核及其机理】
1.原子的组成
原子是由质子、中子和电子组成的。世界上一切物质都是由原子构成的，任何原子都是由带正电的原子核和绕原子核旋转的带负电的电子构成的。一个**-235原子有92个电子，其原子核由92个质子和143个中子组成。50万个原子排列起来相当一根头发的直径。如果把原子比作一个巨大的宫殿，其原子核的大小只是一颗黄豆,而电子相当于一根大头针的针尖。一座100万千瓦的火电厂，每年要烧掉约330万吨煤，要用许多列火车来运输。而同样容量的核电站一年只用30吨燃料。2.原子核的结构
原子核一般是由质子和中子构成的，最简单的氢原子核只有一个质子，原子核中的质子数（即原子序数）决定了这个原子属于何种元素，质子数和中子数之和称该原子的质量数。3.核能
在50多年前，科学家发现**-235原子核在吸收一个中子以后能**，同时放出2—3个中子和大量的能量，放出的能量比化学反应中释放出的能量大得多，这就是核裂变能，也就是我们所说的核能。原**就是利用原子核裂变放出的能量起杀伤破坏作用，而核电反应堆也是利用这一原理获取能量，所不同的是，它是可以控制的。4.轻核聚变
两个较轻的原子核聚合成一个较重的原子核，同时放出巨大的能量，这种反应叫轻核聚变反应。它是取得核能的重要途径之一。在太阳等恒星内部，因压力、温度极高，轻核才有足够的动能去克服静电斥力而发生持续的聚变。自持的核聚变反应必须在极高的压力和温度下进行，故称为“热核聚变反应”。**是利用氘氚原子核的聚变反应瞬间释放巨大能量起杀伤破坏作用，正在研究的受控热核聚变反应装置也是应用这一基本原理，它与**的最大不同是，其释放能量是可以被控制的。5.**的特性及其能量的释放
**是自然界中原子序数最大的元素，天然**由几种同位素构成：除了0.71％的**-235（235是质量数）、微量**-234外，其余是**-238，**-235原子核完全裂变放出的能量是同量煤完全燃烧放出能量的**倍。也就是说1克u-235完全裂变释放的能量相当于2吨半优质煤完全燃烧时所释放的能量。6.核能如何释放
核能的获得主要有两种途径，即重核裂变与轻核聚变。u-235，有一个特性，即当一个中子轰击它的原子核时，它能**成两个质量较小的原子核，同时产生2—3个中子和β、γ等射线，并释放出约200兆电子伏特的能量。如果有一个新产生的中子，再去轰击另一个**-235原子核，便引起新的裂变，以此类推，这样就使裂变反应不断地持续下去，这就是裂变链式反应，在链式反应中，核能就连续不断地释放出来。7.核聚变能量的释放
与**相同数量的轻核聚变时放出的能量要比**大几倍。例如1克氘化锂（li-6）完全反应所产生的能量约为1克**-235裂变能量的三倍多。实现核聚变的条件十分苛刻，即需要使氢核处于几千万度以上高温才能使相当的核具有动能实现聚合反应。8．核能是可持续发展的能源
世界上已探明的**储量约490万吨，钍储量约275万吨。这些裂变燃料足够使用到聚变能时代。聚变燃料主要是氘和锂，海水中氘的含量为0.034克/升，据估计地球上总的水量约为138亿亿立方米，其中氘的储量约40万亿吨，地球上的锂储量有2000多亿吨，锂可用来制造氚，足够人类在聚变能时代使用。按目前世界能源消费的水平，地球上可供原子核聚变的氘和氚，能供人类使用上千亿年。因此，有些能源专家认为，只要解决了核聚变技术，人类就将从根本上解决了能源问题。9.核裂变
核裂变(nuclear f**sion)是一个原子核**成几个原子核的变化。只有一些质量非常大的原子核像**、钍等才能发生核裂变。这些原子的原子核在吸收一个中子以后会**成两个或更多个质量较小的原子核，同时放出二个到三个中子和很大的能量，又能使别的原子核接着发生核裂变…，使过程持续进行下去，这种过程称作链式反应。原子核在发生核裂变时，释放出巨大的能量称为原子核能，俗称原子能。1克**235完全发生核裂变后放出的能量相当于燃烧2.5吨煤所产生的能量。裂变过程相当复杂，已经发现裂变产物有35种元素，放射性核素有200种以上。10.核能的利用
