核能也就是原子核能,利用原子核的裂变或聚变反应,瞬时释放出核能,它比化学反应释放的能量要大得多。核武器里面装的是核装料,如铀一235、钚一239、氘、氚等。
核裂变反应。以铀-235核裂变反应为例,“燃烧”(裂变)一个原子核,能释放约200-兆电子伏的能量;而在煤、石油,天然气等燃烧(氧化反应)的过程中,一个碳原子氧化产生一个二氧化碳分子,只释放大约4电子伏的能量。也就是说,一个铀核裂变反应释放的裂变能是一个碳原子氧化反应所释放化学能的5000万倍。
核聚变反应。太阳光辉普照地球已40亿年,却只用了它的一小部分资源。太阳之所以坐吃而不山空,是因为它拥有宇宙中真正的能量宝库聚变核能。太阳的燃烧和自古使用的篝火燃烧完全不同。木头燃烧的化学反应,只是各个原子之间的组合状态起了变化,原子核没变;而太阳燃烧的核聚变反应使原子核组成发生了某种变化。
无论核裂变反应或核聚变反应,原子核都转变为其他原子核。
人们习惯上称利用核能制成的武器为原子武器,但由于能量释放实质上来自原子核的反应与转变,所以称核武器更为确切。
从1938年12月18日德国放射化学家一奥托哈恩及F.斯特拉斯曼和奥地利物理学家丽丝迈特纳发现铀原子核裂变,到l945年7月16日,第一颗原子弹在美国试验成功,前后只用了6年时间。在现代武器发展史上,其速度之快是名列前茅的。这一方面是由于核物理学取得了一系列重大发现,奠定了科学技术基础;另一方面,要归因于第二次世界大战迫使各国寻求杀伤威力更大的新武器。原子弹就诞生在这样的环境中。
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