鈾彈

鈾是廣泛存在於自然界的一種稀有元素，它由3種同位素組成，即鈾-238、鈾-235和鈾-234，它們分別占天然鈾的99．275%、0．720%和0．005%，其中只有鈾-235是可裂變核素，它在中子轟擊下可發生鏈式核裂變反應，用作原子彈的核裝料和核電站反應堆的"燃料"，但事先必須對鈾-235進行濃縮。作為原子彈的裝料，鈾-235的濃度必須大於90%以上；作為核電站的"燃料"，鈾-235 一般也要達到3%以上。因此，需要對天然鈾進行同位素分離，使鈾-235的濃度提高，這就是濃縮鈾或稱富集鈾。經鈾-235濃縮之後剩餘的天然鈾就是貧化鈾或稱貧鈾，它除少量用於氫彈的外層和快反應堆的增殖層外，其他就成為核廢料。

鈾原子彈分為槍式和收聚式。槍式原子彈因易產生過早點燃現象，不能用鈈裝料。收聚式原子彈爆炸效率高。1945年在廣島爆炸的“小男孩”原子彈裝有60千克的U235，只有約1千克的U235發生了裂變，釋放了約14000噸TNT當量，裂變效率約為1.67%，足見其效率之低。現代的原子彈綜合了槍式和收聚式原子彈的特點，裂變效率可達到80%左右。圖為“小男孩”原子彈及其結構圖。

鈾(Uranium)的原子序數為92的元素，其元素符號是U，是自然界中能夠找到的最重元素。在自然界中存在三種同位素，均帶有放射性，擁有非常長的半衰期（數億年~數十億年）。此外還有12種人工同位素(鈾-226~鈾-240)。鈾在1789年由馬丁·海因里希·克拉普羅特（MartinHeinrichKlaproth）發現。鈾化合物早期用於瓷器的著色，在核裂變現象被發現後用作為核燃料。

廣島市原子彈爆炸事件，是在第二次世界大戰末期，美國在大日本帝國（今日本）廣島市，於日本時間1945年8月6日早上8點15分投下原子彈的歷史事件。這是人類歷史上第一個遭受核武器襲擊的都市。

“小男孩”搭載了50千克的鈾235。核裂變爆發的能量為50萬億焦耳，相當於1萬5千噸TNT當量。能量通過衝擊波、熱線、放射線等方式爆發出來，分別佔50%、35%、15%的比例。

這次爆炸的威力，相當將8倍於東京空襲中炸彈（2000噸）的總能量，在相當於東京市十分之一大小的地方爆發出來。

爆心250米以內的完全毀壞的建築

爆炸的瞬間，中心氣壓達到了數十萬個大氣壓，引發了極為強烈的衝擊波和氣浪。

爆炸中心的風速大約是440米/秒，相當於12級颱風的風速的10倍。超音速的風和衝擊波一起向外擴散，將一般的建築破壞殆盡。

爆心的風壓達到了350萬帕斯卡，相當於在1平方米的地方加壓35噸的重物。就算在半徑1000米以內，風壓也達到了100萬帕斯卡。此範圍以內除鋼筋混凝土結構的建築以外，全部遭到毀滅。2000米以內的風壓是30萬帕斯卡，此範圍以內的木質房屋全部被毀滅。

熱線燒灼的痕迹

熱線的總能量大約是22萬億焦耳，即5.3萬億卡路里。熱線，其實就是紅外線，在爆炸后的3秒內大量放出。熱線的能量與距離的平方成反比。爆心地每平方厘米大約是100卡路里，500米範圍內為56卡路里，1000米內是23卡路里。也就是說，地面受到的能量相當於受普通太陽照射的1,000倍。

爆炸中心的溫度，達到了3,000-4,000℃之高。爆心附近的房屋瓦片等紛紛“起泡”，木質房屋達到著火點自動自燃。

爆炸發射出了大量的α射線，β射線，γ射線和中子。據推算，地表每1平方厘米有高速中子1萬2千億個、慢中子（熱中子）9萬億個。

原子彈爆炸產生了巨大的蕈狀雲，蕈狀雲里含有大量核輻射塵。這些核輻射塵和雲中的水汽混合在一起，形成了黑色的雨落在廣島一帶。這種雨具有高放射性，因此污染了河流，而當時因口渴不慎飲入這些雨水的難民，多數即在數日內死亡。

大多數的估計認為在廣島約有7萬人立即因核爆而炸死，包含時任廣島市長粟屋仙吉。到1945年年底，據估計因燒傷，輻射和相關疾病的影響的死亡人數，約從9萬到14萬。還有估計到1950年止，由於癌症和其他的長期併發症，共有20萬人死亡。

