1964年10月16日，我們代号“邱小姐”的原子彈試驗成功，在下午3點整在羅布泊試驗場成功引爆。
這件事讓我們成為世界上第五個擁有原子彈的國家。為今後中國的發展奠定了基礎，并且大幅度地提高了我們的國際地位。原子彈爆炸後7年，1971年10月25日我們恢複了聯合國席位，并繼續擔任常任理事國。并且由于中國核能力的崛起，迫使美國和蘇聯在1968年簽訂了《不擴散核武器條約》
但當年爆炸第一顆原子彈的時候，美國和蘇聯都一緻發表看法說中國的第一顆原子彈是一枚钚彈。
幾十年來，中國第一顆原子彈的鈾钚之争其實也一直沒有中斷過。
昨天做了一個問答《為什麼造原子彈時勞工可以去車鈾球，濃度那麼高輻射不會很強嗎？也就順理成章的和粉絲讨論到了咱們的第一顆原子彈是“鈾球”還是“钚球”的問題。
其實這件事國家并沒有在真正的官方管道和聲明中做出過确切的解釋。但是在媒體的宣傳中則往往說是技術難度更高的“鈾内爆式核武器”。最接近這個核心的人莫過于原三刀（原公浦）了。但在大量的資料中其實隻是寫着老人加工的是我國第一顆原子彈的核心部件。至于成分是鈾還是钚基本上都沒有寫出來。後面的鈾球也隻是在老人故事上的演繹了。
畢竟我國的核武器保密制度是世界上最嚴格的保密制度。而且在當年，由于各種敵人的刺探我們也很難将很多的真實資訊公之于衆。
例如，在1962年，我們利用地對空飛彈，成功地擊落了一架美國生産的U-2高空偵察機。讓我們成為世界上第一個擊落U-2的國家。當年國外的記者在問情況的時候，時任外交部長的陳毅元帥就告訴國外記者“我們是用竹竿子捅下來的……”，當然了外交上的玩笑語境也在很長的時間内讓我們的地對空飛彈成功的保密。同時也對敵人的“弱雞”做出了适度的嘲諷。
史海沉鈎，曆史上很多的事情不到官方真正的公布資料的時候往往都隻是謎團而已。
不過，如果我們來仔細分析一個核武器的基礎資料，就會自己來判斷出當年我們的第一枚原子彈是鈾彈還是钚彈。
這裡面最主要的知識就是對臨界狀态的認識。
“臨界”包括“臨界品質”和“臨界直徑”兩個概念。前天有粉絲在說隻要達到了臨界品質，核爆炸就會産生，這個觀點是不正确的。
W君當時舉了個例子：一根2毫米直徑的鈾235細絲，長度為2公裡。這個鈾細絲的品質大約是119公斤。這個重量就遠遠超過了鈾235的臨界品質，但是，并不會發生核爆炸。原因就是還差了一個臨界直徑。
一般來說，完美的球體是臨界體積最小的形狀。
原因就是在鍊式反應過程中中子利用效率的問題了。
自發的裂變可以在一塊鈾-235或者钚-239金屬内部任何位置發生。如果核裂變所産生的中子沒有碰撞到任何其他重原子的時候就會飛出這塊金屬表面。那麼裂變所産生的中子就難以引發下一個原子核的裂變。裂變反應就難以自持了。
為了能夠讓裂變反應能夠自持形成鍊式反應，就需要確定大部分的中子都可以撞擊到原子核。這裡就可以采用兩種方法，第一個是增加中子飛行路徑上原子核的數量，方式就是提高密度增大品質——這也是臨界品質的來源，另外就是延長中子在核裂變金屬内飛行的路徑，也就是将核裂變物質的厚度增加，在不同方向上厚度的增加最終形成的就是一個完美球體。這也是普通核彈的核心形狀了。
裂變産生的中子使用率在統計學計算中不能持續地擊中其他原子核而跑到外面去就叫做亞臨界狀态。當品質和半徑都增加了之後，統計學上認為中子可以引發持續到裂變反應就叫做——臨界狀态。
在不設定額外的中子源，以及核心外部的中子反射層的情況下，100%純度的鈾-235的臨界品質需要達到52公斤，完美核心球體的直徑也需要達到17厘米。
想對比100%钚239的臨界品質隻需要10公斤，直徑也僅僅是9.9厘米的一個圓球。
當然了這個數值是一個理論計算數值。根本就沒有100%純度的钚和鈾。充斥在金屬鈾和金屬钚中間的雜質原子被中子擊中後是不會裂變的。
但是這個數值是有誤導性的！！！
請問——鈾235的比重是19.1克，直徑17厘米的鈾球重量是多少呢？
球體積= ⁴⁄₃πr³，直徑17厘米的球體體積是2572.44078485立方厘米。重量為49133.6189906克，唉？！和臨界品質竟然差了3千克！！！
