想看懂《奧本海默》，建議你先來了解一下物理教科書里的原子彈原理

諾蘭《奧本海默》在國內(nèi)院線上映。網(wǎng)友對這一時長3小時，角色眾多、談話鏡頭超過的人物傳記電影褒貶不一。

影迷調(diào)侃電影看完了，還是沒把里面的角色認全
看的過程覺得無聊睡著了，然后被原子彈炸醒了雖然看怎么看懂，但是看完之后覺得自己很有文化·····
作為一個物理老師，我想告訴大家，關(guān)于原子彈和核裂變，其實是中學物理的一個知識點，在很多版本的初中、高中物理教科書里都出現(xiàn)過。希望這篇文章能讓你學會這個知識點，看電影的時候更有共鳴。

原子彈的原理是什么？

我們知道，原子是構(gòu)成物質(zhì)的基本微粒，在原子核的內(nèi)部有著更精密的結(jié)構(gòu)：原子核是由質(zhì)子和中子組成。

質(zhì)子和中子依靠強大的核力緊密結(jié)合在一起，因此原子核十分牢固，想讓它們分開極其困難。但如果質(zhì)量較大的原子核發(fā)生分裂，或者質(zhì)量較小的原子核相互結(jié)合，就可能釋放出驚人的能量，這就是核能。舉例來說，用中子轟擊鈾235，鈾核分裂時會釋放核能，同時還會產(chǎn)生幾個中子，這些中子又會轟擊其它鈾核····最終導致一系列的鈾核持續(xù)裂變，并釋放巨大核能，這就是核裂變中的鏈式反應。

值得一提的是，核反應中伴隨著質(zhì)量虧損，根據(jù)愛因斯坦狹義相對論，物體的能量E與質(zhì)量m之間存在著密切聯(lián)系，他們之間的關(guān)系是：

這就是著名的質(zhì)能方程，其中的C是指光速，即3x10^8米/秒，因此核反應因質(zhì)量虧損所釋放的能量級別非常之高。

比如，用中子轟擊質(zhì)量比較大的鈾235原子核使其發(fā)生裂變，1kg的鈾完全裂變，釋放的能量相當于2000噸的煤完全燃燒釋放的能量。

ps：燃料燃燒，包括炸藥爆炸屬于化學反應，這個過程中原子不可再分，其能量分類屬于化學能。

你也可以制造原子彈？如今原子彈的原理，甚至是制造原子彈的技術(shù)已不再是秘密，高中物理教科書選修2-3里就有關(guān)于相關(guān)的介紹：

原子彈主要由引爆控制系統(tǒng)、炸藥、反射層、核裝料組成的核部件、核點火部件和彈殼等結(jié)構(gòu)部件組成。

引爆控制系統(tǒng)用來適時引爆炸藥，是推動、壓縮反射層和核部件的能源；反射層由鈹或鈾-238構(gòu)成，用來減少中子的漏失；核裝料主要是鈾-235或钚-239；核點火部件用以提供“點火”中子，以引發(fā)鏈式裂變反應；彈殼用來固定和組合各部件。

根據(jù)原子彈的引發(fā)機制的不同，原子彈可分為“槍式”和“內(nèi)爆式”兩種?，F(xiàn)代原子彈通常綜合了這兩種結(jié)構(gòu)的特點，以提高核裝藥的利用率和增強破壞力。1945年8月，美國投到日本廣島的那顆原子彈（代號叫“小男孩”）采用的是槍式結(jié)構(gòu)。

第一顆原子彈被發(fā)明的故事

1939年初，德國化學家O.哈恩和物理化學家F.斯特拉斯曼發(fā)表了鈾原子核裂變現(xiàn)象的論文，很多物理學家意識到，核裂變很可能最先用于軍事目的，即制造威力巨大的原子彈。

1939年8月，以愛因斯坦為代表的幾位物理學家，寫信給美國第32屆總統(tǒng)F.D.羅斯福，建議研制原子彈。

1941年12月日本襲擊珍珠港后，原子彈的研制項目擴大規(guī)模

1942年8月。代號為“曼哈頓工程區(qū)”的龐大計劃正式成立，奧本海默被任命為“曼哈頓計劃”首席科學家，該計劃集齊了世界上除德國外最優(yōu)秀的核物理學家，動用的人力約60萬人，投資20多億美元參加這一工程。

1945年7月16日，美國成功爆炸了世界上第一顆原子彈。

1945年8月6日，美軍用B-29轟炸機運載”小男孩”原子彈轟炸日本廣島，三天后的8月9日，美軍又在長崎投放了第二顆原子彈——胖子。

最后，我們來看一下“小男孩”投到廣島的那一瞬間。