地球最多可以承受多少枚原子弹?(地球原子总数)

日期:2020年10月26日 已被17人关注
清风
清风
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1945年美国研制出第一颗原子弹之后,人类就拥有了这种大规模杀伤性武器,而后美国为了迫使日本投降,在广岛长崎投下了原子弹,瞬间造成几十万人伤亡,也让人类第一次领略到这种武器的巨大威力,如今几十年过去了,人类不仅拥有了数量更多的原子弹,而且还在原子弹的基础上制造出威力更大的氢弹,氢弹的威力要比原子弹的威力要大上好几十倍,一般的氢弹爆炸威力相当于百万吨TNT当量,超级氢弹的威力更是达到千万吨级,人类历史上制造出威力最大的氢弹当属于前苏联的“大伊迈”氢弹,这颗氢弹的威力达到5800万吨TNT当量,据说当年前苏联在试爆完这颗氢弹之后,亚欧大陆向南移动了9毫米,由此可见这颗氢弹的威力有多大。


氢弹爆炸

目前人类拥有1.3万枚核武器,不过这些核武器大多掌握在美俄两个国家手里,其中美国拥有美国6185枚、俄罗斯6500枚,这两个国家拥有全球核武器数量的97%以上,而且美俄两国拥有的核武器并非传闻的原子弹,而是威力更大的氢弹,比如美国的W88、W76、B61、B63,清一色都是氢弹,俄罗斯也应该差不多,有人说美俄拥有如此多的核武器,如果把这些核武器全部投放在地球上,可以毁灭地球好几次,那么事实果真如此吗,换句话说,如果要炸毁地球需要多少颗氢弹?


世界威力最大氢弹大伊迈氢弹,拥有5800万吨TNT当量

要想炸毁地球,那么就需要调用地球的引力结合能,只有摧毁地球的引力结合能才能够把地球彻底摧毁, 所谓引力结合能就是把组成地球的岩石、海水、大气等物质,朝着无限远的方向移去让这些物质不能再形成地球的样子,然后计算做功的总和。目前科学家计算出地球的引力结合能是2.45×10^32焦耳(J),然后我们把摧毁地球引力势能需要的2.45×10^32焦耳(J)换算成多少TNT当量,就可以知道需要多少颗氢弹了,根据计算,大约需要5.86×10^22吨TNT爆炸释放的能量才能彻底摧毁地球引力结合能,也就是炸毁地球,5.86×10^22吨TNT当量换单位的话就是586万亿亿吨,这是什么概念呢?


要想摧毁地球,只有另一颗大小差不多的星球撞它才可以

1994年苏梅克-列维9号彗星撞木星产生的能量为40万亿吨,相当于20亿颗广岛原子弹,这次撞击不仅改变了木星大气层的成分和性质,而且还在木星表面撞出了几万个直径达几万公里、比地球还大的大气坑,而这次撞击的能量仅相当于586万亿亿吨的14亿分之一;6500万年前一颗直径为10公里长的陨石撞击地球,造成包括恐龙在内90%以上的生物灭绝,而这次撞击产生的能量仅为4万亿吨TNT当量,相当于586万亿亿吨的140亿分之一,由此可见要想炸毁地球需要多大的能量,那么极限条件下,地球最多能承受多少颗氢弹的轰炸呢?


很大的陨石撞击地球也无法摧毁地球

可以肯定的是,以目前人类拥有的核武器是不可能炸毁地球的,现在人类拥有1.3万枚核弹头,即使美苏冷战巅峰时期也就只有3万枚,按照平均每枚核弹头的TNT当量为100万吨来计算,那么这些核弹全部爆炸产生的能量为3X10^10吨TNT当量,这个能量有多大呢?3X10^10吨换单位的话相当于300亿吨,而6500万年前那颗直径为10公里撞击地球产生的能量就达到4万亿吨,全世界巅峰时期拥有的核武器实力全部爆炸产生的能量还不及一颗直径10公里撞击地球产生能量的130分之一,所以即使目前地球上的核武器数量再多100倍也不可能炸毁地球,既然人类拥有的核武器数量距离炸毁地球还有很大差距,那为什么总是流传人类拥有的核武器数量可以毁灭地球好几次呢?


