核弹设计理论
原子弹-论文
原子弹- 论文关键字：提高发展试验美国研制爆炸原子弹核武器当量利用能自持进行核裂变或聚变反应释放的能量，产生爆炸作用，并具有大规模杀伤破坏效应的武器的总称。
其中主要利用铀235(厬U) 或钚239(厱Pu)等重原子核的裂变链式反应原理制成的裂变武器,通常称为原子弹;主要利用重氢(娝H，氘)或超重氢(婤H，氚)等轻原子核的热核反应原理制成的热核武器或聚变武器，通常称为氢弹。
煤、石油等矿物燃料燃烧时释放的能量，来自碳、氢、氧的化合反应。
一般化学炸药如梯恩梯(TNT)爆炸时释放的能量，来自化合物的分解反应。
在这些化学反应里，碳、氢、氧、氮等原子核都没有变化，只是各个原子之间的组合状态有了变化。
核反应与化学反应则不一样。
在核裂变或核聚变反应里，参与反应的原子核都转变成其他原子核，原子也发生了变化。
因此，人们习惯上称这类武器为原子武器。
但实质上是原子核的反应与转变，所以称核武器更为确切。
核武器爆炸时释放的能量，比只装化学炸药的常规武器要大得多。
例如，1千克铀全部裂变释放的能量约8 1013焦耳,比1千克梯恩梯炸药爆炸释放的能量4.19 106焦耳约大2000万倍。
因此,核武器爆炸释放的总能量，即其威力的大小，常用释放相同能量的梯恩梯炸药量来表示，称为梯恩梯当量。
美、苏等国装备的各种核武器的梯恩梯当量，小的仅1000吨，甚至更低；大的达1000万吨，甚至更高。
核武器爆炸，不仅释放的能量巨大，而且核反应过程非常迅速，微秒级的时间内即可完成。
因此，在核武器爆炸周围不大的范围内形成极高的温度，加热并压缩周围空气使之急速膨胀，产生高压冲击波。
地面和空中核爆炸，还会在周围空气中形成火球，发出很强的光辐射。
核反应还产生各种射线和放射性物质碎片；向外辐射的强脉冲射线与周围物质相互作用，造成电流的增长和消失过程，其结果又产生电磁脉冲。
这些不同于化学炸药爆炸的特征，使核武器具备特有的强冲击波、光辐射、早期核辐射、放射性沾染和核电磁脉冲等杀伤破坏作用。
邓稼先介绍
1958年8月的一天，时任二机部(核工业部)副部长的钱三强，对一个34岁的青年人说：中国要放一个大炮仗，要调你去参加这项工作。
这个大炮仗，指的就是原子弹。
而这个青年人接到钱三强交与的任务后，就开始消失在亲戚朋友的视线里，开始了长达28年的隐姓埋名。
甚至连他的妻子，都不知道他在哪里工作，每天都在做什么。
同时，这个人，也和中国的第一颗原子弹，以至于中国整个从无到有的核武器的发展，紧紧地联系在了一起。
直到1986年6月的一天，他的名字突然同时出现在全国各大媒体的报道中。
一个埋藏了28年的秘密，也随之浮出水面。
这个人就是：邓稼先。
作为同行，杨振宁无法想象，没有外国人的帮助，年轻的新中国需要付出多大的艰辛才能让中国原子弹、氢弹的巨响震撼全球。
邓稼先，1924年出生，汉族，安徽省怀宁县人；我国杰出的科学家，中国的“两弹”元勋；我国第一颗原子弹及氢弹的理论设计负责人，核武器研制工作的奠基者和领导者之一。
在中国一共进行的45次核试验中，邓稼先参加过32次，其中有15次都由他亲自现场指挥。
28年的默默无闻，换来的是中国在世界上响当当的核大国地位。
这一声声巨响的后面，隐藏着不为人知的艰辛？对于这些，有一个人，很清楚却又不太明白。
他就是世界著名物理学家，诺贝尔奖获得者杨振宁。
