為什麼使用輕質合金

① 輕量碳合金是什麼意思

合金中有少量碳元素。輕量碳合金是一種新型的合金物質。該物質的意思是合金中有少量碳元素。合金是指一種金屬與另一種或幾種金屬或非金屬經過混合熔化，冷卻凝固後得到的具有金屬性質的固體產物。

② 為什麼銀質武器武器比鋼制武器還輕

個人觀點
常溫下: 銀的密度為 10.53克/立方厘米
鋼的密度為: 7.85g/cm3
所以鋼的密度小於銀的密度
質量=體積x密度。於是你會問：這不符合我的問題啊？
答案是：一般的，銀器其實是用量輕質硬的合金製造的，只是在表面鑲有白銀。這既是裝飾，也使武器有了「凈化」的宗教意義。重合金又稱高密度合金。密度不低於16.5g/cm3的燒結材料。所以其採用輕合金的設計。密度小於5克/立方厘米的合金叫輕合金
例如ρ鈦合金TA6=4·40（其他名稱都在它左右不均勻浮動），其他符合要求的合金就不一一列舉了，總之除非執行特別要求，正常銀質武器多少會摻雜合金屬性的。
非官方解釋
僅代表本人觀點
如有不對之處，敬請糾正

③ 為什麼鎂合金在航空工業中有重要的應用前景

1. 鎂合金屬於輕質合金，它在單位體積內的質量比較輕。

2. 鎂合金具有一些物理特性，是其他合金所沒有的：比如說，耐高溫方面。

④ 車床，車鍍鉻桿軸，用什麼合金

輕質合金 38crsi 應用很廣泛。

⑤ 輕合金是屬於干還是屬於鐵

輕型合金主要指鈦合金、鎂合金和鋁合金，其中，鈦、鎂合金當前的應用規模較小，受益航空工業和汽車工業的快速發展，將成為「十二五」期間最有潛力的合金材料。

鋁合金的發展
鋁合金是一種較年輕的金屬材料，在20世紀初才開始工業應用。第二次世界大戰期間，鋁材主要用於製造軍用飛機。戰後，由於軍事工業對鋁材的需求量驟減，鋁工業界便著手開發民用鋁合金，使其應用范圍由航空工業擴展到建築業、容器包裝業、交通運輸業、電力和電子工業、機械製造業和石油化工等國民經濟各部門，應用到人們的日常生活當中。鋁材的用量之多，范圍之廣，僅次於鋼鐵，成為第二大金屬材料。鋁材應用的迅速發展是世界鋁工業界不斷開發新的鋁合金材料的結果。鋁合金的發展可追溯到1906年時效強化現象在柏林被Alfred Wilm偶然發現，硬鋁Duralumin、隨之研製成功並用於飛機結構件上。在此基礎上隨後開發出的Al-Cu-Mg系合金，如2014和2024，其抗拉強度為350~480MPa'，至今仍在使用。第二次世界大戰期間，由於軍用航空材料的需要，抗拉強度超過500MP'的Al-Zn_Mg_Cu.合金發展起來，其中最著名的合金是7075。第二次世界大戰後，－系列新合金（尤其是7000系），如7050、7010、7475和7055等研製成功。這些鋁合金的研製，在不斷提高強度的同時，更加註重改善其抗應力腐蝕性能和斷裂韌性，以提高構件的工作可靠性。高強、高韌是鋁合金發展的主要方向。
鎂合金的發展
鎂合金是實際應用中最輕的金屬結構材料，但與鋁合金相比，鎂合金的研究和發展還很不充分，鎂合金的應用也還很有限。鎂合金的產量只有鋁合金的1%。鎂合金作為結構應用的最大用途是鑄件，其中90%以上是壓鑄件。
限制鎂合金廣泛應用的主要問題是：由於鎂元素極為活潑，鎂合金在熔煉和加工過程中極容易氧化燃燒，因此，鎂合金的生產難度很大；鎂合金的生產技術還不成熟和完善，特別是鎂合金成形技術有待進一步發展；鎂合金的耐蝕性較差；現有工業鎂合金的高溫強度、蠕變性能較低，限制了鎂合金在高溫（150～350℃）場合的應用；鎂合金的常溫力學性能，特別是強度和塑韌性有待進一步提高；鎂合金的合金系列相對很少，變形鎂合金的研究開發嚴重滯後，不能適應不同應用場合的要求。鎂合金可分為鑄造鎂合金和變形鎂合金。鎂合金按合金組元不同主要有Mg-Al-Zn-Mn系（Az）、Mg-Al -Mn系（AM）和Mg-Al-Si-Mn系（As）、Mg-Al-RE系（AE）、Mg-Zn-Zr n（ZK）、Mg-Zn-RE系（zE）等合金。常用鑄造鎂合金的牌號及性能見表4。
我國具有豐富的鎂資源，原鎂產能、產量和出口均居世界首位。在鎂和鎂合金的研究和應用領域，我國與歐美等發達國家之間的差距還相當大'一方面，我國的原鎂質量差，鎂合金錠的質量也不盡如人意，出口缺乏競爭力，作為結構材料應用的鎂在國內的消耗量又很少，只能作為初級原料低價出口，屬典型的資源出口型工業，國內的鎂冶金企業大都處於虧損或面臨倒閉；

