为什么原子弹分为铀弹和钚弹？铀弹和钚弹相比分别有什么优势和缺点？

铀弹和钚弹主要是使用的弹芯的区别，铀弹弹芯使用铀235，钚弹弹芯使用钚239。

钚239，同位素衰减比较厉害，保存寿命短，另外还有一个重要原因是钚239加工困难，维护成本高。但是，钚弹可以做到体积小、威力大，主要是用作大吨位大当量的战略核武器。

铀235，用量多、体积大、但是后期保养相比钚弹简单，比较容易控制当量，比较适合做战术核武器。

铀弹，要比钚弹便宜2/3，但是毒性要比钚弹小一些，半衰期也比钚239长一个数量级，所以，铀弹比钚弹更容易储备，也更易于后期维护。

铀弹最大的优点，就是制造容易，但是 浓缩到武器级却很难，使用铀235，简单的枪式结构就可以造出原子弹。当年，美国在日本广岛投放的原子弹，结构并不复杂，64公斤的铀235，分成两个半球，当引爆装置爆炸后，将两个铀235的半球推动挤压在一起，引起了链式反应，反射层将反应出来的中子反射回去，继续参加反应，这样做的两个好处就是，一是提高铀235的使用效率，再一个就是延缓膨胀速度，尽可能的释放更多的能量。

钚239的好处就是容易提纯，但是却不容易引爆。在钚239里面，有一种物质叫钚240，它比钚239多出一个中子，这个中子是一个捣乱分子，它会提前引爆核弹。这也是钚239难以保存的主要原因，所以，钚239不能大块保存，否则非常容易自爆，这也是钚弹的最大缺点。

为什么原子弹分为铀弹和钚弹？铀弹和钚弹相比分别有什么优势和缺点？

原子弹也就是传说中最低级的裂变核武器，它的原理非常简单，都是将次临界状态的核装药通过挤压或者撞击达到超临界状态，从而发生链式裂变反应，根据撞击和压缩方式的不同，分为枪式和内爆式两种原子弹。枪式原子弹主要是利用TNT炸药将一坨小的核装药高速撞击至另一个大的核装药，二者结合从而使质量密度增加，从而达到超临界状态。而内爆式原子弹则是采用在核装药四周布置炸药，利用炸药冲击波压缩中心核装药的方式来提高材料密度，从而达到超临界状态。（枪式原子弹）

（内爆式原子弹）

虽然构型有两种，但是原子弹对核装药的属性是有一定要求的，为了让裂变产生倍增效应，首先要求材料受到中子撞击后能够较容易发生裂变，并且在裂变后能够释放多个中子，继续撞击其他原子核，从而使裂变速度越来越快，而符合这一条件的目前只有铀235和钚239两种材料，所以根据核装药的不同，也就有了铀弹和钚弹的区别。铀弹和钚弹最大的区别就在于铀235可以兼容枪式和内爆式两种原子弹构型，而钚弹却只能使用内爆式结构。枪式原子弹最大的缺点就是核装药在加速过程中先接触部分会发生剧烈核裂变并将后续核材料炸飞，核装药的利用率极低，广岛原子弹是典型的枪式结构，装有60千克铀235，最后发生裂变反应的只有1千克左右，利用率不到2%。由于钚239本身反应截面就更大，物理活性比铀235要强，而且通常情况下钚239里面肯定会夹带微量的脾气更暴躁的铀240，如果使用钚239制造枪式原子弹很容易发生过早点火的现象，从而让原子弹威力大幅度减少！除了无法兼容枪式结构外，钚239本身具有超强毒性，如果要使用它来制造原子弹，必须建立完整的后续处理厂和安全程序，对参与人员的身体伤害也更大。其次钚239的衰变期相比铀235而言也更短，理论上原子弹的保质期也就更短。

但是事物的性质总是具有两面性，有弊必有利，钚239相对铀235还有两个明显的优势！

第一、钚239的提纯相比铀235要简单的多，铀235需要从丰度只有0.711%的铀矿石中不断使用离心机将与自己只有三个中子差别的占据铀238分离出去，几万台离心机同时工作几年才能得到几十个公斤丰度在95%以上的武器级铀235。而钚239可以从核反应堆燃烧过后的乏燃料中提取，难度要大大降低，正因为钚弹的难度较低，许多企图快速跨入核俱乐部的国家制造的第一颗原子弹都是钚弹（美国、半岛某国）。（美国的胖子原子弹是典型的内爆式钚弹）

第二、钚239由于自身物理活性更强，反射截面积更大，更容易产生裂变，因此其临界质量比铀235更小。理论上铀235临界质量在20千克左右，而钚239可以达到10千克，更小的临界质量意味着钚235可以将原子弹做的更小！而原子弹的小型化是核武器实战应用的必备技能！（小型化的分导式核弹头）

