核武器的威力

第二次世界大战结束时，一种给日本人民带来巨大灾难的大规模杀伤性武器出现了。

1945年8月6日上午，在日本广岛，一个有24万人口的城市，居民们像以前一样平静地生活着。突然，随着急速的嗡嗡声，一架美国军用飞机飞进了这座城市。在此之前，尽管空袭警报已经发出，人们已经习惯了战争环境中的警报。有些人甚至把它误认为是一架侦察机，所以大多数人没有及时进入掩体逃跑。

这架美国飞机不是侦察机，而是B-29轰炸机。这一次，它只投下了一枚炸弹，然后绝望地逃离了广岛。这个黑色的大炸弹带着降落伞慢慢降落在城市中心，当它离地面500或600米的时候突然爆炸。

在爆炸的瞬间，一道强光闪过，紧接着爆炸把天空炸成了碎片。然后一个大火球出现并逐渐升起。翻滚着，膨胀着，变成了一团深棕色的烟雾。地面上的灰尘和沙砾被扬起，抛向空中，形成一个厚厚的灰尘柱，迅速将上升的烟团追上。最后，两者会形成一个高高的蘑菇云。广岛立即浓烟滚滚，房屋倒塌，成为火海，20万人丧生。占总人口的五分之四以上。

这个黑色的大炸弹是原子弹。由于日本法西斯拒绝投降，美国*决定用新研制的原子弹袭击日本城市。广岛被摧毁三天后，另一个日本城市长崎也遭受了同样的命运。

为什么原子弹有如此大的破坏力？奇怪的是，它无与伦比的能量来自于太小而看不见的原子核释放的能量。

众所周知，世界上所有的物质都是由原子组成的。原子是如此之小，以至于一粒尘埃包含了数十亿个原子。每个原子的中间都有一个带正电荷的原子核。

原子核中的能量是普通化学反应产生的能量的数百万倍。当原子核发生裂变或聚变时，会释放出大量能量。例如，当一克铀裂变时，其原子核产生的爆炸力相当于20吨梯恩梯的能量。

人们通过实验发现，当一个铀原子分裂时，它会释放出许多中子(原子核由带正电的质子和不带正电的中子组成)，而这些中子会击碎其他原子，产生更多的中子，这些中子反过来继续运动。这种现象被称为连锁反应。原子弹是通过核裂变的连锁反应爆炸的。

为了实现核爆炸，即维持裂变的链式反应，必须有足够的核电荷(如铀和钚)，因为当核电荷的数量少时，体积就小，而且如果产生的中子不击中其他原子核，它们可能跑到核电荷的外面，中断链式反应。确保正常链式反应所需的最小核电荷量称为“临界质量”。

原子弹的结构与临界质量有关。核装料(如U-235)被分成几块，并放置在射弹中一定距离处。每一枚核电荷都必须小于“临界质量”。这是一项安全措施，旨在防止在制造和储存原子弹的过程中，中子意外进入核电荷而导致核爆炸。

核电荷的外表面覆盖着一层固体中子反射材料，用来反射过早耗尽的中子，以提高链式反应的速度。一个能产生中子的中子源设置在核电荷的中间，一个起爆装置设置在反射层的外面。起爆装置与装在核装药外面的炸药电连接。

当原子弹需要爆炸时，引爆装置首先点燃雷管，然后引爆炸药。在炸药爆炸产生的高压下，分成几块的核装料被压在一起，从而使核装料达到“临界质量”。与此同时，中子源释放出中子，导致核电荷发生连锁反应，于是原子弹爆炸了。

核裂变反应可以释放巨大的能量，这是一种获取核能的方法。后来，当人们研究太阳发光的秘密时，他们发现“氢”元素的原子核在极高的温度下聚合成较重元素的原子核时，也会释放出巨大的能量。这种释放能量的方法被称为“核聚变反应”或“热核反应”。

然而，核聚变反应比核裂变反应更复杂，核裂变反应需要数千万度的高温。因此，长期以来，人们认为只有在阳光下才能满足这些条件。直到原子弹爆炸成功，用人工手段实现核聚变反应的愿望才得以实现。

这个产生核聚变反应的装置实际上就是后来出现的氢弹。

由于氢弹使用原子弹作为引爆的“触发器”，它的结构与原子弹有些相似，例如，氢弹装有原子弹和用于核聚变反应的热核装料。原子弹爆炸后，炸弹内部产生极高的温度，引起热核电荷的聚变反应，导致氢弹爆炸。

氢弹爆炸时释放的能量比原子弹大得多，因为热核电荷没有“临界质量”的限制，所以可以根据需要制造出极高功率的氢弹。世界上第一颗氢弹于1952年爆炸，释放的能量是投在广岛的原子弹的500倍。

核爆炸造成的损害和杀伤力不同于普通武器弹药，主要包括冲击波和光辐射。通过辐射、放射性污染和核爆炸这五个方面，电磁脉冲、冲击波和光辐射是最具破坏性的。冲击波的速度非常快，是一般强台风的几倍。它不仅会倒塌建筑物，还会对人体造成严重伤害。

光辐射能导致物体大范围燃烧，对人员造成严重烧伤。此外，它还能发出强烈的X射线和紫外线，起到破坏作用。

为了打破超级大国对核武器的垄断，维护世界和平和祖国安全，中国先后研制出原子弹和氢弹，成为拥有核武器的国家之一。