⑥ 什麼是輕型材料

1 輕型金屬材料

鋁是輕型合金中的主要成分，它是蘊藏量豐富的金屬。我們常見的輕型合金通常是鋁和銅、鑲、錳、絡、鐵、鎳、鋅等金屬製成的合金。輕型合金物理性質在傢具中顯現出以下優勢：（1）比重很小，使傢具輕巧，搬運方便；（2）強度很高，其硬度和強度都優於木材；（3）高的導熱性使它具備了抗燃和耐熱性能，是一種安全的材料。

我們能在市場上看到的輕型合金通常以型材形式出現，如薄片狀、管狀和異型的鋁型材，它們是通過擠壓成型的工藝製成。擠壓成型工藝可以製成各種型面，滿足在傢具上的應用。

鋁及其合金由於其特性和材質而運用廣泛，它也符合傢具設計的美學，已成為傢具的重要用材之一。鋁合金經過電鍍處理能抗拒海水與空氣的腐蝕，特別適宜製作戶外傢具。鋁合金無毒穩定的材質特性，也可以用來製作廚房傢具。

荷蘭傢具設計師帕特·荷恩·艾克（Piet Hein Eek）和諾伯·榮格科（Ruijgrok）將鋁板採用電腦程式控制打孔和折邊機完成了椅體的製造，用自動封口塑料釘完成各部件的連接，製成了十分輕便實用的鋁制套椅和凳子。義大利的一位著名傢具設計師阿爾貝托·梅達（Alberto Meda）於1989年設計了一款「x－輕型桌」（圖1），桌腿用鋁製成，蜂窩構造的鋁材作為內核，整張桌子異常輕便。西班牙設計師塞爾希·德維薩·伊· 巴赫特（Sergi Devesa Bajet）和奧斯卡·德維薩·伊·巴赫特（Oscar Devesa i Bajet）使用鋁板設計出了「欽奇塔」茶幾（圖2）。

隨著材料科學的發展，傢具產品的造型空間更為廣闊。英國的設計師拉弗高夫（Ross Lovegrove）的新古典主義設計作品「去」椅，將作品的有機形式和空氣動力學的形態與高科技材料的融為一體，體現了歐洲21世紀的產品趨勢。該作品起先用鋁合金製成，重達l 2.7公斤。在選擇更輕材料時，曾想用十分流行的鐵合金，最終選擇了比鐵合金更輕的材料一一鎂合金，使椅子的重量僅為725公斤.
2 輕型木材

白塞木（balsa wood）又名輕木，產於非洲熱帶地區，是一種很輕的天然木材。在顯微鏡下，白塞木的細胞個體很大，但是細胞壁很薄。它的木質纖維僅占總體積的40%，固態物含量極低。生長中的白塞木細胞中充滿了水，它的樹干長得又直又硬，就好象被充滿了氣的汽車輪胎一樣。白塞木含水量相當於它自身木質纖維重量的5倍，被砍伐後要徹底烘乾，整個乾燥過程需要2周，直到木材的含水量達到6%。乾燥後的白塞木密度為385kg/m3。

白塞木是一種非常昂貴的木材，它通常只被少量地運用。當它被用於汽車製造業中，成為了美國汽車文化一個標志。雪佛萊跑車誕辰五十周年紀念上的 Corvette汽車的地板是用白塞木的木芯製成的。這是一種類似於三明治結構的人造板。白塞木內部蜂窩狀的構造，不僅有效地降低了汽車的震動和噪音，而且還增強了汽車地板的強度。

理查德·布魯門（Riccardo Blumer，義大利建築師、傢具設計師），用白塞木做出了一把僅重1300克的椅子。那把讓他出名的「Laleggera」椅，有一個與眾不同的外表（圖4、圖5、圖6）。在木芯骨髓的上下兩個面各有一層薄木片，它們分別有效承擔著就坐者的壓力。兩層木片中間的中空部分注入了聚氨酯（PU），以防止椅面受力時下陷。椅面上的玻璃纖維織物被透明樹脂粘合，這種工藝不但不影響椅子的重量，而且在保護了椅面的同時增加了椅子的強度。布魯門把白塞木椅發展成了一個包括不同型號的桌子、凳子和長凳的系列產品。白塞木椅製作過程是一個減法的過程，即先把白塞木片膠合在一起，然後再根據椅子的外形製作，直到這些木片被雕刻成合適的外形和厚度。椅子沒用任何金屬連接結構件，木材的表面覆蓋著的玻璃纖維織物和透明環氧樹脂，這樣既增加強度又不會掩蓋掉木材的紋理。椅子的設計還充分考慮了疊放和運輸的問題。該椅在1998年贏得了金圓規獎（Compassod′Oro），通過白塞木，椅子展示了天然材料和人工材料結合使用的效果。
3 化學纖維復合材料

