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原子弹算力到底算的是什么

发布时间: 2022-05-31 04:15:45

① 原子弹爆炸当量是什么它是怎么测量的

科学技术上指与某标准数量相对应的某个数量,如化学当量、热功当量、核装置的梯恩梯当量.
假如原子弹是1万个梯恩梯(TNT)当量,那么这个原子弹爆炸产生的威力相当于1万吨梯恩梯爆炸产生的威力

核武器是迄今人类制造的杀伤破坏威力最大的武器。核武器的杀伤破坏作用是其爆炸瞬间释放的巨大能量转化出的多种杀伤破坏因素造成的。这些杀伤破坏因素分为两类:第一类作用时间仅为数十秒,称为瞬时杀伤因素,包括光辐射、冲击波、早期核辐射、核电磁脉冲等4种;第二类作用时间可持续几天甚至更久,主要是指爆炸产物的放射性沾染:

1.光辐射

光辐射就是核爆炸时从温度高达数百万、几千万度的火球辐射出来的光和热。它可造成人员皮肤烧伤、视网膜烧伤、闪光(致)盲;如果炽热的空气被吸入还可造成呼吸道烧伤。光辐射还能使木、棉、橡胶、塑料制品熔化、碳化、燃烧,使火药燃烧、熔化;还能引爆炸药,引起火灾。

2.冲击波

冲击波是爆炸瞬间形成的高温火球猛烈向外膨胀、压缩周围空气形成的高压气浪。它以超音速向四周传播,随距离的增加,传播速度逐渐减慢,压力逐渐减小最后变成声波。冲击波的直接杀伤是通过超压挤压人体内脏和听觉器官,及其动压使人体抛出,撞击地面或其它物体造成的。间接杀伤是指被冲击波破坏的物体(如倒塌的房屋)或抛射的物体作用于人体造成的损伤。冲击波也能破坏工事、建筑物和武器装备。

3.早期核辐射

早期核辐射是指核爆炸前十几秒内放出的r射线和中子流。前者以光速传播,后者速度也可达每秒数千米至几千万米,两行均有很强的穿透能力。早期核辐射能引起人员、牲畜的放射病。

4.核电磁脉冲

核爆炸瞬间释放的r和X射线与周围的分子、原子相互作用产生大量带电粒子,这些粒子高速运动,在爆心周围形成很强的瞬时电磁场,并以波的形式向四面八方扩散传播,这就是核电磁脉冲。核电磁脉冲场强很高、频谱很宽,传播速度快(光速),作用范围比光辐射、冲击波和早期核辐射大得多。它能在导体中感生出很大的瞬时电压和电流,干扰或破坏无防护的电子设备、电路和元器件。

5.放射性沾染

核爆炸产生的放射性沉降物质对地面、水、空气、食品、人体、武器装备等造成的污染,称为放射性沾染。对于暴露的人员,放射性物质的各种射线将使其患放射病。放射性沾染通过空气、水或食物进入人的口、鼻、体内组织,也会引起放射病。

6.核武器的综合杀伤破坏作用

核爆炸时上述各种杀伤破坏因素几乎同时发生,因此,其对人员和武器装备的杀伤破坏往往是多种因素综合作用的后果。

7.核武器的威力

核武器的杀伤破坏作用与其威力直接相关。描述核武器的威力经常使用两种参数:

(1)核武器的威力

核武器的威力指爆炸时释放的总能量,通常用TNT当量(梯恩梯当量)度量。它表示产生同样能量所需的TNT炸药的重量;常用吨、千吨或百万吨TNT当量表示,有时简称“当量”,1吨TNT炸药爆炸释放的能量约为4183兆焦。外军现装备的核武器已形成不同威力的完整系列。特大当量核武器,如前苏联的SS一9型洲际战略导弹,单弹头当量为2500万吨;最小的核武器,如美国的w54特种核地雷,当量仅为10吨。

(2)核武器的比威力

核武器的比威力是其威力与弹重的比值,单位是吨TNT当量/千克或简称吨/千克。比威力是核武器研制水平的标志,该值越高,研制水平也越高。

1945年美国投在日本的两枚原子弹比威力值为0.3~4.5吨/千克。1989年美国生产的三叉戟2型D5/MK5 潜射导弹的w88型核弹头,当量为475万吨,比威力达2.35千吨/千克。

