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化學(xué)基本概念--化學(xué)物理之原子彈的原理

 ttylyyh 2017-11-29

說到原子彈,我們前面提到了元素周期表,這個就像是一個家族,有大人有小孩,有同一個族的(元素周期表里有主族,副族,第一族等),它們的性質(zhì)相同或者是類似:比如元素周期表里的Na,K(鈉與鉀),都是極易氧化的金屬,扔到水里直接爆炸, 原理就是: 2Na(或者是K) + 2H2O----->2NaOH( 或者是KOH) + H2 (氣體), 而里面的氫氣(H2)在反應(yīng)過程中直接受到了反應(yīng)熱,然后直接燃燒,然后爆炸。

這些不同族的元素,有自己的個性。這里化學(xué)哥再把元素周期表列了下:

化學(xué)基本概念--化學(xué)物理之原子彈的原理

元素周期表中的分類--圖片來自網(wǎng)絡(luò)

在這些元素周期表中,有一個重點監(jiān)控的化學(xué)社會不穩(wěn)定因素,會影響安定團結(jié)的大好局面,它就是92號元素,U,也稱為鈾。為什么這么說呢?

前面說到,每個原子都是都原子核與電子組成,而原子核由質(zhì)子與中子組成,實際上,隨著原子序數(shù)的增加,這些原子核都會有一定分裂的趨勢,所謂“生命不能承受之重”, 或者說, 每一個胖子,總是有一顆想減肥的心。而這里面的鈾,就是最想“減肥”的那個胖子。

先說說自然界中的鈾吧,前面說到,原子核由質(zhì)子與中子構(gòu)成,而有一個概念,叫“同位素”, 就是質(zhì)子數(shù)是完全一樣的,而中子數(shù)不一樣。鈾元素就有好多的同位素,這些同位素,它們的唯一區(qū)別,就是中子數(shù)不一樣,好比一胞先后出來的兄弟,有一個比另外一個重幾兩(多了幾個質(zhì)子);所以,在鈾元素中,有如下幾種:

化學(xué)基本概念--化學(xué)物理之原子彈的原理

鈾元素的同位素列表---圖片來自網(wǎng)絡(luò)

里面的U-235,是從自然界中可以提取的原料,相比那些人工合成的同位素,有更長的生命半衰期。好了,下面我們看看這個元素是能成為原子彈的,先從機理說吧:前面說到,每個胖子總是想變瘦,U-235就是這樣一個元素。在外來的中子源的作用下,這個U-235就開始發(fā)生裂變(就是原子核一分為二,或者是更多),于是一個胖子變成了一個瘦子,一個小孩( 比如說U-235變成了鋇原子,還有氦原子,還有其它的質(zhì)子,中子等),這個U-235就不復(fù)存在了。在這個過程中,最關(guān)鍵的是,有巨大的能量產(chǎn)生??!而且,這個是鏈?zhǔn)降姆磻?yīng),產(chǎn)生的中子,會激發(fā)另外一個U-235再開始裂變,一直把這些“胖子”都改造成其它的“瘦子”為止;然后每個原子,都釋放出巨大的能量,全部集中在一塊,那這個能量就非??植懒?。比如說日本廣島的原子彈,里面的U-235也就只有16公斤,造成的傷害如下,就不說那些核裂變中造成的射線等長期傷害了。

該原子彈造成的死亡人數(shù)約3.5萬,傷約6萬,毀壞房屋19 587所,破壞面積4.7平方公里。

化學(xué)基本概念--化學(xué)物理之原子彈的原理

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