杨振宁是邓稼先的挚友，两人从小就情同手足，并且都在美国留学学习物理，成绩都非常优异，毕业后邓稼先随即回到了祖国。
杨振宁并不知道在他获得诺贝尔物理奖后的一年开始，邓稼先就在中国西北的大漠深处里风餐露宿着，用最原始的办法探寻着原子弹的奥秘。
1971年，杨振宁首次回国访问，在周总理的安排下和二十年杳无音信的挚友邓稼先见了面，杨振宁返程上飞机的时候，向邓稼先问了一句话：听说中国的原子弹氢弹研制有美国人的参与，是这样么？邓稼先听了后笑笑，不置可否，只说了句：你先上飞机，我回头再告诉你。
作为同行，杨振宁无法想象，没有外国人的帮助，年轻的新中国需要付出多大的艰辛才能让中国原子弹、氢弹的巨响震撼全球。
你以为中国的原子弹都是科学家造出来的吗？
你以为中国的原⼦弹都是科学家造出来的吗？早就想写这个话题，却⼀直提不动笔。
尽管23位“两弹⼀星”功勋科学家的名⽓远远⽐不上那些⽂艺、体育明星，但毕竟还有⼏个名字如雷贯⽿——⽐如钱学森、朱光亚、邓稼先，以及刚刚离世的程开甲。
可是，你有没有想过这样⼀个问题——原⼦弹真的是科学家们在实验室⾥捣⿎出来的吗? 我们知道，“曼哈顿⼯程”顶峰时期参与⼈员超过50万，苏联仅⾸次核试验就动⽤了20万军民，中国的“596计划”参与⼈数迄今并没有精确的统计数字，⼀般认为不少于30万⼈。
如此庞⼤的⼈员规模，难道他们都是科学家吗?如果不是，这些参与者⼜是些什么⼈呢? 科技⼯作者，部队指战员，⼯程师，⼯⼈，民兵……他们的⾝份，消隐在⼀个个群体标签背后;他们的故事，静静躺在保密柜和历史档案之中;他们的⾯孔，在宏⼤叙事中渐渐变得模糊。
正因如此，答案常在⼼头，提起笔来却⼜不知从何说起。
⼀ 原⼦弹⼯程是⼀个庞⼤的“巨系统”，包括科研、设计、制造、⽣产、试验等许多环节，但最根本的，是要有核材料。
铀-235是⽬前已知唯⼀天然可裂变的核材料。
铀-235原⼦核被中⼦轰击后就会发⽣裂变，每吸收1个中⼦，就释放出2⾄3个中⼦和巨⼤的能量，从⽽引发链式反应。
地球上的铀只有3种同位素：铀-238，铀-235，铀-234，其中，铀-238占99.275%，铀-235占0.720%，铀-234占0.005%。
⽣产核材料，就是要把这0.72%的铀-235从3种同位素共⽣的铀矿⽯中分离出来。
从铀矿地质勘探，矿⽯开采，到提纯为化学浓缩物(重铀酸铵或重铀酸钠，俗称“黄饼”)，再经过制备⼆氧化铀、四氟化铀、六氟化铀等化学反应过程，最终利⽤⽓体扩散法分离出⾼浓度的铀-235，整个⼯艺流程极其漫长，⽽且充满危险。
根据国际原⼦能机构的定义，铀-235纯度⾼于3%的铀材料可作为核电站发电⽤的低浓缩铀，纯度⼤于80%的为⾼浓缩铀，纯度⼤于90%的则称为武器级⾼浓缩铀，主要⽤于制造核武器。
两弹元勋邓稼先的故事简介7篇
两弹元勋邓稼先的故事简介7篇两弹元勋邓稼先的故事简介篇1邓稼先是中国核武器研制与发展的主要组织者、领导者，被称为“两弹元勋”。
在原子弹、氢弹研究中，邓稼先领导开展了爆轰物理、流体力学、状态方程、中子输运等基础理论研究，完成了原子弹的理论方案，并参与指导核试验的爆轰模拟试验。
原子弹试验成功后，邓稼先又组织力量，探索氢弹设计原理，选定技术途径。
领导并亲自参与了1967年中国第一颗氢弹的研制和实验工作。
邓稼先和周光召合写的《我国第一颗原子弹理论研究总结》，是一部核武器理论设计开创性的基础巨著，它总结了百位科学家的研究成果，这部著作不仅对以后的理论设计起到指导作用，而且还是培养科研人员入门的教科书。