目前,某些核武器已具有“当量可调性”,即同一枚核弹,其威力可在一定范围内变动。例如美国的B61核航弹,其当量有4种,调节范围为0.5~34.5万吨,可根据战术需要直接在载机上灵活调节。

三、核武器分类

(一)核武器从释放能量原理的角度划分,可以分为裂变核武器与聚变核武器:

1、裂变核武器(原子弹)

一个重原子核(如铀235,钚239)分裂为质量相接近的两个或几个较轻的原子核,称为核裂变。利用铀235或钚239原子核的自持裂变链式反应原理制成的核武器,称为裂变核武器,通常称为原子弹。

平时,原子弹中的铀235和钚239裂变装料处于次临界状态,不会产生核爆炸。起爆时利用常规炸药爆炸使次临界状态的裂变装料在瞬间达到超临界状态,产生自持裂变链式反应并将反应能量以爆炸形式瞬间释放出来。

按起爆方式,原子弹可分为枪式和内爆式两种。前者的核装药由若干块处于亚临界的铀235或钚239组成。化学炸药爆炸使其合拢,达到超临界状态,实现核爆炸。后者是利用化学炸药爆轰,通过内爆压缩处于亚临界状态的裂变材料,使其密度加大而达到超临界状态,实现核爆炸。

2.聚变核武器(热核武器,氢弹)

轻原子核相遇,聚合成为较重的原子核,称为核聚变。聚变反应必须在极高温度(几千万度)下才能发生,因此又称为热核反应。聚变反应释放的能量高于裂变反应,1千克氘(符号:D)、氚(符号:T)混合物完全聚合释出的能量是1 千克铀235裂变能量的四倍多。

利用氢的同位素氘、氚等轻原子核的聚变反应原理制成的核武器称为热核武器或聚变武器,通常称为氢弹。目前热核反应的条件只能由原子弹爆炸来提供。因此目前氢弹都用原子弹作为引发聚变反应的“扳机”,又称为“初级”。氢弹内发生热核反应并用高能中子诱发重核裂变的部分称为氢弹主体,又称次级。氢弹的初级和次级按特定的组合方式装在同一弹壳内。

3.中子弹(加强辐射弹)

以高能中子为主要杀伤因素而相对减弱冲击波和光辐射效应的核武器,称为中子弹,或“加强辐射弹”,或“弱冲击波强辐射弹”。

中子弹是一种小型、低当量氢弹,它以氘和氚为聚变材料,以尽可能低的核裂变当量弹为“扳机”,使其中子辐射大大增强,冲击波、光辐射和放射性沾染均相对减弱。据测算,1 枚当量为1千吨的中子弹,在150米高度爆炸时,其瞬时核辐射杀伤半径可达800米,对坦克乘员的杀伤相当于1枚当量为1万吨的原子弹,而冲击波对建筑物的破坏半径约为550米,不及该原子弹的1/2。

中子弹扳机的特点是利用较少裂变材料就能放出较多能量以满足氘氚聚变反应所需的高温。其技术关键一般说来是:用临界质量小的钚239代替铀235,使装料减少到1/3;在裂变扳机中加入少量氘氚混合物。中子弹爆炸过程大致如下:首先是化学炸药爆炸引发钚239的裂变反应;然后钚239的裂变反应引发“扳机区”氘氚混合物的聚变反应,产生大量高能中子,促进钚239的裂变,放出更多中子并进一步提高“扳机区”的温度。此过程称为“中子反馈”;中子弹用的此种扳机称为“加强原子弹”;最后裂变反应产生的高温高压引发聚变材料区氘氚的聚变反应。

中子弹是一种战术核武器,能有效地杀伤人员和对付装甲集群目标,其对建筑物和武器装备的破坏作用很小,放射性沾染也很轻。适合于本土防御作战使用。

(二)核武器从作战使用目的角度划分,可以分为战略核武器、战术核武器与战区核武器;从运载(投送)方式角度分类,可以分为核导弹、核航弹、核炮弹、核深水炸弹、核地雷、核鱼雷、核水雷等:

