氢弹为什么不直接用氢制造,而要用同位素氘和氚?原来这才是真相

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普通的氢就是氕,氢的同位素有仨,氕氘氚。普通氢也就是氕原子核只有一个质子没有中子,氘氚分别有一个两个中子。所以普通氢原子核只有质子的话,这俩带正电的质子很难融合成新的原子核实现聚变。而氘氚这俩相对容易发生聚变,仅仅是相对容易。

普通的氢,需要像恒星核心那样的高温高压才能启动聚变。目前我们人类还没有能连制造出这样的高温高压让普通的氢发生聚变。所以氢弹、聚变发电暂时采用比较容易聚变的氘氚。

1、方法是否具有可行性。

在制造阶段,这个可行性不仅仅指的是理论上的可行性,必须是方案实行的可行性,氢原子即不具有这种实际制造的可行性。原因如下:

原子间核子内部存在一种力叫核力,核力与核子所带的电荷无关,不仅仅存在于中子和中子中间,还存在于中子和质子、质子与质子之间。核力是吸引力。但是核力有一个特点就是短程力,即只有在非常短的距离,作用范围只有10^-15m,这个范围相当于核子只有和同一个原子核内部的相邻的核子才能起到吸引作用,两个即使相邻的原子核也超出了核力的作用范围。

所以核力的作用相当于片警,超过了距离就会有另一个力起主导作用了,这时起到主导作用的力就变为了电磁斥力,电磁斥力只发生在带同种电荷的核子中,氢原子核就相当于一个质子,让两个氢核聚时明显作用距离超过了核力的作用范围,只有电磁斥力在起作用,这时需要的外界压力和温度非常高,只有理论上存在聚变的可行性,实际上很难达到这个温度。

2、原料获得的难以程度。

这个也是非常重要的,要实现量产,所需要的原料必须是在地球能够获取到的,不然也就只能停留在第一个理论阶段,比如现在在月球上才存在的氦3就是比氚更合适的聚变材料,只是因为地球上这种资源太难获取,目前才选择氘氚聚变。

当然原料获取阶段是在可行性之后的,如果没有实际可行性,即使拥有再多的材料也是无用的。