碳素纖維復合材料作為一種新穎的材料在製造業領域已被廣泛運用。碳素纖維是通過碳化丙烯酸纖維等纖維材料而形成的，它可以和樹脂、金屬、陶瓷等構成合成材料。碳素材料有兩個特點：首先該材料非常輕，比重僅相當於鐵的1/5；其次是強度相當高，差不多是鐵的10倍，並且不生銹、耐腐蝕。在航空工程中大量採用了的碳素纖維復合材料（CFP）。採用復合材料是航空器輕量化設計的關鍵之一，因為機體越輕，燃效就越高，同樣多的燃料，就能飛行更長的距離。在寶馬 M3CSL上，也大量採用了碳素纖維復合材（CFP）來，代替原來廣泛使用的鋼材。使M3CSL的整車總量降至1385kg，功率重量比 3.85kg/bhp。勇於創新的設計師們也將該材料應用到傢具領域。

萬德斯（Marcel Wanders ）在「實用、耐久、並隨時間流逝不會貶值」思想的指導下設計出「繩結」椅。依據傳統編結工藝，把內裝碳素纖維，外裹「aramid」（芳族聚醯胺）的粗繩打結，經過環氧樹脂浸漬處理後懸掛在框架上，並使之具有椅子的形狀，再在80℃下烘乾。經過這一系列工藝，粗繩在高溫烘乾後變得又結實又堅固。手工和高科技的結合產生了一把幾乎像鐵一樣堅固的椅子，而其原型是柔軟的繩子（圖7）。

法國設計師杜比森（Sylvain Dubuission）用浸透環氧樹脂的塔夫綢和碳素纖維製成了一張很輕的桌子（圖8），其精美的工藝和簡潔的外觀造就了極高的美學價值。

⑦ 輕合金和鋁合金輪轂哪個好

對於喜愛大尺寸輪圈的車主，更需要採用重量較輕的輕合金輪圈，來換回馬力。當然對於喜愛重踩油門的追風族，也多少提供一點瞬間加速的快感及操控的靈敏度。
重量輕，省油：
以直徑13吋為例，鋁合金輪圈約比鋼圈輕11％，14吋約輕22％，直徑越大，則相差越大，到大型車使用的22.5吋輪圈，約較輕50％左右。以1.6自排房車為例，約可以節省1.76％的耗油量。
真圓度及均質性較佳：
可以降低車輛行駛的震動及噪音。
散熱效果好：
鋁合金不僅熱傳性能佳，而且多變化的造型設計，可以幫助通風散熱，如此可以提高輪胎壽命，減少爆胎危險，以1.6自排房車為例，約可以增加5～6千公里壽命；也提高煞車來令片（提高1倍左右）及煞車油壽命，亦降低因煞車溫度過高而煞車失靈的危險。
安全性能佳：
輕合金輪圈的安全性能測試比較鋼圈嚴格許多，因為它質脆，所以必須額外通過嚴格沖擊試驗才行；另外彎矩疲勞試驗小貨車輪圈為例，輕合金輪圈必須通過比鋼圈承受大1.13倍的負載，進行比鋼圈長3.33倍壽命的測試；再以徑向疲勞試驗小貨車輪圈為例，輕合金輪圈必須通過比鋼圈承受大1.02倍的負載，進行與鋼圈相同長壽命的測試。所以一個通過安全性能測試的輕合金輪圈，應該足以應付一般消費者的正常使用情況。

⑧ 【鎂合金的用途】最輕實用金屬!

鎂合金就是以鎂為基加入其他元素組成的合金(鋁、鋅、錳、鈰以及少量鋯或鎘等)，鎂合金的熔點為650℃，是一種輕合金。鎂合金的密度小(1.8g/cm3左右)，有良好的導電性能和導熱性能，彈性模量大，消震性好，易於氧化燃饒，耐腐蝕性能良好，特別是有機物與鹼。那麼鎂合金的用途有哪些呢？

鎂合金應該怎麼用呢?鎂合金因為很輕，所以大都用於航空、航天、運輸、化工、火箭等工業部門。它的密度是鐵的四分之一，它的比重大概是鋁的2/3，它是實用金屬中的最輕的。

鎂合金的用途：汽車上的應用

鎂合金用於汽車上，是因為鎂合金密度大易於伸展的特性，汽車輕量化技術必必採用鎂合金，對整輛車的製成有著舉足輕重的作用，可以優化汽車的設計結構，減輕汽車本身的作用，對車輛的節能、減排、安全、成本等諸多方面都有好處。在汽車上的設備，如儀表盤骨架、座椅骨架、進氣歧管、賽車車輪、支架、轉向盤骨架、缸體、殼體類零件等大型集成化發展。既滿足了廣大消費者的需求，也符合目前鎂合金件正向著也響應了現在環保，節能減排的理念的號召.

