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铀235是铀(Uranium)元素里中子数为143的放射性同位素，是自然界至今唯一能够裂变的同位素，主要用做核反应中的核燃料，也是制造核武器的主要原料之一。铀是原子序数为92的元素，其元素符号是U，是自然界中能够找到的最重元素。在自然界铀有三种同位素存在（铀234、铀235和铀238）,均带有放射性。铀235在天然铀中的含量为0.711%，其半衰期为7.00×108年，1935年由加拿大科学家邓史达（Arthur Jeffrey Dempster）发现。 铀-235是原子弹的主要装药。要获得高加浓度的铀-235并不是一件轻而易举的事，这是因为，天然铀-235的含量很小，大约140个铀原子中只含有1个铀-235原子，而其余139个都是铀-238原子；尤其是铀-235和铀-238是同一种元素的同位素，它们的化学性质几乎没有差别，而且它们之间的相对质量差也很小。因此，用普通的化学方法无法将它们分离；采用分离氢元素同位素的方法也无济于事。 为了获得高加浓度的铀235，科学家们曾用多种方法来攻此难关，最后“气体扩散法”终于获得了成功。 我们知道，铀235原子约比铀238原子轻1.3%，所以，如果让这两种原子处于气体状态，铀235原子就会比铀238原子运动得稍快一点，这两种原子就可稍稍得到分离。气体扩散法所依据的，就是铀235原子和铀238原子之间这一微小的质量差异这种方法首先要求将铀转变为气体化合物。到目前为止，六氟化铀是唯一合适的一种气体化合物。这种化合物在常温常压下是固体，但很容易挥发，在56.4℃即升华成气体。铀235的六氟化铀分子与铀238的六氟化铀分子相比，两者质量相差不到百分之一，但事实证明，这个差异已足以使它们分离了六氟化铀气体在加压下被迫通过一个多孔隔膜。含有铀235的分子通过多孔隔膜稍快一点，所以每通过一个多孔隔膜，铀235的含量就会稍增加一点，但是增加的程度是十分微小的。因此，要获得几乎纯的铀235，就需要让六氟化铀气体数千次地通过多孔隔膜。 气体扩散法投资很高，耗电量很大，虽然如此，这种方法仍是实现工业应用的唯一方法。为了寻找更好的铀同位素分离方法，许多国家做了大量的研究工作，已取得了一定的成绩。例如离心法已向工业生产过渡，喷嘴法等已处于中间工厂试验阶段，而新兴的冠醚化学分离法和激光分离法等则更有吸引力。可以相信，今后一定会有更多更好的分离铀同位素的方法付诸实用，气体扩散法的垄断地位必将结束。 利用能自持进行核裂变或聚变反应释放的能量，产生爆炸作用，并具有大规模杀伤破坏效应的武器的总称。其中主要利用铀235(235U) 或钚239(239Pu)等重原子核的裂变链式反应原理制成的裂变武器,通常称为原子弹;主要利用重氢(2H，氘)或超重氢(3H，氚)等轻原子核的热核反应原理制成的热核武器或聚变武器，通常称为氢弹。 如采用裸球,铀235的临界质量分别为52千克 爆炸时会有绝大部分的铀在裂变前就被前面裂变产生的能量分开 因此为了保证有更多的铀反应,挤压铀块的能量就必须能抵御铀初期裂变产生的那部分能量,使铀块有更长的接触时间,但不能大到能够瞬间将铀块挤碎. 本人不才具体要多大动能,我没算出来,很耗脑子的 但一般原子弹都是用TNT推动铀块的 估计那能量小不了 临界质量 能够以最少的物料到达临界质量的形状是球形。如果在四周加以中子反射物料，临界质量可以更少。有中子反射的球形铀-235临界点为15公斤左右。钚则为10公斤左右。 |
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