美國的十字路計畫為1953年3月3日，美國將小男孩核子彈投到日本廣島之後的兩個月，美國國防部決定在大西洋進行二次核子彈試驗，目的是想知道核武器對建築物的破壞程度和輻射程度。
基本介紹
- 中文名：十字路計畫
- 時間：1953年3月3日
- 大西洋：二次核子彈試驗
- 目的：核武器對建築物的破壞程度
美國十字路計畫,核子彈爆炸原理,
美國十字路計畫
這枚核子彈的代號叫做貝克，核子彈爆炸掀起的水柱是十一公里，衝擊波範圍達三十幾公里，海面上的軍艦並沒有沉沒，核子彈爆炸也沒有產生連鎖反應。
核子彈爆炸原理
原子是由三個亞原子粒子。質子和中子結合成群集，就像太陽周圍的行星的核原子的電子軌道，而核（集中質量）。正是這些顆粒決定了原子的穩定性。
最自然的元素有非常穩定的原子，這是不可能的，除非由分裂粒子加速器轟擊。在所有的實踐目的，一個真正的元素，其可以相對容易地被分割的原子是金屬鈾。鈾的原子是非常大，因此，這是他們很難維繫牢固。這使鈾-235核裂變的一個特別好的元素。
鈾是一種重金屬，重於黃金，它不僅有任何自然元素的最大的原子組成的原子鈾比質子中子得多。這並不能提高自己的能力，分裂，但它確實有對他們的能力，以促進爆炸產生重要影響。
有兩種鈾的同位素。天然鈾同位素組成主要是鈾-238，它有92個質子和146箇中子（92 +146 = 238）。與此同位素混合，一會發現U - 235的0.6%的積累，它只有143箇中子。這種同位素，不同的U - 238，已經可以被分割，因此它被稱為“裂變”，並在製造核子彈有用的原子。作為了U - 238是中子很重，它反映，而不是像它的兄弟吸收同位素鈾-235他們中子。 ü - 238並沒有任何在原子反應的功能，但其性質提供作為中子反射炸毀構造為U - 235優秀的盾牌。這有助於防止之間有較大的U - 235的質量和它的'子彈'內的炸彈對口意外的連鎖反應。另請注意，雖然鈾-238不能促進連鎖反應，可以中子飽和，生產鈽（鈽239）。可裂變鈽，可用於鈾235的地方{儘管有一個不同的模型雷管，}在核子彈。
這兩種同位素的鈾自然放射性。笨重的原子分解過一段時間。如果有足夠的時間（超過10歲或以上）鈾，最終將失去這么多的粒子，它就會變成金屬鉛。然而，這個過程可以加速進行。這個過程被稱為連鎖反應。慢慢地，而不是瓦解，分裂的原子被強行迫使他們的方式進入細胞核中子。一個鈾-235原子是如此不穩定，從一個單一的中子打擊足以分裂它，從此帶來了連鎖反應。這可能發生，即使存在一個臨界質量。當發生這種連鎖反應，鈾原子分裂成兩個較小的不同元素，如鋇和氪，原子。
當一個U - 235原子分裂，放出的熱量和伽瑪射線，這是最強有力的形式輻射和最致命形式的能量。當這種反應時，原子的分裂也會發出兩個或兩個備用的`'中子，這是不需要做任何鋇或氪三個。這些備用中子飛行足夠的力量分裂出去，他們接觸到與其他原子。從理論上講，它是唯一一個需要分割的U - 235原子，並由此在其他原子的中子會分裂，這將更加分裂...等等等等。這種事態的發展不會發生算術，而是幾何級數。所有這一切將發生在百萬分之一秒。
的最低金額開始連鎖反應上面是超臨界麻薩諸塞州著名的實際需要，以方便民眾這個鏈反應後的物質的純度取決於描述，而是純粹的的U - 235，它是110磅（50公斤），但從來沒有鈾是相當純潔，所以將需要更多的現實。
鈾不是唯一的材料用於製造核子彈。另一種材料是元素鈽，其同位素鈽239。鈽是找不到自然（微量除外），並且總是從鈾製造的。只有這樣，才能生產出鈾鈽是處理通過一個核反應堆的U - 238。過了一段時間，強烈的輻射使金屬拿起額外的顆粒，使越來越多的原子轉成鈽。
