原子彈的原理並不複雜,為什麼能製造原子彈的國家那麼少?


放到現在,造原子彈確實不是什麼大不了的事。可以這麼說世界上大半的國家,要是有這個需求,都可以立個項,前期的理論和設計方面不會有太大問題。

但是,等到開始造的階段,問題就來了。

首先一個,原料怎麼來。要是國土範圍裏有鈾礦,那當我沒說。但是鈾礦全球範圍分佈很不均勻,大半的國家是沒有的。要進口鈾礦,可以,但是不能說我要造原子彈,得有個核電站當掩護。

然而國際原子能機構就是查這個的,買的和用的要是對不上,很容易被查出來。當然你也可以像卡扎菲一樣硬氣:我就是要造,你來炸我啊。聯合國可能忙於扯皮,不方便炸你,但是有一萬種方法讓賣家那邊不賣給你。

所以家裡得有礦,這就篩選掉很多國家了。像朝鮮印度這些成功者,是真的家裡有鈾礦。

好了,假設家裡有礦,然後要把鈾礦轉化成核原料。這就是下一個坎:鈾濃縮。

天然鈾礦提煉鈾容易,但是從金屬鈾裏提煉高濃度鈾235很難。鈾235大概只有百分之一,而化學性質和鈾238完全一樣,只能靠它們之間略微的質量差異來分離。造原子沒技術含量,但是高效鈾濃縮的方法真的很有技術含量。這個技術基本被壟斷在覈大國手裡。

當然,也有低技術方法。那就是大力出奇蹟,用最簡單的擴散法或離心機。雖然效率很低,但是隻要規模上去了,多建幾個廠房,幾萬臺機器日夜開工,慢慢也能弄出來。

但是低技術方法有低技術的壞處,首先是很難保密。這麼一大片廠房一開工,全世界都知道你要幹嘛了。國際共識,造原子彈算反人類罪(當然,某幾個國家造原子彈算維護世界和平)。你得有不怕制裁的精神,比如朝鮮就行。

其次是這麼一大片廠房,也很難保護。鄰國要是不滿意,扔鐵炸彈就能破壞掉。你得有一隻地區範圍強勢,世界範圍不渣的軍隊,比如朝鮮就行。

其次是很耗電很耗電。真的要分離出來,最低要求得是基礎工業國。比如朝鮮就行,非洲大多數國家就不行。然後政府還要強力,能保證用強制手段徵集到這麼多電力。比如朝鮮就行,南美大多數國家就不行。

只要能解決這兩個問題,恭喜你,造出原子彈就是早晚的事了。是不是也挺簡單的。

當然,還有最後一步,就是核試驗。實踐是檢驗真理的唯一標準,你不做核試驗,是造不出好原子彈的。比如朝鮮試爆的第一顆原子彈,通過地震測威力,通過大氣測放射性。美國人的結論是:核原料利用率也就一小半,說難聽點就是顆臟彈。

作為對比,看蘇聯的核彈,炸一個水庫出來,馬上就可以游泳。核原料利用率幾乎百分百,基本沒有輻射殘留。

不過這都是小問題了,原子彈都造出來了,不炸一個,心裡不癢癢麼?到這時候就不怕制裁了,真的有大規模殺傷性武器的國家,是不會被指控有大規模殺傷性武器的。


好問題。

假設你家就是一個國家,給你個比原子彈更簡單的土槍圖紙讓你造。

你一看,土槍多簡單呀,槍管子,扳機,木質扶手,火藥彈丸.......等等.....

然後呢,你需要槍管子吧??你就得去造,你去造就得採集金屬礦,自己提煉金屬,鍛造,去雜質,彎曲,焊接成型,聽起來很簡單是吧??

但是採集需要發現礦產吧???你就得到處尋找。

找到礦產挖掘你需要鎬頭,哦,對了,你沒有鎬頭,你可以自己造,你驚呼,臥槽,我沒有我不能買麼???

正好,你鄰居家正好是鐵匠,你去買鎬頭,這時你一拍大腿,我直接買鋼鐵不好麼???然後又一拍大腿,臥槽,我直接給錢讓鄰居給造一個鋼管不就好了,最後看到鄰居家牆上的鋼管,又一拍大腿,臥槽疼!!!!