氢弹爆炸威力很大,是相对人类说的

其实这里所说的毁灭地球好几次,正确的说法应该是毁灭人类好几次,人类那几万颗核武器全部发射到世界全部城市,足以毁灭全世界的城市,这样可以毁灭掉全世界80%以上的人口,再加上核爆炸产生的气候变化,人类如果发生核战争,导致毁灭的是人类而不是地球,所以说人类拥有的核武器可以毁灭地球好几次其实是指毁灭人类好几次。


假如月球撞地球,可以摧毁地球

那么人类如果真的想毁灭地球,需要用多少颗氢弹呢?以人类制造威力最大的大伊迈氢弹的5000万吨计算,如果要想产生586万亿亿吨TNTN当量,那么必须生产1100万亿颗这样的氢弹才可以产生那么大的能量,只有这么多的氢弹才可以完全摧毁地球的引力结合能,从而最终摧毁地球。

就算是把美苏巅峰时期的核武器全部给爆了,对于地球来说问题也不大,真正会受到核爆影响的只是人类自己的文明,以及生物圈内的部分生物,因为就以人类目前的科技水平来看,还远远做不到真正意义地飞离地球,就这样还想着干掉一颗星球?怕不是对一颗行星的体量有什么误解吧。

▲16000米高空看下去的陨石坑

而对于已经超过46亿岁的地球来说,在她几十亿年的生涯里人家,什么大风大浪没有见过?还会怕这微不足道的原子弹(竟然连氢弹都不是)?体量稍微大一点的天外来物,比如说小行星的撞击,其威力就不是人类的核弹能相比的,举个例子,现在普遍认为的把恐龙给干掉的那颗小行星(10~15公里大小),撞击地球时释放出来的能量大概相当于100万亿吨TNT当量,这是一个什么概念?人类试验过的最大当量的核武器“沙皇氢弹”的当量也不过5000万吨TNT,也就是说,这颗小行星撞击时的威力相当于200万颗“沙皇氢弹”。

▲核弹弹坑

所以,真的不要觉得核武器能对地球造成多大的伤害,地震、火神爆发、台风、海啸等自然灾害造成的影响也不会小到哪里起,甚至算能量的话还要远远超过核武器。大家其实可以这样想,自从核武器诞生后,到目前为止,人类总核试验次数超过2000次,这其中,有威力在千吨、万吨级TNT当量的原子弹,也有超过百万吨、千万吨级TNT当量的氢弹,然而,现在大家不还是活得好好的吗?你们有看到地球受到什么影响吗?没有,对地球一点影响都没有。▲小行星撞击坑

因此,别操心了,人类还毁不掉地球,即使是代表人类最高武力的核弹对地球也不会造成多大的影响,核弹的弹坑才有多大?小行星给地球来一下就能造一座火山出来,换成核弹可以么?陆地上地壳的平均厚度30多公里,而核弹在地上炸个坑深度撑死了也就几百米,然而地壳的平均厚度只有地球半径的几百分之一。总之呢,人类不能毁掉地球,地球也同样不需要人类来保护,人类所做的一切,比如什么节能减排、开发新能源、控制碳排放等,无非都只是为了人类自己,也只是在保护人类自己,对于地球来说,温度高几度或者低几度影响不大,人家还是那颗球,人类灭绝了就会有其他可以适应环境的生物出现。

据推测,地球已经存活了46亿年,还大概有50亿年的寿命。这可不是说地球会自爆啥的,而是太阳体积膨胀,会覆盖地球,到时候地球会被吞噬的。

地球因为高速的围绕太阳旋转,通过离心力维持稳定,不会导致从空间中掉下来,所以要想毁灭地球不是说把地球炸碎,而是通过一定的能量,将地球从现在的公转轨道偏离出去。

据科学家们算出需要520万亿亿吨TNT同时爆炸所放出的能量,才能摧毁地球,就拿广岛的那一刻原子弹来打比方,需要260亿亿颗广岛原子弹同时爆炸才有可能摧毁地球。现在都是比原子弹威力更大的氢弹了,只有原子弹爆炸产生足够的能量,将地球推离轨道,那么地球就会失去平衡力,从而撞向其他行星,然后毁灭。

而现在地球上的大部分核武器被美俄所拥有,但是这些数量还是远远不够的。作为人类赖以生存的家园,它哺育了我们一代又一代人,所以我们要爱护地球,不要整天想着破坏啊,摧毁啥的,有那个时间,就想想怎么把地球治理的更好,让它的寿命更长呢。

我是萨沙,我来回答。

要说炸毁,这基本是不可能的。

汶川地震释放的能量相当于2-3万颗原子弹爆炸,那么炸毁一个四川省得到多少原子弹?试问人类有这么多原子弹吗?

