原子弹原理早已公开，为什么还有那么多国家造不出原子弹？

知易行难，老祖宗诚不我欺

清明上河图就放在那儿，你倒是照着画一个啊……

和原子弹相比，防控新冠更加简单。

防控新冠这件事情，简单到所有原理、操作步骤都是免费的，你只需要一个翻译把它翻译成你的母语即可。更难能可贵的是，这些操作步骤的编写者还一直开着直播，没有半点藏私。所需的全部物资都可以买到，你只需要准备好钱，就有很多公司愿意以低廉的价格向你出售这些物资，一手交钱一手交货，童叟无欺，绝不附带任何政治条件。

照样还有很多国家做不好。

好问题。

假设你家就是一个国家，给你个比原子弹更简单的土枪图纸让你造。

你一看，土枪多简单呀，枪管子，扳机，木质扶手，火药弹丸.......等等.....

然后呢，你需要枪管子吧？？你就得去造，你去造就得采集金属矿，自己提炼金属，锻造，去杂质，弯曲，焊接成型，听起来很简单是吧？？

但是采集需要发现矿产吧？？？你就得到处寻找。

找到矿产挖掘你需要镐头，哦，对了，你没有镐头，你可以自己造，你惊呼，卧槽，我没有我不能买么？？？

正好，你邻居家正好是铁匠，你去买镐头，这时你一拍大腿，我直接买钢铁不好么？？？然后又一拍大腿，卧槽，我直接给钱让邻居给造一个钢管不就好了，最后看到邻居家墙上的钢管，又一拍大腿，卧槽疼！！！！

你摸着拍红的大腿说要买钢管，邻居问你干啥？？你说要造枪管子，邻居一想，你造枪管子要干啥，以后你有了枪管子，抢劫我咋办，不卖你！！！！

最后你死乞白赖说要采石头才卖给你一镐头。

好了，开始采矿吧，你采矿，提炼，最后得到了一块金属，你需要锻造，你就得用锤子，碳炉子，你没有，那你去买呀，但这次学精点，别说要造枪。

最终，千辛万苦，你把枪管子原料搞定了，好了，你需要焊接，焊接之前你需要把铁皮弯曲，我知道你已经不耐烦了，但你刚开始还觉得简单的。

你咬咬牙，老子就要造。

然后，你为了不让人知道你在造枪，你买了焊机，切割机，打磨机，木头雕刻刀，烟花火药，废了九牛二虎之力，花了大把钱财，终于把土枪造了出来。

你得意洋洋扣动扳机，并没有响，而你家门口响起警车声，原来你造枪的事情被举报了。

然后你因造了一把不能用的烧火棍被判入狱。

感兴趣的建议看看这个，武器从古至今的发展变迁。

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同位素分离专业是能发博士学位的……

能写在高中课本上的玩意不一定只有高中难度（逃

1、你家没有铀矿，发电量不够，离心机不够，说什么都白搭。

2、你家没有专业人才，说什么都白搭。

二资粮嘛，不仅要硬件充足，还得有聪明的脑袋。

枪的原理更简单，一般搞机械的小作坊都能做出来，那为什么他们不做呢。

因为本来不做的话，你是安全的。但做了的话你可能就要去过包吃包住的日子了。

同理，一个国家首先要搞清楚自己为什么要造原子弹。除非是觉得自己处境极度危险，没这个保不了命，那只好脑袋别裤腰带上，好歹搏一个机会。

而现实中绝大多数国家的外部环境并没有这么恶劣，无非就是做人低调、认个大哥什么的。整体上来说是相对安全的。

但你要是无缘无故动了造原子弹的念头，那不好意思，认大哥也不好使了，只能用铁拳让你断了这个念头。所以这些国家不可能放着安稳的日子不过，非要头铁去造什么原子弹。关键是还没造出来，自己就先被灭了。

何苦来哉。

可恶，居然不能匿名回答。本来想把这个回答写在诸如“f="https://http://www.zhihu.com/question/357220392/answer/1645146154">当年我国制造原子弹到底有多难”，“挑现在几个物理系的大学生或者研究生放过去五六十年代可以搞出原子弹吗”，“一万个本科理工科毕业生，可以研发出原子弹吗”等此类问题里，但考虑这个命题回答的人挺多的，所以决定还是写在这里。

