原子弹和氢弹

原子弹和氢弹

众所周知，原子弹和氢弹是具有极大杀伤力的核武器，但要追问它们为什么具有这样大的杀伤力，恐怕有不少人不是很清楚。为了回答这个问题，这里想从“炼金术”谈起。由于黄金昂贵价格的诱惑，从古代起炼金术师们就曾想用比较便宜的铜等金属为原料来冶炼黄金，但无一例外地均以失败而告终，究起原因其实并不复杂，因化学反应的实质是原子从反应物分子中分开，又重新组合成新分子的过程。因此，在化学反应中原子的种类和个数都不会发生任何变化，充其量也就是原子间的电子转移，在这样的过程中铜原子怎能变成金原子！但人造黄金难道真是“天方夜谭”吗？随着科学技术的发展，又迎来了“柳暗花明又一村”：那是1941年，在美国加州理工学院的一个实验室里，科学家们用高能的中子轰击汞—198时，终于得到的第一种人造金核：

在上面的变化中，由于1个中子进入了汞原子核，而核中的有1个质子释放出，使原子核的核电荷数减小了1，由汞原子核变成了金原子核。但令人遗憾的是，金的这种同位素Au寿命极短，因此这一变化并无实际经济价值。

上述变化给我们的重要启示是：原子虽是化学反应的最小微粒，但在特定条件下，例如用具有高能的粒子去轰击原子核时，也可能使原子核的构成发生变化，实现不同元素之间的转变。但这一过程已不属化学反应，而是“核反应”。核反应大体可分为两大类，即重核的核裂变和轻核的核聚变，两者分别是原子弹和氢弹所依赖的变化。

核裂变是指质量较重的某些原子核通过核反应分裂成两个或多个中等质量的原子核的过程。例如用中子轰击铀－235的过程就是一个核裂变反应：

反应使铀原子核分裂为较轻的钡原子核和氪原子核，并释放出3个中子，由于核反应涉及到原子核内质子和中子间相互作用的变化，因而释放出化学反应无法比拟的高能量，这一变化是德国放射化学家哈恩（1879—1968）在1938年发现的。由于上述核反应中释放出了更多的高能中子，这些中子又会引发其他的235U原子发生核裂变，形成链式反应（图1－10）。从而使核反应迅速进行，瞬间释放出大量能量，引起核爆炸，原子弹正是基于这类核裂变反应研究制出来的。第二次世界大战末，美国首先研制成功了原子弹，并于1945年8月在日本的广岛和长崎各投下了1颗原子弹，核爆炸将这两个城市夷为平地，数十万无辜百姓被夺走了生命，数百万人造成终身残废，真乃人间的大悲剧。

图1－10　链式反应的示意图

核聚变是较轻的原子核通过核反应结合成较重的原子核并释放出大量能量的过程。如重氢（氘）之间的核聚变反应为

核聚变通常比核裂变释放出多得多的能量，但核聚变往往需要极高的温度和压力条件才能实现。以核聚变反应为基础，研制出了另一种威力更大的核武器——氢弹。1952年，美国在太平洋西部马绍尔群岛中的艾路基拉伯岛上进行了人类有史以来的第一次氢弹试爆。开始，先引爆1颗原子弹，利用由此产生的几千万摄氏度的高温，引发了重氢的核聚变，实现氢弹爆炸。这次氢弹试爆释放出的能量，相当于广岛原子弹的数百倍，默默无名的马绍尔群岛一下出了名，而其中的艾路基拉伯岛却永远在地球上消失了。1954年3月1日，美国在马绍尔群岛的比基尼珊瑚岛上进行了另一次氢弹试验，其爆炸引起的火球翻滚着冲上了数十千米的高空，其产生的亮度比太阳在地球上的亮度要高1万倍，比基尼这个名字震惊了世界。事隔几天，法国著名的泳装设计师设计出了一种新颖的“三点式”泳装，并起名叫“比基尼”泳装，让一位名模着装在巴黎的泳池旁亮相，结果使这种泳装一时风靡世界。此后，前苏联、英国和法国也都先后成功地研制出原子弹和氢弹。

面对核大国日益加剧的军备竞争，为了保卫祖国，维护世界和平，我国领导人及时地决定，中国也要搞原子弹和氢弹。让历史永远记住这样一些日子：

1964年10月16日，我国第一颗原子弹爆炸成功：

1967年6月17日，我国第一颗氢弹空爆试验成功；

1970年4月24日，我国第一颗人造卫星发射成功，东方红乐曲响彻太空。

核武器试爆成功后，我国政府向全世界郑重宣告：中国永远不首先使用核武器。

就核武器的研制成功，邓小平同志曾深刻地指出：“如果60年代以来中国没有原子弹和氢弹，没有发射卫星，中国就不能叫有影响的大国，就没有现在这样的国际地位。这些东西反映了一个民族的能力，也是一个民族、一个国家兴旺发达的标志。”所以，党中央、国务院和中央军委决定大力表彰为研制“两弹一星”作出突出贡献的王淦昌、邓稼先、钱学森等23位科学家，授予或追授他们“两弹一星功勋奖章”，让我们永记他们的丰功伟绩。