邓稼先对高温高压状态方程的研究也做出了重要贡献。
为了培养年轻的科研人员，他还写了电动力学、等离子体物理、球面聚心爆轰波理论等许多讲义，即使在担任院长重任以后，他还在工作之余着手编写“量子场论”和“群论”。
邓稼先是中国知识分子的优秀代表，为了祖国的强盛，为了国防科研事业的发展，他甘当无名英雄，默默无闻地奋斗了数十年。
他常常在关键时刻，不顾个人安危，出现在最危险的岗位上，充分体现了他崇高无私的奉献精神。
他在中国核武器的研制方面做出了卓越的贡献，却鲜为人知，直到他死后，人们才知道了他的事迹。
他是最具有农民朴实气质的科学家。
他主要从事核物理、理论物理、中子物理、等离子体物理、统计物理和流体力学等方面的研究并取得突出成就。
他自1958年开始组织领导开展爆轰物理、流体力学、状态方程、中子输运等基础理论研究，对原子弹的物理过程进行大量模拟计算和分析，从而迈开了中国独立研究设计核武器的第一步，领导完成了中国第一颗原子弹的理论方案，并参与指导核试验前的爆轰模拟试验。
原子弹试验成功后，立即组织力量探索氢弹设计原理、选定技术途径，组织领导并亲自参与1967年中国第一颗氢弹的研制和试验工作。
1979年，邓稼先担任核武器研究院院长。
1984年，他在大漠深处指挥中国第二代新式核武器试验成功。
我国第一颗原子弹生产背景
20世纪50年代、60年代是极不寻常的时期，当时面对严峻的国际形势，为抵制帝国主义的武力威胁和核讹诈，50年代中期，以毛泽东同志为核心的第一代党中央领导集体。
根据当时的国际形势，为了保卫国家安全、维护世界和平，高瞻远瞩，果断地作出了独立自主研制“两弹一星”的战略决策。
大批优秀的科技工作者，包括许多在国外已经有杰出成就的科学家，以身许国，怀着对新中国的满腔热爱，响应党和国家的召唤，义无反顾地投身到这一神圣而伟大的事业中来。
他们和参与“两弹一星”研制工作的广大干部、工人、解放军指战员一起，在当时国家经济、技术基础薄弱和工作条件十分艰苦的情况下，自力更生，发愤图强，完全依靠自己的力量，用较少的投入和较短的时间，突破了原子弹、导弹和人造地球卫星等尖端技术，取得了举世瞩目的辉煌成就。
中华人民共和国成立后，在五六十年代面对帝国主义的武力威胁和大国的核讹诈下，于1956年在周恩来、陈毅、李富春、聂荣臻的主持下，制订了《1956至1967年科学技术发展远景规划纲要》。
而毛泽东则在1958年先后表示“我们也要搞人造卫星！”、“搞原子弹、氢弹、洲际导弹，我看有十年功夫是完全可能。
”即便当时中国开发上述技术的环境还十分落后和艰苦，但不少科学家从此开始投入这些开发计划。
“两弹一星”是对中国依靠自己的力量掌握的核技术和空间技术的统称，并没有明确具体指哪两颗弹和哪一颗星。
邓小平说过：“如果六十年代以来中国没有原子弹、氢弹，没有发射卫星，中国就不能叫有重要影响的大国，就没有现在这样的国际地位，这些东西反映一个民族的能力，也是一个民族、一个国家兴旺发达的标志。
”江泽民在表彰“两弹一星”科技专家大会上的讲话提到：一九六四年十月十六日，中国第一颗原子弹爆炸成功；一九六七年六月十七日，中国第一颗氢弹空爆试验成功；一九七零年四月二十四日，中国第一颗人造卫星(东方红一号)发射成功，在宇宙中唱响了东方红歌曲。
我国为何要造核武器呢
