原子彈和氫彈一直被稱為是人類的終極武器，因為它是宇宙中最普遍的能量產(chǎn)生方式：質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量，這是1905年由愛因斯坦提出的質(zhì)能等價原理的終極應(yīng)用，爆發(fā)出的能量是人類前所未見的，即使在將來，也很難有新的武器在能量釋放上超過它！
原子彈的原理并不復(fù)雜，為什么能制造原子彈的國家那么少？
核彈有兩種，一種是我們本文要說的原子彈，另一種則是原子彈作為扳機的氫彈，兩種統(tǒng)稱為核武器，它們的原理并不復(fù)雜，甚至中學(xué)生都能了解他的原理，但在地球行能制造出核武器的國家不過十幾個而已！為什么那么難？
原子彈的前世今生
原子彈的原理就是重核裂變，這是哈恩和施特拉斯曼在1938年發(fā)現(xiàn)的，剛好在二戰(zhàn)前夕！發(fā)現(xiàn)原理后不久，科學(xué)家都認識到了核裂變所釋放的巨大能量，因此德國已經(jīng)開始召集科學(xué)家攻克原子彈，而美國總統(tǒng)羅斯福也在愛因斯坦的簽名聯(lián)名信中同意了原子彈制造的曼哈頓計劃！
當(dāng)然結(jié)果大家也知道了，奧本海默領(lǐng)導(dǎo)的曼哈頓計劃成功地制造出了原子彈，而德國的原子彈則失敗了，據(jù)說日本也加入了計劃制造原子彈但最終沒有成功！不過造不出也沒什么丟臉的，因為即使到二十一世紀，能制造出原子彈的也不過十多個，原子彈真的很難嗎？
原子彈為什么那么難？
雖然重核裂變的元素很多，但最常見的只有一種，也就是鈾-235，還有一種是钚-239，但這種并不在自然界存在，需要用核反應(yīng)堆制造，下面以鈾-235為例！
臨界質(zhì)量計算錯誤
二戰(zhàn)德國沒有制造出原子彈一直是個謎，按理說以海森堡的能力造出原子彈并不是什么特別難的事情，但德國就是沒成功，其中據(jù)說就是臨界質(zhì)量的計算問題！
一個鈾原子在受到中子撞擊后會分裂成氪-92和鋇-141，同時會釋放出2-3個多余的中子，這些中子又會撞擊其它原子核形成鏈式反應(yīng)，但有一個問題，必須撞擊到原子核才能反應(yīng)，而原子內(nèi)部空蕩蕩的，必須要足夠大的質(zhì)量才能讓中子在飛出去前撞擊到原子核！
所以能保證中子撞擊到下一個原子核的最小體積的質(zhì)量就是臨界質(zhì)量，海森堡算錯了，一顆原子彈需要數(shù)噸鈾-235，幾乎是個不可能的任務(wù)，所以這德國造原子彈的信心明顯就不足。
提純鈾-235非常困難
自然界的鈾重只有0.72%是鈾-235，其余的都是鈾-238，兩者化學(xué)性質(zhì)幾乎都一樣，而造一顆原子彈至少也需要90%以上濃度的武器級鈾，而且需要15千克以上！如何分離就成了一個超級難題，一般有三個方法來分離：擴散法、離心法和激光法！
第一顆原子彈使用的就是擴散法，現(xiàn)代鈾濃縮主要用的是離心法，它的原理很簡單，讓鈾黃餅生成六氟化鈾，這是一種氣體，然后通過高速旋轉(zhuǎn)的離心機，將兩者差一丟丟的質(zhì)量的同位素分離，經(jīng)過N級提純后，鈾-235的濃度越來越高！
但制造一顆原子彈少說也要幾十千克（保證能爆，越多越好），如果各位無法想象濃縮鈾的難度的話，那么必定聽說過伊朗的離心機，納坦茲濃縮鈾工廠數(shù)次遭到美國暗算，不知道生產(chǎn)出了多少濃縮鈾，當(dāng)然這是機密，我們不得而知，但難度可見一斑。