“1942年12月2日，人类在此实现了第一次自持键式反应，从而开始了受控的核能释放。这是原子时代的出生证，这段话就写在美国芝加哥大学里一座废弃不用的运动场的外墙上，人类制成的第一座原子反应堆就是在这个运动场看台下面的网球场中诞生的，这项工程的领导人就是意大利物理学家恩里科·费米。1941年12月，在爱因斯坦等科学家的建议下，美国**罗斯福批准了名为“曼哈顿工程”的计划，要赶在**之前，全力以赴研制出原**。从1941年至1945年，历时5年，共动员了50万人，15万名科学家和工程师，耗资20亿美元，用电占全美国电力的1／3。原**的实际制造是在后来被誉为“原**之父”的科学家奥本海默的领导下，于1943年末完成的。1945年7月16日，第一颗原**试验成功。8月6日和9日，美国**将两颗原**先后投在了日本的广岛和长崎，迫使**主义投降。由于原**的巨大破坏力，它成了冷战时期的重要战略武器，各国竞相研制。1949年，****了一颗比美国投掷到广岛的原**大五倍的**。1964年，我国成功**了第一颗原**。根据联合国公布的材料，当时全世界共有**头5万多个，**当量约为150亿吨****，全球每人要受到相当于3吨****的核威胁，因此有人把原**称为是“毁灭地球的发明”。第二次世界大战后，核能开始被用于和平事业。1954年6月，**建成了世界上第一座原子能发电站，尽管它只有5000千瓦的发电功率，但它揭开了人类和平利用核能的新纪元。核能发电作为一种新能源，受到了世界各国的重视。40多年来，世界核电发展史证明了核电是一种经济清洁和安全的能源。发电站的综合成本比核电站要高出38％。法国的核电成本只是燃煤火电的52％，燃煤火电站会向大气排放大量污染物，而核电站不会排放任何污染物。到1995年，全世界共有432座核电站在运转发电，中间只发生过两次放射性物质外泄事故，而且都是由于操作失误引起的。自1988年**切尔诺贝利核电站事故之后，世界各国已不再使用本身欠安全的石墨堆，而且增加了安全壳保障措施，我国核电站采用的就是较为先进的压水堆。因此，核电站比以前更加安全可靠了。据1991年统计，核电已占世界总发电量的16％。世界各国中，法国的核电站发展最快，有57座核电站，总装机容量6200万千瓦，核电占总发电量的77．8％。目前我国已有浙江秦山核电站和深圳大亚湾核电站投入发电，今后我国还将建设4座核电站，到2010年使核电总量达到2000万千瓦。【**】
**又叫原子武器，通常指的是原**和**。**又叫热**。近年来出现了中**，它是一种小型的**。无论是原**、**，还是中**，它们都是利用原子核发生裂变或聚变反应瞬间放出来的巨大能量，对人员和各种目标起杀伤和破坏作用的武器。1．原**
它主要是利用**－235或钚-239等易裂变物质为燃料、进行裂变链式反应制成的**。最初把易裂变物质制成处于次临界状态的核燃料块，然后用化学**使燃料块瞬间达到超临界状态、并适时用中子源提供若干中子，触发裂变链式反应而产生核**。2．**
它主要是利用氘、氚等轻原子核的热核聚变反应原理制成的**。要发生自持热核反应，必须达到高温、高密度条件。这个条件目前都只能由原****来实现。因此**必然包含两个部分：初级和次级。初级是为创造自持热核反应条件而设计的**，即核裂变的链式反应装置。裂变**释放能量使核聚变材料获得高温、高密度条件。次级是热核聚变装料，它能在高温、高密条件下产生热核反应，释放出大量能量和中子，这是**的主体部分。**的巨**主要来自热核聚变释放的能量。3.中**
中**是以高能中子辐射为主要杀伤因素、且相对减弱冲击波和光辐射效应的特殊设计的一种小型**。**的杀伤因素，主要包括冲击波、光辐射、早期核辐射、核电磁脉冲和放射性沾染。早期核辐射是核**最初几十秒钟内放出的中子流和γ射线。中**主要以此达到杀伤效果。1枚1千吨当量的中**，在距离爆心800米处的核辐射剂量，为同样当量纯裂变武 器的10倍左右，其**释放出的能量分配大致为早期核辐射40%，冲击波34%，光辐射24%，而放射性沾染只有2%。因此，和同当量的普通**相比，中**使用后留下的环境污染问题是比较轻微的。中**在战争中的使用有以下几个特点：