当然没有。

实际上,地球毁于原子弹主要是污染,比如核冬天。

科学家认为,如果人类大量使用核武器,会导致出现气候灾难。

对于城市这样巨大的且易燃的目标使用核弹,爆炸后悔出现大量的烟和煤烟进入地球的大气层。

进入大气层的烟和煤烟的颗粒层可以显著减少到达地面的阳光总量,这个颗粒层很可能在大气中停留数周甚至数年 (燃烧石油和塑料制品产生的烟和炭黑能够比燃烧木材产生的烟更有效地吸收阳光)。

这些厚的黑云可以遮挡掉大部分的阳光,导致地表温度在这一时期下降,根据不同的模型,温度下降最多可达数十摄氏度。

这会导致地面的动物和植物,出现毁灭性的死亡。

有许多科学家试图预测大规模核战争的气候效应,其中最著名的是1983年“TTAPS”小组(理查德·特科、布赖恩·图恩、托马斯·阿克曼、詹姆斯·波拉克和卡尔·萨根五位科学家的姓氏首字母缩写)的研究成果。TTAPS(常常被读作T-Taps)小组受到了火星沙尘暴致冷效应的启发。他们使用了一个地球大气层的二维简化模型计算了核冬天效应,结果发现全面核战争可能导致内陆地区的温度降至零下摄氏40度。

同时,这些放射性尘埃会含有高剂量辐射,会家属动植物毁灭。

严寒、高剂量辐射、工业、医疗、运输设施被广泛破坏,再加上食品和农作物的短缺,将会导致因饥荒、辐射和疾病引起的人类大规模死亡。

甚至,全面核战的核爆炸,会产生的大量氮氧化物将破坏臭氧层。

臭氧耗尽(以及随之而来的紫外线辐射增加)的次生效应将非常显著,它会对人类多种主要农作物产生影响,也会通过杀死浮游生物而毁坏海洋食物链。

而地球的百分之七十几都是海洋,一旦海洋遭到重大破坏,地球生态就完了。

这种情况下,人类也会大量死亡,甚至最终灭绝。

近年来一个关于恐龙灭绝的理论也认为,6500万年前有一颗直径数十公里的小天体击中地球,这场爆炸掀起的尘埃遮蔽住了天空,导致气温下降,植物无法进行光合作用,从而让恐龙这类当时居于支配地位的物种走向衰亡。

形成核冬天不需要太多核弹,也就是朝着世界各大城市发生一二百颗即可。

所以,在冷战最激烈的时候,苏联领导人也坚决制止大规模核战“核大战没有赢家”!

人类手握毁灭世界的强大武器——核弹。一旦全球发生核战争,原子弹和氢弹发生大规模爆炸,这对于世界来说将会是巨大的灾难。那么,地球能承受多少枚核弹的爆炸呢?

地球最初是从太阳星云的残余物质中经过引力坍缩而来,如果要把地球粉碎成星云,并且无法再通过引力聚集在一起,需要让核弹爆炸后产生的能量超过地球的引力结合能,即所需的能量为2.2×10^32焦耳,相当于520万亿亿吨TNT爆炸所释放出的能量。

二战在广岛爆炸的原子弹的当量约为2万吨TNT,能量相当于8.4×10^13焦耳。因此,需要260亿亿(2.6×10^18)枚广岛原子弹才能炸碎地球。目前,全球核武库总共大约有1.5万枚核弹,总当量为14.6亿吨TNT,远低于地球的引力结合能。也就是说,即便同时引爆全球的核弹,地球也不会被炸碎。如果要炸毁地球,需要大约260亿亿枚广岛原子弹。

既然人类所有的核弹都无法炸掉地球,为什么又说核战争会毁灭世界呢?

