原子彈和氫彈一直被稱(chēng)為是人類(lèi)的終極武器，因?yàn)樗怯钪嬷凶钇毡榈哪芰慨a(chǎn)生方式：質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量，這是1905年由愛(ài)因斯坦提出的質(zhì)能等價(jià)原理的終極應(yīng)用，爆發(fā)出的能量是人類(lèi)前所未見(jiàn)的，即使在將來(lái)，也很難有新的武器在能量釋放上超過(guò)它！
原子彈的原理并不復(fù)雜，為什么能制造原子彈的國(guó)家那么少？
核彈有兩種，一種是我們本文要說(shuō)的原子彈，另一種則是原子彈作為扳機(jī)的氫彈，兩種統(tǒng)稱(chēng)為核武器，它們的原理并不復(fù)雜，甚至中學(xué)生都能了解他的原理，但在地球行能制造出核武器的國(guó)家不過(guò)十幾個(gè)而已！為什么那么難？
原子彈的前世今生
原子彈的原理就是重核裂變，這是哈恩和施特拉斯曼在1938年發(fā)現(xiàn)的，剛好在二戰(zhàn)前夕！發(fā)現(xiàn)原理后不久，科學(xué)家都認(rèn)識(shí)到了核裂變所釋放的巨大能量，因此德國(guó)已經(jīng)開(kāi)始召集科學(xué)家攻克原子彈，而美國(guó)總統(tǒng)羅斯福也在愛(ài)因斯坦的簽名聯(lián)名信中同意了原子彈制造的曼哈頓計(jì)劃！
當(dāng)然結(jié)果大家也知道了，奧本海默領(lǐng)導(dǎo)的曼哈頓計(jì)劃成功地制造出了原子彈，而德國(guó)的原子彈則失敗了，據(jù)說(shuō)日本也加入了計(jì)劃制造原子彈但最終沒(méi)有成功！不過(guò)造不出也沒(méi)什么丟臉的，因?yàn)榧词沟蕉皇兰o(jì)，能制造出原子彈的也不過(guò)十多個(gè)，原子彈真的很難嗎？
原子彈為什么那么難？
雖然重核裂變的元素很多，但最常見(jiàn)的只有一種，也就是鈾-235，還有一種是钚-239，但這種并不在自然界存在，需要用核反應(yīng)堆制造，下面以鈾-235為例！
臨界質(zhì)量計(jì)算錯(cuò)誤
二戰(zhàn)德國(guó)沒(méi)有制造出原子彈一直是個(gè)謎，按理說(shuō)以海森堡的能力造出原子彈并不是什么特別難的事情，但德國(guó)就是沒(méi)成功，其中據(jù)說(shuō)就是臨界質(zhì)量的計(jì)算問(wèn)題！
一個(gè)鈾原子在受到中子撞擊后會(huì)分裂成氪-92和鋇-141，同時(shí)會(huì)釋放出2-3個(gè)多余的中子，這些中子又會(huì)撞擊其它原子核形成鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，但有一個(gè)問(wèn)題，必須撞擊到原子核才能反應(yīng)，而原子內(nèi)部空蕩蕩的，必須要足夠大的質(zhì)量才能讓中子在飛出去前撞擊到原子核！
所以能保證中子撞擊到下一個(gè)原子核的最小體積的質(zhì)量就是臨界質(zhì)量，海森堡算錯(cuò)了，一顆原子彈需要數(shù)噸鈾-235，幾乎是個(gè)不可能的任務(wù)，所以這德國(guó)造原子彈的信心明顯就不足。
提純鈾-235非常困難
自然界的鈾重只有0.72%是鈾-235，其余的都是鈾-238，兩者化學(xué)性質(zhì)幾乎都一樣，而造一顆原子彈至少也需要90%以上濃度的武器級(jí)鈾，而且需要15千克以上！如何分離就成了一個(gè)超級(jí)難題，一般有三個(gè)方法來(lái)分離：擴(kuò)散法、離心法和激光法！
第一顆原子彈使用的就是擴(kuò)散法，現(xiàn)代鈾濃縮主要用的是離心法，它的原理很簡(jiǎn)單，讓鈾黃餅生成六氟化鈾，這是一種氣體，然后通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)的離心機(jī)，將兩者差一丟丟的質(zhì)量的同位素分離，經(jīng)過(guò)N級(jí)提純后，鈾-235的濃度越來(lái)越高！
但制造一顆原子彈少說(shuō)也要幾十千克（保證能爆，越多越好），如果各位無(wú)法想象濃縮鈾的難度的話(huà)，那么必定聽(tīng)說(shuō)過(guò)伊朗的離心機(jī)，納坦茲濃縮鈾工廠(chǎng)數(shù)次遭到美國(guó)暗算，不知道生產(chǎn)出了多少濃縮鈾，當(dāng)然這是機(jī)密，我們不得而知，但難度可見(jiàn)一斑。
