1964年10月16日，我们代号“楚小姐”的原子弹试验成功，下午3点整在罗布泊考场成功爆炸。
这件事让我们成为世界上第五个拥有原子弹的国家。为今后中国的发展奠定了基础，并且大幅度地提高了我们的国际地位。原子弹爆炸后7年，1971年10月25日我们恢复了联合国席位，并继续担任常任理事国。并且由于中国核能力的崛起，迫使美国和苏联在1968年签订了《不扩散核武器条约》
但当年爆炸第一颗原子弹的时候，美国和苏联都一致发表看法说中国的第一颗原子弹是一枚钚弹。
几十年来，中国第一颗原子弹的铀钚之争其实也一直没有中断过。
昨天做了一个问答《为什么造原子弹时工人可以去车铀球，浓度那么高辐射不会很强吗？也就顺理成章的和粉丝讨论到了咱们的第一颗原子弹是“铀球”还是“钚球”的问题。
其实这件事国家并没有在真正的官方渠道和声明中做出过确切的解释。但是在媒体的宣传中则往往说是技术难度更高的“铀内爆式核武器”。最接近这个核心的人莫过于原三刀（原公浦）了。但在大量的资料中其实只是写着老人加工的是我国第一颗原子弹的核心部件。至于成分是铀还是钚基本上都没有写出来。后面的铀球也只是在老人故事上的演绎了。
毕竟我国的核武器保密制度是世界上最严格的保密制度。而且在当年，由于各种敌人的刺探我们也很难将很多的真实信息公之于众。
例如，在1962年，我们利用地对空导弹，成功地击落了一架美国生产的U-2高空侦察机。让我们成为世界上第一个击落U-2的国家。当年国外的记者在问情况的时候，时任外交部长的陈毅元帅就告诉国外记者“我们是用竹竿子捅下来的……”，当然了外交上的玩笑语境也在很长的时间内让我们的地对空导弹成功的保密。同时也对敌人的“弱鸡”做出了适度的嘲讽。
史海沉钩，历史上很多的事情不到官方真正的公布数据的时候往往都只是谜团而已。
不过，如果我们来仔细分析一个核武器的基础数据，就会自己来判断出当年我们的第一枚原子弹是铀弹还是钚弹。
这里面最主要的知识就是对临界状态的认识。
“临界”包括“临界质量”和“临界直径”两个概念。前天有粉丝在说只要达到了临界质量，核爆炸就会产生，这个观点是不正确的。
W君当时举了个例子：一根2毫米直径的铀235细丝，长度为2公里。这个铀细丝的质量大约是119公斤。这个重量就远远超过了铀235的临界质量，但是，并不会发生核爆炸。原因就是还差了一个临界直径。
一般来说，完美的球体是临界体积最小的形状。
原因就是在链式反应过程中中子利用效率的问题了。
自发的裂变可以在一块铀-235或者钚-239金属内部任何位置发生。如果核裂变所产生的中子没有碰撞到任何其他重原子的时候就会飞出这块金属表面。那么裂变所产生的中子就难以引发下一个原子核的裂变。裂变反应就难以自持了。
为了能够让裂变反应能够自持形成链式反应，就需要确保大部分的中子都可以撞击到原子核。这里就可以采用两种方法，第一个是增加中子飞行路径上原子核的数量，方式就是提高密度增大质量——这也是临界质量的来源，另外就是延长中子在核裂变金属内飞行的路径，也就是将核裂变物质的厚度增加，在不同方向上厚度的增加最终形成的就是一个完美球体。这也是普通核弹的核心形状了。
裂变产生的中子利用率在统计学计算中不能持续地击中其他原子核而跑到外面去就叫做亚临界状态。当质量和半径都增加了之后，统计学上认为中子可以引发持续到裂变反应就叫做——临界状态。
在不设置额外的中子源，以及核心外部的中子反射层的情况下，100%纯度的铀-235的临界质量需要达到52公斤，完美核心球体的直径也需要达到17厘米。
想对比100%钚239的临界质量只需要10公斤，直径也仅仅是9.9厘米的一个圆球。
当然了这个数值是一个理论计算数值。根本就没有100%纯度的钚和铀。充斥在金属铀和金属钚中间的杂质原子被中子击中后是不会裂变的。
但是这个数值是有误导性的！！！
请问——铀235的比重是19.1克，直径17厘米的铀球重量是多少呢？
球体积= ⁴⁄₃πr³，直径17厘米的球体体积是2572.44078485立方厘米。重量为49133.6189906克，唉？！和临界质量竟然差了3千克！！！
