为什么核聚变的氢弹比核裂变的原子弹威力大成百上千倍？核聚变和核裂变为什么可以产生大量能量

本文目录

• 为什么核聚变的氢弹比核裂变的原子弹威力大成百上千倍
• 核聚变和核裂变为什么可以产生大量能量呢
• 原子弹核裂变的原理是什么
• 当核聚变反应可控的情况下，理论上可能发展出核聚变至核裂变的循环机器，达到几乎永动吗为什么

为什么核聚变的氢弹比核裂变的原子弹威力大成百上千倍

为什么核聚变的氢弹比核裂变的原子弹威力大成百上千倍？

其实各位大神的回答已经很完美了，偶从另一个角度来补充下，让这个问题更容易理解！

氚氘聚变示意图

U235裂变示意图

两者过程相反，但一样能释放巨大的能量，不过最大的区别的是聚变质量损失约为0.7%，裂变材则：U235裂变损失的质量约为0.0946%；钚239约为0.0961%！而质能转换计算为：

简单的从两者质量丢失的比例来看，同样质量的聚变材料是裂变的7-8倍以上！

同样还有另一个问题不容忽视，由于核裂变有一个临界质量，即在超过这个质量的话，自身即开始链式反应无法控制，因此在原子弹内部时是分开安装的，引爆时才被高能炸药的爆炸的能量贴合在一起引起裂变的链式反应!

而聚变在引爆前都是十分安全的，因此装药量也不受限制，另外需要注意的是裂变过程中并非100%裂变的，在原子弹中有很大一部分材料在裂变前就被炸散了，因此真正参与裂变的材料仅仅只占了一部分......

几个原因，导致裂变弹的威力远远小于聚变弹，比如原子弹一般都为几万吨，了不起几十万吨，但聚变弹就没有威力限制了（至少几十万吨起），史上威力最大的聚变弹是在新地岛爆炸的“大伊万”，起初当量为1亿吨，后来计算后威力超过无人区，因此减小当量到5000万吨！

大伊万（沙皇炸弹）投掷，5000万吨当量

B41聚变弹爆炸，当量2500万吨！

核聚变和核裂变为什么可以产生大量能量呢

发现核裂变能够放出热量是偶然的。

1905年爱因斯坦发表质能方程，当时并没有提到核裂变和核聚变，1938年以前迈特纳和哈恩试图用中子打击U原子以将中子黏在U原子上得到更重的原子，但世界上此实验一直失败，因此U遭到中子轰击后发生了裂变，从此发现了核裂变现象，随后才发现这个过程是释放能量的。

图释:核物理学家迈特纳

解释核裂变能够释放能量需要先知道一个概念——结合能。

当两个或者更多个部分能够组成一个相对稳定的体系时，各个部分肯定是相互吸引的，如果想要将各个部分分开，必然会消耗额外的能量，这个额外的能量就是这个体系的结合能。

原子核就可以看做是一个体系，要想将原子核分裂成几个碎片或者核子，必然需要消耗能量，这个称为原子核的结合能，如果各个碎片或者核子组成一个大的原子核时，必然会释放能量，这一切都是核力的作用的结果。

如果原子核之间的作用力越强，则原子核结合的就越牢固，为了更准确的研究原子核的结合强度，提出了比结合能的概念，即用原子核的结合能除以核子数。比结合能越强则说明原子核结合的越紧密。

从上图可以看出铁的比结合能是最大的，以铁为分界线。也就是说其他轻的原子核较重的原子核时会放出能量，较重的核裂变时同样也会放出能量。

综上，核力的作用效果导致了不同元素的比结合能不同，比结合能不同导致了重核裂变和轻核聚变都是放热的过程。

今天的科普就到这里了，更多科普欢迎关注本号！

原子弹核裂变的原理是什么

原子弹的理论本身其实很简单：只要你拿到两堆正确的物质（通常是铀235或钚237），然后把它们「紧紧地」放在一起，这样维持一段足够长的时间，可是当这两堆物质靠太近时，会发生剧烈的反应而产生大量的能量，在瞬间（比一秒钟小很多）迫使这两堆物质分开。所以，最关键的问题就是得使它们能紧聚在一起维持约半秒钟，这半秒钟的延迟就是技术上最主要解决的。至于为什么要用铀或钚，这个问题严谨来说的话比较复杂，镭的辐射量和重量成正比，但铀的辐射量和重量却是成指数关系（也是这种性质使它具有爆炸性），我们知道，原子弹实际上就是原子核分裂后产生链式反应释放大量能量，所以如果不用铀和钚这种元素周期表排最后几位的作“核物质”的话，其它元素就比较疏松了，达不到所谓的“临界状态”，产生的中子会从其它原子间隙穿过，最终无法产生链式反应。

当核聚变反应可控的情况下，理论上可能发展出核聚变至核裂变的循环机器，达到几乎永动吗为什么

不可能总动，轻元素可以聚变，重元素可以裂变，最后形成稳定元素铁，所以东北说“老铁稳”是有科学依据的

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