先说说铀235,这位同志是铀的一种同位素,也就是说,它和其他的铀原子有着相同的原子序数,但是不同的原子质量。铀235的原子核中有92个质子和143个中子,而铀238的原子核中有92个质子和146个中子。铀235的特殊之处在于,它是一种可裂变的核素,也就是说,它可以被中子轰击后,分裂成两个较小的原子核,并释放出大量的能量和更多的中子。这些中子又可以继续引发其他的铀235原子核的分裂,形成一个连锁反应,也就是核裂变。
核裂变是一种非常强大的能量转换过程,它可以把极小的质量变成极大的能量,按照爱因斯坦的相对论公式,能量等于质量乘以光速的平方,也就是E=mc2。
核弹就是利用了核裂变的原理,把一定量的铀235或者其他可裂变的核素,通过一些特殊的装置,使之达到临界质量,也就是能够维持连锁反应的最小质量,然后引爆,产生巨大的破坏力。
1945年,美国在日本的广岛和长崎投下了两枚核弹,其中广岛的核弹使用了约60千克的铀235,引发了约15千吨当量的爆炸,造成了数十万人的死亡和伤残。
那么,地球上有多少铀235呢?根据估计,地球上的铀总量约为1.6*1019千克,其中铀235的丰度只有0.72%,也就是说,地球上的铀235总量约为1.2*1017千克。这个数字看起来很大,但是相比于地球的质量,却微不足道。地球的质量约为5.9*1024千克,也就是说,地球上的铀235只占地球质量的两千万分之一。
如果把地球上所有的铀235都集中起来,做成一个大核弹,它的质量大约相当于一个小山丘,以小山丘的体量来对比整个地球,其实对地球来说,完全不是什么问题。
再看看马里亚纳海沟,虽然已经是已知地球上最深的海沟,最大深度也达到了11034米,但对于地球来说,却十分微不足道,如果把核弹放到马里亚纳海沟里引爆,根本就不会对地球造成大破坏!
原因有两个,一是核弹的能量远远不足以撕裂地球,二是海水的缓冲作用会大大减弱核弹的威力。我们先来看看第一个原因。要想把地球炸成两半,需要克服地球的引力结合能,也就是把地球的所有原子分开所需要的能量。根据计算,地球的引力结合能约为100亿亿枚广岛原子弹的威力。
而地球上所有的铀235,即使全部裂变,只有地球引力结合能的四十分之一。也就是说,即使把地球上所有的铀235都做成核弹,同时引爆,也不足以把地球炸成两半。
当然,这里我们忽略了核弹的设计和制造的难度,以及核弹的安全和运输的问题,这些都是实际操作中不可忽视的因素。想要完成如此恐怖的壮举,几乎是不可能完成的任务。
海水更是一种很好的中子吸收剂,它可以减少核弹释放出的中子的数量,从而降低核弹的威力。同时,海水也是一种很好的能量传导介质,它可以迅速地把核弹释放出的热能和冲击波向四周扩散,从而减小核弹的破坏范围。
此外,海水还可以抑制核弹释放出的放射性物质的扩散,从而减少核弹的污染程度。因此,把核弹放到海里引爆,相比于在陆地或者空中引爆,会大大降低核弹的效果。
美国曾经在1955年在太平洋的比基尼环礁进行了一次名为“海蛇”的核试验,当时他们在海底引爆了一枚3.8兆吨当量的氢弹,结果只造成了一个直径约2公里的水柱,没有对周围的岛屿造成任何影响,威力还赶不上一次强台风。
而在1962年,苏联在新西伯利亚岛的诺维亚泽姆利亚进行了一次名为“沙皇炸弹”的核试验,当时他们在空中引爆了一枚50兆吨当量的氢弹,结果造成了一个直径约95公里的火球,以及一个高度达到64公里的蘑菇云,对周围的环境造成了巨大的破坏和污染。可以看出,核弹在空中引爆的效果要远远大于在海里引爆的效果。
因此,把核弹放到马里亚纳海沟里引爆,不仅不能把地球炸成两半,反而会减少核弹的威力和影响。