与普通武器相比,核武器除了威力更强很多之外,它们还会产生大量的辐射,这对于生命而言十分致命。另外,科学家预测,核弹大规模爆炸之后,将会把大量的尘埃送入大气中,导致太阳光被阻挡,使得全球气温骤降,气候剧变,这就是所谓的“核冬天”。虽然这不会对地球本身造成什么影响,但足以摧毁地球的生态环境,地球上的生命将会大规模灭绝,人类也将无法在地球上生存下去。

但要破坏地球本身,人类目前根本做不到。在地球过往的45亿年里,地球上经历过的能量事件远远高于目前人类核武库的总当量,例如,1960年智利发生的里氏9.5级大地震,其释放出的能量相当于目前人类核武库总当量的1.8倍;6500万年前引发第五次物种大灭绝的希克苏鲁伯陨石,其爆炸能量为100万亿吨TNT,相当于目前人类核武库总当量的6.8万倍。尽管如此,地球本身仍安然无恙,地球还是绕着太阳旋转。

正所谓“铁打的地球,流水的生命”,地球上的生命已经换了一茬又一茬,但地球还是那个地球。虽然人类已经有能力摧毁地球生态系统,但想要让地球伤筋动骨还差得远。

尽管地球在宇宙中显得十分渺小,但地球形成之后就很难被摧毁掉。即便太阳系附近出现了超新星,这只会摧毁地球上的生命,而地球本身不会有什么事情。当然,如果地球撞上了在宇宙中流浪的黑洞、恒星或者行星,结果肯定会被毁掉,但这种可能性极低,在过去45亿年里都未曾发生过。

地球在非常稳定的轨道上环绕太阳旋转,这个过程能够持续十分漫长的时间。除非太阳在晚年膨胀成红巨星之后,其体积变得十分庞大,可以吞噬掉地球,否则地球仍然会存在宇宙中,继续绕着成为白矮星的太阳旋转。

毁灭地球还是人类能力范围以外的事情,人类没有能力从物理上摧毁地球。

地球相当于一个巨大的金属岩石,即使引爆地球上所有的原子弹,也只是能够在地表上大部分生物摧毁。苏联制造的沙皇炸弹是有史以来最大的原子弹,爆炸当量为50兆吨。大约需要16000枚沙皇炸弹才能使核爆炸范围完全覆盖地球所有土地。

但是即便如此,也不能毁灭地球上所有的生命。一些极端微生物已经被证明可以在极端条件下生存,即使是一个核冬天也无法对其造成致命打击。人类利用原子弹所能做的事情就是造成一场大规模的生物灭绝事件。而生物灭绝并不需要使地球每片土地都发生核爆炸,因为即使幸存者在核爆炸中没有死于辐射中毒,也将不得不为核冬天做准备。巨大的爆炸产生的黑碳烟尘会阻挡太阳辐射到达地球表面,地球表面陷入黑暗,使光合作用无法进行,从而导致生态系统的崩溃。地球的整体温度将下降,导致核冬天,一个核冬天可能长达数百年。造成核冬天最简单的方法是在黄石公园上空投下一枚核弹,它将引发黄石超级火山喷发,带来100多年来的核冬天,火山喷发的火山灰可能完全挡住太阳,并导致落基山脉沿线的其他几座超级火山喷发,从而撕裂了许多断层线,引发了大地震。

原子弹爆炸对地球本身几乎没有影响,它们的破坏性不太可能影响地球自身。如果将核爆炸的能量与地球自转运动的能量进行比较,最大的核弹有50兆吨的爆炸能量,大约是10^17焦耳能量,而地球的旋转能量大约是10^29焦耳。所以,即使核爆炸的所有能量都被用来改变地球自转,这种推动的能量比地球自转能量的一万亿分之一还小,这就像试图用一只蚊子来阻挡一辆高速行驶的动车。因此,利用原子弹爆炸对地球自转的任何影响都将远远低于可测量的水平。

核武器是指包括氢弹、原子弹、中子弹、三相弹、反物质弹等与核反应有关的巨大杀伤性武器。二战之后,人们才真正见识到核武器的威力,在1944年7月16日,第一颗原子弹爆炸,人类正式进入了核武器时代,从此核武器成为了威力最强的武器。

目前威力最大的核武器是苏联大伊万氢弹,当量一亿吨,实验时怕引发不可控制灾难减装成五千万吨,但是造成的影响也是非常巨大的。

原子弹是二战时期世界上最先进的武器,拥有可以瞬间摧毁一座城市的能力,既然原子弹这么厉害。

试想,我们地球最多能承受几颗原子弹?