我国为何要造核武器呢？1964年10月16日，中国在新疆罗布泊沼泽地西北150公里黄羊沟绿洲附近的沙漠中爆炸了第一枚核武器。
这次试验成为我国领导人庆祝建国十五周年的历史性功绩的标志。
官方声明中声称，这次爆炸是一项“重大成就”。
我国为加强国防和反对美帝国主义的核讹诈和核威胁政策奋斗了10年后，终于成为一个拥有核武器的国家。
爆炸的第二天，周恩来总理号召“全面禁止和彻底销毁核武器”。
我国政府提出的这项建议在时间上要比美、英、苏在莫斯科签署有限核禁试早一年。
尽管我国已“全面”开展试验和研制核武器，但“我国政府仍郑重声明，在任何时候，任何情况下，中国都不会首先使用核武器。
”自1964年以来，我国的核能力一直稳步增长。
今天，我国所拥有的核武器已超过英、法战备力量的总和，位居世界第三。
1、我国为何要造核武器呢？1949年10月1日，一个新生的共和国成立，由于共产党革命的历史，迫使我国明显地偏向苏联而反对美国。
1950年，新成立的共和国在千疮百孔的情况下，中国人民解放军面对强大的美国军队和现代化装备，开始入朝作战，他们提出了“保家为国，抗美援朝”的口号，同时苏联提供了强有力的帮助，大大地加强了我国军队的空军和海军力量。
战争也考验了我国人民的决心，我国军队入朝作战时，北朝鲜军队已全面崩溃，联合国部队正逼近中朝边界。
1950年10月4日，毛泽东主席召集中央委员会紧急会议讨论派中国军队救援北朝鲜问题。
当时彭德怀出席了会议。
不久，他被任命为中国人民志愿军总司令兼政委，彭德怀对反对和赞同加入战争的理由作了仔细分析，他认为；“美国占领与中国隔江相望的朝鲜，将威胁中国的东北。
”如果真的让美国占领朝鲜，“它随时都可能找到借口发动侵略中国的战争”。
他以为这是一种无法忍受的局面，并主张，“不同美帝国主义见高低，我们要建议社会主义是困难的”。
1950年10月8日，毛泽东主席命令中国人民志愿军“援助朝鲜人民解放战争，反对美帝国主义”，就像后来我国报纸所说“把豺狼赶出家门。
原子弹和爱因斯坦有什么关系？他如何知道原子核里有着巨大能量？
原⼦弹和爱因斯坦有什么关系？他如何知道原⼦核⾥有着巨⼤能量？毫⽆疑问，阿尔伯特·爱因斯坦是有史以来最杰出的物理学家之⼀。
他的质能⽅程（E = mc^2）被印在⽆数T恤和海报上，早已家喻户晓，你可以不知道⽅程怎么来的，但你肯定见过它。
爱因斯坦于1905年在提交给《物理学年鉴》的⼀篇题为《⼀个物体的惯量是否取决于它所含的能量？》[1]的论⽂中提出了这个⽅程，让物质的质量和能量相关联。
这⽆疑刷新了我们对世界的认识，但是现在提到这个⽅程，很多⼈会联想到原⼦弹，在⼴岛和长崎引爆的那两颗也已经让我们见识到原⼦弹的威⼒。
但是，质量和能量之间的关系，在爱因斯坦之前就已经有⼈提出，并推算出⼀个类似的⽅程。
这张图⽚是ps的汤普森的“质能⽅程”早在19世纪，同样是诺贝尔奖获得者的英国物理学奖约瑟夫·约翰·汤姆森（J.J.Thomson）也对质量和能量关系感兴趣。
汤姆森认为电磁⼒⽐⽜顿的万有引⼒定律更基本，⽜顿认为质量产⽣引⼒，但汤普森想解释的是电磁⼒是如何产⽣质量的。
1881年，年轻的汤普森证明了移动的电荷会产⽣磁场，这对它的运动造成了某种阻⼒，这很可能是电荷的有效质量。
经过⼀些复杂、繁琐的推导，汤普森得到电⼦的电磁质量可以⽤⼀个⽅程来表⽰，就是这个⽅程：m = (4/3) E/c^2[2]，你没有看错，它的⽅程和现代经典的质能⽅程基本⼀样，⽽它⽐爱因斯坦早了20⼏年。