你摸著拍紅的大腿說要買鋼管,鄰居問你幹啥??你說要造槍管子,鄰居一想,你造槍管子要幹啥,以後你有了槍管子,搶劫我咋辦,不賣你!!!!

最後你死乞白賴說要採石頭才賣給你一鎬頭。

好了,開始採礦吧,你採礦,提煉,最後得到了一塊金屬,你需要鍛造,你就得用鎚子,碳爐子,你沒有,那你去買呀,但這次學精點,別說要造槍。

最終,千辛萬苦,你把槍管子原料搞定了,好了,你需要焊接,焊接之前你需要把鐵皮彎曲,我知道你已經不耐煩了,但你剛開始還覺得簡單的。

你咬咬牙,老子就要造。

然後,你為了不讓人知道你在造槍,你買了焊機,切割機,打磨機,木頭雕刻刀,煙花火藥,廢了九牛二虎之力,花了大把錢財,終於把土槍造了出來。

你得意洋洋扣動扳機,並沒有響,而你家門口響起警車聲,原來你造槍的事情被舉報了。

然後你因造了一把不能用的燒火棍被判入獄。

感興趣的建議看看這個,武器從古至今的發展變遷。

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和原子彈相比,防控新冠更加簡單。

防控新冠這件事情,簡單到所有原理、操作步驟都是免費的,你只需要一個翻譯把它翻譯成你的母語即可。更難能可貴的是,這些操作步驟的編寫者還一直開著直播,沒有半點藏私。所需的全部物資都可以買到,你只需要準備好錢,就有很多公司願意以低廉的價格向你出售這些物資,一手交錢一手交貨,童叟無欺,絕不附帶任何政治條件。

照樣還有很多國家做不好。


因為基礎科學,原理認知,技術方案,工程實現是四個不同的東西,且複雜程度依該順序提升。

以核裂變核武器為例,核裂變的基礎科學兩句話就能說完,就是較重的原子核分裂為多個較輕的原子核,並在這一過程中釋放出能量。

然後是原理認知,也就是如何讓這種裂變過程為我所用,裂變必須要依賴大質量的原子核才能進行,比如最常見的鈾235,鈈239,而要讓核裂變過程產生足夠巨大的能量,就需要讓裂變過程持續不斷發生,經過大量實驗,最終確定較為可行的方法就是用中子轟擊鈾235或者鈈239,使其裂變並放出多個中子,這些中子再去轟擊其它鈾235或者鈈239,它們再進一步裂變,從而讓整個核裂變過程不斷發生下去,因為這種過程是持續不斷的,所以也叫鏈式反應,這種鏈式反應可以釋放出巨大的能量,整個過程有點像金融衍生品遊戲,是一個二變四四變八的過程。

原理知道了,再然後纔是技術方案,也就是如何設計一個裝置,使其能夠產生如原理所示的反應過程,這個裝置的簡單結構圖現在滿大街都是

我們現在看著這個圖覺得稀鬆平常,但是要知道,最初設計出這個結構的人可是為此絞盡腦汁,因為從無到有設計出一種全新的裝置結構是非常艱難的一件事,就像在汽車出現之前,沒人能確定未來的內燃機動力運輸裝置究竟是不是4個輪子的,最初的很多汽車甚至是三輪車結構的

這是世界上最初的汽車,卡爾本茨汽車,你看,這輛世界上第一臺大奔是輛三輪車,那時候人們還在摸索,因為人們沒見過汽車,不知道汽車究竟應該是啥樣的,汽車之父卡爾本茨就覺得三輪車比較靠譜,而不是像我們現在這樣下意識的認為汽車都是4個輪子的。