核导弹是装有核弹头的导弹,可从陆上、空中、水面、水下发射。按照其作战使用目的可分为战略核导弹和战术核导弹两类。

核航弹是装有核装置的炸弹,一般由飞机投掷并利用降落伞减速保证投弹飞机的安全。世界上仅有的实战使用核武器就是1945年8月美国投放在日本广岛和长崎的两枚核航弹。

核炮弹是用火炮发射的核装药炮弹,常作为战术核武器使用。例如美国XM一785型155毫米榴弹炮的核弹头,威力为2000吨TNT当量。

核地雷是装核装药的地雷,用于打击集群装甲目标,可在敌主攻方向的狭窄地段炸出大坑,形成大面积污染,遏制敌坦克、机械化部队的进攻。一枚2000吨当量的核地雷可摧毁距爆心200米范围内的坦克和260米范围内的装甲车。

核鱼雷是装有核装置的鱼雷,由潜艇携带,用于攻击大型水面舰艇、舰队、商船队及港口、基地、大型海岸工程等目标。美国MK一48一5鱼雷就有核装药型。

核深水炸弹(核深弹)是装有核装置,用于攻击潜艇等水下目标的炸弹。一枚1万吨TNT当量的核深弹在水下爆炸可将距离1千米以内的潜艇击沉或严重破坏。美国核深弹仍在服役。

核水雷是装有核装药的水雷,用于毁伤敌方舰船或阻碍其行动。1~2万吨的核水雷爆炸能使700~1400米处的舰船遭到中度损伤。

(三)几种国外拟研制、发展的核武器

1.核定向能武器

以核爆炸能作为动力源的定向能武器,称为核定向能武器。这类武器利用核弹释放的巨大能量激励或驱动产生高能的激光束、粒子束、电磁脉冲、等离子体等,并使其定向发射,固而可有选择地攻击目标,能量也更集中,具有可控的特殊杀伤破坏目的。

核定向能武器主要有以下几种:

(1)核激励X射线激光器

用核爆炸产生的巨大能量激励激光工作物质,使其产生X射线激光的装置,称为核激励X射线激光器,这种激光器的机理试验已在80年代中期进行,目前尚未制成武器系统。这种激光器若能研制成功,则将具有重量轻、可瞬时发射等优点。它只能在高空使用,其可能的用途是摧毁来袭的大规模齐射核导弹,也可能用于打击天基平台。

(2)核电磁脉冲弹

利用在大气层以上的核爆炸,使之产生大量定向或不定向的强电磁脉冲,以毁坏敌方的通信系统等的核武器,称为核电磁脉冲弹,或EMP弹。它是美国正在研究发展的“第三代核武器”的一个重要组成部分,尚处于探索、预研阶段。

其作用可举例如下:一枚威力为百万吨TNT当量的普通氢弹在高空爆炸,在其所能覆盖的地球表面上(爆高为400千米的核爆炸,其覆盖半径为2200千米),最大的电场强度可达1~10万伏/米,频谱主要范围为1万至1亿赫兹。这样强的电磁脉冲作用到电子系统、设备、通信系统中,可产生很高的瞬时感应电压与电流,从而造成毁坏或瞬时电磁干扰。

2.其它核武器

(1)冲击波弹

一种以冲击波效应为主要杀伤破坏因素的特殊性能氢弹。其确切名称是减少剩余放射性弹,简称RRR弹。

1980年,美国宣布已研制成功冲击波弹,并称这种弹的放射性沉降要比同威力纯裂变武器降低一个数量级以上,且光辐射破坏效应也显著减少。

冲击波弹的杀伤破坏作用与常规武器相近,能以地面或接近地面的核爆炸摧毁敌方坚固的军事目标,且产生的放射性沉降较少;爆后不久,己方部队即可进入爆区。因此,比较适合在战场上使用。

(2)感生放射性弹

利用核爆炸释放的中子照射某些添加的核素(如钴一59,或锌一64),感生大量半衰期较长的放射性同位素,从而增强放射性沾染的核武器。

② 中国原子弹和氢弹是算盘计算的吗

不全是.
因为涉及到大量的微积分计算,而中国又没有计算机,只好由中科院发动很多人员,进行分步计算,使用算盘.
最终结果,再由极少量进口的手摇计算机进行验证计算.
那是被逼出来的,实在没有办法的办法.

