[科普中国]-有哪些材料可以用于制造核武器？

出品：科普中国

作者：岳江锋

策划：宋雅娟

监制：光明网科普事业部

网友提问：有哪些材料可以用于制造核武器？

专家解答：

制造核武器需要能产生裂变或聚变核反应并释放出巨大能量的物质，即“核材料”。核材料具体可分为裂变材料和聚变材料（或称“热核材料”）两大类。裂变材料主要指易裂变核素，如铀-235、钚-239和铀-233等；聚变材料有氘、氚、锂-6和化合物氘化锂-6等。裂变材料用来制造原子弹（又称“裂变弹”），聚变材料用来制造聚变弹（又称“氢弹”）。

铀是最基本的裂变材料。天然铀存在于岩石和海水中，少数富铀矿石约含1～4%的铀。天然铀中,易裂变同位素铀-235的丰度（即在各种铀同位素中的比例）仅占0.7%,其余99.3%为铀-238以及极微量的铀-234。制造核武器常用的富含铀-235的核材料是将天然铀经同位素分离后获得的。而铀-233在自然界中根本不存在,它是利用钍-232在核反应堆内经中子照射得到的。钍也是天然存在的放射性元素,但储量比铀大。天然钍几乎100%是钍-232,常和铀以及稀土元素等共生。自然界存在的钚的数量极少,易裂变核素钚-239是利用铀- 238在核反应堆内经中子照射转换而成的。

氘是氢的稳定同位素,存在于天然水中,含量很低,需要利用电解、蒸馏或化学交换等方法制得。氚是氢的放射性同位素,在自然界中存在极少,主要是利用金属锂-6或它的合金在核反应堆内经中子照射产生。天然锂中含有7.5%的锂-6和92.5%的锂-7。采用同位素分离方法，可以把锂-6富集到90%以上的丰度。氘化锂是由锂-6和氘直接化合而成的固态化合物。

俗称“黄饼”的铀矿石（图片来自网络）

专家介绍：岳江锋，原中国国防科技信息中心军事刊物主编，毕业于解放军国防科技大学，曾在军中服役20余年，现为某研究所高级工程师、项目总师，获军队科技进步二等奖1项，三等奖3项，在多家网络媒体发表文章百余篇，并创建了“谢武军事”公众号。