核弹为什么用铀而不是其他元素？

说起核弹和原子弹，相信大家都不陌生。我们都知道铀是核弹使用的主要成分，但你知道为什么要用铀吗？为什么不是其他元素？爱因斯坦的质能方程是基础，那么在什么情况下会转化不能量呢？然后边肖会给你讲一个有趣的故事，给你科普一下。

核武器的诞生始于20世

纪初的原子研究。大约在1910年，卢瑟福发现原子几乎是中性的空，原子核在中心，带负电的电子沿着外侧运行，原子核内有带正电的质子。后来，在1932年，詹姆斯·查德威克发现原子核中仍然存在电中性的中子。查德威克用中子高速轰击原子核，看看中子数增加时原子核会发生什么变化。然而，当时很难以适当的速度击中原子核。两年后，恩利克·费密努力工作，发现降低中子的速度可以挤进原子核。

沿着这一伟大发现，德国著名科学家迈特纳斯和奥托·哈恩在威廉皇帝研究所合作，取得了丰硕的成果。然而，希特勒上台后，犹太人迈特纳斯先后被柏林大学和威廉皇帝学院开除。虽然被研究所开除，但迈特纳斯和哈恩的合作并没有停止。迈特纳斯专注于铀的研究，铀是自然界中最重的元素。铀的原子核中充满了中子。Maitenaz想知道如果铀的原子核被中子轰击会发生什么，会不会创造出什么新的东西？会不会变重？在瑞典过圣诞节期间，迈特纳兹收到了哈恩的一封信，信中他发现了一些不寻常的现象。迈特纳兹的侄子罗伯特·弗里希是一位在丹麦工作的物理学家，他与著名的尼尔斯·玻尔一起工作。哈恩说，当时，弗里希正和迈特纳斯在瑞典度假，铀核的轰击引发了放射性现象。能量流喷薄而出"。这个结果并不特别令人惊讶。玻尔认为原子核随时会分裂，因为带正电的质子互相排斥。现在的问题是:中子数量的增加会不会导致原来的天平倾斜，进而分裂原子核？

Maitenaz和Frish发现中子轰击分裂了原子核，但没有使它变大。两人在这里借用了生物学上的词汇裂变，这个词与爱因斯坦的方程有着非常重要的联系。在一个原子核裂变为两个更小的原子核的过程中，损失的质量转化为能量，这与质能方程的意义不谋而合。在第二次世界大战的催化下，这个方程的潜力很快被挖掘出来。至此，制造核武器的竞赛开始了。

1939年，爱因斯坦的老朋友、哥伦比亚大学的匈牙利物理学家西拉德发现了他。听了西拉德的解释，爱因斯坦很快意识到铀的裂变研究可能会造成非常危险的后果。这时，雷曼兄弟的经济学家萨克斯给了爱因斯坦一些建设性的建议。后来，爱因斯坦给罗斯福总统写了一封信，他在信中写道:这项新发现可以用来制造炸弹。可以想象，虽然我不是特别确定，但是这种新炸弹威力非常大。只需要用船把这样的炸弹运到一个港口，然后引爆，就有可能彻底摧毁整个港口和周围陆地上的设施。"萨克斯花了将近两个月的时间才找到机会把这封信送给了罗斯福总统。虽然当时爱因斯坦名气很大，但罗斯福并没有特别关注这件事。读了爱因斯坦的信后，罗斯福成立了一个由布里格斯博士领导的铀顾问委员会，布里格斯博士当时是美国国家标准局局长。

然而，在1940年，梅因尔特的侄子弗里希让英国人相信了制造核武器的可能性。同时，德国也意识到了这种可能性，任命当时世界排名第二的著名科学家海森堡担任这一职务。1940年，海森堡从希特勒军队占领的捷克矿井中提取铀，进行了第一次核试验。然而，美国人费米当时已经发现，通过核裂变产生能量的关键点是减慢中子速度。要达到这个目的，水可以起到辅助作用，含氚多的重水效果最好。对德国人来说，重水的供应是一个弱点。他们不得不依靠挪威的一个设施来获取重水，但它很快成为盟军攻击的目标。此外，德国科学小组当时重水消耗量计算的一些错误，德国未能在美国成功试验之前完成核弹的制造。这也是人类的一大幸运。

后来的故事大家都知道了。1941年珍珠港事件爆发后，美国实施了"曼哈顿计划"1945年8月，第一颗原子弹在日本爆炸空。就这样，爱因斯坦的质能方程第一次对人类产生了巨大的影响，而且是灾难性的。