各位答主已经从核燃料获取、工程制造、实验等方面回答了这个问题，但我要从真正的理论设计的学术层面，并且结合中国第一颗原子弹与氢弹研制的实例，来说明这个问题。

单纯从纯文字的方面来讲这个问题，根本不会让这些人体会到造核武器多难，只有满篇都是他们看不懂得东西，才能让他们体会到究竟有多难，难的让他们来一场精神洗礼。

因此以下的回答，我都是采用网上已经公开的学术资料，因为过于难理解，所以我在理论计算的内容里面加上了部分说明，有干货，各位看官要仔细看，认真分析。

1.大家知道，在核武器研制中，理论设计是最重要的一环，比分离铀235都还重要，每个国家的核武器理论研究，都是本国物理学界的扛把子主持。比如美国曼哈顿计划理论设计就是由汉斯贝特主持，苏联由库尔恰托夫主持，英国由查德威克主持。在电影《横空出世》中，物理大家们大致有这么一番讨论：“要搞内爆式，就看能否拿出高浓铀来”，李幼斌主演的陆光达博士说“理论设计不突破，有高浓铀也没用”。中国原子弹的研制工程中，理论部也称为“龙头三次方”，可见其理论设计的重要性。

中国原子弹的理论设计负责人是邓稼先，他的最大成就，就是确定了中国原子弹理论研究的主攻方向：流体力学、高温高压下的物理性质、中子物理这三个方面。

下面我们就选从中子物理的理论研究来深入一些谈。中子物理，涉及的方面又很多，比如中子发生器的原理和设计；中子产生与初级爆轰在空间、时间上的关系；中子要实现超临界爆轰，在密度、速度上有什么要求；中子如何实现有效输送，需要什么条件；如何防止过早爆轰造成的哑弹等等。可以说，每一个分支，都是一个大型的系统工程。接下来，我们又选取一个分支中子运输来说。

大家知道，原子弹真正的秘密在于使一个次临界状态的核装置瞬时变成一个高超临界状态，其中一项关键技术就是非定态中子输运方程的计算方法，这是涉及最高军事科学的机密。美国人只发表过定态的次临界状态的计算方法，没有涉及运动状态的高超临界的计算。由于速度突然变化太大，计算方法很难保证，一是中子数守恒，二是叠代求解的收敛性，常常造成计算机在计算过程中溢出死机，被迫停下来人工调整参数和修改，非常麻烦，不知何时就进行不下去了，非常头疼。在突破原子弹的关键阶段，中国科学家以独特的科学领悟力，发明了可用于解偏微分积分方程计算的“人为次临界法”。

这是1961年提出的，考虑一维球对称情形下，在Euler坐标系中的非定态的单群中子输运方程为（因为公式太多，只能引用编辑的截图了，非常抱歉）：

这种方案真是一箭双雕，这样既可以保证迭代过程的收敛性，又可以保证计算中中子数守恒性，进而完成核材料被压缩到超高临界后能量释放过程的总体计算，故此方法命名为“人为次临界法”，与美国的冯诺依曼在参加曼哈顿工程提出的“人为粘性法”形成一个参照，这是在原子弹计算中的一个基本方法。此足见我国科学家在学术上之精深，创造性之新颖。

PS：在美国进行内爆原子弹设计时，即便拥有费米、汉斯贝特、劳伦斯、班布里奇这样的巨星，也找不到内爆法解决方案。因为在初级爆轰的高温高压过程中，核材料展现的流体特性，要让它们有方向性的聚集，即便当时最有才华的科学家也没有办法实现。就好比你打开了一个水龙头，要用手将流水捏为一团，还没有泄露，这在当时，即便最有想象力的科学家与工程师也束手无策。内爆法需要新颖的数学模型和计算方法来实现。奥本海默不愧是伯乐，慧眼识英才，将冯诺依曼调入了曼哈顿工程，冯诺依曼也不负众望，用新颖的数学方法与计算，挽救了内爆方案。