③ 制造原子弹为什么要大量计算

制造原子弹要大量计算的原因:维持链式反应的临界质量,这与铀的丰度、半径、质量、起爆方式等都有关系,都要通过计算。

维持链式反应的临界质量,这与铀的丰度、半径、质量、起爆方式等都有关系。这部分计算是非常难的,因为这些方程往往是一些多维偏微分方程。偏微分方程在代数上是无法求解的,只能通过数值的方法进行计算。

计算过程也非常复杂,他们必须通过矩阵利用递归方式求出近似解。为了得到更精确的解,叠加的精度必须足够小,但这也造成了工作量的增加,因为必须经过更多次数的循环才能收敛。

原子释放核能有两种方法:核裂变和核聚变,原子弹使用的就是核裂变。在核裂变中,通过中子轰击使一个较大的原子分裂成几个较小的原子,同时质量发生损失而转换成能量。

原子弹使用的主要材料是铀。铀在自然界中主要存在铀238和铀235两种同位素,其中铀235仅占0.7%。铀235是裂变的主要材料,当它受到中子的轰击时,它便会分裂成钡和氪并释放能量,同时释放出2~3个中子继续撞击其它铀235。在这样的往复循环之下,原子弹发生核链式反应,产生巨大的能量。

④ 中国第一颗原子弹真的是算盘算出来的吗

不是,当时条件艰苦计算机运算速度慢,因此很多数据是人工计算的,包括使用算盘。但并不是全部使用算盘计算的。

⑤ 原子弹能够产生多大的能量原子弹的原理是什么

原子弹能够产生多大的能量?原子弹的原理是什么?原子弹的另一个名称是裂变弹,和聚变弹(氢弹)一起统称为核武器!尽管核武器将两者统一在了一起,但裂变弹的原理和聚变弹是完全不一样的,甚至完全相反,但事实上两者却还得携手合作完成终极能量爆发过程!

即使如此,在原子弹内的核材料被炸散之前参与裂变的比例仍然很低,比如广岛原子弹的核装药大约是64千克铀235,但只有不到1千克的核材料参与了裂变,最终产生的质量亏损约1克不到,但其释放的能量约相当于2万吨TNT,当然有兴趣的各位也可以根据质量亏损约0.0945%以及爱因斯坦的质能公式计算下具体的当量!

⑥ 原子弹的原理

原子弹是利用重核裂变瞬间释放出巨大能量,引起杀伤破坏的武器。原子弹里用于裂变的材料是铀或钚两种元素的同位素——铀-235或钚-239,它们的原子核在接受到一个中子后,就会分裂成大小、重量差不多的两个原子核,同时释放出约200MeV的能量。举例来说,铀裂变有时产生氪(36号元素)和钡(56号元素),反应方程式为:235U+n—→236U—→140Ba+93Kr+3n。这个能量差不多能使你肉眼能看到的最小的沙粒跳一下了。相比之下一个碳原子燃烧产生的能量只有4.1eV(200MeV=200000000eV),仅是裂变能量的5千万分之一。
这只是一个原子裂变放出的能量,学过化学的人都知道,1摩尔铀-235里面有6.02×10^23个原子,也就是超过6千万亿亿个铀原子,总重235克。铀的比重和黄金差不多,所以1摩尔的铀也就和250克的金条差不多大,可以放在手心里。这些原子如果全部裂变的话,能量相当惊人,差不多相当于600吨煤完全燃烧所释放的能量。1kg的铀-235或钚-239完全裂变,释放出的能量大约等于2万吨烈性的TNT炸药爆炸的威力。
铀-235的原子核裂变时,还会放出中子,有时一个也没有,有时能达到6个,平均有2.5个。这就是说,一个中子引起的核裂变,会放出2.5个中子。而这些中子又会引起周围原子核的裂变,于是就会象雪崩一样引起一连串的原子核裂变,这个过程就叫链式反应。但是这些中子未必都会引起新的裂变,譬如由于原子核十分微小,所以中子不一定能接触到铀核,如果铀块不够大的话,有些中子就会飞出铀块,不能引起新的裂变。当然,铀块中的杂质也会吸收中子,使新的裂变不能进行。
能使裂变材料的链式反应能持续进行的最小的体积称之为临界体积,这时它的质量成为临界质量。临界质量和裂变材料的种类、纯度、密度以及几何形状密切相关,如果材料包裹以中子反射材料的话,还可以降低临界质量。据网上说一般球形纯铀-235的临界质量约为50kg,δ相钚-239则为15~16kg;而加装中子反射材料后,铀-235的临界质量只有15kg了,而δ相钚-239则只有10~11kg了。之所以材料加工成球形,是因为体积一定时,球形表面积最小,中子泄漏也就减少了。