鎂合金的用途：在數碼單反相機上的應用

鎂合金因為密度很低、強度較高，而且具有一定的防腐性能，經常是用來做單反相機的骨架。在一般的中高端及專業數碼單反相機都會採用鎂合金來做骨架，做成的骨架既堅固又耐用，手感非常好。如5D系列、尼康的D3系列、佳能的1D系列、D700、Dx00系列及最新的D70007D及10D-50D，賓得的K-7及K-5等都是是用的鎂合金來做機身。

鎂合金的用途：在航空航天上的應用

鎂合金在航天航空上起到不可或缺的作用，應用非常地廣泛。航天航空上應用鎂合金是因為鎂合金的密度大，其自身的重量輕，而且易於伸展等特性，可以減輕各種航天航空飛行器上的載重，進一步使得飛行器飛行的燃料載重減少，整體飛行器的重量減少更多，使得飛行器飛行的更加遠。

火災預防

鎂合金切削工藝的火災危險性

鎂屑性質活潑，高溫下極易燃燒。鎂合金切削過程中，鎂屑切口處大部分是未氧化的鎂和鎂合金。由於金屬鎂屬一級遇濕易燃品，著火點及最小引燃能量低，加之切屑薄而小，比表面積大，因此高溫環境下在空氣中極易燃燒。

高速切削時會產生高溫，引燃鎂屑。機械加工時，為充分發揮刀具的切削性能，提高生產效率和工件質量，一般要求較高的切削速度。而高速度的切削往往會使金屬切屑的溫度高達700°C~1000°C，當缺乏冷卻液的有效供應時，高溫將足以引燃鎂屑起火。

鎂屑燃燒溫度高，火災蔓延速度快，撲救難度大。鎂一旦發生火災，其燃燒溫度可達3000°C，燃燒熱值高達25121kJ/kg。當鎂屑呈粉狀時與空氣混合遇火能發生爆炸。此外，由於鎂高溫時遇水可發生化學反應放出氫氣，故金屬鎂火災中，水、泡沫、四氯化碳等滅火劑都受到限制，乾粉、鹵代烷滅火劑的滅火效果亦不明顯，撲救難度大。

鎂屑火災的撲救

嚴禁使用水、泡沫、四氯化碳、二氧化碳滅火劑撲救。

對已燃金屬鎂屑應選用D級滅火器。如7150、D類乾粉、干砂等，考慮到目前國內市場上7150、D類乾粉滅火器並不常見，而干砂對機床(特別是精密機床)損壞大，根據實際可就地取材選用75%~80%的覆蓋熔劑粉加20%~25%硫磺粉經混合製成的撒粉熔劑灌裝在手提乾粉滅火器中進行滅火，效果明顯。

撲救鎂屑火災時，應使滅火器噴嘴與起火鎂屑間保持一定距離，以盡量減少滅火器噴射過程中對鎂屑的沖擊作用，防止鎂屑擴散形成爆炸性混合物。

鎂合金製品廣泛用於我們日常生活中的方方面面，應用非常廣泛，市場上鎂合金的種類也是非常的多，可供我們挑選適合我們的鎂合金，是非常有用的合金之一。希望這篇文章對於鎂合金的用途的介紹能夠對你有所幫助。

⑨ 核是什麼

核
讀音：hé、hú、gāi

【釋義】

（一）名詞
(1) （形聲。從木，亥聲。本義：果核）
(2) 同本義 [pit；stone]
核，蠻夷以木皮為篋，狀如籢尊。——《說文》
桃李丑核。——《爾雅·釋木》
餚核維旅。——《詩·小雅·賓之初筵》
其實濡核。——《素問·五常正大論》
貽余核舟。——明· 魏學洢《核舟記》
桃核修狹者。
(3) 又如：棗核；櫻桃核；葡萄核；桔核。
(4) 原子核的簡稱 [atomic nucleus]。如：核彈（原子武器的總稱）；核反應堆；核反應
(5) 有核的果實 [fruit contained pit，stone or seed]
門啟，華堂復閣甚秀，館中有樽酒盤核。——《太平廣記》引
(6) 核心；中心 [core]
文吏不學，世之教無核也。——王充《論衡·量知》
(7) 出現在積分方程中積分號下的已知函數 [kernel]。如：積分方程的核；積分變換的核

（二）名詞
(1) 查對；審查 [check]
凡學問之法，不為無才，難於距師，核道實義，證定是非也。——《論衡·問孔》
綜核名實。——《漢書·宣帝紀贊》
其審核之，務准古法。——《漢書·刑法志》。顏師古雲：核，究其實也。
研核陰陽。——《後漢書·張衡傳》
(2) 又如：核正(查核訂正)；核批(審查批示)；核視(審查察看)；核奪(審核決定)
(3) 另見 hú
(4)說文解字
[卷六][木部] 核:蠻夷以木皮為篋，狀如籢尊。從木亥聲。

【核及其機理】

1. 原子的組成
原子是由質子、中子和電子組成的。世界上一切物質都是由原子構成的，任何原子都是由帶正電的原子核和繞原子核旋轉的帶負電的電子構成的。一個鈾-235原子有92個電子，其原子核由92個質子和143個中子組成。50萬個原子排列起來相當一根頭發的直徑。如果把原子比作一個巨大的宮殿，其原子核的大小隻是一顆黃豆,而電子相當於一根大頭針的針尖。一座100萬千瓦的火電廠，每年要燒掉約330萬噸煤，要用許多列火車來運輸。而同樣容量的核電站一年只用30噸燃料。

2. 原子核的結構
原子核一般是由質子和中子構成的，最簡單的氫原子核只有一個質子，原子核中的質子數（即原子序數）決定了這個原子屬於何種元素，質子數和中子數之和稱該原子的質量數。