也就是说，即便做了一个17厘米直径的铀球，也是爆不了的。
你需要把铀球做得更大，得在临界质量和临界直径上双双达标才可以引发链式反应。
当然了，这是在没有中子源和反射层的状态下。
钚弹的指标呢？其实是达到临界直径就已经达到临界质量了，钚的密度是19.81克/立方厘米，不信可以自己算一下。
对于铀弹，不仅仅临界质量和临界直径是一个坑，还有一个更有意思的问题，就是刚刚咱们提到的杂质问题。
20%浓度的铀235，需要400公斤才能达到临界质量，15%的铀-235就已经需要600公斤才可以达到临界质量。读到这里大家能想到什么？
硝酸铀酰
日本东海村的临界事故。当年日本JBC员工操作失误，将富集度达到18.8%七桶硝酸铀酰溶液倒入了水桶中。很多文章中写东海村临界事故。其实这次仅仅是一次亚临界事故，真正的铀245含量仅仅是46公斤，并没有达到临界值。当时目击者看到的蓝光也不是“契伦科夫辐射”而是空气中的氮气和氧气被电离后发出的蓝光。和契伦科夫辐射很像但是并不是一种东西。
为什么东海村的核事故仅仅是46公斤铀就造成了巨大的人员伤亡并迫使事发地点周围10公里的人员必须疏散呢？原因在于当时在溶解硝酸铀酰的钢制铁桶外面，工人又为了降温套上了另外一个铁桶，并向铁桶内注入了大量的水。这样就形成了一个中子反射层。导致了整个装置的临界质量降低，使得水桶中的沉积物达到了亚临界的水准。
如果不是这种状况，金属铀是可以捧在手里面的。
说回铀内爆，如果说我们的第一颗原子弹是铀内爆型原子弹，那么可以认为我国是迄今为止唯一一个掌握了铀内爆型原子弹技术的国家——原因是这件事太难了。除了我们声称自己搞出来过，目前还没有任何其他国家搞出来铀内爆设计的核武器。
铀内爆式核武器很难搞，最主要的原因就有点类似于东海村的事故了，在铀远远没有达到临界质量的时候，如果外界条件允许则会产生亚临界辐射。在原子弹没有爆炸之前就已经可以构成对周围人的伤害了。
所以在制造铀原子弹的时候往往还是会采用枪式结构。怎么做，这里就有讲究了。
大家看到的枪式结构原子弹都是示意图。只能告诉大家一个基本的原理，就是两块小于临界值的铀235合并到一起引发核爆炸。
我们在之前提过，即便是临界直径达到了铀的临界质量还是差了三公斤。这就导致我们一方面需要扩大核装药的重量，另一方面则需要为核装药增加中子反射层。真正的原子弹是一个套娃结构。
小男孩原子弹的设计是上图的样子，当然了也是一个示意图。在原子弹的前端，一小块铀被放在深灰色的中子反射层之内。但由于小铀块和中子反射层之间还有一个足够大距离间隙。因此这块小的铀并没有在亚临界状态。
另一块大块的铀放在了原子弹的尾部，注意。尾端炸药和铀块之间一深一浅的两个滑块了吗这也是中子反射层。虽然尾部的铀块很大，但是由于中子反射层只在铀块的异端，因此这块大的铀235也没有在亚临界状态上。
当小男孩被激活的时候，炸药爆炸推动整个结构和原子弹前部的小铀块结合成整体。这时候你会看到蓝色的中子反射层完全包裹了铀核心。铀核心就在瞬间达到了临界值，引发了链式反应。
我们想一下内爆原子弹的结构：
中子反射层是包裹着整个核弹核心的。并没有枪式结构的开放式结构，也不能存在足够大的空隙。整个的起爆过程是利用炸药能量向内部重锻的过程。在这种状态下。高纯度的铀235就会被中子发射层激活达到亚临界状态。
这就是为什么内爆式铀弹难搞的原因了。本身从理论上就很难实现。
为了降低这种亚临界风险可以采用反射层和核心分离的设计，尽量的拉大反射层和核心表面的距离。但是这样也会出现工程学的问题。毕竟我们引爆内爆式核武器最主要的方式就是炸药透镜。
炸药透镜又要求内核的结构尽量紧致不存在空隙。只有这样爆轰波才能尽量均匀地将小小的核心进一步压缩。否则任何一点点爆轰波的偏差（必然存在的）都会将核心推离正确的位置导致起爆的失败。
看到这里大家是不是能理解为什么W君也认为当年我们爆炸的是一枚钚弹？
或者大家有什么其他的想法？也可以聊聊看
