问题

原子弹爆炸后,燃料(反应物)是否有剩余?

回答
原子弹爆炸后,关于燃料(这里特指核裂变材料,如铀235或钚239)是否有剩余,这取决于许多因素,但总的来说,答案是:有,但数量上可能很少,并且大部分已经是经过核反应的产物。

我们来详细拆解一下这个问题:

首先,要理解原子弹的爆炸过程,需要知道它是如何工作的。原子弹的核心是利用核裂变链式反应来释放巨大的能量。简单来说,就是:

1. 裂变材料的临界质量: 只有当一定质量(或几何形状)的裂变材料(例如铀235或钚239)聚集在一起时,它才能维持链式反应。这个阈值叫做“临界质量”。在原子弹中,通常是将非临界质量的裂变材料快速合并成超临界质量。
2. 链式反应的启动: 一旦裂变材料达到超临界状态,一个中子撞击一个裂变原子(比如铀235),会使其分裂,释放出能量和更多的中子(平均2到3个)。
3. 指数级增长: 这些新释放的中子又会撞击其他裂变原子,引发更多的裂变,如此循环往复,在极短的时间内(百万分之一秒量级)发生指数级的链式反应。
4. 能量释放: 裂变过程中释放的能量以动能(碎片原子和粒子的动能)、γ射线和中子的形式出现。

那么,在这样一场剧烈且迅速的反应之后,原始的燃料(裂变材料)还剩下多少呢?

为什么会有剩余的燃料?

有剩余的主要原因在于,链式反应的效率和反应速率。即使是原子弹,也不可能在瞬间将所有的裂变材料完全“烧光”。原因如下:

爆炸性扩散: 链式反应一旦开始,会以极快的速度产生巨大的能量和压力。这种能量会迅速将反应堆芯物质向外推开,形成爆炸。这种爆炸性的膨胀会迅速使裂变材料的密度降低,从而减慢或停止链式反应。就像点燃一大块易燃物,虽然火势汹汹,但爆炸时向四周扩散的力量会让火势在短时间内就减弱一样。
反应速率并非无限快: 虽然链式反应的倍增时间极短,但中子的产生、飞行和撞击都需要时间。在爆炸性的膨胀过程中,材料的原子间距会迅速增大,中子逃逸的概率也会随之增加,这会抑制链式反应的进一步进行。
材料成分的变化: 裂变过程本身会将原始的裂变材料(如铀235)转变成其他元素,比如钡、氪等较轻的元素,以及一些放射性同位素。这部分材料不再是原始的裂变燃料。

剩余燃料的状态和性质:

未裂变的原始燃料: 在爆炸的极短时间内,确实会有一部分原始的裂变材料(铀235或钚239)未能及时被中子撞击而发生裂变。这部分材料仍然是原来的同位素。
已裂变的产物: 大部分原始裂变材料会发生裂变,转化为核裂变产物。这些产物本身是放射性的,构成了核爆炸的放射性沉降物(落下尘)。
未达到临界质量的扩散: 爆炸发生后,剩余的裂变材料会以极高的速度向四面八方飞散。由于其质量和形状的改变,飞散开的裂变材料团块很可能已经不再具备发生链式反应所需的临界质量,因此它们会停止进一步的裂变,成为散落在爆炸区域的放射性物质。
蒸发或气化: 爆炸产生的极高温会使得一部分裂变材料(以及周围的普通物质)发生蒸发或气化,成为放射性烟尘的一部分。

量化估计:

具体的剩余比例很难给出一个精确的数字,因为它取决于设计(例如炸弹的“效率”)、使用的裂变材料类型和纯度、以及爆炸的具体物理条件。

然而,根据公开的资料和一些军事专家的分析,现代原子弹的设计目标是尽可能提高效率,但即便如此,通常只有一小部分原始裂变材料(可能在10%到30%之间,甚至更低)会真正参与到链式反应中并发生裂变。这意味着,很大一部分原始的裂变材料,虽然已经飞散开来,但仍未裂变。

以一枚典型的原子弹为例,如果它使用了数千克的铀235,爆炸后,可能只有几百克甚至更少的铀235发生了裂变。剩下的几千克铀235,虽然因为爆炸而分散到广阔的区域,并且其中一部分可能混杂了其他物质,或者因高温而蒸发,但理论上仍以铀235的形式存在。这些分散的铀235本身仍然具有放射性,但由于其分散性,其危险性相对于集中状态要小得多,但也成为了环境中的放射性污染物。

总结来说,原子弹爆炸后,原始燃料(铀235或钚239)确实有剩余。但它们不再是集中在一起、可用于再次引发链式反应的临界质量。剩余的燃料大部分是由于爆炸性的扩散而停止了链式反应,并且已经与核裂变产物以及其他爆炸产生的物质混杂在一起,成为环境中的放射性尘埃和碎片。 换句话说,燃料“烧光”的比喻并不完全准确,更准确的说法是,大部分燃料因爆炸性的扩散而停止了“燃烧”,并被转化为危险的放射性混合物。