3. 核能
在50多年前，科學家發現鈾-235原子核在吸收一個中子以後能分裂，同時放出2—3個中子和大量的能量，放出的能量比化學反應中釋放出的能量大得多，這就是核裂變能，也就是我們所說的核能。
原子彈就是利用原子核裂變放出的能量起殺傷破壞作用，而核電反應堆也是利用這一原理獲取能量，所不同的是，它是可以控制的。

4. 輕核聚變
兩個較輕的原子核聚合成一個較重的原子核，同時放出巨大的能量，這種反應叫輕核聚變反應。它是取得核能的重要途徑之一。在太陽等恆星內部，因壓力、溫度極高，輕核才有足夠的動能去克服靜電斥力而發生持續的聚變。自持的核聚變反應必須在極高的壓力和溫度下進行，故稱為「熱核聚變反應」。
氫彈是利用氘氚原子核的聚變反應瞬間釋放巨大能量起殺傷破壞作用，正在研究的受控熱核聚變反應裝置也是應用這一基本原理，它與氫彈的最大不同是，其釋放能量是可以被控制的。

5.鈾的特性及其能量的釋放
鈾是自然界中原子序數最大的元素，天然鈾由幾種同位素構成：除了0.71％的鈾-235（235是質量數）、微量鈾-234外，其餘是鈾-238，鈾-235原子核完全裂變放出的能量是同量煤完全燃燒放出能量的2700000倍。也就是說1克U-235完全裂變釋放的能量相當於2噸半優質煤完全燃燒時所釋放的能量。

6. 核能如何釋放
核能的獲得主要有兩種途徑，即重核裂變與輕核聚變。U-235，有一個特性，即當一個中子轟擊它的原子核時，它能分裂成兩個質量較小的原子核，同時產生2—3個中子和β、γ等射線，並釋放出約200兆電子伏特的能量。
如果有一個新產生的中子，再去轟擊另一個鈾-235原子核，便引起新的裂變，以此類推，這樣就使裂變反應不斷地持續下去，這就是裂變鏈式反應，在鏈式反應中，核能就連續不斷地釋放出來。

7. 核聚變能量的釋放
與鈾相同數量的輕核聚變時放出的能量要比鈾大幾倍。例如1克氘化鋰（Li-6）完全反應所產生的能量約為1克鈾-235裂變能量的三倍多。實現核聚變的條件十分苛刻，即需要使氫核處於幾千萬度以上高溫才能使相當的核具有動能實現聚合反應。

8．核能是可持續發展的能源
世界上已探明的鈾儲量約490萬噸，釷儲量約275萬噸。這些裂變燃料足夠使用到聚變能時代。聚變燃料主要是氘和鋰，海水中氘的含量為0.034克/升，據估計地球上總的水量約為138億億立方米，其中氘的儲量約40萬億噸，地球上的鋰儲量有2000多億噸，鋰可用來製造氚，足夠人類在聚變能時代使用。按目前世界能源消費的水平，地球上可供原子核聚變的氘和氚，能供人類使用上千億年。因此，有些能源專家認為，只要解決了核聚變技術，人類就將從根本上解決了能源問題。

9.核裂變
核裂變(Nuclear fission)是一個原子核分裂成幾個原子核的變化。只有一些質量非常大的原子核像鈾、釷等才能發生核裂變。這些原子的原子核在吸收一個中子以後會分裂成兩個或更多個質量較小的原子核，同時放出二個到三個中子和很大的能量，又能使別的原子核接著發生核裂變……，使過程持續進行下去，這種過程稱作鏈式反應。原子核在發生核裂變時，釋放出巨大的能量稱為原子核能，俗稱原子能。1克鈾235完全發生核裂變後放出的能量相當於燃燒2.5噸煤所產生的能量。裂變過程相當復雜，已經發現裂變產物有35種元素，放射性核素有200種以上。