1945年8月6日上午8时,美国在广岛投下了第一枚原子弹,8月9日上午11时,又在长崎投下第二颗原子弹,后来日本投降。核武器其中的原子弹作为人类历史上最为恐怖的武器,自诞生之起,原子弹的威力是有目共睹的。

原子弹是根据原子的裂变以及其发生的化学反应而产生出来的一种超高能炸弹,其主要是利用铀235(厬U)或钚239(厱Pu)等重原子核的裂变链式反应原理制成的裂变武器。

核武器虽然可以瞬间摧毁它杀伤范围的建筑、植被、装备,能瞬间杀死暴露在它杀伤范围内的生物,也可以改变地形地貌,但如果说它能摧毁地球,绝对是不可能的。

我们的地球风风雨雨数几十亿年,从外抵御了多少小行星,陨石,紫外线等等的撞击,从内来说地震,沙尘暴,自然灾害等等,这些都没有把地球给摧毁,而曾经规模第一的爆炸希克苏鲁伯陨石爆炸,一颗直径10公里的陨石,换算后该陨石爆炸的威力相当于190万亿颗沙皇炸弹,但也只是造成了恐龙的绝迹,地球不还是照样运转?

地球终究还是地球,原子弹也只是一种武器,只希望世界不再有战争!

这个问题还真的不知道怎么回答,不仅想起了水浒传中的杨志卖刀,有一个地痞非要看看杨志的刀是不是杀人不沾血,结果杨志的刀到底沾不沾血他是永远也不知道了。

问这个问题也一样,我如果说3000颗就够了,你非要说用不了那么多2000颗就够了,这不是抬杠吗?但可以肯定的是,不管是3000颗还是2000颗原子弹爆炸,你永远也不知道地球还在不在,因为你肯定不在了。

说笑归说笑,地球最多能承受几颗原子弹呢?大家都知道美国给日本投放了两颗原子弹,那种毁灭力的真的很可怕,几乎将整个城市夷为平地,但是毁灭的都是地表上的建筑物等,而呆在地下面的生物却能逃过一劫,看到一个报道,在原子弹爆发的几百米范围内还有一个幸存者,也就是说原子弹的爆炸对地球的表面损害都是微乎其微的,地球表面有多厚可不是原子弹可以炸开的。

或者可以这么说即使把地球上所有的生物都毀了,地球仍然纹丝不动,地球毁灭除非地球解体,人类只能毁灭自己而毁灭不了地球,所以还是不要再考虑这个问题了。

不过原子弹的伤害力真的很大,这样的武器应该得到克制,因为它造成的伤害还是长远的,使用原子弹就是在毁灭人类自己,现在这个仗真的不敢打,因为所使用的武器太可怕了,有人说把地球上的原子弹集中到一起够毁灭地球好几次的,这里的地球应该指的是地球上的人类,愿世界和平不再有战争。

地球最多能承受几颗原子弹?

地球能承受几颗原子弹其实和人类没关系,因为到了需要地球来承受的那个时候,人类早就到了无需考虑的范围之内了!也许这个问题要分成两个阶段来考虑,比如人类能承受多少颗原子弹,再则地球又能承受多少颗原子弹!

灭绝人类需要多少颗原子弹?

怎么样才算灭绝人类?这是一个问题,因为从寒武纪生命大爆发以来历经五次生命大灭绝,数十次小规模生命灭绝,但从600万年前的南方古猿直立行走开始,人类延续从未间断,所以人类灭绝这个标准很难在地质史上找到!