图为：约瑟夫·约翰·汤姆森如果说我们现在的质能⽅程是正确的，那么汤普森的模型肯定是存在问题的，这让后来者亨利·庞加莱（Jules Henri Poincaré）有机会优化⽅程。
⾸先，汤普森的⽅程只适⽤于运动的、带电荷的物体；另外，汤普森⽅程是以均匀电荷为前提。
但是，如果⼀个电⼦是⼀个扩展的带电球，某种⼒或压⼒⼀定会阻⽌电⼦飞离，这个压⼒显然有⼀些能量。
亨利·庞加莱计算了这些应⼒的能量，发现这个能量相当于电⼦总质量的四分之⼀，所以他得到了⼀个和爱因斯坦⼀模⼀样的⽅程m = E/c^2。
邓稼先执着奋斗的名人故事
邓稼先执着奋斗的名人故事邓稼先，是中国杰出的科学家，他为了科学而执着奋斗的精神是很值得我们大家学习的。
小编为大家力荐了邓稼先为科学执着奋斗的励志故事，给大家作为参考，欢迎阅读！邓稼先奋斗的故事篇160年代，我国的原子弹、氢弹爆炸成功，使全国人民为之振奋，使敌视中国的人震惊，极大地提高了我国的国力和国际地位。
为研制两弹立下不朽功勋的科学家邓稼先是一位为国舍己的人。
1958年，国家下达了研制原子弹的命令。
这是一项绝对保密的工作。
年轻的邓稼先被选为主要研制者之一。
他深感自己责任重大，说：“为了完成这项任务，死了也值得。
”从此，他开始了秘密的研制工作，人们再也看不到他的身影，一切出头露面的事都没有他参加，连他的妻子和亲人也不知道他在哪里工作，在做什么。
他也只能把对亲人的感情埋在心里，过着长期的独身生活。
和他同时代的同学，有许多成了有成就有名气的科学家、活动家，他的名字却没多少人知道。
后来，原子弹、氢弹爆炸成功，人们仍然不知道邓稼先就是两弹的元勋。
有一次，他的好友、美籍华人科学家杨振宁回国探亲，点名要见他。
两个人会面后，杨振宁问他在哪里工作，又问起爆炸原子弹的事。
他只能回答是在京外单位工作，丝毫没讲自己正是造原子弹的。
长期艰苦工作损害了邓稼先的身体。
1986年，他患癌症病逝。
一直到报上发布了他去世的消息，全国人民才知道邓稼先这个名字。
他不图个人的名和利，舍弃了个人的幸福，几十年默默无闻地为国家大业奋斗，却从不后悔。
临终前，他欣慰地说：“我可以瞑目了。
”邓稼先奋斗的故事篇2“两弹元勋”邓稼先，为我国、的发展作出了杰出贡献。
他长期甘当无名英雄，把自己的青春之光融进了中国核防御力量的“铁脊梁”之中。
1950年，26岁的邓稼先在美国获得了物理学博士学位。
他带着当时最先进的物理学知识，涉洋归来报效祖国。
50年代末，邓稼先从物理学讲坛上“消失”了，他的身影闪现在核武器研制的基层第一线：在北京郊外的高粱地里参加研究所的兴建，在罗布泊国家试验场的土路上颠簸，在云遮雾罩的山区指挥着、的研制。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
核弹设计理论————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：核武器设计的物理基础核弹是利用易裂变元素进行链式反应，将亏损的质量以质能方程：E=MC2转化成如冲击波、辐射等形式的能量，在几百万分之一秒内释放出来，从而造成巨大破坏的武器，下面，我们将详细介绍一枚核弹的设计过程。
