为什么原子弹有上限，而氢弹没有？

原子弹其实也没有上限，这类武器理论上只要能堆砌核材料，就可以制造出当量无限大的炸弹出来。

所以“大伊万”一亿吨的当量不算什么，人们想做还可以做更大。但是呢，核弹这东西不是越大越好，“大伊万”虽然看起来威力无穷，实际却根本是浪费，如果人们把这1亿吨级当量以10万吨级划分开来再平均撒布，威力会大得多。要知道，日本的那两颗原子弹都不够2万吨级，就已经能摧毁城市并造成巨大伤亡了。

况且太大的核弹根本没法扔，超过轰炸机和导弹的投送极限后，核武器就失去了战术价值，不能扔到敌人头上的东西是没威胁的。正因为如此，人们给核武器设定了设计上限，不再做吃力不讨好的事。

原子弹目前在各核大国中已经停止了发展，它们主要以“推进裂变弹”的身份，作为氢弹的点火器而存在。氘氚核聚变需要极高的温度，而人类的普通化学爆炸无法做到这点，便只能依靠裂变反应来辅助。在爆炸效率上，聚变反应的氢弹远远大于原子弹，人们也就不伤脑筋去研发原子弹了。

而且核弹爆炸有个问题，因为临界时反应速度极快，所以许多核物质根本来不及参与反应，就会被先反应的一部分物质炸飞出去。例如日本广岛原子弹爆炸，“小男孩”使用了64公斤的铀235，然而只有不到1000克进入了裂变反应，这其中又只有0.6转化为能量，剩下的都炸飞了，化为辐射尘颗粒扩散到四周。

这即是核武器设计中最容易碰到的问题——如何最大限度的利用并消耗掉核反应物质。如果做不到这点，就会导致核武器功能低下，还会令核武器的污染变得极为严重。无论是氢弹还是原子弹，都会遇到这种问题，它们需要通过特殊的设计，来完成最高效的爆炸，而不是像炸药那样，把TNT塞一块儿压成饼就行。

毫无疑问，这种爆炸效率的问题极大的影响了核弹的爆炸上限，尽管理论上我们称之为“无限”，实际制造中却不免会遇到问题。不过老王觉得说的已经足够多了，毕竟我们只需要知道，氢弹、原子弹都不存在上限，它们唯一的上限是兵器承载的上限。

为什么原子弹有上限，而氢弹没有？

答：从原子弹和氢弹的爆炸原理来看，原子弹由于受自身临界质量的限制，存在一个极限爆炸当量，而氢弹只要增加核聚变材料，就能一直提高爆炸当量，理论上没有上限。

核弹从原理上可分为原子弹和氢弹，我们都知道氢弹的威力要高于原子弹，这其实是两者的爆炸原理决定的。

其原理是利用裂变材料发生链式裂变反应，从而在瞬间释放巨大的能量，让原子弹爆炸的关键，就是控制好链式裂变反应，临界质量则是维持链式裂变反应所需的最小裂变材料质量。

简单点说，原子弹就是把两块或者多块裂变材料分别保持在临界质量以下，需要引爆时，就把它们迅速组合到一起从而超过临界质量，于是原子弹就爆炸了。

虽然原子弹有枪式和内爆式之分，但是其原理都是一样的，比如1945年美国投放到日本广岛的“小男孩”，就是使用枪式的爆炸原理，用一块裂变材料撞击另外一块裂变材料，使得整体超过临界质量引发爆炸。

临界质量并非完全固定，而是和材料的几何形状、纯度、物理性质、中子反射物等等有关，使用内爆式的话，一般铀-233的临界质量大约是15公斤，钚-239的临界质量大约是10公斤。

于是对于原子弹来说，爆炸前的每块裂变材料必须处于亚临界质量，然后结合起来要超过临界质量，如果你继续增加每块裂变材料的质量，在超过临界质量后自身就爆炸了，所以原子弹的爆炸威力存在上限，一般认为是50万吨TNT当量。