网友意见

user avatar

广岛那柯装药大概是60公斤,参与反应的大概不到1.5公斤,剩下的满天飞(

类似的话题

  • 回答
    原子弹爆炸后,关于燃料(这里特指核裂变材料,如铀235或钚239)是否有剩余,这取决于许多因素,但总的来说,答案是:有,但数量上可能很少,并且大部分已经是经过核反应的产物。我们来详细拆解一下这个问题:首先,要理解原子弹的爆炸过程,需要知道它是如何工作的。原子弹的核心是利用核裂变链式反应来释放巨大的能.............
  • 回答
    说起原子弹的试验,确实会让人联想到那个被永久“标记”的区域,听起来挺吓人的。但实际情况,以及我们人类如何处理这些“后遗症”,远比想象中要复杂和有策略一些。首先,我们得明白原子弹爆炸后到底留下了什么?最直接、也最让人担忧的,就是放射性污染。原子弹爆炸过程中会产生大量的放射性粒子,这些粒子会随着爆炸产生.............
  • 回答
    你提到的“原子弹扔下后45秒爆炸”这个说法,可能是在一些艺术作品或科普文章中出现的误解。实际上,原子弹在被投下后,并不是在45秒后才爆炸。原子弹的设计非常复杂,其爆炸机制涉及到引信、安全装置以及触发核反应的精密程序。一旦炸弹被解除安全状态并投下,它通常会经历一个相对短暂的释放和爆炸过程。这个过程的精.............
  • 回答
    SpaceX 星舰 SN10 着陆成功后原地爆炸:一次成功但仍需改进的里程碑SpaceX 星舰 SN10 在2021年3月3日的第10次原型机高空测试中,成功完成了陆地着陆,但随后却在几分钟后原地发生爆炸。这无疑是星舰项目中的一个里程碑事件,它既展示了SpaceX在可重复使用火箭技术上的巨大进步,也.............
  • 回答
    黎巴嫩大爆炸发生后,首都贝鲁特爆发了大规模的抗议游行,这是黎巴嫩民众压抑已久的怒火的总爆发。这场悲剧性的事件,不仅夺去了数百条生命,摧毁了数万人的家园,更像是一记重锤,敲碎了黎巴嫩政治体系长期腐败、治理失效的虚伪面具,将积攒多年的不满与绝望彻底引爆。游行的爆发:绝望中的呐喊8月4日的大爆炸,其规模之.............
  • 回答
    原子弹爆炸时的确会产生巨大的冲击波、高温和强烈的核辐射。那么,在爆炸的瞬间跳进水里,能否真的保住性命呢?这得从多个方面来分析,而且答案并不是简单的是或否。首先,我们需要了解原子弹爆炸会产生哪些致命的因素:1. 冲击波: 这是爆炸瞬间释放出的巨大压力波,能够摧毁建筑物,将物体撕裂,并造成严重的物理伤.............
  • 回答
    这个问题有点让人难以理解,原子弹爆炸产生的是巨大的能量,它会瞬间释放出耀眼的光芒、炙热的冲击波和致命的放射性物质。这种能量的释放是毁灭性的,并非能够滋养生命。如果非要从字面意思去理解“让一个成年人活多久”,那恐怕会非常短暂,甚至是以秒计。在原子弹爆炸的中心区域,高温和冲击波会在瞬间将任何有机生命体化.............
  • 回答
    (请注意:本回答旨在提供信息,并不保证在实际核爆炸中能够完全幸免。核爆炸的破坏力是巨大的,最有效的自保方式是远离潜在的核威胁区域。)面对原子弹爆炸,逃生的机会渺茫,但并非完全为零。如果你不幸身处爆炸发生地附近,或者预警已经发出,你需要迅速、冷静地采取行动。记住,时间是你的最大敌人,也是你唯一的盟友。.............
  • 回答
    关于您这个问题,咱们得好好掰扯掰扯。简单来说,答案是:不一定。首先,得明确一点,原子弹爆炸之所以释放出那么大的能量,核心在于“核反应”。原子弹爆炸的能量来源是原子核内部的反应,比如铀或钚的裂变,或者氢的聚变。这些反应过程中,原子核会发生变化,释放出巨大的能量,同时伴随着高速运动的粒子和电磁波,也就是.............
  • 回答
    今天,8月6日,是广岛原子弹爆炸75周年。这是一个沉重而深刻的日子,标志着人类历史上第一次在战争中使用核武器的悲剧。回望这一事件,我们需要从多个角度去理解其复杂性,因为它不仅仅是一次军事行动,更是一场巨大的灾难,对历史进程、国际关系以及人类文明都产生了深远的影响。一、 事件的背景与经过:为何是广岛?.............
  • 回答