這些都是離心機(jī)
起爆模型困難重重
有了濃縮鈾，接下來(lái)簡(jiǎn)單了？NO！剛剛開(kāi)始而已，因?yàn)榈竭_(dá)了臨界質(zhì)量的鈾-235塊會(huì)自發(fā)裂變，所有原子彈內(nèi)的鈾塊絕不能到達(dá)臨界質(zhì)量！但在爆炸時(shí)必須要臨界質(zhì)量，怎么辦？設(shè)置一個(gè)分離的模型，起爆瞬間合在一起，然后裂變，當(dāng)然這是在微秒時(shí)間內(nèi)完成的！
所以即使有起爆模型，如何讓它們?cè)谒查g合在一起，這個(gè)難度是極高的，沒(méi)有點(diǎn)基本功，那是絕對(duì)搞不定的，所以這又是一個(gè)難度！
當(dāng)然這些其實(shí)都不是問(wèn)題，現(xiàn)代世界上有這些技術(shù)的國(guó)家多達(dá)幾十個(gè)，但問(wèn)題是為什么能制造出原子彈的僅僅只有十個(gè)呢？
最大的障礙：核不擴(kuò)散條約
這里有兩個(gè)概念必須要了解下，第一個(gè)是國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)（IAEA），成立于1957年7月29日，是一個(gè)國(guó)際組織，致力推廣以和平方式使用核能的機(jī)構(gòu)，另一個(gè)則是《核不擴(kuò)散條約》！
1959年和1961年，聯(lián)合國(guó)大會(huì)先后通過(guò)愛(ài)爾蘭提出的要求有核武器國(guó)家不向無(wú)核國(guó)家提供核武器和《防止核武器更大范圍擴(kuò)散》的議案。此后1960年和1964年，法國(guó)和中國(guó)先后搞定原子彈，中國(guó)還在1967年突破了氫彈，這引起了美蘇的擔(dān)憂(yōu)！
因此在美國(guó)和蘇聯(lián)在1965年8月和9月在日內(nèi)瓦18國(guó)裁軍委員會(huì)提出一項(xiàng)防止核武器擴(kuò)散條約草案，并且在1968年6月12日的聯(lián)合國(guó)大會(huì)上通過(guò)此草案，條約規(guī)定：截止1967年1月1日已制造并爆炸核武器或其他核爆炸裝置的國(guó)家，允許保留核武器！
美國(guó)、蘇聯(lián)、英國(guó)、法國(guó)和中國(guó)成為僅有五個(gè)合法擁有核武器的國(guó)家，所以你要想想我們國(guó)家當(dāng)時(shí)是無(wú)比英明，而科學(xué)家們的貢獻(xiàn)是多么巨大，一旦錯(cuò)過(guò)那個(gè)窗口，現(xiàn)在再研制核武器那就不只是技術(shù)上的難題了！
看看現(xiàn)在朝鮮和伊朗，為了核武器搞到再三被制裁，當(dāng)然對(duì)于他們來(lái)說(shuō)并沒(méi)有錯(cuò)，但是和氏璧無(wú)罪，懷璧其罪，核武器只能在五常中！
各國(guó)核武器數(shù)量
所有在被認(rèn)為有可能核擴(kuò)散的風(fēng)險(xiǎn)的國(guó)家，IAEA（國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)）就有權(quán)調(diào)查，當(dāng)然這也得看僧面，五常內(nèi)IAEA可不敢造次，但在其他國(guó)家，有美蘇撐腰，有制裁背書(shū)，你不讓查都不行！
鈾濃縮設(shè)施，比如離心機(jī)，還有重水反應(yīng)堆
前者是濃縮鈾的最便捷手段，后者能生產(chǎn)钚-239，所以這些都是首當(dāng)其沖的！國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)歡迎大家使用輕水反應(yīng)堆，因?yàn)樗鼰o(wú)法制造钚，而且它用的是濃縮鈾，濃度要求比較高，所以可以采用可控貿(mào)易的形式進(jìn)行！
但重水反應(yīng)堆就比較嚴(yán)重了，因?yàn)樗梢允褂玫椭?%左右的濃縮鈾，甚至直接用鈾礦石，而且它的廢料中還能分離钚-239，所以重水反應(yīng)堆是重點(diǎn)關(guān)照的對(duì)象，國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)盯著全世界的重水反應(yīng)堆，特別是在朝鮮和伊朗的重水反應(yīng)堆！
這就是當(dāng)年IAEA在伊朗出鏡率奇高的原因！當(dāng)然IAEA也是全球所有在五常以外，但卻想制造原子彈的國(guó)家的最大障礙！