鈽不會自動開啟快速連鎖反應，但這種困難是由有一個中子源，高放射性物質放出的中子比鈽本身克服。在某些類型的炸彈，一元素鈹和釙的混合物用於實現這一反應。只有一小片是必要的。裂變材料是不是在其本身，而只是作為一個以更大的反應的催化劑作用。
現在讓我們來談談在炸彈中使用的機制。各種單獨的成分，比如高度計，氣壓雷管，導爆頭，常規炸藥裝藥（S）和中子偏轉，鈾和鈽，鉛禁止和保險絲包括核子彈
1）高度計
一個普通的航空器上氣壓高度表使用了空盒氣壓表，這措施在不同高度的空氣壓力的變化類型。然而，在空氣壓力的變化，由於氣候可能產生不利影響高度表的讀數。這是更為有利用於提高精度的雷達（或無線電）高度表到達地面時，炸彈零。
雖然調頻，連續波（調頻連續波）較為複雜，它的準確度遠遠超過任何其他類型的高度表。喜歡簡單的脈衝系統，信號是從空中發射雷達（炸彈），彈離地面，並接待了炸彈的高度表回來。這種脈衝系統適用於更先進的高度表系統，只有信號是連續的，圍繞著諸如4200 MHz的頻率為中心。這個信號被安排在穩步增加200兆赫每間隔輟學之前回到其原來的頻率。
由於該炸彈後裔開始，高度表發射器就會發出一個脈衝在4200 MHz的開始。到了返回的時間，脈衝，高度表發射機將散發出更高的頻率。所不同的長短取決於脈衝已做了返程。當這兩個頻率混合電子，一個新的頻率（兩者之間的差額）出現。這種新的頻率值是衡量內置的微晶片。這個值是成正比的，由原脈衝走過的距離，因此它可以用來給實際高度。
在實踐中，一個典型的調頻連續波雷達今天會掃描每秒120次。它的範圍將可達10000英尺（3000米），超過20000英尺以上的土地和海（6000米），因為從水面反射聲更清晰。
這些高度計精度為5英尺範圍內較高的範圍（1.5米）。被認為理想的核子彈空爆往往是針對
一九八零英尺，這個錯誤因素不是巨大的關注。
2）空氣壓力雷管
氣壓雷管可能是一個非常複雜的機制，但對於所有的實際目的，它可以解釋很簡單。在高海拔地區，空氣中的較小的壓力。隨著海拔高度下降，空氣壓力增大。一個非常簡單的薄金屬片磁化可作為一個空氣壓力的導火線。所有這一切都是需要的金屬條是有一個中心，在非常薄的金屬鍛造泡沫和它放在下面的電接觸，這將觸發常規炸藥爆炸直接。在設定到位帶，推動泡沫，以便它會倒。
當空氣壓力達到預期的水平，磁泡將彈回原來的位置和罷工的聯繫，從而完成電路，掀起了炸藥（s）。
3）起爆頭
導爆頭（或負責人，就是否鈾或鈽炸彈是被用來作為一種模式而定）是在常規炸藥（s）坐在類似於標準問題雷管。它只是作為一種催化劑帶來更大的爆炸。該設備的校準是必不可少的。太小引爆頭只會造成巨大的啞彈，將雙倍的危險，因為別人的必須解除武裝，重新適應另一頭引爆炸彈。 （一補充措施的不適來自於知識的常規炸藥可能有足夠的力量引爆放射性金屬焊接。這將導致超臨界質量，可以在任何時間去了。）導爆頭部會收到來自電荷無論是空氣壓力的雷管或雷達高度表的協調雷管，根據所使用的系統類型。
4）常規炸藥裝藥（s）
這種炸藥是用來介紹（和焊接）鈾量較小，更大數額的炸彈內的房屋。 [需要的壓力大小來實現這一點是未知的，是由政府劃分的國家安全的理由]
塑膠炸藥在這種情況下最好的工作，因為他們可以被操縱，使既有鈽鈾炸彈，炸彈引爆。一個非常好的炸藥是尿素硝酸鹽。
5）中子偏轉
中子偏轉是由純粹的鈾238。不僅是U - 238非裂變，它也有獨特的能力，回到他們的反映中子源。
的U - 238中子導流可以為2的目的。在鈾彈，中子導流作為一個保障措施，以防止被反彈從`子彈鈾質量相對遠離它下面的體積更大（反之 - 反之亦然）在一個偶然發生的雜散中子超臨界質量。鈽彈中的中子導流實際上有助於鈽楔子挽留`反映'回的流浪粒子的裝配中心的中子。
6）鈾和鈽