爆心500米以內的被害者，有90%以上的人當場死亡或當日死亡。500米到1000米以內的被害者，超過60%-70%的人當場死亡或當日死亡。暫時生存下來的人，有50%的人在6天內死亡；過了6天，又有25%的人死亡。

直到1945年11月，爆心500米以內的人98%-99%已經死亡；500米到1000米範圍內，90%的人已經死亡。從1945年8月到12月，總共有9-12萬人死亡。

灼傷的女性。身上衣服顏色較深的部位，灼傷的更為嚴重。

原子彈引發的大量熱線和放射線，爆心1千米以內的人，均受到了5度的重度燒傷，表皮全部碳化。熱線的影響範圍是3.5千米以內。此範圍內的木質房屋大都自燃，更是造成了二次燒傷。爆心1千米以內而又在屋外的人，90%在7天內死亡。

衝擊波本身會對被害者造成損傷；衝擊波毀壞的建築物的碎片以高速沖向被害者，也會造成二次外傷。有人的眼球和內臟甚至直接從身體里飛了出去。

原子彈爆炸發射出的大量放射線，使大量被害者得了急性放射能症。癥狀是噁心、嘔吐、食欲不振、腹瀉、發熱、脫毛症、皮下出血等等。也有人因此得了白血病。被害者大部分在一個月內死亡。

隨後趕來救援的人，因為防護措施不到位，也有人得了放射能症，不過數量較少。受黑雨影響的人，也得了二次放射能症。

戰後美國史界一直存在聲音認為原子彈是暴行應當譴責的聲音，也有對此進行反駁認為原子彈結束了戰爭而救了更多生命的學者。中國在90年代以前一直對原子彈持批判態度，如二戰四十周年之際人民日報發表了譴責原子彈轟炸的文章，參見《嚴厲譴責美帝國主義用原子彈殺害亞洲人民》一文。但90年代后，官方一變而為擁護原子彈轟炸的態度。

原子彈爆炸造成廣島市十幾萬居民死亡，都市遭到毀滅性打擊。

1964年10月16日該國第一顆原子彈爆炸成功，經過反覆確認后，當晚周總理在人民大會堂宣布喜訊，《人民日報》刊發號外《加強國防建設的重大成就，對保衛世界的重大貢獻--該國第一顆原子彈爆炸成功》。這個代號596的原子彈爆炸成功后，美蘇歐等多國媒體紛紛進行了報道，並對事件進行了解讀和評論。

美國情報機關根據對該國核爆放射性塵埃等證據的搜集，驚訝地發現該國的第一顆原子彈遠比他們想象要先進--596是一顆內爆式鈾彈，這比其他國家的第一顆原子彈難度都高得多。

原子彈一般是指裂變式核彈，鈾235和鈈239都可以作為原子彈的核裝葯，根據裝葯不同，一般把原子彈分為鈾彈和鈈彈。根據原子彈的引爆方式，又可以將原子彈分為槍式和內爆式。由於分離出來的鈈239中都含有一定的鈈240，而且使用槍式設計也更容易誘發過早點火，槍式設計只能用鈾裝葯，而內爆式原子彈則可以選用鈈和鈾兩種核裝葯。

槍式原子彈的設計和製造都比內爆式原子彈要求低，但槍式設計對核裝藥材料的浪費太大。美國空投廣島的"小男孩"就是一顆槍式鈾彈，約60千克的鈾235裝葯只有約1千克發生了核裂變，也就是不過1.7%的裝藥材料發生核裂變，效率極低。內爆式設計的核裝葯利用效率要高得多，內爆式核彈又有鈈239、鈾235兩種材料的選擇問題。用鈈239作裝葯的核彈存在壽命較短的缺點，但鈈239分離難度要比鈾235濃縮的難度低得多，鈈239還有反應截面大，臨界質量更小的優勢，例如無中子反射層時球形鈾235的臨界質量是52千克，而鈈239隻需10千克。由於臨界質量更小，內爆式鈈彈的彈芯研製起來就更容易些，美國的第一次核試驗（也是世界上第一顆原子彈）就是內爆式鈈彈，投向長崎的"胖子"也是內爆式鈈彈。而數十年後的朝鮮，其首顆原子彈也是鈈彈。

美國、朝鮮首顆原子彈都是內爆式鈈彈。

美國情報部門曾認為，中國的第一顆原子彈肯定也會是一顆內爆式鈈彈，他們花費大量時間精力去尋找中國的鈈239分離裝置，從而低估了中國原子彈的研製進度。

該國的第一顆原子彈不是內爆式鈈彈，也不是設計更簡單的槍式鈾彈，而是一顆內爆式鈾彈，這實際上相當於把內爆式鈈彈的技術應用在鈾彈上，具有極大的技術難度和風險。

該國選用了這樣的高難度設計也有自己的苦衷--該國研製第一顆原子彈正值國民經濟困難時期，槍式鈾彈需要太多的鈾235核材料，該國剛剛起步的鈾濃縮工業暫時無法滿足這一需求，因此借鑒鈈彈內爆式的設計，為首次核爆研製了先進內爆設計的鈾彈。

