原子弹

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原子彈又稱裂變彈（英語：Atomic bomb），是一種利用核原理製成的核武器。由美國最先研製成功，具有極強的破壞力，在爆炸的同時會放出強烈的核輻射，危害生物和非生物組織。第一個裂變（原子彈）試爆釋放出的能量為約20,000噸炸藥（見三位一體核試爆）的相同的當量。第一個熱核（氫彈）試爆釋放相同的能量為10,000,000噸炸藥的當量。

歷史

早在1938年年底，納粹德國科學家奧托·哈恩和弗里茨·施特拉斯曼發現核裂變現象，此現象也被刊登於科學雜誌上。至1939年9月，科學界普遍同意製成原子彈的可能性，唯技術細節尚未明朗。除了德國外，當時研究原子彈的國家另有法國、美國、蘇聯、英國和日本。

原子彈爆炸原理

原子彈是利用鈾和鈈等較容易裂變的重原子核在核裂變瞬間可以發出巨大能量的原理而發生爆炸的。

鈾-235和鈈-239此類重原子核在中子的轟擊後，通常會裂變變成兩個中等質量的核，同時再放出2到3個中子和200兆電子伏的能量。在裂變中放出的中子，一些在裂變系統中損耗了，而一些則繼續進行重核裂變（繼續轟擊重原子核）反應。只要在每一次的核裂變中所裂變出的中子數平均多餘一個（即中子的增值係數大於1），那麼核裂變即可以繼續進行，一次一次的反應後，裂變出的中子總數以指數形式增長，而產生的能量也隨之劇增。如果不加控制，最終，這個裂變系統會變為一個劇烈的鏈式裂變反應。

在此類重核裂變反應中，系統可以在極短的時間內釋放出大量的能量。當「下一代」中子數定位兩個時，在不到一微秒的時間內，一千克的鈾或鈈中會有1024個原子核發生裂變反應，而就在這不到一微秒的時間內，此反應所產生出能量相當於2萬噸TNT當量。這也是原子彈那極具破壞性威力的來源。

而在原子彈的實際使用及爆炸中，需要提高爆炸的威力，為了利用「快中子裂變體系」，需要使用高濃度的裂變物質作為裝藥，同時裝藥量必須遠遠超過臨界質量，使得中子的增值係數遠遠大於一。

其爆炸時產生的能量是依據公式E=mc²。質能轉換公式。

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