10.核能的利用
「1942年12月2日，人類在此實現了第一次自持鍵式反應，從而開始了受控的核能釋放。」這是原子時代的出生證，這段話就寫在美國芝加哥大學里一座廢棄不用的運動場的外牆上，人類製成的第一座原子反應堆就是在這個運動場看台下面的網球場中誕生的，這項工程的領導人就是義大利物理學家恩里科·費米。
1941年12月，在愛因斯坦等科學家的建議下，美國總統羅斯福批准了名為「曼哈頓工程」的計劃，要趕在希特勒之前，全力以赴研製出原子彈。從1941年至1945年，歷時5年，共動員了50萬人，15萬名科學家和工程師，耗資20億美元，用電佔全美國電力的1／3。原子彈的實際製造是在後來被譽為「原子彈之父」的科學家奧本海默的領導下，於1943年末完成的。1945年7月16日，第一顆原子彈試驗成功。8月6日和9日，美國政府將兩顆原子彈先後投在了日本的廣島和長崎，迫使日本帝國主義投降。
由於原子彈的巨大破壞力，它成了冷戰時期的重要戰略武器，各國競相研製。1949年，前蘇聯爆炸了一顆比美國投擲到廣島的原子彈大五倍的核彈。1964年，我國成功爆炸了第一顆原子彈。根據聯合國公布的材料，當時全世界共有核彈頭5萬多個，爆炸當量約為150億噸梯恩梯炸葯，全球每人要受到相當於3噸梯恩梯炸葯的核威脅，因此有人把原子彈稱為是「毀滅地球的發明」。
第二次世界大戰後，核能開始被用於和平事業。1954年6月，前蘇聯建成了世界上第一座原子能發電站，盡管它只有5000千瓦的發電功率，但它揭開了人類和平利用核能的新紀元。核能發電作為一種新能源，受到了世界各國的重視。40多年來，世界核電發展史證明了核電是一種經濟清潔和安全的能源。發電站的綜合成本比核電站要高出38％。法國的核電成本只是燃煤火電的52％，燃煤火電站會向大氣排放大量污染物，而核電站不會排放任何污染物。到1995年，全世界共有432座核電站在運轉發電，中間只發生過兩次放射性物質外泄事故，而且都是由於操作失誤引起的。自1988年前蘇聯切爾諾貝利核電站事故之後，世界各國已不再使用本身欠安全的石墨堆，而且增加了安全殼保障措施，我國核電站採用的就是較為先進的壓水堆。因此，核電站比以前更加安全可靠了。
據1991年統計，核電已佔世界總發電量的16％。世界各國中，法國的核電站發展最快，有57座核電站，總裝機容量6200萬千瓦，核電占總發電量的77．8％。目前我國已有浙江秦山核電站和深圳大亞灣核電站投入發電，今後我國還將建設4座核電站，到2010年使核電總量達到2000萬千瓦。

【核武器】

核武器又叫原子武器，通常指的是原子彈和氫彈。氫彈又叫熱核武器。近年來出現了中子彈，它是一種小型的氫彈。無論是原子彈、氫彈，還是中子彈，它們都是利用原子核發生裂變或聚變反應瞬間放出來的巨大能量，對人員和各種目標起殺傷和破壞作用的武器。

1．原子彈

它主要是利用鈾－235或鈈-239等易裂變物質為燃料、進行裂變鏈式反應製成的核武器。最初把易裂變物質製成處於次臨界狀態的核燃料塊，然後用化學炸葯使燃料塊瞬間達到超臨界狀態、並適時用中子源提供若干中子，觸發裂變鏈式反應而產生核爆炸。

2．氫彈

它主要是利用氘、氚等輕原子核的熱核聚變反應原理製成的核武器。
要發生自持熱核反應，必須達到高溫、高密度條件。這個條件目前都只能由原子彈爆炸來實現。因此氫彈必然包含兩個部分：初級和次級。初級是為創造自持熱核反應條件而設計的起爆裝置，即核裂變的鏈式反應裝置。裂變爆炸釋放能量使核聚變材料獲得高溫、高密度條件。次級是熱核聚變裝料，它能在高溫、高密條件下產生熱核反應，釋放出大量能量和中子，這是氫彈的主體部分。氫彈的巨大威力主要來自熱核聚變釋放的能量。

3.中子彈

中子彈是以高能中子輻射為主要殺傷因素、且相對減弱沖擊波和光輻射效應的特殊設計的一種小型氫彈。 核武器的殺傷因素，主要包括沖擊波、光輻射、早期核輻射、核電磁脈沖和放射性沾染。早期核輻射是核爆炸最初幾十秒鍾內放出的中子流和γ射線。中子彈主要以此達到殺傷效果。1枚1千噸當量的中子彈，在距離爆心800米處的核輻射劑量，為同樣當量純裂變武 器的10倍左右，其爆炸釋放出的能量分配大致為早期核輻射40%，沖擊波34%，光輻射24%，而放射性沾染只有2%。因此，和同當量的普通核彈相比，中子彈使用後留下的環境污染問題是比較輕微的。 中子彈在戰爭中的使用有以下幾個特點：

