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原子弹和重水

快捷方式: 差异相似杰卡德相似系数参考

原子弹和重水之间的区别

原子弹 vs. 重水

原子弹又称裂变弹(Atomic bomb),是一种利用核原理制成的核武器。由美国最先研制成功,具有极强的破坏力,在爆炸的同时会放出强烈的核辐射,危害生物和非生物组织。第一个裂变(原子弹)试爆释放出的能量为约20,000吨TNT(见三位一体核试爆)的相同的当量。第一个热核(氢弹)试爆释放相同的能量为10,000,000吨TNT的当量。. 重水(或称氘代水,化学式D2O或者2H2O)是水的一種,它的摩尔质量比一般水要重。普通的水(H2O)是由兩個只具有質子的氫原子和一個氧16原子所組成,但在重水分子內的兩個氫同位素氘,比一般氫原子有各多一個中子,因此造成重水分子的質量比一般水要重。地球上的水大約有 6,400分之一是半重水(HDO)。 由於普通水和重水都是由相同數量的氫和氧原子組成,兩者的化學反應皆會接近相同。但在物理上,重水的凝固点(即固態水的熔點)和沸點比普通水稍高,在一個大氣壓力下,重水的凝固點是攝氏3.82度,沸點是攝氏101.4度,密度為1.1056g/cm3。 有另一種重水稱為半重水,HDO,它只有一個氫原子是多一個中子的重氫。一般的半重水都並不純正,通常是50%HDO,25%的H2O 及 25%的D2O。除了由重氫組成的重水分子外,還有一種由重氧原子(氧17或氧18)組成的重水分子,稱為「重氧水」。由於分離出重氧水分子的難度較高,因此提煉純正重氧水的成本會比重氫水為高。.

之间原子弹和重水相似

原子弹和重水有(在联盟百科)6共同点: 中子納粹德國臨界質量核武器

中子

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納粹德國

纳粹德国是1933年至1945年阿道夫·希特勒和纳粹党统治下的德国的通称。在希特勒统治之下,德国转变为一法西斯主义极权国家,国内近乎一切事务均为纳粹党所控制。1945年5月同盟国战胜德国,第二次世界大战欧洲战场宣告结束,纳粹德国亦不复存在。 1933年1月30日魏玛共和国总统保罗·冯·兴登堡任命希特勒为德国总理,纳粹党由此开始清除国内一切政治反对力量,巩固自身权力。1934年8月2日兴登堡去世,希特勒将总理和总统职权合一,成为德国独裁者。1934年8月19日全民公投正式确定希特勒的德国“元首”头衔,一切权力都集中至希特勒手中,其辞令高于一切法律。纳粹政府并非相互协调协作的整体,而是不同内部派别组成的集合,各派别间进行权力斗争,试图获得希特勒的偏爱。大萧条期间,纳粹通过没收犹太人、共产主义者和宗教人士的财产,大规模军事支出和混合经济体制稳定了经济并结束了大规模失业的局面。包括高速公路系统在内的公共工程建设亦同时进行,经济恢复稳定局面,纳粹政权亦提升了其受欢迎度。 种族主义(尤其是反犹太主义)是该政权的中心特性之一,日耳曼人(北欧人种)被认为是雅利安人种中最为纯正者,由此即为优等人种。犹太人及其他不适宜的人种则受到迫害并遭屠杀。反希特勒统治的抵抗运动则遭残酷压制。自由主义、社会主义和共产主义反对人士遭到杀害、逮捕或驱逐。基督教教会亦受到打击,教会领袖受监禁。教育重心集中于种族生物学、人口政策及为军事服务的体育。女性的就业和教育机会大幅减少。力量来自欢乐组织进行娱乐和旅游活动,1936年夏季奥林匹克运动会则向世界展示了第三帝国的气象。部长约瑟夫·戈培尔有效通过电影、大规模集会以及希特勒的演说,达到控制舆论的目的。政府同时还限制艺术表达,推广一些特定的艺术形式,否定和封禁其他艺术形式。 1930年代末期纳粹德国对于领土的要求日益扩张,若得不到满足则以战争相威胁。1938年和1939年,纳粹德国先后吞并和。希特勒同斯大林达成互不侵犯协议,并于1939年9月入侵波兰,第二次世界大战在欧洲打响。德国同意大利和其他轴心国结盟,至1940年已征服欧洲大部分地区,并对英国进行威胁。总督辖区在征服地区建立起来,而在波兰剩余地区则建立了总督府。犹太人和其他不受欢迎的群体被送往纳粹集中营和灭绝营并被杀害。 1941年德国对苏联发动入侵之后,战争局面开始扭转,而到1943年德国则遭遇了严重的军事失败。1944年对德国的大规模轰炸持续升级,轴心国力量开始自东欧和南欧撤退。盟军登陆法国之后,在一年时间内苏联从东部入侵,其他同盟国力量则从西部入侵,德国战败投降。希特勒拒绝承认失败,导致战争最后阶段德国基础设施受到严重破坏,与战争相关的死亡人数继续攀升。同盟国展开去纳粹化进程,并将剩余的纳粹领导人送往纽伦堡进行战争罪的审判。战后纳粹德国东部领土被并入苏联和波兰,而剩余德国领土则被苏联、美国、英国和法国军事占领,直到1949年民主德国和联邦德国成立,德国领土被一分为二。.