为什么原子弹分为铀弹和钚弹？铀弹和钚弹相比分别有什么优势和缺点？

铀弹和钚弹是区别在于铀弹核装药是铀235

而钚弹核装药是钚239~

因为目前实用的可以发生链式反应的核材料只有铀235和钚239

铀弹和钚弹各有优缺点，狗子先来说说铀弹。

铀弹最大优点就是容易起爆~几种原子弹结构中最简单的莫过于枪式原子弹了

将浓度超过90%铀235加工成为两个超过临界质量一半而未到临界质量的半球，在管内固定好，起爆时常规炸药将两块铀235半球压在一起，两个半球加起来质量超过铀235临界质量。于是铀235就迅速发生链式反应，BOOM~

铀弹缺点首先是铀235提炼太难，虽然铀235在自然界中就存在，但是铀矿石丰度一般也才0.7%

且铀矿石中提炼出来的的铀235只占极小一部分（千分之七），剩下千分之九百九十三是不能发生链式反应的铀238。而将铀235提纯到90%（武器级别）以上，

需要十几万台离心机工作几年才能得到可怜的几十千克~

再者，铀235临界质量（最小起爆质量）比较大，使用没有中子反射层的枪式起爆原子弹的铀235临界质量为52千克，而铀235只是核心部件，其他零零碎碎的常规炸药啊，线缆啊，加起来，铀弹体积能做小才怪，不方便运输和使用

铀弹枪式起爆时，只有两块铀235接触面有比较强的链式反应发生，其他部位就被炸散了，因此铀弹的裂变率很低。

美国人在广岛丢的“小男孩”核装药为60千克的铀235，然而真正发生链式反应的铀235不到一千克~

再来说说钚弹~

钚239虽然是人工核素，自然界中不存在。但是可以通过核电站重水堆用中子轰击没用的铀238，产生不稳定的铀239，铀239经过两次β衰败就得到了钚239

然后提取乏燃料分离出钚239即可~

钚原子核被快中子撞击时更容易发生裂变反应，因此钚239的临界质量远远小于铀235， 因此小型核武器比如洲际弹道导弹核弹头一般都是用钚弹~

再来说钚弹的缺点~由于钚239原子实在是容易发生裂变，因此如果使用枪式结构，两块钚还没拼在一起就产生了大量钚240，提前爆炸，威力当然大打折扣，因此只能采用更复杂的“内爆结构”

将钚做成空心球，外围摆满了楔形的用来压缩钚239的常规炸药和反射中子的铀238，当炸药引爆时，中间的受到的钚压力超过临界状态后就BOOM~

但是一看这个结构复杂的和西瓜拼盘一样，很考验装配师傅的手艺啊~而且钚239有剧毒，致死量仅仅为几毫克.

万一装配师傅工作时饿的头晕眼花，哈喇子流到了钚239上，或者舔了一口钚239，那么就可以安安心心得到国家死亡赔偿了,并体验天地支付APP了~

为什么原子弹分为铀弹和钚弹？铀弹和钚弹相比分别有什么优势和缺点？

原子弹的基础理论源于重原子核裂变为多个轻原子核时会释放出巨大的能量，其能量值由爱因斯坦质能方程E=MC^2诠释。

爱因斯坦斯坦的质能方程是一个普适方程，所以原则上来说所有的重元素都可做为原子弹的材料，但苦于我们现在技术有限只发现了铀与钚的裂变方法。

1934年，费米在居里夫妇的实验基础上，尝试用中子来轰击元素，连续轰击了铝、铅、铀、铂等二十多种元素，基本都没有发生裂变反应，只有铀释放出了新的粒子。后来发现只有铀235和钚239被中子击中后，才会裂变并发出大量中子，其他元素要么吸收中子后同位素+1，要么裂变但不再发出中子。

用中子撞击原子核是我们目前掌握的触发核裂变的方法，而元素周期表上92号元素铀成为了最先锁定的裂变原料，但天然的铀大部分都是铀238（92个质子+146个中子），而它的另一种同位素铀235（92个质子+143个中子）才是原子弹的主角，但铀235在天然铀矿中的含量只占0.7%，相当的稀有。而要用来做原子弹，铀235的浓度至少需要提升到93%。要达到这一浓度，铀物理提纯是目前的唯一办法，而同位素分离十分困难，费时、费力、费money！

原子弹能成功爆炸必须有两个因素：一、必须由快中子撞击原子核。二、裂变材料必须满足临界质量。

在铀235裂变时，会释放不同动能的中子，这些中子的速度有快有慢，而只要速度到达光速的5%以上的中子（动能超过10^6eV），才称为快中子。只有快中子才能成为触发铀235裂变连锁反应的子弹。因为速度太慢的中子，还没撞上下一个原子核，裂变材料就因为温度太高（3000℃）气化体积膨胀了，材料密度降低，链式反应就会中断，成不了一颗合格的核能炸弹。

