原子弹为什么要选择用U235(也可以用钚239)?
因为U235容易发生裂变。
当你用一个中子去轰击U235的时候,U235增加一个中子,就会变成U235的同位素U236。
U236是无法稳定存在的,所以几乎在同时,U236就会分裂成为另外的两个元素:氪92和钡141,并释放出2-3个中子和大量的能量。
然后,释放出来的中子又去轰击其它的U235,这样就形成了链式反应,释放出大量的能量。
绝大多数的其它元素都没有U235和钚239的这两个重要特点:
1、不容易发生裂变;
2、不会释放中子。
比如,你用一个中子去轰击碳12,那么就可能变成碳13,不会发生裂变,也不会释放中子和能量。
这就是为什么原子弹要选择U235和钚239的主要原因。
下面就到了我们今天的核心部分了。
前面我们说过:如果把原子比喻成地球,那么原子核只相当于1个直接300米的球,中子相当于一个直接10米的球,所以想要让中子击中原子核是非常困难的。很可能会出现一个中子轰中一个U235后释放出来的中子轰击不到其它的U235,那样释放出来的能量就非常的少。
比如下图:中子击中几个U235以后,就再也碰不到其它的U235了,反应就终止了。这个时候,铀块就只能发热而不会爆炸。
如何解决这个问题?
最简单的办法就是增加U235的数量:当U235的数量越多,那么中子碰到的几率就越大,就越容易发生爆炸。
比如,下面图中增加了U235的数量,中子轰击到的U235就增加了很多。