這種以高超設計來彌補工業能力不足的中國特色，在該國核武器的發展中很多時候反而是常態，比如後來氫彈的研製也是如此。值得一提的是，該國首顆原子彈"596"這個代號是為了記住蘇聯在1959年6月撕毀協議，停止對該國核武器項目的援助。

鈾彈是用非常難得的原料純鈾235製造的。提純過程要求極高的技術，如電磁同位素分離、氣體擴散工廠、超級離心機等。如果能獲取原料，核彈本身就相對容易了。傳說中學生都能設計的就是這種核彈。設計不是關鍵，更大的問題在於獲取純凈的鈾235。一顆鈾彈摧毀了廣島市。

鈈彈的原料相對容易獲得：鈈239，是核反應堆的副產品。當然，如果你不能接近反應堆，也不容易得到它，但世界上有很多核反應堆。如果你能獲得反應堆廢料，而且懂得足夠多的放射性化學技術以免被輻射傷害，那麼提取鈈239就相對容易了。對流氓國家甚至恐怖分子來說，獲得鈈239比獲得鈾235要容易得多。可是，即使你有了原料，用鈈製造核彈也非常困難，這似乎是對容易的“補償”。用鈈造核彈需要內爆，那是非常難以掌握的技術。一顆鈈彈毀滅了長崎市。

鈾彈引發的大量熱線和放射線，爆心1千米以內的人，均受到了5度的重度燒傷，表皮全部碳化。熱線的影響範圍是3.5千米以內。此範圍內的木質房屋大都自燃，更是造成了二次燒傷。爆心1千米以內而又在屋外的人，90%在7天內死亡。

衝擊波本身會對被害者造成損傷；衝擊波毀壞的建築物的碎片以高速沖向被害者，也會造成二次外傷。有人的眼球和內臟甚至直接從身體里飛了出去。

原子彈爆炸發射出的大量放射線，使大量被害者得了急性放射能症。癥狀是噁心、嘔吐、食欲不振、腹瀉、發熱、脫毛症、皮下出血等等。也有人因此得了白血病。被害者大部分在一個月內死亡。

隨後趕來救援的人，因為防護措施不到位，也有人得了放射能症，不過數量較少。受黑雨影響的人，也得了二次放射能症。

貧鈾彈是指以含有鈾238的硬質合金為主要原料製成的炮彈和槍彈。其作用原理跟普通穿甲彈相同，是利用貧鈾合金的高硬度跟高熔點依靠動能來穿透目標（詳見穿甲彈），其多用來毀傷坦克等裝甲目標。其主要成分是鈾238，其本身沒有放射性，但是由於其是製備鈾235等放射性同位素的副產品，所以其中不可能絕對不包含鈾的放射性同位素，所以貧鈾彈還是具有放射性，但是放射性不強，主要是阿爾法射線，不進入人體一般不會對人體構成傷害。美國原子能標準委員會（NRC）將U235低於0.711%的鈾定為貧鈾，美國國防部標準為U235含量在 0.3%以下，而實際使用的標準是0.2%。

貧鈾的主要成份是U－238，其半衰期達45億年，因此，貧鈾的放射性強度還是比較低的，不到天然鈾的一半。但是，貧鈾的放射性畢竟存在，長期接觸對健康也有影響。美國陸軍曾在一份研究報告中指出：貧鈾是一種低水平的放射性廢物，必須按放射性廢物處理和儲存。放射性主要是α射線，α粒子在空氣中射程大約為2.73厘米，在緻密物質中射程更短，僅能穿透人體皮膚角質層，受損傷的僅是無生命的組織，因此基本不存在外照射危害。但貧鈾彈燃燒時，汽溶膠化了的氧化鈾和貧鈾微粒可以進入人體內部，以很大的概率被人體器官吸收，形成嚴重的內照射，使人體器官受到嚴重損傷。

鈾與鉛、鎘一樣都是重金屬，能引起人類中毒。

鈾是高密度物質，貧鈾燃燒形成淡黃色煙霧狀氧化鈾塵埃，其燃燒生成物具有放射性及毒性。貧鈾彈彈頭爆炸時產生高溫，燃燒生成的鈾氧化物煙霧可傳至40公里以外。這種爆炸產生的粉狀物，或落到地面，滲入土地里，或通過空氣和河流向周邊地區擴散。它的危害與原子彈爆炸后造成的放射性沾染相比並不遜色，只不過每發穿甲彈的沾染區較小而已。