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鈾(Uranium)是一種銀白色金屬化學元素,屬於元素週期表中的錒系,化學符號為U,原子序為92。每個鈾原子有92個質子和92個電子,其中6個為價電子。鈾具有微放射性,其同位素都不稳定,并以鈾-238(146個中子)和鈾-235(143個中子)最为常见。鈾在天然放射性核素中原子量第二高,仅次于钚。其密度比鉛高出大約70%,比金和鎢低。天然的泥土、岩石和水中含有百萬分之一至百萬分之十左右的鈾。採礦工業從瀝青鈾礦等礦物中提取出鈾元素。 自然界中的鈾以三种同位素的形式存在:鈾-238(99.2739至99.2752%)、鈾-235(0.7198至0.7202%)、和微量的鈾-234(0.0050至0.0059%)。鈾在衰變的時候釋放出α粒子。鈾-238的半衰期為44.7億年,鈾-235的則為7.04億年,因此它们被用于估算地球的年齡。 鈾獨特的核子特性有很大的實用價值。鈾-235是唯一自发裂變的同位素。鈾-238在快速中子撞擊下能夠裂變,屬於增殖性材料,即能在核反應爐中經核嬗變成為可裂變的鈈-239。鈾-233也是一種用於核科技的可裂變同位素,可從自然釷元素製成。鈾-238自發裂變的機率极低,快中子撞擊可诱导其裂變;鈾-235和233可被慢中子撞击而裂变,如果其质量超过临界质量,就都能夠維持核連鎖反應,在核反应过程中的微小质量损失会转化成巨大的能量。这一特性使它们可用于生产核裂变武器与核能发电。耗尽后的鈾-235发电原料被称为貧鈾(含238U),可用做钢材添加剂,製造贫铀弹和裝甲。.

