為什麼核聚變的氫彈比核裂變的原子彈威力大成百上千倍？

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等質量的氘—氚聚變釋放的能量是鈾裂變的4倍，氘和鋰(鋰是用來產生氚的)的儲量遠遠多於鈾。但這不是決定性因素。根本原因是原子彈的當量是有上限的。如果鈾/鈈太多就會達到臨界狀態，也就是自爆。所以原子彈的當量不能超過幾十萬噸。而氫彈就沒有當量的上限。比如赫魯曉夫炸彈原本設計的當量是一億噸，後來找不到地方試驗才減為5000萬噸。

所以熱核武器發明之後人類才真正有了自我毀滅的能力。而熱核武器的設計也被五大國視為最高機密。

要解釋這個問題，需要一定的原子核物理知識。除氕氫原子核是單個質子構成外，其餘所有原子核都是由質子和中子構成的。質子和中子結合的時候，會釋放出能量，這個能量被稱為結合能。為了方便說明問題，我們又引入比結合能的概念，就是單個核子的平均結合能（如下圖）。

這個圖核子數25以後採用的是對數坐標，圖中可以明顯看出鐵-56擁有最大的比結合能。這個圖可以解釋恆星的坍塌。

為了便於理解，可以把這個圖翻轉一下，變成下面的樣子：

這個就更容易理解了，輕核聚變相當於是從更高的「坡」上滾下來，釋放更多的「位能」。氫聚變成氦，從比結合能曲線我們能夠看到，兩種核素原子核比結合能之差約為5.96MeV；而假設鈾的裂變生成的兩個原子核都到了所謂的「井底」位置，則有母核與子核（裂變碎片）的比結合能之差約等於0.98MeV。對於相同物質的量的輕核和重核，我們得到輕核聚變所產生的能量將是重核裂變5～8倍。

我們比較相同質量下的兩種核反應，鈾-235的摩爾質量是氦-4的58.75倍，所以相同質量下，氦-4的量鈾-235的58.75倍，也就是說，同等質量下的兩種反應，釋放能量相差約兩三百倍。

氫彈聚變反應所需的高溫高熱一般需原子彈爆炸來提供，所以氫彈爆炸其實還附帶了一個原子彈爆炸，所以能量要大很多。

純裂變的原子彈其實最大可以做到50萬噸的當量，但是。。。太浪費裂變材料了。

鈾235和鈈239很貴的啊！以一個國家的工業能力，一年也攢不下多少，所以能省一點是一點。

氘化鋰相對來說便宜多了，可以使勁用。

核武器的改良其實很大程度是經濟問題，怎麼能盡量少用裂變材料，還能把當量做上去。

熱核聚變是靠輕核，虧損質量比例遠高於裂變。而且裂變因為衰變會引發鏈式反應的原因，不論哪種裂變材料，純度如何，都是有臨界體積，接近臨界體積有很大概率會引發鏈式反應，就是自爆。實際的裂變武器為了維持引爆可靠性都是做成球形或半球形，為了保證存儲安全，直徑又遠小於臨界體積，靠容器反射來引發鏈式反應。熱核聚變與此相反，非常難以將氘核加速到所需能級，完全沒有存儲安全這樣的約束，爆炸當量只受限於材料存儲水平。

首先，由高中物理核反應方程式看，鈾裂變產生約200Mev能量，D和T是17.6Mev。

然而，此時鈾的質量比氘氚大的多，所以當氘氚質量接近於鈾的質量時，氘氚核聚變能量就比核裂變大的多了。

就像根據熱化學方程式，明明氫燃燒生成水熱量小於碳燃燒，為啥氫氣熱值比碳高，因為反應式中氫氣質量遠小於碳，若兩者質量相等的話，氫放出的熱就遠大於碳放的熱。

氘氚核聚變反應比原子彈核裂變反應能量大，最根本就在這裡。

理論上，氫彈可以把當量做的很大沒有限制，原子彈不同。原子彈最大只有50萬噸當量，美國ivy king。實戰氫彈最小當量100萬噸。

氫彈可以利用核聚變釋放的中子使外圍鈾238裂變，輔助增加能量，這樣氫彈威力就更大於原子彈了。

歷史上最著名的一次氫彈實驗，由於反應中未預料鋰7也參與反應，導致爆炸當量遠大於預期，導致周圍環境大大被破壞，此次實驗代號「喝彩城堡」

臨界質量決定的。原子彈是裂變核武器，鈾-235臨界點為15公斤左右，鈈-239則為10公斤左右，單塊的核燃料都不能超過這個質量，不然會自發引起裂變。這就意味著原子彈內部的核裝葯每塊都不能大於這個質量。內爆法採用球形裝葯，也裝不了幾塊核燃料，這個天然的因素決定了原子彈的當量也就幾十萬噸的水平。目前引爆的最高當量的原子彈是美帝1952年常春藤行動「King」，當量50萬噸TNT。

裂變因為臨界質量的限制，一個原子彈內的核材料一般是分成兩塊，也就是總的材料沒法大於兩倍的臨界質量，自然有當量上限。

氫彈就不一樣了，通常狀況下是不會發生聚變的，比安全炸藥還安全，氫彈爆炸一般是靠一塊裂變材料的裂變爆炸來引發的熱核爆炸，裂變材料就相當於底火引發劑，那麼對於氫彈的裝藥量，那不是想裝多少裝多少嘛

這個難道不應該解釋聚變消耗的質量比裂變高成千上萬倍嗎？