原子弹'胖子'的核裂变原理及爆炸过程详解

摘要：本文深入解析了二战期间美国在日本投下的原子弹之一——'胖子'的工作原理。通过介绍其内部构造、核裂变机制以及组装过程，文章详细解释了这种威力巨大的武器是如何制造并引爆的。同时，还简要回顾了1945年8月9日那次历史性的投弹行动。

引言

      第二次世界大战末期，美国在日本广岛和长崎分别投放了两颗原子弹，其中一颗被称为“胖子”。本文将详细介绍这颗原子弹的构造与工作原理。

核心材料

      '胖子'使用了约6.4公斤的钚作为主要聚变材料。尽管重量轻于'小男孩'所用的铀（64公斤），但其爆炸当量达到了惊人的2万吨TNT。

核裂变原理

      原子核内质子数越多，则越不稳定。在一定条件下，比如受到自由中子撞击时，重元素如钚-239会分裂成两个较小的原子核，并释放出大量能量及更多中子。
为了使这一过程持续进行形成链式反应，需要将钚球压缩至临界质量状态。科学家们通过在钚球周围设置多层炸药来实现这一点。

结构设计

      - 中心部分是一个由铍制成的中子引发器。
- 钚球紧随其后。
- 铀238环绕在外，充当反射器。
- 一层含硼塑料壳用于吸收慢速中子。
- 最外层是铝制外壳以及快慢组合的炸药包。

历史背景

      1945年8月9日，一架B-29轰炸机携带'胖子'从天宁岛起飞前往日本执行任务。这次行动不仅标志着战争结束，也开启了人类对核武器的新认识。