第一，它適合用於攻擊對方裝甲部隊和有生力量。快中子具有很強的貫穿輻射效果，例如100毫米的鋼板可以將γ射線減少90%，但對中子則只能減少30%左右，而且被減弱的中子還會產生次級γ射線。一般認為，防護裝甲厚為200毫米的坦克，在遭受中子彈攻擊時，車內中子劑量約為車外的一半。例如在開闊地面上，1千噸當量中子彈爆炸後(取最佳爆高)，700米距離上的中子劑量約為170戈瑞(註：戈瑞：核輻射劑量國際單位，每1千克受照物質吸收1焦耳核輻射能時，其核輻射劑量稱為1戈瑞)，車內即為約85戈瑞。 根據美軍制訂的核輻射損傷標准，此時坦克成員會在5分鍾內失能，均不能執行任何消耗體力的任務，人員在1至2天內死亡。雖然各先進的坦克生產國都已經研製和裝備了對中子有一定屏蔽能力的防中子襯層和復合裝甲，但一來戰後早期主戰坦克，例如M48和T-54都沒有此種裝備，二來這種裝甲只是在一定程度上減小了中子彈的殺傷半徑，並不能從根本上解決中子彈的威脅，且裝甲部隊並不是只由坦克組成，大量的輔助車輛和坦克以外的裝甲戰斗車輛，依舊會在中子彈的殺傷效果下迅速癱瘓，導致裝甲部隊最終喪失戰鬥力。 中子彈對地面暴露人員的殺傷效果也很顯著。值得一提的是，由於中子和γ射線在通過大氣時會發生散射，因此在其殺傷半徑內，人員即使躲在高地反斜面處也會受到一定劑量的輻射，具體強度視高地坡度和距離而定。以萬噸級觸地核爆炸的數據為例(此時早期核輻射強度與千噸級中子彈相似)：山高15～27米，坡度為19～23度，在1200～1300米距離上，位於山頂的兩只狗均發生了重度放射病，而同距離位於山反斜面的狗僅患中度或輕度放射病。從萬噸級原子彈空爆得到的數據表明，30度左右的高地對早期核輻射的屏蔽效果約能達到一半。這並不影響中子彈的使用，例如1顆某當量的中子彈，原本在1200米距離上可以達到8～9戈瑞的輻射劑量，人員受輻射後發生極重度急性放射病而失能，半數以上將在幾周內死亡。即使有山體屏蔽，人員只受到4～5戈瑞左右劑量的輻射，也會發生重度放射病，基本失去戰鬥力，對受輻射人員雖然有生死差別，但對戰斗進程不產生影響。 應該指出的是，和普通核武器相比，中子彈更適合用於本土作戰。由於中子彈的光輻射、沖擊效應都比較小，對民間建築物和基礎設施的破壞也就較小。而中子彈產生的放射性沾染遠小於普通核彈，爆後經過較短時間(具體隨爆高和氣象條件而定)，核爆區域就可以供人員正常生產生活，幾乎不會導致因污染造成的「戰爭後遺症」。因此，中子彈被認為最適合在本土使用。美國最早研製中子彈的初衷之一，就是為了執行本土防空任務。冷戰後期，以美國為首的西方集團在「鐵幕」西側的德國領土上，也布置有大量中子彈，並制訂了相關使用計劃。

第二，它不易爆後防護。 一般來說，核爆發生後，爆區附近人員會在發現核爆炸閃光後進行主動防護，比如迅速卧倒，穿戴防化器材等，這樣可以在一定程度上減弱甚至大大減弱沖擊波、光輻射和放射性沾染的效果。但中子彈則不同，由於γ射線是以光速向四周傳播的，中子的速度也可以達到每秒幾千千米甚至幾萬千米(依據中子質量不同而有所差別)，當中子彈殺傷半徑內人員看到核爆炸閃光時，也就已經受到了早期核輻射作用，再行防護亦無濟於事。 第三，它的投送工具比較靈活。中子彈的當量一般不大於3千噸TNT。這是因為中子在稠密空氣中射程有限，增加中子彈的當量並不能使中子殺傷半徑明顯增大，但卻會使沖擊波和光輻射的殺傷范圍迅速增大，最終導致中子彈的強輻射特性喪失。故相對來說，中子彈的體積小，重量輕，投送工具比較靈活。在上世紀80年代的技術水平下，美國就已經研製有203毫米和155毫米的中子炮彈，且只要能夠攜帶225千克級別炸彈的戰術飛機，也能夠攜帶中子彈。各種戰術導彈更大都能夠使用中子彈戰斗部。因此，中子彈便於較低級別單位裝備和使用，適合用於各種戰術目標。
在核條件下的登陸戰役中，中子彈具有多種不同用途。首先，可以結合其它武器，對防禦方機場設施、港口錨地、重兵集群進行核突擊。打擊對方機場設施，是爭奪制空權必不可少的步驟。中子彈雖然破壞機場設施硬體的能力不如普通核彈，但它可以大量殺傷對方機場人員，如飛行員和地勤人員等。而這種專業人員的損失將直接造成空中力量的癱瘓。此外，當攻擊方使用反跑道戰斗部對機場進行攻擊後，防禦方往往會對機場進行搶修。此時攻擊方如果使用中子彈進行第二次攻擊，亦能大量殺傷防禦方工程人員，使防禦方機場無限期癱瘓下去。
集結於錨地的敵方軍艦也是中子彈打擊的良好目標。這里暫且不討論中子彈可能產生的沖擊波和核電磁脈沖對軍艦的影響，僅討論中子彈產生的早期核輻射問題。由於現代軍艦更加重視的是防禦對方飛機、導彈和魚雷的襲擊，對於早期核輻射的防護能力是相對有限的。尤其是人員集中的軍艦上層建築，大多採用輕質合金，抗早期核輻射能力低下。以拉斐特級護衛艦為例，其防護最為嚴密的要屬露天甲板至水線間部分，此處設計有雙層殼板(艦體使用E355FP牌號高強度鋼)，在兩舷各構成一個1米寬的通道，在一些要害部位，如作戰室、彈葯庫等處，還設有10毫米厚度的防彈鋼裝甲。即使將其殼體對中子的削弱能力視為90%，假設進攻方使用1千噸當量中子彈在800米外爆炸，艦內人員也會受到9戈瑞左右劑量的中子輻射，會導致極重度急性放射病，不及時救治，幾乎全會死亡。而且，軍艦乘員屬於專業人員，一旦被消滅，則無法由普通後備人員替補。此外，軍港的人員居住和工作地相對比較集中，一旦將其人員殺傷，則無疑會使港口運作陷入癱瘓。 對機場和港口的核打擊，無疑將大大降低防禦方爭奪制空權、制海權的能力，甚至能夠消除其爭奪制空權、制海權的部分人力資源基礎。
與此相關，登陸戰役中的進攻方，需要在對岸獲得良好的港口和機場設施，以利於己方大型滾裝船和大型運輸機的使用。在使用中子彈進行核突擊後，進攻方可使用空降兵進行機降或傘降，及時利用核突擊後效，佔領對方缺乏防禦的機場和港口，並將當地硬體設施加以恢復(中子彈也有一定的沖擊波，會毀壞少量建築物)，並投入使用。這樣，進攻方便可充分利用已動員的民船和民用客機，向對岸投送兵力兵器和後勤物資。 其次，對防禦方反擊之裝甲部隊進行核突擊。
殺傷效果的大致標准如下：
1、立即永久失能：人員在受照射後5分鍾內便可失能，並且直到死亡均不能執行任何消耗體力的任務，人員在1至2天內死亡。
2、立即暫時失能：人員在受照射後5分鍾內失能，並持續30～45分鍾。然後，人員恢復活動能力，但是機能減弱，直至死亡。人員在4至6天內死亡。
3、潛在致死：人員在受照射後2小時內機能減弱，半數以上人員將在幾周內死亡。