所以，你看，造原子弹难不难？真的难，即便现在学术资料已经漫天飞，但真正涉及核心领域的时候，必选要有一批有真才实学的科学家，有技术带头能力的领导者，才能攻坚克险，实现突破。

2.下面，将从数值模拟与计算来说明研制核武器的困难点，这里有一些超纲，是关于氢弹的研制的一些内容，但各位可以看到核武器研制的困难性，我国又是如何突破氢弹理论设计的。

1966年是氢弹原理试验年。为了确保1967年使氢弹能赶在法国人之前炸响，为稳妥起见，在1966年初九院的工作会议上，决定在年内临时增加一次氢弹原理试验。为了抢时间，决定以当时现有的备用型号产品A2923与596L中间加管子连接起来，作为新的试验产品。这种球柱球结构产品行不行？仍需要通过计算机上的数值计算来验证，来提供理论依据和相关的数据，就需要有二维流体力学计算程序来计算。

二维流体力学计算：简单来说原子弹是一个流体力学过程，氢弹又是一个流体力学过程，中间就要有一个管子将他们连接起来，这个管子，就是时间。所以称为二维流体力学。

但是当时理论部的实际情况是尚没有一个能用于计算的二维计算程序可用，正在编制的二维程序有十一室的“椭球”程序、十二室的“三角网格”程序和十三室的“锥流管”程序；更何况当时交付可使用的最快的计算机有北京的119机和上海的J-501机，每秒五万次运算速度。计算机的内存和运算速度都限制上不了真正的二维程序。中国科学家在总结前阶段二维方法探索的经验基础上，大胆地创新，提出“天然差分”的崭新思想。写出完整的很有前瞻性、非常有新意的《天然差分系统》的计算方法。

传统的做法是由物理过程建立微分方程组（或再加微分积分方程及代数方程等），然后对这些方程进行差分，如下图：

但仔细考察一下微分方程组的建立，则原来是先写成差分形式，再取极限，如下模式：

这样，我们看到整个过程中“差分”出现了两次，当然“人为差分”可以经过人的加工考虑多种性质。但是我们可以将微分方程组及人为差分组两个步骤抛弃，直接由原始差分后上机计算就有许多有利之处，这里的模式：

在这种思想下建立起来的差分我们称之为“天然差分”。天然差分的主要优点在于，它的第一项均有物理意义，可以更直接的理解物理过程的量变和质变，一旦计算出错，可以更容易的找出错误来源。

但这时是“远水解不了近渴”，急紧关头是蒙特卡罗方法组的同志用半年时间编制出可适用的“切片程序”，用于氢弹原理试验模型和氢弹试验模型的计算，提供了二维效应的数据，解了“燃眉”之急。

“切片程序” 不能算是一个真正的二维程序，至多算是一维半程序，甚至是1.25维程序。因为开始仅在引光菅和引光层中计算轴向、切向维，其它壳层皆不算，而且分点分得很粗。其原因是节约内存和“计时”。在求解二维方程时也采用双向一维交替隐式格式：即在算径向时，把轴切向的量认为巳知；而算轴切间时，把刚算出的径向量和原先量取平均作为巳知，这样交替算一遍后的结果就作为二维计算的结果。故“切片法”又称“双向一维法”。不要小看这维数上只比一维增加“一点点”，可在氢弹理论设计过程中起到别的程序无法替代的决定性作用。像“嗽叭口”，“戴帽子”，“削屁股”，“偏心”等二维效应只能靠“切片程序”来计算。试验成功后于敏对这个程序给出高度的评价：“使我尤其高兴的是当时我们使用的计算方法精度不高，但是在几个关键物理量上，试验结果却与设计值十分符合。”

天然差分法用于数值求解多维（二维或三维）可压缩流体的方程组，按传统的流体力学计算方法，可分为欧拉坐标法和拉格朗日坐标法。前者只对于相同的介质或者有明显分界线的不同介质有效，对混合介质无效；后者可对不同的介质进行研究，但不同介质之间的分界线（二维）或分界面（三维）无法决定，因此压强等量无法计算。美国当时发表的“质点网格法”（PIC）就是想在两种坐标之间找出一条出路，然而对分界线（二维）或分界面（三维）仍不能解决。中国科学家提出一种“质点带壳”或“有心带壳”的模式，即“质团”的概念。意思是每个质点可以单独行动，解决了混合介质问题；每个质点又带着一个“壳”运动，这样体积也明确了，压强也可以计算了，分解线或分界面也明确了，特别是在当时计算机的速度和存储量都很小的条件下，勉强可以对二维或者三维问题做一些计算，这种思想对以后的二维流体力学的计算方法产生了深远影响。

