美国在上世纪90年代拍过一部科幻电影，《曼哈顿工程》，电影讲述了一个高中男孩偷了一瓶核燃料，造出小型原子弹的故事。

当然了，影视创作和现实生活还是有一定差距的，但在这里，我们不妨来开个脑洞：能不能把原子弹造小一点，当成战争中的常规武器来用呢？

如果我们造出了一个米粒大的原子弹，它的威力又有多大？

原子弹的威力来源于哪？

首先，我们需要了解原子弹的爆炸和制造原理。原子弹中的的“原子”，就是世界上所有物质的基本构成粒子，而我们爆炸的威力，就来源于这种粒子的“核心”，原子核。

但其实，原子核并不是最小的东西，它还可以进行细分：

原子核由质子和中子组成，质子带正电，中子不带电，携带负电荷的电子围绕着携带正电荷的原子核旋转。如果把在中心紧紧拥抱在一起的质子和中子比喻成地球的话，在它的周围旋转的电子，就像是我们人类发射的卫星。

但它们那么微小，又是怎么放射出那么恐怖的威力的呢？在这里，咱们得引入爱因斯坦提出的质能公式，“E=mc^2”，其中E是能量，m是质量，c是光速。

我们以原子弹中的原材料——铀为例，当0.1克的铀发生了裂变反应，变成了其他元素，其他元素的总质量只有0.09克。也就是说，在裂变反应中，发生了0.01克的质量亏损。

我们再把这0.01克代入方程式中，可以发现，无论是多么微小的数字，在光速（c=299792458m/s）的平方这么大的乘数下，也会被扩大到超乎想象！

那么现在只有一个问题了，就是怎么才能让铀元素发生裂变，制造出这个“质量亏损”呢？要知道，在原子核的内部，质子与质子的结合一般是稳定的，要破坏这个稳态非常之难，需要相当大的速度或者说力量。

因此，科学家们选择用一个高速运行的中子，去快速轰击铀-235的原子核。原子核内部的稳态被打破，然后分裂出另外两个元素——钡和氪，并释放2-3个中子，以及约200兆电子伏的能量。

至此，被释放出来的中子，还会继续轰击其他原子核，引发不断的核裂变，这称为链式反应如下图，从而源源不断地释放出巨大能量，这就是原子弹爆炸的基本原理。

根据这个原理，上世纪的专家们造出了原子弹，它包含六个主要部分，分别是：引爆控制系统，高能炸药，反射层，含有核装料的核部件，中子源及弹壳。

其中，高能炸药用来给中子加速，引爆控制系统用来控制引爆进程，反射层是用来反射被释放出来的中子，核部件也就是核原料。

一粒米大的原子弹有多大威力？

那么我们先不考虑技术的可行性，单纯从数据的角度来假设一下如果是一粒米粒大小的铀原子弹爆炸能造成多大的伤害？

一粒米的体积为0.003立方厘米，而原子弹的原料——铀，它的密度为19克每立方厘米，那么一粒米大小的铀的质量就是0.057克。

因为铀裂变时理论上会造成质量亏损0.094%，也就是大约亏损0.00005358克的质量，再次根据爱因斯坦的质能方程来计算，这么一点质量换算成能量大约是4822200千焦。已知一克TNT爆炸时会释放4184焦耳能量，那么一粒米大小质量为0.057克的铀原子弹爆炸，理论上相当于1.15吨TNT爆炸的能量。