⑦ 原子弹公式

原子弹(核裂变弹)的原理
I.原理: 原子核裂变链锁反应

以下的原子核裂变理论皆以核的液滴模型(Liquid Drop Model)为基础:

Z:原子序数或质子数(Atomic number or proton number)
A:质量数(Mass number)

所有Z2/A大於约等於45的极限值的核素(Nuclide),由於库仑排斥力(Coulomb repulsion)
的作用超过表面张力的作用,都有可能自发地产生裂变.Z2/A叫做"裂变参量".
对於Z2/A<45的核素,如235U(Z2/A~36),裂变不会自发产生,而需要有一定的活化能-
即是,使核达到会进行裂变的某激发态(Excited State)所需的能量.
原则上,只要在一充分高的激发态,任何原子核都可以进行裂变.活化能的作用
是使像一个液滴的原子核产生变形和振荡,直到变成一个哑铃形状并导致分裂为止.
在由中子引起的裂变中,活化能来自打到靶核上中子的动能和中子进入靶核内放出
的结合能:

活化能(Activation energy) = 中子动能(Neutron kinetic energy) + 结合能(Binding energy)

为使裂变成功,所需最小的入射中子动能叫"中子裂变门槛"或简称"裂变门槛".
如果结合能大於活化能,裂变门槛就小於零,即裂变可由动能近於零的热中子
引起.具有这种性质的原子核叫做"易裂变核".三个最重要的易裂变核是233U,
235U及239Pu.一般的规律是,具有奇数个中子的核素为易裂变核或有较低的
裂变门槛,而具有偶数个中子的核素有较高的裂变门槛.

靶核 复合核 裂变门槛(MeV)
232Th 233Th 1.3
233U 234U < 0
234U 235U 0.4
235U 236U < 0
236U 237U 0.8
238U 239U 1.2
237Np 238Np 0.4
239Pu 240Pu < 0

裂变过程之所以一经发现就引起人们的极大注意,主要是因为两点:

1.裂变中每个原子核放出的能量比当时已知的任何一种核反应大十倍以上.

2.由中子引起的裂变中重新又放出一个或以上的中子,显示了链锁反应进行的
可能性.

II.条件: 把易裂变物质从次临界状态瞬速转变到超临界状态

考虑一个由235U,238U及其他物质组成的系统. 设v是235U每次裂变所放出中子的
平均数,P是所放出中子在系统中被吸收而不漏泄出去的机率,q是中子被铀吸收而
不是被其他物质吸收的机率,f是被铀吸收的一个中子能引起235U裂变的机率,那麼
系统的有效增殖系数:

ke=kP=vfqP (1)

便是每个中子在系统内完成一次循环后增殖成的平均个数,式中

k=vfq (2)

是当系统很大,可以不计中子的漏泄(P=1)时的增殖系数之值. 注意,k只与系统中材
料的构成有关,而和它的形状及尺寸无关.当

ke=1 (3)

时,系统处於临界状态(Critical state),这时的尺寸叫做临界大小.
ke>1 时,系统处於超临界状态, ke<1 时,系统处於次临界状态.
因此,(3)式叫做系统的临界条件. P则直接和系统的形状,尺寸以及中子在系统中的
平均自由程有关.

1.系统尺寸相对於中子的平均自由程越大,同时系统形状越接近球形(即表面积对
体积之比越小),系统中产生的中子就越难泄漏出去,机率P也就越接近一;

2.系统中除铀以外的物质吸收中子越少,机率q越大;

3.机率f则随铀中同位素235U含量的增加而变大.