下面对天然差分做以下说明：公式太多，又只能贴图了，抱歉：

这样便完成了一次计算的周期，归纳为粗框图为：

这种有心带区域的运动一方面照顾了不同物质的运动，另一方面也区分了它们的边界，有利于计算压力等。

此方法实现的关键是邻域的选取问题，即由心求边界问题。问题可归结为：巳给一批离散质Pi（i=1,2…N），求每个质点所控制的区域，这些区域必须布满整个求解空间，并且不同的点的区域不能有公共内点。

中国科学家提出的做法是：规定空间中任何一点Q，Q离Pi（i=1,2…N）中最近的一点为Pi0，则Q属于Pi0的控制区Vi0，如果Q离Pi0，Pi1两点同样近，则Q属于Pi0及Pi1的控制区的交界面上，这样确定的Vi有下述性质：

(1) Pi在Vi中；

(2) Vi是凸体；

(3) Vi的边界为若干张平面(三维)或直线(二维)；

(4)交界处是相邻两点的垂直平分面(三维)或垂直平分线(二维)；

(5) Vi是惟一确定的。

首先应肯定中国科学家在当时提出其方法的思想是很新颖，前瞻的，对以后的二维流体力学计算方法的发展产生很深远的影响。其次，由于当时计算机的发展水平所限，1967年可使用的北京109丙计算机，速度是每秒10万次；上海655机速度是每秒50万次。尽管单位领导很重视，1967年氢弹试验成功后，立即举办“天然差分”学习班，组织投入大量的人力财力去研制程序，但实现过程中遇到的实际的困难是很大的，难以想象的。故暂且不论当时未能赶上后续的氢弹研制过程中发挥作用，以至于后来有以雷昌镇为代表的人，投下毕生的精力，孜孜不倦地做工作，坚持近二十多年的努力才出成果，才研制成功可以用于国家型号任务计算的实用程序，使这一原始思想得以实现。可见，研制出一个可真正实用的二维流体力学程序是多么地不容易！

所以你看，造核武器难不难？真的难。我们国家在差不多九十年代才有了真正实用的二维流体力学程序。核武器的研制对整个国家的科技、能源、工业实力都是个大型挑战，并且尤其需要其他高精尖技术的支持。

3.威力计算。核武器理论设计的关键一环，无疑要回答这枚设计出的核武器威力有多大。原子弹的设计是允许在一定的条件下，被设计出的物理参数组是有一定误差的，也有一定的误差容许限度，可以用一种相当粗糙的估计，根据一些关键量的差别来控制性质的变化。这就是彭桓武先生提出的“3=∞”，意思是有两个量相比较，如果其中一个量比另一个量大三倍时，则在它们相加或相减关系时，可以在初步估算时忽略其中较小的量，例如：

这样便得到简单有效的粗估公式，而且能对原子弹的威力计算误差做出整体估计。同样，继原子弹之后，还能给出加强型装置粗估公式，乃至对氢弹的威力计算误差做出整体估计等等。

为什么核武器的威力计算如此重要？相信大家可能知道，美国当年在“常春藤行动”中的“喝彩城堡”氢弹实验中，因为威力计算出现错误，致使原本理论设计700万吨的氢弹爆炸当量达到了1500万吨，使得附近的日本渔船和海岛居民受到辐射，引发了美国国内和世界性的反核试活动。还好美国财大气粗，如果是刚刚开始进行试验的国家，极有可能迫于国际压力，暂停甚至放弃核计划。

所以你看造原子弹难不难？真的难。兼顾国际安全很重要。当年中国第一颗原子弹实验室，周总理就对下风方向国家的放射剂量尤为关注。早期进行核试验时，理论部必须要有科学家代表在核试验前的核武器威力理论计算报告书上签字，这对当时进行理论设计的科学家是一种无形压力。