相比之下，氢弹使用核聚变来释放巨大能量，比如我们每天看到的太阳，就是在发生氢元素向氦元素的聚变，每秒释放3.8*10^26J，相当于9亿亿吨TNT当量。

核聚变没有临界质量这个参数，无论你有多少核聚变材料，只要达到了相应的核聚变温度，就能引发聚变反应，所以理论上氢弹没有爆炸上限。

由于引爆氢弹需要上亿度的温度，化学爆炸是无法达到的，所以氢弹一般需要用原子弹来引爆，拥有氢弹的国家必须具有成熟的原子弹技术才行。

当然要想不断增加氢弹的爆炸当量也绝非易事，因为随着核聚变材料的增加，在最初一部分材料发生核聚变后，释放的能量会把周围的核聚变材料炸分散，使得后续的核聚变材料达不到反应条件。

要想增加氢弹的爆炸当量，对氢弹的爆炸结构有着特殊的要求，氢弹的体积也将变得无比巨大，从而失去了实用意义；比如苏美冷战时期，苏联引爆的沙皇炸弹重达27吨，爆炸威力相当于5000万吨TNT当量，爆炸时产生的蘑菇云有40公里宽，64公里高，是至今为止人类造成的最大规模爆炸。

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为什么原子弹有上限，而氢弹没有？

广岛原子弹（左）和长崎原子弹（右）爆炸后产生的蘑菇状烟云。

从目前的核理论和核原件制造工艺来说，制造2万吨级别的核弹需要32㎏左右的铀235，实际上广岛原子弹用了60㎏左右，而钚只需要11㎏长崎原子弹用了25㎏左右，也就是说：使用铀235制造出来的原子弹当量越大，铀的使用量就会越多！广岛原子弹“小男孩”的示意图，它是采用最简单的“枪法”制造出来，虽然简单但是原子弹是人类研制出来的最复杂武器，内部结构非常复杂，零部件数量也多，广岛原子弹使用的是U235核装药，爆炸威力只有2万吨TNT当量，它的重量超过了3吨。

即便是现在技术水平提高了，如果用铀235制造一枚50万吨当量的核弹，那么最后的武器重量会在2吨以上，这样大的重量显然不利于火箭类载荷工具，只能由大型轰炸机去投掷！而用钚239去制造原子弹也会出现这个问题，虽然它的用量比铀235少了很多，但是要是制造出来更大当量也必须增加钚239的使用量...最后的结果也是武器变得非常大失去了实战意义！所以，原子弹并不是说在制造上有限制，而是在武器化和使用上有限制。图片上是著名的“大伊万”模型，它的核当量是5000万吨TNT，由于顾及国际影响和环保的问题，它未在最外层使用铀238做反射层而是使用了铅板，有意的降低了核当量，要不然它应该是一亿吨TNT当量级别的。

但氢弹核当量太大也是没有意义的！当量过大在实战当中并没有体现出破坏威力就会更大，10枚1000万吨TNT当量的氢弹头的打击目标的范围和能力显然是高于1颗一亿当量的氢弹头，所以氢弹也是有上限。从目前核武器发展趋势来看，已经不在追求大当量的核弹头了，而是核弹头的小型化，目前最先进的氢弹头为40万吨TNT当量以下，弹头的重量在200公斤以下，采用更先进的“三相弹头”设计，就是以：原子弹被扳机（次级），爆炸后轰击主体，主体爆炸后又轰爆铀238层，形成更加强烈的核爆炸，是核裂变→核聚变→再次核裂变这样的爆炸反应，这样的设计不但可以使氢弹头的重量更轻，并且核材料用量也会更少！随着弹道导弹防御技术的提高，洲际导弹的突突防变得非常重要，由于洲际导弹在载荷有限，就需要将核弹头做的小一些，一枚洲际导弹如果携带10个分弹头那么它的突防能力就会得到极大的提高，而且这10个弹头当中有真有假，大大的增加了防御方的拦截难度，相反要是弹头重量很大洲际导弹的载荷的数量太少，防御方的拦截难度就会降低，导弹被拦截了核当量再大也没啥实际意义，所以氢弹头也必须要做的小一点才行。

为什么原子弹有上限，而氢弹没有？

简单的来说，就是核裂变材料存在临界质量和临界体积上限，而核聚变材料理论上可以无限堆积材料，提高炸弹当量。原子弹的原料为铀235或者是钚239，结构则分为枪式和内爆式，虽然成分各异，但是它们的爆炸原理却大同小异，都是通过起爆炸药将分散的处于次临界状态的核裂变材料挤压到一起，提高他们的密度，从而达到超临界质量，最后发生爆炸。▲内爆式原子弹和氢弹的原理

