在現(xiàn)代，原子彈是一種極為可怕的武器。它爆炸后產(chǎn)生的能量足以摧毀方圓數(shù)百公里內(nèi)的所有生命，還可以在短短幾秒內(nèi)殺死數(shù)百萬人。不過，這個武器并非像電影《長津湖》中那樣簡單。

在《長津湖》中，美國用兩枚原子彈炸沉了中國人民志愿軍的兩個師，還在朝鮮戰(zhàn)場上把蘇聯(lián)的兩個師炸得稀巴爛。美國人這樣做并不是為了取樂，而是因為他們認為原子彈是人類有史以來制造的威力最大的武器，美國人希望能夠用它來結束朝鮮戰(zhàn)爭。

然而，真實的原子彈是如何制造出來的呢？要想了解這個問題，我們需要從原子彈的原理說起。

在《原子彈之謎》一書中，作者奧德里奇（M.A. Oldridge）寫到：

一、鈾-235

鈾-235是一種非常穩(wěn)定的元素，它不能直接被制成原子彈。所以，科學家們首先要做的是將鈾-235原子分裂成更小的粒子。在原子核中，每個中子都有一個電子，這就使得每個電子都攜帶了一個正電荷，這些正電荷可以中和其他原子中的正電荷，使原子核變成正電荷?？茖W家們發(fā)現(xiàn)，當原子中的正電荷數(shù)量增加到一定程度時，它們就可以發(fā)生裂變。

研究人員把原子分裂成更小的粒子的方法叫作“裂變”。為了實現(xiàn)這一點，科學家們需要給原子核添加一種叫做“裂變物質(zhì)”的東西。這種物質(zhì)會釋放出一種能量極高的中子，當這些中子與另一種物質(zhì)結合時就會發(fā)生裂變。鈾-235就是這樣產(chǎn)生的，它每秒可以發(fā)生約2000次裂變。

二、濃縮

要想制造出原子彈，必須先將裂變材料中的所有中子都釋放出來，而要想讓裂變材料產(chǎn)生更多的中子，必須對裂變材料進行濃縮。在這個過程中，你需要借助一種叫做“濃縮鈾”的化學物質(zhì)，這種化學物質(zhì)可以吸收中子并釋放出更多的能量。

雖然濃縮鈾聽起來很簡單，但要想成功地將濃縮鈾變成一枚原子彈卻是非常困難的。因為它必須將大量的鈾原子從原子核中分離出來，并將其轉(zhuǎn)化為更小的放射性同位素。也就是說，你必須把一大堆鈾原子分解成一小堆放射性同位素。

不過，我們?nèi)祟惾匀荒軌蛟趯嶒炇抑兄圃斐鰸饪s鈾。我們可以用“反沖式離心機”來做這件事。這種離心機可以將大量的鈾原子壓縮成非常小的一小堆放射物，然后再將它們釋放出來。

通過這種方法，我們可以讓濃縮鈾變成一枚原子彈所需要的數(shù)量。不過，這還不是最難的部分。因為在制造過程中還會出現(xiàn)很多意想不到的問題。

三、裂變

這是一個極其重要的環(huán)節(jié)。當原子吸收了足夠多的能量后，它們就會分裂成兩個或多個原子。這些原子又會重新組合成一個新的原子核，再吸收更多的能量，直到它們達到臨界質(zhì)量。

當原子達到臨界質(zhì)量時，它們就可以發(fā)射出一個很小的中子來。中子在穿過原子核時，會釋放出巨大的能量。因此，一枚原子彈就能產(chǎn)生足夠多的能量來摧毀方圓數(shù)百公里內(nèi)的所有生命。

然而，一個原子內(nèi)部發(fā)生裂變時需要很高的能量。這意味著原子核要有足夠大的質(zhì)量才能在爆炸中釋放出足夠多的能量。

而要想提高原子核質(zhì)量，只有一個辦法，那就是增加原子中原子間距離。

四、再裂變

再裂變的過程需要消耗大量能量，因此制造原子彈需要用到核燃料。在核反應中，一個中子會分裂成兩個更小的中子，然后這兩個中子又會分裂成更小的中子和一個更大的中子。也就是說，核反應是通過不斷地創(chuàng)造新的更多的核子來實現(xiàn)的。