鈾-235是非常難以提取。事實上，對於每25000鈾礦是從地球上開採噸，只有50噸的鈾金屬精製而成，可以說，和99.3%，金屬是U - 238，這是太穩定，作為一個積極的使用代理人在原子爆炸。為了使事情變得更為複雜，不是普通的化學提取可以分開，因為這兩個鈾-235的兩種同位素和U - 238具有相同的化學特性恰恰。唯一的方法，可以有效地分離鈾-235從U - 238是機械的方法。
鈾-235是略有下降，但只是輕微，比其對手，鈾-238輕。一個氣體擴散系統是用於開始兩者之間的同位素的分離過程。在這個系統中，鈾與氟相結合，形成六氟化鈾氣體。這種混合物，然後推進的低壓泵通過一系列極為精細多孔障礙。由於鈾-235原子的重量更輕，從而推進速度比鈾-238原子，但它們能穿透障礙更為迅速。作為一個結果，鈾-235的濃度變得更大，因為它先後通過各種障礙通過。經過幾千年的障礙的推移，六氟化鈾含有鈾-235的濃度相對較高 - 在反應堆燃料例2%的純鈾，如果進一步推動可能（理論上）中使用的收率可達95%的純鈾核子彈。
一旦氣體擴散過程結束後，鈾一定要精一次。磁分離提取的從以前的富民進程，然後實施進一步完善鈾。這包括四氯化鈾氣電充電，導演過去弱電磁鐵它。由於打火機的U - 235氣流較少受到影響粒子的磁拉力，他們可以逐步分離流。
繼前兩個程式，三分之一濃縮過程，然後套用到提取第二個進程。在此過程中，氣體離心分離機是帶進行動，進一步脫離其較重的反較輕的同位素鈾235。離心力分離其質量的兩種同位素鈾。一旦這些程式已全部完成，所有需要做的就是把裡面的彈頭，將有助於爆炸核子彈的鈾235的正確成型組件。
鈾-235的臨界質量的定義為純鈾110磅（50公斤）。
根據不同的提煉過程（ES）的使用時淨化隨著彈頭機制設計與高度，在它引爆的U - 235使用，爆發力的A -炸彈可以範圍從1千噸級（即相當於20兆噸1000噸TNT炸藥）（相當於20萬噸TNT的{其實點 - 一個三叉戟核潛艇進行儘可能多的破壞力為25第二次世界大戰}）。
而鈾是一種理想的可裂變材料，它不是唯一的一個。鈽可用於製造核子彈以及。通過內部的原子反應堆留下一個較長時間的U - 238的U - 238拿起額外粒子（中子特別是），並逐漸被轉化成鈽元素。
裂變鈽，但不容易鈾裂變。雖然鈾可以通過簡單的2個部分槍式裝置引爆，引爆鈽必須由更複雜的32個部分的還有一個更強的常規炸藥，一個驚人的速度和更大的常規炸藥包一腔同時觸發機制內爆。與所有這些要求也逃不過，推行精細鈹和釙這種金屬混合物，而所有這些行動正在發生的額外任務。
超臨界質量的鈽定義為35.2磅（16公斤）。超臨界質量的需要這種量可以減少到22磅（10公斤），數量較少的周邊與U - 238套管的鈽。
7）鉛禁止
領頭的盾牌的唯一目的是為了防止與其他機制的炸彈的炸彈干擾的有效載荷固有的放射性。該炸彈的有效載荷中子通量足夠強大，內部電路短路而引起的意外或過早爆炸。
8）熔斷器
保險絲是實施一項保障措施，以防止雙方的常規炸藥和核載荷意外引爆。這些引信是成立不久的`鼻子炸彈的表面，使他們能很容易地安裝炸彈時，隨時可以推出。保險絲是只安裝了炸彈前不久推出。代為安裝之前，時間可能導致的災難性的事故。 如果做到了這些，那么核子彈就有可能會爆炸，核子彈爆炸後，核子彈內部的軸235會轉變成衝擊波和光輻射，首先光輻射是殺光在爆炸有效範圍內的所有人，而衝擊波就是摧毀在爆炸有效範圍內所有的建築物，比如樓房和大橋，這些東西都擋不住核子彈的衝擊波的，要知道，一枚當量3萬噸黃色炸藥威力的核子彈爆炸後，衝擊波能滅掉一個紐約。還有，核子彈在海面上爆炸，光是水柱就有11公里高，也就是11千米高的水柱。厲害吧。
