原子弹的引爆剂

原子弹的威力是日本人所熟知的。在第二次世界大战后期，美国在日本广岛和长崎投下两枚原子弹，一下子杀死了数十万人。但是没有人能想象原子弹的爆炸仅仅是由直径只有10-15米的中子引起的。这真的是一条“千里大堤，塌在蚁穴里”。这么小的中子怎么会产生这么大的能量？

事实证明，原子弹爆炸使用重核，如铀，在核裂变过程中产生巨大的能量。有人计算过，核裂变过程中1千克铀释放的能量相当于2500吨煤燃烧释放的能量。质量缺陷发生在核裂变过程中，即生成物的总质量小于反应物的总质量，多余的质量以能量的形式释放出来。根据爱因斯坦的观点，质量和能量可以相互转化。它们是物质的两个方面，质量和能量转换之间的关系可以用爱因斯坦的质量-能量方程来描述:

E=mc2

e是能量，m是质量，c是真空中光速。因此，质量和能量相应。例如，储存在一公斤材料中的总能量高达9× 1016焦耳，相当于300万吨煤燃烧释放的能量。用它来发电，可以产生300亿度的电，但通常不能释放。

然而，当用中子轰击重核时，重核将发生裂变反应，分裂成两个中等质量的核，同时将部分质量转化为能量释放出来。这里的中子就像雷管，就像我们用雷管引爆炸药一样。

在重原子核裂变过程中，产生的两个中等质量原子核的质量总和小于反应前的总质量。两个质量之间的差异称为质量缺陷。当原子弹爆炸时，正是这部分损失的质量转化为巨大的能量。经过研究，费米于1934年10月22日发现，慢中子比快中子具有更好的引爆效果:当慢中子被用来撞击铀核时，铀核反应剧烈，可以在很短的时间内释放大量能量，而快中子几乎不会引起核反应。费米的发现为原子能的和平利用奠定了基础，这就是原子核反应堆