這就意味著制造原子彈需要大量的核燃料。因此，核燃料的數(shù)量必須要足夠多，才能讓原子彈持續(xù)爆炸。目前，世界上只有美國和蘇聯(lián)能夠制造出足夠多的核燃料。

制作一枚原子彈需要多少核燃料呢？據(jù)估計，制造一枚原子彈所需的核燃料約為15000噸，這還不包括鈾-235等天然豐度較低的鈾-238核材料。如果要想制造出足夠多的核燃料，科學家們需要進行更多實驗。

五、聚變

當聚變反應的溫度達到2000萬攝氏度時，反應會發(fā)生，釋放出巨大的能量。在原子彈制造過程中，需要不斷地用高壓將氫彈加熱到2000萬攝氏度，使其在兩個氫原子之間發(fā)生聚變。這一過程被稱為核聚變，或核聚變反應。

核聚變的過程非常復雜，需要很多物質(zhì)參與其中，所以在原子彈制造中，有很多種不同的方法。最常用的是在一塊金屬板上制造一個高壓源，用來加熱金屬板并讓金屬板之間發(fā)生核聚變。

美國在1945年7月16日首次試爆了原子彈。在試驗中，奧德里奇使用了一種新的設備——“同步加速器”。它是一種加速器，由兩個大型旋轉(zhuǎn)磁鐵組成，能夠產(chǎn)生巨大的磁場。這些磁鐵是由兩個重達100噸的銅圓盤組成的。在一次實驗中，奧德里奇通過將這些重達100噸的圓盤加熱到2000萬攝氏度并引爆了它們。而這種高溫是由磁鐵產(chǎn)生的磁場引起的，因此這種高溫是可控的。這意味著奧德里奇能夠通過控制加熱、冷卻和引爆等過程來制造原子彈。

六、核爆

接下來，科學家們將一種特殊的燃料注入到一個裝滿了氫、氦和碳的容器中，并讓它在高壓下發(fā)生聚變反應，產(chǎn)生足以殺死數(shù)百萬人的能量。但是，科學家們并不知道這種燃料是什么，因為我們沒有辦法給它起名字。奧德里奇說：“我們不知道它是什么，我們也不知道它能產(chǎn)生多少能量?！?/p>

當燃料在容器中燃燒時，其中的碳就會被從容器中吹出。在奧德里奇看來，這樣做是為了防止碳污染周圍的環(huán)境，但是實際上這種行為對環(huán)境來說更是一種污染。

當容器中的燃料被點燃時，氣體就會從容器中膨脹出去，將容器炸得粉碎。奧德里奇說：“我覺得我們必須在爆炸前弄清楚到底發(fā)生了什么?！?/p>

最終，奧德里奇和他的團隊成功地制造出了一枚原子彈。

七、最后的考驗：測試和維護

最后，科學家們將制造好的核彈送到了安全測試的場地，進行一系列的測試?？茖W家們會通過測量放射性物質(zhì)來確定核彈的安全性。

這些放射性物質(zhì)包括钚239-238等核裂變材料。當這些材料受到壓力時，會發(fā)生裂變，釋放出巨大的能量。

科學家們還會檢查核彈周圍是否存在其他危險，例如空氣中是否含有放射性物質(zhì)等。如果存在危險，核彈就無法在使用了。

美國海軍陸戰(zhàn)隊軍官安德魯·約翰遜（Andrew Johnson）對此也有親身體驗，他說：“在測試之前，我們必須確保核彈是安全的。如果你要發(fā)射核彈，那就不能把它扔在海上，你必須把它帶到陸地上進行測試?！?/p>

在原子彈被裝進氫彈之前，科學家們還需要對核彈進行維護。

科學家們會對核彈進行定期檢查和維護，以確保其正常工作。

一旦發(fā)生故障，比如出現(xiàn)裂縫、破裂、破碎或其他任何問題時，核彈就必須被更換或修復。

所有的測試和維護工作都完成后，科學家們會把核彈放到一個特殊的箱子里，然后送到安全的地方進行最后的測試和維護。整個過程中不允許任何人類參與到其中。