核弹里面的核材料有辐射,其外壳需要能阻挡核辐射的材料制成,在很多人的印象中,人们一般用铅来阻挡核辐射,然而不是。
图为高纯度铅,纯度99.989%。
铅的密度很大,同等体积下,铅比水重11倍多,下表为铅与常见物质的密度比较。
物质 密度(克/cm3)
铅 11.34
银 10.49
铜 8.96
铁 7.87
锡 7.31
钛 4.507
钻石 3.5
铝 2.7
镁 1.74
海水 1.025
水 1.000
乙醇 0.789
汽油 0.73
由于铅的密度很高,也很便宜,所以人们常用铅砖或铅衣来防护X-射线及其他放射线。
图为实验室里面屏蔽放射源的铅块。
虽然铅对辐射的屏蔽很好,然而,铀的密度更大,高达19.05克每立方厘米,快接近铅密度的两倍了。虽然铀本身也具有放射性,但它的高密度使它在阻挡强烈的辐射,例如镭所产生的辐射时,铀比铅更有效。因此,在制造储存或运载放射性物质的容器外壳时,通常使用贫铀。
图为贫铀。
而在氢弹中,其外壳也是铀,当然,其最主要的作用不是为了防止氢弹中心的氘、氚、氘化锂等核聚变材料和裂变材料发出的辐射,而是为了引发更大、更肮脏的爆炸。
氢弹的爆炸过程通常是这样是:核裂变→核聚变→核裂变。
原子弹(核裂变)爆炸引发核聚变(太阳中心发生的反应),核聚变发生后,产生数目庞大的中子,这些中子轰击氢弹的外壳(铀-238),于是铀-238又继续发生裂变反应。
图为美国B61核弹。
图为铀,因为表面发生氧化,所以铀表面覆盖一层黑色氧化物。
一提到铀,大家就想到辐射,然而,上图是提纯的铀,如果辐射如大家想得那么厉害,那人敢用手捧着吗?
图为黄饼,它是核工业中的一种重要原料,也是核燃料生产过程中的一种中间产品,其主要成分是重铀酸铵,黄色,常加工成饼状,因此得名。“黄饼”通常是从粉碎后的天然铀矿石经多种溶液萃取、沉淀、提纯而来。
在寒木之前发布的文章地球上最美丽的矿石,犹如珍珠玛瑙的评论中,很多热心网友提到了铀矿“可怕”的辐射问题。其实,铀矿跟核电站里面用过的核燃料相比,铀矿的辐射可忽略不计,而核电站用过的核燃料叫做乏燃料,乏燃料的辐射才是致命的,非常致命,没有人敢靠近。