五次生命大灭绝

或者我们可以将最后一次高等生命大灭绝作为参考,也就是6500万年前发生的恐龙大灭绝,以此为标准计算下人类最大能承受的核武器当量!当然对于恐龙来说,具有的高智商和工具制造以及避难所的建造能力使得人类的适应性要强得多,不过如果人类到了需要避免所保存部分文明火种时,也可以认为已经到了承受极限,因此将恐龙灭绝的标准凌驾于人类头上时,作为毁灭人类的标准还算可以说得过去!

灭绝恐龙的小行星有多大威力?

据考证灭绝恐龙的小行星撞击发生墨西哥尤卡坦半岛,陨石坑直径大约180千米,导致该撞击的小行星直径达10千米,威力相当于10^14吨TNT当量,当然有另一个说法是同时代印度外海的一次撞击造成,留下的痕迹被称为是湿婆陨石坑!相对希克苏鲁伯陨石坑,湿婆陨石坑长600千米,宽400千米的规模更大,造成这个陨石坑的小行星直径更是高达40千米以上!

两个陨石坑同处一个时代,比较难区分到底是哪个撞击导致了恐龙灭绝,或者说第一个撞击恐龙已经处在水深火热之中,而第二个撞击则是神补刀?但也有科学家认为湿婆陨石坑可能是超大规模火山活动的遗迹!

不妨按希克苏鲁伯陨石的撞击威力计算:10^14,假如按广岛原子弹2万吨为标准,那么可以承受多少颗呢?大约50亿颗,即可送绝大部分人类归西!不过现代人类可没那么低效率,早在上世纪六十年代毛子就制造了威力超过5000万吨的沙皇炸弹,而原来的威力则更是高达1亿吨,因为威力实在太大,才将其减少装药至5000万吨!

假如按原装当量一亿吨计算,我们只需制造100万颗即可将人类灭绝,看来这个要求不太高啊!

毁灭地球需要多少颗原子弹?

即使毁灭人类,对地球也没有任何影响,比如恐龙灭绝后都没几百万年,哺乳动物就迅速崛起,继而在前万年后占领了地球,经过数千万年的发展,从占领地球变成了地球完完全全的主人,但即使这个主人仍然依附于地球之上!所以地球的担当远超人类,那么如何来界定地球的承受能力呢?

彻底毁灭,无法恢复!

简单的说就是将地球在太阳系诞生过程中的引力坍缩方式以反方向演变一次,即恢复到当初的星云状态,即将地球炸散到这个程度,那么地球将被彻底摧毁!

地球的引力结合能

准确的定义是将松散物质通过引力作用相互聚拢的能量,那么倒过来就是将物质重新移到无穷远处所需的能量,如何计算呢?一个系统的引力结合能等于这个系统的引力势能倒数!

引力结合能计算公式

假设地球是一个均质球体(大致上是一个球体,但并不太均匀),质量M=5.97×10^24kg,半径r=6.37×10^6m,那么U就是2.24×10^32J!按一吨TNT=4184000000J能量计算,那么彻底炸散地球大约需要:5.35×10^22吨TNT,差不多是地球质量的1%少一点!

从现代人类的三脚猫功夫来看,毁灭自身的可能性还是有的,毕竟作死么,运气总是比作活要大一些,但毁灭地球还是算了,地球比例1%当量的核武器,按现代技术水平来看,差距可不止一星半点,除非未来人类掌握《朝闻道》中真空衰变的秘密或者能引发真空衰变的机制,当然即使科幻小说中的设定,人类依然遥不可及!

“地球最多能承受几颗原子弹?”,如果选用二战中美军使用的“胖子”原子弹,从能量的角度来推算,大约需要2.6190476190476 * 10^18颗原子弹才能炸碎地球。但实际上真的有这么多原子弹,也是无法爆破地球的。

原子弹

原子弹可以说是最为初级的核武器了,其通过重核自持裂变来释放大量的能量,目前原子弹的核装药主要为铀235或钚239。

如上图所示,当铀235接受一个中子的撞击后,会分裂为两个较轻的元素,同时释放出2或者3个中子,以及200兆电子伏的能量。而该反应释放出的中子又会撞击周围的铀235粒子,继续循环上图中的裂变反应,最终形成下图所示的链式反应。

