为什么非要用铀和钚来做原子弹，铀和钚的化学反应是什么

　　理论上其它一些放射性元素也是可以的，比如现在已经进行过实验的铀233，还有镎237和一些镅的同位素。

　　但是，几乎没有一个比铀235和钚239更适合的了。

　　如果使用一个核材料制作核弹，那么它必须符合一个条件，那就是引发核裂变的链式反应。

　　简单的说就是，核材料在裂变中释放的中子，至少能在另一个原子核中产生核裂变，这样我们就只要提供一个原始的中子就好了。

　　但是，如果中子失去的速度比它们由裂变形成的速度快，链式反应将不能自我维持。在链式反应正好可以自我维持的时候，这个时候被称作临界质量。

　　其实，非放射性现在不能成为核材料也可以归结为这一点，因为这些元素的临界质量是无限大的。

　　其它核材料不好制作原子弹(或者没有达到武器级别)的第一个问题就在这里，因为许多放射性元素的临界质量非常大，如果作为原子弹材料，你可以想象它的体积有多大。

　　铀235的临界质量是52kg，而钚239的临界质量只有10kg，之所以铀233被证明是武器级核材料，很大一部分原因也是它的临界质量只有15kg。

　　还有一点，不同同位素是有着不同的临界质量的，而且很多放射性元素的同位素临界质量也是无限大的，比如铀238。

　　从这里也不难发现，元素是否放射性和是否作为核材料是两码事，而达到武器级别又是另一回事，本质原因是裂变和衰变涉及到原子核的基本力是不同的。

　　当考虑临界质量的时候，其实我们现在已知的放射性元素中，就已经没有几个符合武器级别的了。

　　虽然少，但还是有的。

　　之所以铀235和钚239成为最普遍的核武器材料还有其它两个重要原因——相对好获取和半衰期足够长。

　　上面这个表格里是临界质量相对小的核材料，你不难发现，其中一些半衰期是很短的，有一些一年都不到。

　　这种情况是不利于储存的，今年造好的原子弹，明年它的原材料就变成了不能引起链式反应的其它元素。

　　另外一点是相对容易提取，这个也很好理解。

　　大部分放射性元素都是人工合成的，而人工合成的元素都有一些相似的问题，就是制造不容易，提取很难，但是消失却很快。

　　比如我们前面所说的镎和镅就都是人工合成的，镎的大部分同位素都是半衰期极短——几天的那种。

　　镎237的半衰期是很长了(上面表格里的第四个，半衰期2,144,000年)，但是获取它是个大难题，现在它应该都没有成为交易品被明码标价。

　　镅的一些同位素是有明码标价的，但很贵很贵，我查到镅241的单价是每克1500美元左右。要制作原子弹的话，光这些核材料的成本估计就是百八十亿。

　　而铀235就不一样了，它是天然存在的，在天然铀矿中大约有0.7%的铀235，而其它几乎都是铀238。

　　看着好像不多，但这个成本已经比那些人工合成的要低许多了。

　　钚239是在核反应堆中通过铀238吸收中子而人工生成的，它获取的成本也相对较低，所以它也是不错的材料。