這些都是離心機
起爆模型困難重重
有了濃縮鈾，接下來簡單了？NO！剛剛開始而已，因為到達了臨界質(zhì)量的鈾-235塊會自發(fā)裂變，所有原子彈內(nèi)的鈾塊絕不能到達臨界質(zhì)量！但在爆炸時必須要臨界質(zhì)量，怎么辦？設(shè)置一個分離的模型，起爆瞬間合在一起，然后裂變，當(dāng)然這是在微秒時間內(nèi)完成的！
所以即使有起爆模型，如何讓它們在瞬間合在一起，這個難度是極高的，沒有點基本功，那是絕對搞不定的，所以這又是一個難度！
當(dāng)然這些其實都不是問題，現(xiàn)代世界上有這些技術(shù)的國家多達幾十個，但問題是為什么能制造出原子彈的僅僅只有十個呢？
最大的障礙：核不擴散條約
這里有兩個概念必須要了解下，第一個是國際原子能機構(gòu)（IAEA），成立于1957年7月29日，是一個國際組織，致力推廣以和平方式使用核能的機構(gòu)，另一個則是《核不擴散條約》！
1959年和1961年，聯(lián)合國大會先后通過愛爾蘭提出的要求有核武器國家不向無核國家提供核武器和《防止核武器更大范圍擴散》的議案。此后1960年和1964年，法國和中國先后搞定原子彈，中國還在1967年突破了氫彈，這引起了美蘇的擔(dān)憂！
因此在美國和蘇聯(lián)在1965年8月和9月在日內(nèi)瓦18國裁軍委員會提出一項防止核武器擴散條約草案，并且在1968年6月12日的聯(lián)合國大會上通過此草案，條約規(guī)定：截止1967年1月1日已制造并爆炸核武器或其他核爆炸裝置的國家，允許保留核武器！
美國、蘇聯(lián)、英國、法國和中國成為僅有五個合法擁有核武器的國家，所以你要想想我們國家當(dāng)時是無比英明，而科學(xué)家們的貢獻是多么巨大，一旦錯過那個窗口，現(xiàn)在再研制核武器那就不只是技術(shù)上的難題了！
看看現(xiàn)在朝鮮和伊朗，為了核武器搞到再三被制裁，當(dāng)然對于他們來說并沒有錯，但是和氏璧無罪，懷璧其罪，核武器只能在五常中！
各國核武器數(shù)量
所有在被認為有可能核擴散的風(fēng)險的國家，IAEA（國際原子能機構(gòu)）就有權(quán)調(diào)查，當(dāng)然這也得看僧面，五常內(nèi)IAEA可不敢造次，但在其他國家，有美蘇撐腰，有制裁背書，你不讓查都不行！
鈾濃縮設(shè)施，比如離心機，還有重水反應(yīng)堆
前者是濃縮鈾的最便捷手段，后者能生產(chǎn)钚-239，所以這些都是首當(dāng)其沖的！國際原子能機構(gòu)歡迎大家使用輕水反應(yīng)堆，因為它無法制造钚，而且它用的是濃縮鈾，濃度要求比較高，所以可以采用可控貿(mào)易的形式進行！
但重水反應(yīng)堆就比較嚴重了，因為它可以使用低至2%左右的濃縮鈾，甚至直接用鈾礦石，而且它的廢料中還能分離钚-239，所以重水反應(yīng)堆是重點關(guān)照的對象，國際原子能機構(gòu)盯著全世界的重水反應(yīng)堆，特別是在朝鮮和伊朗的重水反應(yīng)堆！
這就是當(dāng)年IAEA在伊朗出鏡率奇高的原因！當(dāng)然IAEA也是全球所有在五常以外，但卻想制造原子彈的國家的最大障礙！