如果假设各种物质在系统中均匀分布,N5,N8,及N'分别为每单位体积中235U,238U
及其他物质(看成一种平均等效核素)的原子核数目,而A5a,A8a,及A'a分别为它们
各自吸收中子的截面, A5f为235U的裂变截面.则可写出机率q及f的表达式如下:

q=(N5A5a+N8A8a)/(N5A5a+N8A8a+N'A'a) (4)

f=N5A5f/(N5A5a+N8A8a) (5)

可见, q确随N'A'a的减小而增大, f确随比值N5/N8的增加而变大.机率P的表达式更
麻烦一些.如果假设系统中所有中子都具有同一速度,那麼就可从理论上得到下列
结果:

P=1/(1+B2M2) (6)

式中M是中子在系统中的"徙动长度",大约正比於中子的平均自由程:

l=1/(N5A5+N8A8+N'A') (7)

B叫做系统的"拉氏参数",与系统的形状和大小有关.若系统为球形且具半径R,则近
似有:

B=p/R (8)

从(1),(3)及(6)式可以得到在临界状态时的关系:

k=1+B2M2



B2=(k-1)/M2 (9)

於是用(8)式可求出的临界半径:

Rc=pM/(k-1)1/2 (10)

及临界体积:

Vc=(4p4/3)M3/(k-1)3/2 (11)

而临界质量则等於rVc,这里r是系统中物质的平均密度. 如果设法让系统很快从次
临界状态转变到超临界状态,系统中的中子就会很快增殖并在很短时间内使大量235U
裂变,放出大量能量,引起核爆炸.这就是原子弹爆炸的原理.

使系统很快从次临界状态转变到超临界状态的办法有两个:

一个是将两个次临界但距临界不太远的子系统,譬如两个半球块,从相隔一个距离(有
这距离时,整体还处於次临界状态)很快并到一起,并拢成一个球,使整个系统变到超临界;

另一个是将一个在常密度下是次临界的系统很快压到高密度,而达到超临界.

前者叫压拢型,后者叫压紧型.压拢型由次临界向超临界的过渡是显然的.

至於压紧型,现在根据(11)式讨论一下一个系统,譬如说一个球,在压紧过程中是如何
从次临界变到超临界的:

由於增殖系数k只和材料性质有关,所以在压紧过程中保持不变,变化的只是材料的密度p
和每单位体积的原子核数目N.设压紧后r和N分别变成了br和bN (b>1),则由於徙动长度M
和N成反比,所以从(11)式知道,临界质量由rVc变成了rVc/b2,便可使系统通过压紧从次临界
变成超临界状态.

开始引发裂变链锁反应的中子,可以由铀的自发裂变提供.

注: 由於可进行裂变链锁反应的同位素235U的含量只占天然铀的0.7%,其余都是不能参
与链锁反应的238U,因此我们需要用人工方法把235U的浓度增加,使之变为"浓缩铀",
才能使用.

经过计算后,如235U的浓度是100%,而235U又被制成球形,则临界质量约等於20kg.
即是说,如果用压拢型的方法,只要把235U的质量瞬间增加至超过20kg,便能引起核爆.
在实际引爆时,先把两个铀半球块(每个重超过10kg)放在一个空心圆筒内的两端,然后
在每个铀半球块后安装一些炸药 e.g.TNT,这样只要同时引爆这些炸药,两个铀半球块
便会以高速冲向圆筒的中心,并结合成一个超过临界质量的铀球,引发核爆!
投在广岛的Mk1型原子弹,就是压拢型的.

投在广岛的Mk1型原子弹,代号为"小男孩(Little boy)"

至於压紧型的引爆方法,是先把炸药制成数块炸药片,然后均匀贴在重量仅少於
临界质量的铀球上,只要同时引爆这些炸药片,使铀球向球的中心挤压,铀球便能
瞬速转变到超临界状态,引发核爆.
投在长崎的Mk3型原子弹,就是压紧型的,不过它不是使用235U,而是用239Pu作为
裂变原料.239Pu的好处是临界质量比235U小,只有8kg.

投在长崎的Mk3型原子弹,代号为"肥仔(Fat man)"

长崎原子弹的构造:

⑧ 我们的核武器是用算盘算出来的吗

我们第一颗原子弹爆炸的数据真是用算盘算出来的?背后还有两功臣!