为了让我们更直观的理解这个1.15吨TNT爆炸的能量大小，举几个例子：

步枪弹，装药量4克左右；手雷，装药量50克；RPG火箭弹，装药量500克；航空炸弹，装药量才达到一吨以上。

那么我们可以想象一下一颗航空炸弹爆炸的威力，弹坑直径应至少为20米，冲击波范围应大于300米，就是理想状态下米粒大的原子弹所能造成的伤害，还是相当骇人的。

然而在实际情况下，这颗微型原子弹爆炸的威力可能远远远达不到上述水平，因为核燃料做不到100%纯度，其次这些核材料还来不及反应就被炸飞了。

嗯……这么看来，这种微型原子弹的实用性似乎不是那么高？那么，这种原子弹在现实中真的可能造得出来吗？让我们展开想象力，一步一步地创造这颗微型原子弹。

米粒大的原子弹能造出来吗？

第一步，获取原料。

原子弹的原材料是铀，在获取原料之前，我们应该了解一个概念，那就是“临界质量”，发生核裂变的临界质量是15kg，什么是核裂变的临界质量呢，就是“维持核子连锁反应所需的裂变材料质量”，也就是说，我们至少需要准备15kg这种高纯度的放射性物质并且将其压缩为一颗米粒大小。

铀是被国家严格管控的一种放射性物质，曾经有新闻报道几名工人因私自提纯铀而被公安机关处理，那么自己提纯出来的铀可以用来造原子弹吗？答案是不能。因为用来造原子弹的铀，纯度需要达到95%，私自提纯的技术是很难达到这个纯度的。

综上，这个想象基本就破灭了，首先我们轻易拿不到这种放射性物质，就算你有特殊通道，我们也很难将其提纯到95%，就算你有特殊技术，我们也基本不可能在一粒米大小的空间装下15kg的铀。

第二步，设置引爆结构。

不管是核聚变还是核裂变，都不是单单一块核材料就可以完成爆炸的，还需要一系列的引爆结构。根据原子弹的引发机制的不同，原子弹可分为“枪式”和“收聚式（内爆式）”两种，内爆式可能是最有可能实现这种”微型原子弹”的方法，简单说来就是把核裂变材料均匀的散步在一个球面，引爆时让它们向内心聚拢，聚拢成一个达到”临界体积“的核裂变材料。然而光这些引爆结构就不是一粒米能装得下的。

第三步，测试安全性，我们都制造武器了，还要考虑什么安全性呢？这里说的当然是携带这个武器的人的安全性了！不要忘了，原子弹的原材料是铀，15kg的铀物质，不论是否引爆，它自身的辐射量对于携带它的人来说就已经是致命的。

另外，1个米粒大小面积的铀质量约为240mg，辐射量大概没那么致命，但是它的威胁程度相当于两个手雷，所以，我们与其花费那么多的功夫和资金造微型原子弹，为什么不直接用手雷呢？

如果原子弹不行，那么据称“没有上限”的氢弹可以吗？

首先，我们来理一下概念，核弹包括原子弹，氢弹，中子弹。原子弹是核武器，氢弹是第二代核武器，可以理解为原子弹的升级版，有能力制造氢弹的国家一定是已经掌握了相当纯熟的原子弹制造工艺的。

另外，氢弹又叫热核武器，它是基于轻原子核的热核反应原理制成的核聚变武器，最最最重要的是，氢弹引爆一般需要一颗原子弹做引信。

......那你说呢，一粒米大小的原子弹造不出来，谈何造一颗这般微型的氢弹。

武器为何越做越大？

那么我们引申思考一下，未来的武器到底是会趋于大型化还是微型化发展呢？既然已经拥有了核武器，各个国家为什么仍然在大力发展常规武器呢？

笔者私认为，武器越做越大（例如航空母舰），一方面是图一个震慑敌人，另一方面也是因为在技术层面确实做不小了，毕竟这种功能级别的器械，对于精度的要求是极高的，以及现代战争当中，单兵火力已经不再是重点了。

而核武器的实际使用意义远远小于它的象征意义。核武器更像是一个国家的一张底牌，国与国之间一旦发生争端，如果直接采用核武器，那么人类终将灭亡于核武器，而常规武器的作用在于解决小规模作战，一切都在可控制的范围内解决。

核武器的威力是毋庸置疑的，然而核战争爆发的后果也是不可逆的，希望世界和平，也希望各个国家的争端都可以用最好的方式解决。

出处：头条号 @科普启示录