属。

核燃料进入核反应堆前要经历铀矿开采、提取、精制、转化、浓缩、燃料元（组）件制造等过程的加工。

铀矿石

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铀矿开采

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铀提炼

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分离

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下一步是浓缩。分离浓缩想必大家都清楚，就是通过气体离心机完成。

下图为布满离心机的浓缩铀工厂

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下面这个是装黄饼的桶，可以看看工作人员有什么特别防护没有。

1千克铀235全部裂变后放出的能量，接近2万吨TNT炸药！如果用火车拉，足足需要340多节车厢，火车长达5.2千米！

如果这些中子撞击到另外的原子核，引发一次，甚至更多次新的裂变，像链条一样传递下去，就是链式反应。

可如果大多数中子还没撞上原子核，就飞到外面了，裂变反应的规模就没法变大，也就没法形成核爆炸。

如果把这块铀材料加厚加大，裂变产生的新中子，就能在飞出去前，有足够机会撞上原子核，结果一次裂变变成两次，然后变成四次、八次……这就形成了核爆炸。一微秒内，这个数量就能超过2亿亿亿次！基本上一千克铀里面的原子核都能被撞裂。

因此把核材料积累到一定数量，就能产生核爆炸，这个质量就叫做临界质量。最简单的原子弹，就是把两块都不够临界质量的核材料，猛地合到一起。也就是我们文章开始讲到的“槍式原子弹”，最简单的原子弹。

来源：CAE部落