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核能军用仅一步之遥?原子弹原理初中学过 造核动力飞船有多难?

 

阿尔伯特·爱因斯坦无疑是现代最伟大的科学家。早在1905年,爱因斯坦就提出了一个伟大的质量能量方程。质能方程的引入对原子弹的研究起到了很大的理论指导作用。原子弹爆炸的原理是基于质量能量转换的守恒。原子弹能产生巨大杀伤力的原因主要与三个科学原理有关,即质量和能量守恒定律、重核裂变和链式反应。

艾伯特。爱因斯坦

质量-能量方程是描述质量和能量之间关系的方程。这个方程的起源将不再详细讨论,因为一本书有可能不能从头到尾解释清楚。基本上,牛顿的经典物理学可以建立在理想状态,但是当观察到光速时,牛顿经典力学的力并没有建立起来,而爱因斯坦通过假设光速不受参照系的影响并且是常数,经过一系列复杂的计算,最终得到了质量-能量转换方程。

质量能量方程

在某些情况下,物质的质量可以转化为能量,这也使得一些具有核衰变的放射性物质,如铀235和钚239,在受到中子轰击后能够分裂中子和较轻的原子。在这个分裂过程中,质量将被释放或丢失,丢失的质量将以能量的形式消散。这个过程是重核裂变,它要求放射性物质达到一定的温度并被压缩在一定的体积内,这样当周围的爆炸产生巨大的压力和能量时,它可以破坏密集的放射性重元素的物理结构,从而达到重核裂变的目的和效果。

铀235重核裂变

原子弹需要大量高浓度放射性物质来释放更多的能量,从而造成更大的破坏力。链式反应(chain reaction)是指重核裂变具有类似多米诺效应的链式反应,这种连锁反应可以使原子弹中的电荷不断发生裂变反应,直到所有反应物质耗尽。在重核裂变过程中,一个重核将分裂成其他轻元素的核和3个中子,这3个中子将继续轰击其他重核,导致它们继续分裂,直到所有重核都完成反应。例如,如果你在夜市吃小龙虾,如果小龙虾味道好的话,你会喝更多的啤酒,如果你最终吃了更多的小龙虾,你会继续喝相应的啤酒。

铀-235核裂变的链式反应

原子弹的机理和原理并不十分困难,但是到目前为止,世界上能够制造原子弹的不超过10个。除了联合国常任理事国之外,印度、巴基斯坦和朝鲜都有核武器。当然,如果制造核武器的自由不受限制,德国、以色列、日本和其他国家的工业生产水平很高,可以完全生产核武器。事实上,制造核武器最困难的事情是获取核燃料。有必要知道放射性物质在世界上非常稀有和珍贵。原子弹爆炸所需核燃料是大量高浓度放射性元素,许多国家难以获得。

日本有许多核电站。核能离民用和军用只有一步之遥。

上面提到的放射性物质既稀有又珍贵。它们被称为珍贵的原因是核能可以用来发电,并且会产生任何污染气体。目前,由于所有大国都有核威慑力量,世界大战不会轻易爆发。随着电力供应和其他能源领域的发展,原子能的应用越来越广泛,这对人类有很大的好处。未来,清洁核能的研究将会取得越来越多的进展。如果人类文明想要开发其他星球作为新的栖息地,核动力航天器的应用在寻找合适的定居点时也是至关重要的。

俄罗斯核动力航天器模型

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作者:匿名

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