由上文可知,链式反应的产生在于每一次裂变产生的中子可以触发周围铀235粒子继续分裂,但是受到裂变材料纯度、形状、是否存在中子反射层等等情况的影响,可能会存在中子进入裂变材料后直接射出,以及中子在裂变材料内被其他杂质干扰等情况,因此维持核裂变链式反应的材料就存在一个质量极限,又被称为临界质量,临界质量的大小受核材料形状、纯度等因素影响。

同样,临界质量也可以用来作为原子弹的开关,当核材料低于临界质量时,无法实现自持链式反应,所以无法引发核爆炸。依据这个原理,最初的原子弹被设计为“枪式结构”。如下图所示。

科学家计算发现,有中子反射层的铀235临界质量约为15公斤,也就是说只要核装药质量超过这个值,理论上就可以直接引发核爆炸了,在上图中,A、B两个半圆形核材料的质量都为9公斤,低于该核材料的临界质量,所以不会发生核爆炸,当后方的信管引发火焰爆炸后,核材料B受到挤压会高速撞向核材料A,二者合并后总质量超过该核材料的临界质量,由此引发链式反应,从而产生核爆炸。这就是“枪式”原子弹的大致爆炸原理。该原理虽然看似巧妙,但是也制约了原子弹爆炸当量的上限,因为A、B核材料的质量必然要小于临界质量才行,否则就自发爆炸了,这就造成两块核材料合并后的总质量最大值也会低于临界质量的两倍,核装药少了,核武器的威力自然也就打折扣了。除了这个原因外,当炸药推动核材料B撞向核材料A时,由于无法做到完美的合并,这就造成核材料局部先产生链式反应的情况,而更多质量的核材料尚未发生链式反应就被核爆炸摧毁了,因此“枪式”原子弹还存在核材料利用率低的问题,科学家估计“小男孩”的核材料利用率仅为百分之五左右。

不同于“枪式”结构的“小男孩”原子弹,采用“内爆式”结构的“胖子”原子弹,其核材料利用率有了很大的增长。在“内爆式”结构中,核裂变触发所采用的“开关原理”依然是临界质量,首先利用高爆速炸药制成球状结构,然后将多个低于临界质量的核材料制成小球放置于炸药中,当这些炸药同时引爆后,产生的冲击波会同时向中心挤压核材料,使核材料的密度迅速增加以致超过临界质量,在中子源的触发下链式反应将带来剧烈的核爆炸。内爆式结构可以在更短的时间内是核材料达到临界质量,因此这种结构原子弹的核材料利用率要比“枪式”结构原子弹高。

二战中,美国投向长崎的“胖子”原子弹就采用了内爆式结构,其核材料为钚239,该弹总重约4.5吨,爆炸大量约为两万吨TNT。

需要多少原子弹才可以爆破地球?

现代科学认为,我们的地球诞生于原始星云中,整个地球的形成可以看做是无数个碎石沙砾在引力的作用下聚集在一起的结果,因此地球的形成过程可以看做是引力做功的结果,而爆破地球本质上就是反其道而行之,由能量守恒定律可知,爆破地球的能量和地球形成说消耗的引力势能在数值上是相等的,当然这需要忽略地球形成过程中热量的耗散。科学家估算出的地球引力结合能大约为2.24*10^32J,而上文中提到的“胖子”原子弹爆炸当量为两万吨TNT,约合8.4×10^13J,按此推算,大约需要2.6190476190476 * 10^18颗原子弹才能炸碎地球。

但是由于,原子弹爆炸产生的能量多以热能、电磁辐射等形式释放,而炸碎地球本质上需要的是动能,因此即使有2.6190476190476 * 10^18颗原子弹我们也无法将地球炸回初始状态,更何况仅依靠地球上的资源,我们根本无法制造这么多的原子弹。

总结

从能量的角度分析,如果选用爆炸当量为两万吨TNT的原子弹,我们大约需要2.6190476190476 * 10^18颗原子弹才能把地球炸碎,但是由于原子弹爆炸产生的能量是多种形式释放,因此即使有这么多的原子弹我们也无法爆破地球。

感谢浏览,我是漫步的小豆子,谢谢。

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