原子弹制作方法已公开,为何许多国家还是造不出?两项技术难克服

核裂变理论提出后,人类仅用十多年时间就将其变为现实,紧接着苏联、英国、法国、中国陆续研制出自己的原子弹。1968年,59个国家共同签署了《核不扩散条约》,以法律形式阻止了核武器的继续扩散。时至今日,原子弹的爆炸理论早已不是秘密,内部结构、临界质量、起爆方式以及高浓度铀的提炼方式也早就公开,但时至今日,世界上拥核国家仍然不超过10个,这是为何呢?
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一方面原因是《核不扩散条约》起到了应有的作用,国际原子能机构密切监控世界各地核原料运转情况,任何国家都不可能在不惊动外界的情况下进行秘密研制。另一方面则是两项硬性指标无法克服,直接将世界上大多数国家拒之门外。
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第一项技术是铀-235的提炼。铀-235是制作原子弹最重要的材料,在自然界中的丰度极低,大约1000个铀原子中只有7个铀-235,其余的都是铀-238,占比仅为0.03%。由于两种同位素物理、化学性质非常接近,很难用常规办法将其分离。当前最通用的做法是气体离心法,利用铀-235和铀-238气体化合物之间细微的质量差别,通过每分钟2万转以上的高速离心机将其分离,需要筛选大约12000吨铀矿石,才能提炼出足够制作一枚原子弹的铀材料。
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禁止制造或拥有离心机是限制核武器扩散的直接手段。离心机工作效率极低,需要数万台日夜不停地运作数年甚至数十年,才具备批量制造原子弹的能力。目前,离心机被国际原子能机构严格控制,个别国家或许能通过各种渠道获得数台离心机,但远远不够制作原子弹所需。伊朗曾经拥有18000台离心机,但在《伊核协议》制裁下仅剩6000台左右,短时间内无法恢复产能。
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第二项技术是足够多的电力。数万台离心机同时运作需要耗费大量电能,美国在40年代生产第一颗原子弹时就耗去全国17%的发电量,而到现在,全球大多数国家发电量还不如美国40年代的水平。要想生产原子弹,需要一个中等强国的工业体系全面让路,提供足够多的电能,才够制作一颗原子弹的电力所需。种种原因,使得制作原子弹困难重重,即使已经公开了原子弹所有原理,能进行制作或批量生产的国家还是寥寥无几。