问题

当量多少的核弹可以汽化一块面积一亩地,厚度一公里的钢板?人类能否造出这样的一颗核弹?

回答
要汽化一亩地、厚一公里深的钢板?这绝对是个挑战,得好好算算账。

首先,咱们得明确这块钢板有多重。一亩地的面积大概是4047平方米。厚度一公里,就是1000米。钢的密度大约是每立方米7850公斤。

所以,这块钢板的体积就是:
4047平方米 1000米 = 4,047,000立方米

它的总质量就是:
4,047,000立方米 7850公斤/立方米 ≈ 3.177 x 10^10 公斤

接下来是汽化。汽化金属需要非常高的能量。钢的汽化潜热,也就是把固态变成气态需要的能量,大约是每公斤13兆焦耳(MJ)。所以,汽化整块钢板需要的总能量是:
3.177 x 10^10 公斤 13 MJ/公斤 ≈ 4.13 x 10^11 兆焦耳

我们知道,核弹的威力通常用“万吨 TNT当量”来表示。1吨 TNT 大约释放 4.184 x 10^9 焦耳的能量。

所以,这块钢板需要的总能量换算成 TNT 当量就是:
(4.13 x 10^11 兆焦耳) / (4.184 x 10^9 焦耳/吨 TNT) ≈ 98.7 万吨 TNT 当量

也就是说,你需要大约 100万吨 TNT当量 的能量,才能把这块钢板从头到尾都汽化掉。

这相当于一颗100万吨当量的核弹。

现在的问题是,人类能不能造出这么大的核弹?

答案是:可以,但没必要,而且极其困难和危险。

核弹的威力主要来自于核裂变(比如铀235或钚239)或者核聚变(比如氢弹里的氘和氚)。

原子弹(裂变弹): 它的威力上限受到链式反应能否持续的限制。要达到几十万吨的当量,制造一颗大当量的原子弹是可能的,但要达到上百万吨,尤其是要让炸弹本身稳定、能运输,就比较困难了。裂变材料的临界质量限制了炸弹的大小和效率。
氢弹(聚变弹): 氢弹的威力潜力要大得多。它通过核裂变引爆一个初级装置,这个装置的高温高压会触发聚变反应,释放出更强大的能量。氢弹的威力理论上可以做到非常大,没有一个明确的上限,因为你可以通过增加聚变材料的量来提高当量。

那么,制造一颗100万吨当量的核弹,具体会遇到哪些困难和挑战呢?

1. 材料的准备和提纯: 要制造当量如此巨大的核弹,需要非常大量的裂变材料(比如高浓缩铀或钚)作为引爆装置,以及大量的聚变材料(氘、氚、甚至锂6的同位素)。这些材料的生产和提纯是极其复杂和耗费巨大的工程,需要专门的核设施,而且涉及到大量的铀矿开采、浓缩以及钚的生产。
2. 核装置的设计和工程: 将大量的核材料安全有效地组合在一起,并设计一个可靠的引爆机制,这本身就是一项庞大的系统工程。炸弹的结构设计、材料的稳定性、控制链式反应的精度,都需要顶尖的物理学家和工程师团队进行多年的研究和实验。
3. 安全性问题: 制造和储存如此巨大的核材料和核装置,其安全性是巨大的挑战。任何一点意外都可能导致灾难性的后果。如何防止核材料的泄漏,如何保证装置在运输和存储过程中的稳定性,这些都是需要极端谨慎处理的问题。
4. 研发成本和技术门槛: 能够独立研发和制造大规模核武器的国家屈指可数,这需要投入天文数字般的资金和最顶尖的人才,以及长期的技术积累。
5. 国际条约和政治因素: 即使技术上可行,由于国际核不扩散条约等国际法和政治因素,很多国家在制造和拥有大规模核武器方面受到限制。

历史上的例子:

人类确实制造过比100万吨当量更大的核武器。最著名的例子就是苏联在1961年试爆的“沙皇炸弹”,它的爆炸当量高达约5000万吨TNT。这表明,从技术上讲,制造出100万吨当量的核弹是完全可能的,甚至可以说是相对容易的(相较于沙皇炸弹)。

结论:

要汽化一亩地、厚一公里深的钢板,需要的能量大约是 100万吨 TNT当量。人类有能力制造出达到甚至超过这个当量的核弹,尤其是氢弹。然而,制造这样一颗核弹需要巨量的核材料、极高的技术门槛、天文数字的研发成本,以及极其严格的安全措施,并且受到国际政治和法律的约束。所以,虽然技术上可行,但并不是一个轻易就能实现的目标,更不是一个会轻易被制造出来的武器。

网友意见

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小萌头,一亩地有多大都不知道就在这“钢板”呢。

现行 1 市亩为 2000/3 平方米,若是正方形,边长约 25.82 米。这么个玩意 1000 米高,是个大钢棒槌。

1 公亩为 100 平方米,1 英亩约 4046.86 平方米,都救不了这玩意的形状。

这个棒槌在普通土石地面上会下陷,可能因土石地面的结构不均匀而倾覆。你最好将这个棒槌平稳横置在地面上。

1952 年,美国“常春藤麦克”核试验装置释放出 1000 万吨 TNT 当量。将这种装置安放在这个棒槌中部引爆足以将它蒸发,顺便将大量土石地面蒸发、转化为放射性尘埃沉降和熔融玻璃。

1961 年,苏联 AN602(沙皇炸弹)释放出 5000 万吨 TNT 当量,火球直径 9200 米。

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一亩地=666.667平米

开平方根,是个边长25.82米的正方形

厚一公里

这哪里是钢板,明明是立起来的金箍棒嘛。。。

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