順便一提,卡爾本茨在發明汽車的過程中遭受了大量波折,因為三輪車很難操縱,他在測試汽車的時候經常撞車,但他的妻子波塔本茨非常支持他,因此自發學習開這個三輪汽車,還為了展示這個汽車的實用性,開著這個三輪汽車上街買菜逛街啥的,讓那些嘲笑卡爾本茨的人只能喫尾氣,波塔本茨還在1888年的8月,開著自己老公搞出來的這輛三輪汽車,帶著兩個孩子,從曼海姆的家中出發,行駛了190公里後成功抵達普福爾茨海姆的孃家,在汽車行駛的過程中發生了多次故障,她為汽車更換了剎車片,油路堵住時,她用帽子上的發簪將其修好,點火導線和發動機其它部分發生短路時,她又用吊襪帶作絕緣墊將導線絕緣。所以說,人類最初的司機,是一位女司機,世界上的第一趟長途,也是女司機跑下來的,世界上的第一位汽修工,也是女性。

讓我們記住這位勇敢的女士,她是人類的第一位老司機ヽ(^0^)ノ

另外,光知道結構也沒用,設計的本質是數學,就以上面那個核彈結構圖來說,那個中子反射層是用來阻擋飛出核材料的中子,將其反射入核材料部分,強迫它參與到鏈式反應中,從而提高核材料利用率,進而提高爆炸威力的,而這個中子反射層,做多大,做多厚,做成什麼形狀,拿什麼做,這就是一個需要海量專來精確算的東西了。

而這些都是不傳之祕。

很多國家到技術方案這一步就卡死了,但要注意,這還不是最後一步,最後一步是工程實現,也就是依照技術方案,把這個東西做出來實物,並且能用,使裝置正常生效,而不是方案很美好,實物很尷尬。

這也是最艱難最複雜的一步,因為這一步考驗的不光是研究人員的智識,還有一個國家的工業基礎和綜合國力,比如核武器的裂變材料,需要的是高純度的鈾塊,而製造高純度鈾塊需要濃縮鈾技術,濃縮鈾技術需要用到離心機,而離心機本身需要承受高真空,高轉速,高腐蝕的工作環境,製造離心機本身的難度就很大,比如耐腐蝕耐壓還能承受高速運轉環境下應力的離心機容器,還有穩定勻速高速運轉的離心機馬達,將離心機近軸處的較輕氣體輸送到下一臺離心機進一步分離的結構設計,這涉及到從機械設計到空氣動力再到材料科學的十幾個學科和成百上千個配套工業部門……

這還只是技術層面,離心機需要大量電力,你還得有發電廠和輸變電網,還需要穩定的原料供應(鈾礦,黃餅),這需要不下於總體戰的社會動員能力。

而製造出濃縮鈾,只是製造出可爆炸的核裝置的諸多步驟的其中一步。

可以這麼說,就算把核武器的全套圖紙和所有參數都告訴給世界上的絕大多數國家,再派遣海量專手把手去教,他們也造不出核武器,因為他們根本不具備相應的工業基礎和社會組織能力。

它是一項橫跨工業,經濟,社會的人類社會諸領域的無比龐大的系統工程。

美國為了搞曼哈頓工程,動員了1000多名科學家,2000多名文職研究人員和3000多名軍事人員,總計有16到20萬人參與其中,花費了數十億美元(當時的美元是真金白銀,不是現在的綠紙)。

而世界上的絕大多數國家,團旅一級的部隊展開和開進都還磕磕跘跘的。

所以,他們造不出原子彈。


燜米飯方法百度百科就能找到,但為什麼還有很多人連燜米飯都不會?

燜米飯的原理並不複雜,為什麼能燜米飯的人那麼少?

下面我們來親身實踐一下,從0開始做一碗燜米飯,對比燜米飯和原子彈簡要製造過程,看看從原理到工程實踐到底有多遠。

米飯做法:大米洗凈,加水蒸米飯,米與水比例1:1.3~1.5,開鍋後10~15分鐘左右即可。

如上,燜米飯(造原子彈)需要大米(鈾)。

第一步,淘米(濃縮鈾235)。

俗話說,巧婦難為無米之炊。那麼問題來了,我該先去哪裡搞點米(鈾)來?菜譜(原理)上也沒寫這個啊?!