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鈽(Plutonium,--)是原子序数94、元素符號為Pu的放射性超鈾元素。它屬於錒系金屬,外表呈銀白色,接觸空氣後容易腐蝕、氧化,在表面生成無光澤的二氧化鈽。鈽有六种同素異形體和四種氧化態,易和碳、鹵素、氮、矽起化學反應。鈽暴露在潮濕的空氣中時會產生氧化物和氫化物,其體積最大可膨脹70%,屑狀的钚能自燃。它也是一种放射性毒物,会於骨髓中富集。因此,操作、處理鈽元素具有一定的危險性。 鈽是天然存在於自然界中質量最重的原子。它最穩定的同位素是鈽-244,半衰期約為八千萬年,足夠使鈽以微量存在於自然環境中。 鈽最重要的同位素是鈽-239,半衰期為2.41萬年,常被用來製造核子武器。鈽-239和鈽-241都易于裂變,即它們的原子核可以在慢速熱中子撞擊下產生核分裂,釋出能量、伽馬射線以及中子輻射,從而形成核連鎖反應,並應用在核武器與核反應爐上。 鈽-238的半衰期為88年,並放出α粒子。它是放射性同位素熱電機的熱量來源,常用於驅動太空船。 鈽-240自發裂變的比率很高,容易造成中子通量激增,因而影響了鈽作為核武及反應器燃料的適用性。 分離鈽同位素的過程成本極高又耗時費力,因此鈽的特定同位素時幾乎都是以特殊反應合成。 1940年,格倫·西奧多·西博格和埃德溫·麥克米倫首度在柏克萊加州大學實驗室,以氘撞擊鈾-238而合成鈽元素。麥克米倫將這個新元素取名Pluto(意為冥王星),西博格便開玩笑提議定其元素符號為Pu(音類似英語中表嫌惡時的口語「pew」)。科學家隨後在自然界中發現了微量的鈽。二次大戰時曼哈頓計劃則首度將製造微量鈽元素列為主要任務之一,曼哈頓計劃後來成功研製出第一個原子彈。1945年7月的第一次核試驗「三一试验」,以及第二次、投於長崎市的「胖子原子彈」,都使用了鈽製作內核部分。關於鈽元素的人體輻射實驗研究並在未經受試者同意之下進行,二次大戰期間及戰後都有數次核試驗相關意外,其中有的甚至造成傷亡。核能發電廠核廢料的清除,以及冷戰期間所打造的核武建設在核武裁減後的廢用,都延伸出日後核武擴散以及環境等問題。非陸上核試驗也會釋出殘餘的原子塵,現已依《部分禁止核試驗條約》明令禁止。.

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臨界質量

臨界質量(Critical mass)是指維持核子連鎖反應所需的裂變材料質量。不同的可裂變材料,受核子的性質(如裂變橫切面)、物理性質、物料型狀、純度、是否被中子反射物料包圍、是否有中子吸收物料等等因素影響,而會有不同的臨界質量。 剛好可以產生連鎖反應的組合,稱為已達臨界點。比這樣更多質量的組合,核反應的速率會以指數增長,稱為超臨界。如果組合能夠在沒有延遲放出中子之下進行連鎖反應,這種臨界被稱為即發臨界,是超臨界的一種。即發臨界組合會產生核爆炸。如果組合比臨界點小,裂變會隨時間減少,稱之為次臨界。 恩里科·費米最先發現超臨界組合,不一定同時是超過即發臨界。他的發現開展了受控制的連鎖反應的研究,後來發展的核子反應堆及核能都是出於這一發現。.

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核武器

--,也叫--或原子武器,簡稱核武,是利用核反应的光热辐射、電磁脈衝、冲击波和感生放射性造成杀伤和破坏作用,以及造成大面积放射性污染,来阻止对方军事行动以达到战略目的的大杀伤力武器。主要包括核分裂武器(第一代核武,通常稱為原子弹)和核融合武器(亦稱為氫彈,分为两級及三級式)。亦有些还在武器内部放入具有感生放射的轻元素,以增大辐射强度扩大污染,或加強中子放射以殺傷人員(如中子弹)。 除此以外,核武器還可以根據用途而細分為戰略核武器及戰術核武器,前者是一般意義上的核武器範疇,為大當量的核武器和遠射程,後者則屬於小當量和近射程。其中,後者可用於戰爭前線。戰術核武器的概念以及發展相對戰略核武器為遲緩,是在第二次世界大战以後多年才逐步形成的,而戰術核武器需要對核能技術的要求亦較高以及複雜,其前提是要擁有戰略核武器。 有紀錄的核武器的研發始於第二次世界大戰前夕,由納粹德國率先提出方案,美國方面的計畫則晚了數個月。但由於當時錯誤的實驗方向與發展,令希特勒認為開發核武器的費用將會過於龐大,加上原先德國有興趣的是核子反應所能提供的能源而並非核武,因此放棄開發核武器。 當1945年納粹德國投降後,大量的德國科學家分散至各國持續研究,進一步幫助了西方國家與蘇聯在核能方面的技術發展。.

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原子弹和重水之间的比较

原子弹有53个关系,而重水有34个。由于它们的共同之处6,杰卡德指数为6.90% = 6 / (53 + 34)。

参考

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