第一，它适合用于攻击对方装甲部队和有生力量。快中子具有很强的贯穿辐射效果，例如100毫米的钢板可以将γ射线减少90%，但对中子则只能减少30%左右，而且被减弱的中子还会产生次级γ射线。一般认为，防护装甲厚为200毫米的坦克，在遭受中**攻击时，车内中子剂量约为车外的一半。例如在开阔地面上，1千吨当量中****后(取最佳爆高)，700米距离上的中子剂量约为170**(注：**：核辐射剂量国际单位，每1千克受照物质吸收1焦耳核辐射能时，其核辐射剂量称为1**)，车内即为约85**。根据美军制订的核辐射损伤标准，此时坦克成员会在5分钟内失能，均不能执行任何消耗体力的任务，人员在1至2天内死亡。虽然各先进的坦克生产国都已经研制和装备了对中子有一定屏蔽能力的防中子衬层和复合装甲，但一来战后早期主战坦克，例如m48和t-54都没有此种装备，二来这种装甲只是在一定程度上减小了中**的杀伤半径，并不能从根本上解决中**的威胁，且装甲部队并不是只由坦克组成，大量的辅助车辆和坦克以外的装甲战斗车辆，依旧会在中**的杀伤效果下迅速瘫痪，导致装甲部队最终丧失战斗力。中**对地面暴露人员的杀伤效果也很显著。值得一提的是，由于中子和γ射线在通过大气时会发生散射，因此在其杀伤半径内，人员即使躲在高地反斜面处也会受到一定剂量的辐射，具体强度视高地坡度和距离而定。以万吨级触地核**的数据为例(此时早期核辐射强度与千吨级中**相似)：山高15～27米，坡度为19～23度，在1200～1300米距离上，位于山顶的两只狗均发生了重度放射病，而同距离位于山反斜面的狗仅患中度或轻度放射病。从万吨级原**空爆得到的数据表明，30度左右的高地对早期核辐射的屏蔽效果约能达到一半。这并不影响中**的使用，例如1颗某当量的中**，原本在1200米距离上可以达到8～9**的辐射剂量，人员受辐射后发生极重度急性放射病而失能，半数以上将在几周内死亡。即使有山体屏蔽，人员只受到4～5**左右剂量的辐射，也会发生重度放射病，基本失去战斗力，对受辐射人员虽然有生死差别，但对战斗进程不产生影响。应该指出的是，和普通**相比，中**更适合用于本土作战。由于中**的光辐射、冲击效应都比较小，对民间建筑物和基础设施的破坏也就较小。而中**产生的放射性沾染远小于普通**，爆后经过较短时间(具体随爆高和气象条件而定)，核爆区域就可以供人员正常生产生活，几乎不会导致因污染造成的“战争后遗症”。因此，中**被认为最适合在本土使用。美国最早研制中**的初衷之一，就是为了执行本土防空任务。冷战后期，以美国为首的西方集团在“铁幕”西侧的德国领土上，也布置有大量中**，并制订了相关使用计划。第二，它不易爆后防护。一般来说，核爆发生后，爆区附近人员会在发现核**闪光后进行主动防护，比如迅速卧倒，穿戴防化器材等，这样可以在一定程度上减弱甚至大大减弱冲击波、光辐射和放射性沾染的效果。但中**则不同，由于γ射线是以光速向四周传播的，中子的速度也可以达到每秒几千千米甚至几万千米(依据中子质量不同而有所差别)，当中**杀伤半径内人员看到核**闪光时，也就已经受到了早期核辐射作用，再行防护亦无济于事。第三，它的投送工具比较灵活。中**的当量一般不大于3千吨**。这是因为中子在稠密空气中射程有限，增加中**的当量并不能使中子杀伤半径明显增大，但却会使冲击波和光辐射的杀伤范围迅速增大，最终导致中**的强辐射特性丧失。故相对来说，中**的体积小，重量轻，投送工具比较灵活。在上世纪80年代的技术水平下，美国就已经研制有203毫米和155毫米的中子炮弹，且只要能够携带225千克级别**的战术飞机，也能够携带中**。各种战术**更大都能够使用中**战斗部。因此，中**便于较低级别单位装备和使用，适合用于各种战术目标。在核条件下的登陆战役中，中**具有多种不同用途。首先，可以结合其它武器，对防御方机场设施、港口锚地、重兵集群进行核突击。打击对方机场设施，是争夺制空权必不可少的步骤。中**虽然破坏机场设施硬件的能力不如普通**，但它可以大量杀伤对方机场人员，如飞行员和...