第一章认识裂变物质首先允许我小小地科普一下，按照宇宙物理学的图景，我们的宇宙产生于一个奇点，起初并没有物质，只有能量与弦，在弦与能量交汇的节点产生了光子，高能光子又分裂为正负电子对，随着弦的波动与能量的纠缠诞生出强子及电子、中微子等各种物质，这些物质如夸克、电子等以精细对称的形式结合成稳定的基团，也就是我们熟知的各类元素，在大质量的天体如恒星的中央，较轻的元素比如氢，在巨大的压力下进行聚变反应产生出新的更重的元素，如氦、锂，同时释放出能量，这一自持聚变燃烧反应对原子序数在铁之前的元素是有效的，对于铁之后的物质，则可能是晚年恒星坍缩爆炸的产物，所以平衡性减小，如果原子核受到新的粒子如中子、或者质子等扰动，则新基团的势垒将高于核子结合能，核子将分裂开来，并释放出多余的结合能，这就是核能的来源。
第二章核反应简介在这里我们主要探讨中子所造成的核反应，当一个自由中子入射到原子核附近时，按照不同的几率，会产生如下几种反应：1.弹性散射（EL），就像两个乒乓球相撞，然后又互相弹开了，改变的仅仅是各自的速度和运动方向，我们通过经典力学就足够了解它们了。
2. 非弹性散射(NON)，当发生非弹性散射时，中子首先被原子核吸收形成激发状态的复合核，然后复合核通过发射伽马射线放出中子而回到基态，发生这一反应的前提是中子的动能必须达到原子核的第一激发态。
3. 吸收(INL)，吸收反应就是中子被原子核吸收掉了，产生出一个不稳定的复合核，通过发射各种物质如：γ、α、氢离子等来消耗多余的能量来回到基态，有一类元素在吸收低能中子后有很大概率分裂成几个较小的原子核，并释放2个以上的中子，引发新一轮的裂变反应，反应式为：235123612192092120[]*A A Z Z U n U X Y n ν+→→++（1）这种元素被称为易裂变元素，在核反应工程中具有重要的意义，如铀-235、钚-239就属于此类物质。
当不同能量的中子入射到不同物质中时，发生每种反应的几率是不一样的，称之为核反应截面，现在网络上有详细的评价核数据库供我们使用。
例如铍-9的总截面谱为：第三章 核临界及弹芯设计下面我们来正式进入核弹的理论设计工作，我们知道核弹的爆 炸来自于链式反应（1）放出的巨大能量，而如何使（1）持续地进行下去，我们就要引入“核临界”这个概念，即单位时间内穿过单位体积的中子数保持恒定，即中子通量守恒。
在没有外中子源的情况下，核燃料内部的中子扩散方程为（我们假定只有快群中子参与反应）：22()()0c c c r B r φφ∇+=（2）在反射层内部，中子扩散方程为：22()()0r r r r k r φφ∇-=（3）在核燃料与反射层的边界面上，必有中子通量相等，中子泄露量相等， 边界条件：()()c r r r φφ=（4） 0lim c r φ→<∞ （5）''c c r r D D φφ=（6） 0r r R T φ=+=（7）首先，方程（2）有通解：cos sin ()c c c Br Br r A C r r φ=+， 由条件（6）知AC=0，故有sin ()c Br r C r φ=。
在反射层中（3）有通解：cosh()sinh()()r r r r r k r k r r A C r r φ=+，由于边界条件（7），故有tanh[()]r r r A C k R T =-+。
因此有：sinh[()]r r A k R T r r φ+-=。