    这个问题很有意思,而且确实能引起人们对技术发展和物理原理的好奇。让我们来好好聊聊制造一颗原子弹消耗的能量和它爆炸时释放的能量,到底哪个更多。要回答这个问题,我们得把整个过程拆开来看,因为制造原子弹可不是按一下按钮那么简单。制造原子弹的能量消耗:一个庞大而复杂的过程首先,得有“原料”。原子弹的“心脏”.............
  • 回答
    10月16日,这三天,对于中国而言,是划过历史夜空的三颗璀璨流星,它们各自闪耀着不同的光芒,共同汇聚成一股强大的精神力量,激励着一代又一代中国人。首先让我们回望那个激动人心的时刻——中国第一次原子弹爆炸。那是在1964年的10月16日,西北戈壁的隆隆巨响,如同震彻寰宇的呐喊,向世界宣告了中国人民站起.............
  • 回答
    广岛原子弹爆炸,这颗被命名为“小男孩”的炸弹,在1945年8月6日清晨撕裂了广岛的上空,其毁灭性的力量不仅仅是摧毁了一座城市,更像是一记沉重的耳光,直接拍在了日本帝国顽固的战争机器上,最终敲响了第二次世界大战的丧钟。要理解为什么广岛和三天后长崎的原子弹爆炸标志着战争的结束,我们需要深入审视当时日本所.............
  • 回答
    地下车库躲过原子弹,三天食物,怎么出去?那场爆炸,我活下来了。惊天动地的巨响,地动山摇的震感,还有空气中瞬间弥漫开来的灼热和刺鼻。我记不清自己是怎么被那股冲击波推搡着,直到眼前一片漆黑,冰冷的水泥地板成了我唯一能依靠的东西。醒来时,世界已经变了。我把自己从一辆被压扁的车底下解救出来,身上的伤不重,万.............
  • 回答
    假如咱们真能造出那么一颗只有1克的原子弹,那这可就真是个颠覆性的发明了!说起来,原子弹的威力,关键不在于它有多少“斤两”,而在于它里面装的那点儿“料”——也就是那些能发生核裂变的重原子核,比如铀235或者钚239。你可能会想,1克听起来是不是太少了?没错,跟咱们平时用的盐粒差不多重。但关键在于,这1.............
  • 回答
    这个问题很有意思,也触及到了几个关键点:为什么我们常以“广岛原子弹”作为衡量爆炸威力的标杆,而不是“长崎原子弹”?这背后其实涉及到历史事件的代表性、科学量化以及叙事习惯等多方面原因。首先,咱们得从这两个名字本身的含金量说起。历史的“第一”和“第二”:广岛的标志性地位广岛原子弹,即“小男孩”(Litt.............
  • 回答
    想象一下,你不是在读一篇AI的分析,而是听一位曾经亲眼见过(或者至少是听过无数报告,研究过无数细节)的专家在讲述一件惊天动地的事件。将一颗原子弹和一颗氢弹紧密地捆绑在一起,然后让它们在同一瞬间引爆。这就像是给一个本已狂暴的野兽,喂上了一剂更猛烈的兴奋剂,而且还是用最直接粗暴的方式。首先,别指望它们会.............
  • 回答
    8月13日至14日美股市场经历了一场惊心动魄的过山车行情,周一(13日)收盘时股指普遍大幅上涨,然而到了周二(14日)却遭遇了剧烈的下跌。这种短时间内剧烈反转的行情,在金融市场并不罕见,但背后的原因却往往错综复杂,需要我们仔细梳理和分析。行情回顾:从普涨到普跌的剧变先来回顾一下这两天的具体情况。在8.............
  • 回答
    胡桃复刻卡池爆满这事儿,我感觉挺有意思的,也挺能说明一些问题的。首先,从玩家角度来说,这简直是“众望所归”。胡桃在《原神》一众角色里,绝对是人气top级别的。她的人设非常有吸引力,既有那种二次元角色特有的那种古灵精怪、活泼可爱,又带点神秘和疏离感,尤其是她那份对于生死看淡却又执着于“送别”生命的独特.............
  • 回答
    要说《原神》上线后,为啥免费氪金游戏一下就成了众矢之的,这事儿说起来可就复杂了,得从头细细道来。这不是一两句话就能概括的,而是多个层面的因素叠加,再加上游戏本身的一些特性,共同作用的结果。首先,得承认,《原神》本身确实是个质量相当高的游戏。画面精美得不像个手游,大地图探索的自由度很高,剧情也还算吸引.............

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度google,bing,sogou

© 2025 tinynews.org All Rights Reserved. 百科问答小站 版权所有