也就是說，即便做了一個17厘米直徑的鈾球，也是爆不了的。
你需要把鈾球做得更大，得在臨界品質和臨界直徑上雙雙達标才可以引發鍊式反應。
當然了，這是在沒有中子源和反射層的狀态下。
钚彈的名額呢？其實是達到臨界直徑就已經達到臨界品質了，钚的密度是19.81克/立方厘米，不信可以自己算一下。
對于鈾彈，不僅僅臨界品質和臨界直徑是一個坑，還有一個更有意思的問題，就是剛剛咱們提到的雜質問題。
20%濃度的鈾235，需要400公斤才能達到臨界品質，15%的鈾-235就已經需要600公斤才可以達到臨界品質。讀到這裡大家能想到什麼？
硝酸鈾酰
日本東海村的臨界事故。當年日本JBC員工操作失誤，将富集度達到18.8%七桶硝酸鈾酰溶液倒入了水桶中。很多文章中寫東海村臨界事故。其實這次僅僅是一次亞臨界事故，真正的鈾245含量僅僅是46公斤，并沒有達到臨界值。當時目擊者看到的藍光也不是“契倫科夫輻射”而是空氣中的氮氣和氧氣被電離後發出的藍光。和契倫科夫輻射很像但是并不是一種東西。
為什麼東海村的核事故僅僅是46公斤鈾就造成了巨大的人員傷亡并迫使事發地點周圍10公裡的人員必須疏散呢？原因在于當時在溶解硝酸鈾酰的鋼制鐵桶外面，勞工又為了降溫套上了另外一個鐵桶，并向鐵桶内注入了大量的水。這樣就形成了一個中子反射層。導緻了整個裝置的臨界品質降低，使得水桶中的沉積物達到了亞臨界的水準。
如果不是這種狀況，金屬鈾是可以捧在手裡面的。
說回鈾内爆，如果說我們的第一顆原子彈是鈾内爆型原子彈，那麼可以認為我國是迄今為止唯一一個掌握了鈾内爆型原子彈技術的國家——原因是這件事太難了。除了我們聲稱自己搞出來過，目前還沒有任何其他國家搞出來鈾内爆設計的核武器。
鈾内爆式核武器很難搞，最主要的原因就有點類似于東海村的事故了，在鈾遠遠沒有達到臨界品質的時候，如果外界條件允許則會産生亞臨界輻射。在原子彈沒有爆炸之前就已經可以構成對周圍人的傷害了。
是以在制造鈾原子彈的時候往往還是會采用槍式結構。怎麼做，這裡就有講究了。
大家看到的槍式結構原子彈都是示意圖。隻能告訴大家一個基本的原理，就是兩塊小于臨界值的鈾235合并到一起引發核爆炸。
我們在之前提過，即便是臨界直徑達到了鈾的臨界品質還是差了三公斤。這就導緻我們一方面需要擴大核裝藥的重量，另一方面則需要為核裝藥增加中子反射層。真正的原子彈是一個套娃結構。
小男孩原子彈的設計是上圖的樣子，當然了也是一個示意圖。在原子彈的前端，一小塊鈾被放在深灰色的中子反射層之内。但由于小鈾塊和中子反射層之間還有一個足夠大距離間隙。是以這塊小的鈾并沒有在亞臨界狀态。
另一塊大塊的鈾放在了原子彈的尾部，注意。尾端炸藥和鈾塊之間一深一淺的兩個滑塊了嗎這也是中子反射層。雖然尾部的鈾塊很大，但是由于中子反射層隻在鈾塊的異端，是以這塊大的鈾235也沒有在亞臨界狀态上。
當小男孩被激活的時候，炸藥爆炸推動整個結構和原子彈前部的小鈾塊結合成整體。這時候你會看到藍色的中子反射層完全包裹了鈾核心。鈾核心就在瞬間達到了臨界值，引發了鍊式反應。
我們想一下内爆原子彈的結構：
中子反射層是包裹着整個核彈核心的。并沒有槍式結構的開放式結構，也不能存在足夠大的空隙。整個的起爆過程是利用炸藥能量向内部重鍛的過程。在這種狀态下。高純度的鈾235就會被中子發射層激活達到亞臨界狀态。
這就是為什麼内爆式鈾彈難搞的原因了。本身從理論上就很難實作。
為了降低這種亞臨界風險可以采用反射層和核心分離的設計，盡量的拉大反射層和核心表面的距離。但是這樣也會出現工程學的問題。畢竟我們引爆内爆式核武器最主要的方式就是炸藥透鏡。
炸藥透鏡又要求核心的結構盡量緊緻不存在空隙。隻有這樣爆轟波才能盡量均勻地将小小的核心進一步壓縮。否則任何一點點爆轟波的偏差（必然存在的）都會将核心推離正确的位置導緻起爆的失敗。
看到這裡大家是不是能了解為什麼W君也認為當年我們爆炸的是一枚钚彈？
或者大家有什麼其他的想法？也可以聊聊看