核材料裂变的原理很简单，就是一个中子撞击一个铀原子，铀原子被打碎成2到3个小原子，在这一过程中除了释放出大量能量外，还会再来再跑出来2到5个中子，而这些中子会继续撞击其他铀原子，随着中子数量的不断增加和撞击的不断加速，就会导致不可控的链式核裂变反应诞生，这就是原子弹爆炸的原理。

那么是不是只要把铀235堆在一起就能够发生链式裂变反应呢？当然不是，首先铀235虽然属于辐射材料，无时无刻不在向外散发中子，但是由于原子核的体积只占据铀原子的一小部分，因此中子并不能马上撞击到原子核，如果核材料的体积太小，这些中子在还没偶遇到原子核之前就会飞到空气中去，所以这就必须要求核材料必须具备一定的体积。其次即使是武器级的核材料，其纯度也不能达到100%，如果残留一些铀238，只有速度在2200米/秒以上的快中子撞击才能引发核裂变。而如果核材料中还拥有一些诸如硼之类的成分，还可能将散射出来的中子吸收掉一部分。因此要发生链式核反应，核材料还必须保有一定的质量，只有质量够了才能够散发出足够的中子，才能让链式核裂变反应持续发展下去，而满足这两个条件其实就是让中子增殖系数大于1，这就是所谓的临界质量和体积。▲浓缩铀

原子弹就是把分散的核材料积压达到临界质量和体积，从而发生爆炸，但是如果为了提高原子弹的威力而不断地增加核材料分量，最后就可能让它们的中子增殖系数超过1，最后发生自发临界质量，最后发生爆炸，因此原子弹的威力是不可能无限增加的，一般认为其上限为50万吨TNT当量左右。▲枪式原子弹原理

而氢弹相对来说就没有这方面的顾虑，氢弹的原理是通过对诸如氘和氚这样的轻原子施加高温高压，从而将其两个原子核结合在一起，成为重原子，期间轻原子中部分电子和中子会被积压出去，从而释放出比核裂变高出大约5倍的能量，这就是所谓的核聚变！我们从这里能够看出，核聚变并不需要中子的撞击，充分必要条件就是高温高压加聚变材料，而聚变材料的重量和体积也并没有上限。因此我们可以看出，在原子弹最大威力为50万吨TNT当量的情况下，氢弹却已经出现了5000万吨TNT当量的奇葩（沙皇炸弹）！所以一个国家要真正实现可靠的核威慑，光有原子弹并不实际，发展氢弹才是长远之举，而印度在这方面的技术显然还不成熟！

为什么原子弹有上限，而氢弹没有？

今日头条做为受到国人喜欢和最受欢迎的自媒体，拥有最为广泛的观者，原因在于活动在这个阵地的作者们，通过三言两语，即可把复杂的道理说个通透和明白。

比如今天的问题，原子弹是拥有极大破坏力的大国重器，要想讲个明白，拥有初中物理知识者都可清楚的知道，核裂变吗？道理不复杂，如今在网上随处可见的结构图，这也是非法拥核国家，只有下了决心去搞，把人力物力投进去，几年间便可得到。裂变的材料，不是铀235，就是钚239，只要达到理想的丰度（90%以上），就可以迈出重要的一步。

顺带说一句，提高丰度，需要大型设备，倾注重金支持，你懂得，无论铀矿，还是钚矿，这个世界上并不丰富，且为国际原子能机构严格控制，价格贵得惊人，这对弱小国家是一个极大的经济负担，即使造出来，造得小，造得少，威慑力极其有限，正像一个弱不禁风的小孩子，长期抱着一块大石头，相当吃力，只能拖累于国计民生。

沙皇炸弹实验瞬间

丰度足够大的裂变材料聚在一起，一旦超过临界质量，就会自行发生裂变，所以原子弹造多大，要受到理论的和实际的限制，这便是人们所说的上限。

致于氢弹则不存在是一问题，氢弹的原理是聚变，先用裂变实现聚变，聚变后再次发生裂变，理论上可以做得无限大，而没有超出临界质量之虞。致于具体结构，无人知道，仍然做为绝密技术，只有中美俄法英五国所拥有。网上那些传说，核科学家的灵机一动，即发现了氢弹的结构和秘密，大抵都靠不住。