但這難不倒我們,眾所周知,米(鈾)是由水稻(鈾礦)加工而來。

然而,我家沒有稻田(鈾礦),於是我決定去外面買點稻子(鈾礦)。但那些賊孫知道我想自己悶米飯喫(原子彈),居然不賣稻子(鈾礦)給我!於是我只能跟他們說,咱只是想煮個稀飯(核電站),您老高抬貴手,給咱一條活路。

百度百科,根據國際原子能機構的定義,丰度為3%的鈾-235為核電站發電用低濃縮鈾,鈾-235丰度大於80%的鈾為高濃縮鈾,其中丰度大於90%的稱為武器級高濃縮鈾,主要用於製造核武器。

求爺爺告奶奶,東拼西湊,我終於攢夠了做一碗飯的稻子(鈾礦)。

真羨慕那些家裡有地(礦)的人家,畢竟從自己地裏就能長出稻子(鈾礦)來,沒得受著鳥氣。

好了,現在我弄到了一批稻穀。接下來,要從稻穀(鈾礦)中提取出米(鈾)。雖然教程上沒有這個,但稍微查一查,我發現,只要 將癟谷等雜質去掉,用電動分谷機、風車或手工抖動分谷,利用風力將飽滿有重量的稻穀自動篩選出來,之後再使用碾米機除去穀殼

雖然我家設備不足(工業基礎差)沒有電動分谷機、風車等等,但基本原理是一樣的,手工抖動利用重量差別篩選而已!除了累一點,費點力,也不是搞不出來。(離心機分離提純鈾235)

然後,大米洗凈(進一步濃縮鈾235到90%以上)。

接著,加水蒸米飯,米與水比例1:1.3~1.5,開鍋後10~15分鐘左右即可。

好像也不是很難的樣子,咱們動手試一試。

……一段時間過去……

這米飯怎麼跟稀飯似的(濃度不夠)

……又一段時間過去……

這米飯怎麼糊了

……又又一段時間過去……

這特麼到底是1:1.3,還是1:1.5,或者1:1.4,1:1.333,;對應開鍋時間到底是10分鐘,15分鐘,或者12分鐘,11.5分鐘?

為了能喫上一口飯(原子彈),經過千辛萬苦,各種實驗,乾飯人終於在耗盡珍貴的大米之前……把米飯蒸出來了!

現在到了最後試喫(試爆)環節。

但是!

我家旁邊有幾個鼻子靈敏的狗子,每天盯著我!

要是被它們聞著我的米飯香味,它們一定不會放過我的!

我四處觀望,悄悄關緊門窗,趁狗子們沒太注意我的時候,偷偷喫起了看起來香噴噴白嫩嫩的米飯。

等等!

不對勁!

這口感?

為什麼沒熟?!(原子彈威力不足)

我雙目無神地咀嚼著夾生的米飯(冒黑煙的原子彈),眼裡流下了不爭氣的淚水。

為什麼原理這麼簡單,但我卻連一小碗燜米飯都做不出?為什麼別人能輕鬆燜米飯,甚至還能蛋炒飯!

這次的失敗,讓本就不富裕的家庭雪上加霜。

我偷偷攢下的零花錢(研發經費)已經所剩不多,如何向爸媽(國庫)再要點錢支持我繼續燜米飯(造原子彈)?

那些賊孫還會不會賣稻子(鈾礦)給我?

隔壁的狗子這次一直在汪汪叫,它是不是發現了我在偷喫米飯(試爆原子彈)。

乾飯人什麼時候才能挺直腰桿喫上香噴噴的米飯?


煮米飯算是最簡單的了,傻瓜操作。但這麼多年下來,換個不同的米(不同米與水需要的配比不同),不同的鍋(高壓鍋、電飯鍋、普通蒸鍋等),我依然容易出現水加太多或太少的問題。碰到一些陳年老電飯鍋糊鍋的也不是沒遇到過。

煮米飯尚且如此,還有那麼多複雜的菜呢?比如蛋炒飯。各種菜譜原料描述能精確到克、毫升,每一步該幹什麼極其詳細,甚至還有視頻一步步講解注意事項,為什麼還有那麼多人不會蛋炒飯?再看看網上那些做飯如打仗,甚至還有燒掉廚房的……

品,就細品,仔細品。

知易行難,如此而已。

而且,除開技術,還有那麼多其他阻礙因素,比如……隔壁狗子。


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