算盘打出来的原子弹?
相信很多朋友都在很多文学和影视作品里,中国科学家在研究“两弹一星”时都是拿着算盘进行计算,但事实上这并不是实际情况,要知道核武器那种复杂的计算是根本不可能用算盘就能完成。

其实中国的原子弹和氢弹在理论设计时一直都在用着国内性能最先进的电子计算机。1958年中科院研制出中国第一台半导体大型计算机103机(每秒运算2500次),1959年运算速度达到每秒1万次的104机也研发成功,并立即投入了原子弹的理论计算工作。除了北京,当时位于上海的华东计算所也是中国核武器理论的计算重镇,特别是所内的J501计算机(运算速度为每秒5万次),更是堪称中国突破氢弹理论设计瓶颈的“大功臣”。
其实华东所的J501计算机原本是于敏用来研究加强型原子弹的,真正用于突破氢弹原理的反而是北京中科院的119计算机。由于第一颗原子弹试爆后美苏对华核讹诈不断加剧,中国科学家们在迟迟无法突破氢弹原理的情况下,被迫先搞一个威力在100万吨TNT当量的加强型原子弹来给国家“壮声势”(当时把这一目标简称为“1100”)。但在1965年10月的一次计算中,由于组员把密度参数填错了,J501计算机意外得出了一个威力高达300多万吨TNT当量的“氢弹”结果,这时于敏等人才发现:设计氢弹,原来最重要因素之一是大幅提高热核材料的密度。之后经过1966年底程开甲参与的氢弹原理试验,中国被证实确实突破了氢弹技术,这也是在1967年的全当量氢弹试验中中国敢于直接空投氢弹试爆的原因所在。

中国当时设计原子弹和氢弹的重要技术指标是能被轰6甲轰炸机携带,但1969年3月中苏“珍宝岛”事件发生后,由于中国面临苏军可能大规模入侵的危险,考虑到战术核武器是消灭苏军坦克集群的最佳利器,中国又提出将便于突防的强5飞机改造为空投小当量战术核武器的运载机。南昌飞机厂以于登根为首的“119”设计组,仿照当时美军F-4“鬼怪II”战斗机挂载AIM-7“麻雀”空空导弹的半埋式机腹弹射式挂架的结构形式,也将强5飞机的内置弹舱改造为了向内凹入的半埋式弹舱,而氢弹则以半埋半露的方式挂在了强5飞机的机腹挂架上,挂架上则安装有两个以火药爆燃弹作为挂弹钩的推脱装置,从而确保氢弹不会撞到强5飞机上。

强5飞机采用的是一种特殊的上仰投弹方式,即飞机在接近目标区时,改为以45度角向上急速爬升至1200米高度投弹,氢弹以抛物线弹道落向目标,而强5飞机则以一个半跟斗机动动作,迅速向反方向加速飞行脱离。但即使这样,也不过仅仅多争取到一分钟而已。1972年1月,中国空军空五师飞行员杨国祥驾驶一架强5甲飞机,成功投掷了一枚代号为“狂飙一号”的小型氢弹并爆炸。其实这次氢弹试验原本在1971年底就准备进行,当时杨国祥驾驶的0266号强5飞机由于挂弹架装置失灵而未能将氢弹甩投出去,还被迫带弹返回马兰机场,差点将整个马兰基地给炸毁。

⑨ 都说原子弹是算盘打出来的,这些前辈们到底在计算什么

首先要有一个认识,工程科技领域中的计算绝非我们小学中学所接触的知识那么简单。人工最复杂的计算有开方、三角函数等,但这些计算只要认真严谨都是可以人工计算的。

他仔细查阅了苏联专家提供的数据,又把小女孩们的运算成果检查了一遍,最后拍板定案:相信我们的孩子,她们没有错,我们的运算结果是正确的,问题出在苏联专家提供的数据上!


后来经过实践证明,周光召的看法完全正确,而苏联专家对犯下的错误不以为然。给出的理由是数据太多,有些是他记错了。

⑩ 中国第一颗原子弹的数据用什么计算出来的

说起我们的大炮仗,那真是无比自豪,当时第一颗原子弹的大量数据计算估计至少有80——90%都是手工计算的,因为那个时代根本没有PC,没有微型计算机,即使外国的计算机也都是很落后的老式的。我们的大量计算都是用中国最古老的算盘来计算的。
最后,核心的计算实在无法用算盘来计算,当时中国只有两台大型计算机,一台在北京中国科学院,一台在上海。据说一台计算机的占地面积就好几十平米大小,要想开机需要提前预热一天,都是电子管的,开机计算一天的电费就很昂贵,而且不能连续开机几天,否则就容易烧坏了。研制小组都是把最后最关键的数据拢到一起,汇总去的上海进行的计算。
后来,马上就要进行核爆的时候,上级问小邓有没有把握,小邓胸有成竹地说,该想的我都想到了,反复计算了七次,应该没有问题。结果,那可真是一炮而红。

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