A 为新的参数。
由条件（4）、（6）可得：sinh()sinh()C T B R k T C A R R =22cos()sin()cosh()1[][sinh()]c c c r r c r r B B R B R k k T D A D C k T R R R R -=--将以上两式相除，我们就可得到带有反射层的球型核弹临界方程：[1cot()][1coth()]c c c r r r R T D B R B R D L L -=+（8）（8）式给出了带有反射层的弹芯在核临界时各种材料的物理性质与他们半径的关系。
经计算，在带有足够厚度的铍中子反射层时，铀-235的临界质量为13KG 。
在我们的设计中，弹芯材料选为铀235，反射层为铍9，弹芯由几层球状的金属壳构成，中心部位是一个半径为3cm 的聚变材料球，它是一个铍制的空心金属球，里面填充氘化锂固体，用来发生聚变反应，外部为3.2cm 厚的铀235燃料层（铀-235总重量为18.5KG ），以及6cm 厚的铍制反射层，我们将一部分反射层布置在外围，以保证未点火前核弹处于次临界状态，通过查询评价核数据库并计算，容易得到如下参数：c D =1.02cm ，c B =0.3059m ，R=7cm,Dr=0.25/cm,2r r a D L =∑=3333cm 2,，代入计算（6）式计算，易得当T=4cm 时，弹芯是亚临界的，当T=6cm 时，弹芯处于超临界状态，故而我们将2.5cm 厚的铍布置在紧贴着铀-235表面，其余的放在爆轰驱动机构中去，为了使反射层具有足够的中子屏蔽性能及动量，我们在外围布置3cm厚的铍加1cm厚的铀-238金属，总质量大约为50KG,当然最后不能忘记在弹芯中间插上一根半径约2cm的中子管（具体设计见后文），这样我们就完成了弹芯的临界设计（当然出于材料的考虑，我们完全可以换成钚-239,这样只需要根据中子截面重新算一遍参数就可以了）。
结构示意图如下：第四章综合设计然而光有临界状态的弹芯尺寸还不够，为了能安全地操作并满足顾客的需要，我们需要为弹芯装上一套驱动装置（即能迅速地将弹芯由次临界状态变为超临界状态的动力装置）及相应的遥控系统，这样，恐怖份子大帝就可以躺在绿洲上操纵世界了。
4.1驱动装置我们选用一个球形爆轰驱动装置，示意图如下：该装置的原理是由布置在最外侧的一组炸药透镜均匀地引爆主炸药柱1产生一个向心爆轰波，推动4cm 厚的中子反射层2向铀-235燃料球3迅速压缩，当反射层与核燃料之间紧密结合时，延时电路启动中子管释放出中子来点燃处于超临界状态的核燃料，从而引发链式反应。
要取得良好的爆轰压缩效果，我们必须对每个过程及参数进行周密地计算。
首先我们需要求得中子反射层即飞板被炸药1驱动后能达到的最高加速度以及加速的时间，设t=0时，密度为，长度为l ，质量为m ，爆速为D 的炸药在外围被均匀起爆，t=l/D 时，爆轰波到达反射层M 表面，根据文献【15】，粒子的速度u 满足关系：1(1)l u D Dt θθηθ-=+-（7）其中1/2(12(1/))l Dt θη-=+-（8）(16/27)/m M η= (9)我们可以算出，u 的极限值大约是D/3，为了尽可能地提高压缩效果，m/M 取7~8左右，飞行空腔不宜过长，否则会造成较大的变形，按常规取为4.5cm 就足够了，我们要推动的反射层内径为13.2cm,外径为17.2，其中包括3cm 厚的铍金属，1cm 厚的铀238,总重量为40kg ，这样向心压缩时，它们就可以完美地亲吻到核燃料球上，主炸药1的质量取为400kg ，材料可以选用JO-9159，该种炸药密度为1.86g/cm3,正常爆速为8.86km/s,爆压为36.8Gpa，Gurney速度为2.85km/S，与美国的PBX-9404炸药性能相当，属于我国军方最好的炸药。