平均一个铀235原子裂变一般会产生2.5个快中子，然后每个快中子又可触发另一个原子核裂变。

而原子弹的重点就在于，如何让大多数快中子都能撞上另一个原子核，引发链式反应。

上图当一个中子击中铀235的原子核后，铀235的原子就会变成了一个铀的同位素——铀236，但这是自然界不可能存在的元素，因此铀236会立刻裂变成氪92和钡141。

如果大多数快中子什么事都不做就直接跑出去了，这个原子弹就算失败了。这就要求反应时裂变材料不能超过一个临界体积，这个体积对应的材料质量，就叫临界质量。铀235的临界质量为：15KG。

这个说来简单，但实际上，制作原子弹的时候，最难的就是这一步，如何让裂变出的快中子有效地参与下一次的原子核撞击。

原子弹需要是瞬时能量释放，所以需要快中子，而核反应堆则需要常态稳定释放，所以反而需要给中子降速（一般用的减速剂是重水），而且变慢的中子也能更容易与原子核碰撞，从而提高裂变材料有效使用率。

而降低了速的中子，被称为热中子。在核反应中，热中子被铀238捕获，形成铀239（半衰期为24分）；然后发生β衰变将一个中子转变成质子，就变成了镎239（半衰期为2.35日），再一次β衰变则形成钚239（半衰期为2.44×10^4年）。

钚239作为核反应堆的副产品，生产成本比铀235低，但要作为核裂变材料还需要提纯加工。

现在已知的处理方法分为湿法和干法两种。干法尚处于研究开发阶段，目前主要应用的湿法又分为沉淀法、溶剂萃取法，离子交换法三种。其中沉淀法是最古老的，目前主要应用溶剂萃取法，也称普雷克斯（Purex)流程。其基本原理是利用铀、钚以及裂变产物的不同价态在有机溶剂中有不同的分离系数，将它们化学分离。

通常说的钚弹就是用的钚239作为裂变材料，而且在元素周期表上，钚位于铀之后，钚239比铀235释放的能量更多，更容易裂变，临界质量也更低，为5KG。

临界质量对于原子弹和核反应堆来说，都一个很重要是参数。原子弹怕不爆，核反应堆就怕爆，大都是因为它。

这算是一个比较低级超临界事故。可想而知让一个没有一点核物理知识的人，在核电站工作，是多么恐怖的一件事。

铀弹和钚弹各有优劣点。

1、铀235半衰期可达7×10^8年，钚239半衰期只有2.44×10^4年，也就是铀弹寿命更长，更易战略储备。

2、铀235提炼成本高，供不应求，而钚239可以通过铀废料铀238捕获中子生成，更易获得。

3、钚弹威力比铀弹更大，但钚弹制作难度也更高，保养成本也更高。

3、钚239临界质量小，所以钚弹体积更小一些，更符合现代核武小型化的需求。

为什么原子弹分为铀弹和钚弹？铀弹和钚弹相比分别有什么优势和缺点？

为什么原子弹分为铀弹和钚弹？其实原因很简单

原子弹是人类有史以来发明的最恐怖的武器，没有之一，原子弹的威力不用多说，历史已经充分的证明了这一点，好家伙，一颗不到房间大小的原子弹就可以毁灭一整个城市，像美国俄罗斯这种拥核几千枚的大国，全力进攻之下一次性就可以灭亡一个庞大的国家，毕竟中国的城市有没有数千个还不好说，这东西真的是一个亡国灭种的玩意

原子弹装的核燃料主要为铀235或钚239，分别称为铀弹和钚弹。天然铀矿石中铀235仅占0.7％，为获取高纯度铀235，一般要采用物理办法把天然铀矿石中的铀238分离出去，不断进步铀235的浓度。当铀235的浓度达到90％以上，就可以满足核武器的要求。美国在广岛投掷的原子弹便是铀弹。钚239是铀238经过中子照耀蜕变形成的。一般钚239需要对反应堆核废料进行后处理才干提取。钚弹中钚239的浓度有必要达到93％以上。用钚作核燃料可进步核武器的比威力（威力质量比）。由于钚239的获取相对容易，一些实力不强的国家一般先研制钚弹。这就是二者的区别

为什么原子弹分为铀弹和钚弹？铀弹和钚弹相比分别有什么优势和缺点？

铀比钚便宜3倍 钚比铀毒性大的多(钚是最毒元素) 铀比钚半衰期长一个数量级所以铀弹比钚弹战略储备时间更长更容易维护 相同当量钚比铀用量少更易小型化 钚更易形成氦泡脆化但它与微量镓混合机加工性好于铀。。。值得一提的是现在已没有纯粹的铀弹或钚弹一般是两者组合。。好的多说不好的。。。。！！