4.简单说一说最后一点。无论现在学术资料如何容易获得，数据如何容易获取，但真正涉及技术核心领域的资料数据，都无法保证是完全正确的。这一点，是毋庸置疑的，没有那个国家会把涉及国家安全的武器核心机密放在市面上供大家参考。这一点尤其也在中国原子弹的研制上体现的明显，最著名的例子就是“九次运算”，为了验证苏联专家的一个错误数据，邓稼先他们整整算了一年。这样的例子还有很多，下面仅举几例示意：

1）.1962年中国的原子弹进入攻坚阶段。3月任务进展到“瓦片”的研究阶段，要实现“内爆”方案的关键在于能否获得会聚的同步波形。起爆元件(俗称“瓦片”)的设计极为重要，首先要回答的一个问题是需要多少块瓦片才能拼成一个球形结构。按照“美国原子间谍罗森堡夫妇案件”中透露，原子弹的球形结构是36块拼凑起来的多边形。但中国科学家们在研究时，却发现36块根本合不成那种特定的球形体。理论部科学家用拓扑方法去论证，解决了这个问题，不是36块而应该是32块。

2）.氢弹研制过程中著名的案例，于敏在轻核反应分支比上的物理粗估案例，为国家节约了大量科研经费，可以参考科技袁人的视频讲解。

所以你看造核武器难不难？真的难。人才储备很重要，没有一大批BUG级别的科学家，去发现学术资料、新闻材料中的错误信息，就很有可能在工程耗费了巨大的国家资金与千万人努力后却功亏一篑。

至于你要说，连朝鲜都能造出原子弹来，有什么难？那是因为你不知道朝鲜背后的努力。朝鲜和中国一样，50年代就与苏联签订了原子能合作技术协定；苏联解体时，朝鲜还挖了很多苏联核科学家到朝鲜工作；朝鲜每年外派多如牛毛的留学生到先进国家学习物理、数学，甚至天体物理来为本国的氢弹研发做技术储备，投入可见一斑。

至于你要说，美国的新闻不是说几个大学生就设计出原子弹了么？那我就更笑了，因为你根本不知道核武器背后的政治意义。不搞这样的新闻，怎么说明核扩散的严峻性？怎么推动核裁军、核不扩散与禁核试？怎么实现国家核战略？况且美国的新闻从来就没有正面说过那些大学生的设计方案是可行的、成功的，都是含糊带过。

现在，你还会说原子弹的原理早已公开么？没有，从没公开过，你所知的原理，也就“裂变”两个字，我上面写的公式你可能根本就看不懂。

现在，你还会说大学生、初中生造出原子弹这样的话么？谁说谁是傻子。

所有的学习考试资料都给你，再给你名师指点，你能考上清华吗。

制作原子弹，一要有原料，二要有设备，三要有人才，最重要的是你要有实力。当年中国造原子弹，顶着国内外多大的压力，如果是其他小国，恐怕在筹备阶段就被人给弄趴下了。

这个道理和你打算造枪是一样的。原理你都明白，也有这个需求或冲动，但是：

1、你搞不到原材料和加工机械；

无缝钢管和拉膛线的机床都是管控物资，你要想买就会暴露，然后派出所民警就上门了。

（等人的时候用手机打字，用词不够严谨有歧义，结果评论里还吵起来了……就是个比方，我自己不是搞金属加工的也不知道专业说法是什么但意思你们都明白就好……非要严谨一点说，就是现在所有涉核原材料都有严密监控只要你动了五常一定有办法知道剩下的就是等死吧）

2、配套的子弹你弄不到或者搞不好；

有枪没弹那就是烧火棍。核武器同理，你没载具或发射装置也没用。

3、你打算干啥？

你肯定打算搞个大的啊……但是值得吗？或者说收益抵得过风险吗？

4、用了之后呢？

在我国动枪犯案妥妥地公安部挂牌督查。核武器一个道理，你就等着联合国安理会弄你吧……

结论：技术扩散无法制止，但国际社会有一百种办法制止你胡思乱想。除非你有大哥罩着，或者是不铤而走险就活不下去。