我们可以将反射层制成如下图的锥体均匀布置在球面上：经计算，主炸药的外径为38.5cm，炸弹总质量约一吨左右。
爆轰波从主炸药外端传播至反射层共耗时t=S/U=2.39X10-5秒，随后反射层金属通过4.5cm的自由空腔被加速到接近Gurney速度，约3KM/s 撞击核燃料球，飞行耗时1.5X10-5秒，两者共计耗时3.85X10-5秒。
4.2 炸药透镜在炸药中，爆轰波是以电子雷管为点爆散心的，而我们所设计的装置是一个直径一米多的球体，为了将球面波转化成我们所需的平面波，均匀地投射到主炸药表面，我们可以仿效光学折射原理，利用两种高低爆速的炸药组合成炸药透镜，即平面波发生器。
如图（十）所示：在这里，我们以Baratol(TNT/Ba(NO3)2作为低速炸药，铸装TNT/RDX （40/60）作为高爆速炸药，两者交界面处理成圆滑双曲面，锥顶角β符合如下公式：2122tan 1D D β=-带入计算得顶角为为53°，为了在球面上保持对称，我们将32个多边形炸药透镜对称装在主炸药的表面，就像一个个突起的足球皮，1945年胖子核弹就是采用类似的炸药透镜，由于对爆炸时间计算的需要，该炸药透镜的工作高度可近似看成是轴线处（即尖顶处）低速炸药Baratol 高度的1.4倍左右，所以爆轰波通过炸药透镜的时间是1.5X10-5秒。
最后为了将中子管部件插入裂变材料中心，我们需要拆掉一块炸药透镜组件，这对其产生的不均衡度不到10%，是可以接受的。
第五章 中子管组件5.1 商品中子管的使用中子管是为核弹提供中子源的关键部件，它是利用penning 放电原理，将氢离子通过引出电极并高压加速后轰击在靶材料上，进行D-D 、D-T 反应，即：23422317.63.8D T He n Mev D D He n Mev +→+++→++从而产生17Mev 或者3Mev 的中子，对于核弹专用中子源，最重要的指标是中子产额。
一个很简便的办法就是，我们只要弄到实验室或大学的批文就可以购买成品，用途就注明是探伤检测。
目前市面上可以买到的中子管大致有如下几种型号，5.2 自己研发的产品如果买不到成品，或者不合要求，也可以自己来组装一个，并且投产后还可以产生经济效益，下面来介绍一种目前通用的高效中子管，图片来自文献【10】：主要由1.空腔penning离子源2.加速电极3.锆-石墨储氘器4.铜-钛靶5.真空陶瓷外壳6.高压电源控制系统，等6个主要部分组成，目前美国最先进的中子管产额可稳定达到1014n/S,而我们因为材料及真空工艺的原因，目标定在1010n/s也能凑合用了。
设计并制造一个精密的电子产品并非易事，我们可以根据已有的产品及理论来优化细节，尽量少走弯路，节省投资。
一种可靠的中子管结构图如下：为了跟我们所设计的核弹相匹配，离子源的阳极为φ14mm的钼电极筒，靠末端是空腔钼阴极，其中空腔结构为：2mmX10mm的凹槽，这种结构可以增大轴线处等离子体密度。