【核潛艇】

核潛艇就是以核動力為推進動力的大型潛艇。水中排水量可以達到萬噸以上，下潛深度為300-500米，水下全航速度為20-30節，水下續航能力為20萬海里，自持力達60-90天。

作為戰略打擊力量，核潛艇可以裝備帶核彈頭的彈道導彈或飛航式導彈。按武器裝備可以分為魚雷核潛艇和導彈核潛艇。

【核電站】

將原子核裂變釋放的核能轉變為電能的系統和設備，通常稱為核電站也稱原子能發電站。核燃料裂變過程釋放出來的能量，經過反應堆內循環的冷卻劑，把能量帶出並傳輸到鍋爐產生蒸汽用以驅動渦輪機並帶動發電機發電。核電站是一種高能量、少耗料的電站。以一座發電量為100萬千瓦的電站為例，如果燒煤，每天需耗煤 7000～8000噸左右，一年要消耗200多萬噸。若改用核電站，每年只消耗1.5噸裂變鈾或鈈，一次換料可以滿功率連續運行一年。可以大大減少電站燃料的運輸和儲存問題。此外，核燃料在反應堆內燃燒過程中，同時還能產生出新的核燃料。核電站基建投資高，但燃料費用較低，發電成本也較低，並可減少污染。截至1986年底，世界上已有28個國家和地區建成了397座核電站。據國際原子能機構的統計預計到21世紀初將有58個國家和地區建造核電站，電站總數將達到1000座，裝機容量將達到8億千瓦，核發電量將占總發電量的35％。由此可見，在今後相當長一段時期內，核電將成為電力工業的主要能源。

【核化學】

核化學是用化學方法或化學與物理相結合的方法研究原子核及核反應的學科。

核化學起始於1898年居里夫婦對釙和鐳的分離和鑒定。後來30年左右的時間內，通過大量化學上的分離和鑒定，以及物理上探測α、β和γ射線等技術的發展，確定了鈾、釷和錒的三個天然放射性衰變系，指數衰變定律，母子體生長衰變性質，明確了一個元素可能具有不止一個核素的同位素概念，以及同一核素的不同能態等事實。此外，還陸續找到了其他十幾種天然放射性元素。

1919年盧瑟福等發現由天然放射性核素發射的α粒子引起的原子核反應，導致1934年小居里夫婦制備出第一個人工放射性核素—磷30。由於中子的發現和粒子加速器的發展，通過核反應產生的人工放射性核素的數目逐年增加，而1938年哈恩等發現原子核裂變更加速了這種趨勢，並且為後來的核能利用開辟了道路。

此外，核譜學的工作也有相應的發展。由於粒子加速器、反應堆、各種類型的探測器和分析器、質譜儀、同位素分離器及計算機技術等的發展，核化學研究的范圍和成果還在繼續擴展和增加，如質量大於氦核的重離子引起的深度非彈性散射反應研究，107、108、109號元素的合成，雙質子放射性和碳放射性的發現等。另外，核化學與核技術應用於化學、生物學、醫學、地學、天文學和環境科學等方面，已取得了令人矚目的進展。

【核武器發展史】

德國是最早從事核武器研究的與試驗的國家

1938年12月，德國科學家哈恩和斯特拉斯曼花了6年時間，發現了鈾裂變現象，並且掌握了分裂原子核的基本方法。1939年4月，哈塔克向陸軍工兵署寫信，指出：「首先用上它的國家將取得對別國的壓倒優勢」。德國於當月30日召開了由6位原子科學家參加的「鈾設備」會議，並在柏林成立了一個「德國鈾協會」。1940年初，由物理學家魏茨澤克、海森堡、布雷格和施羅德等制定了德國核研究計劃，代號為「U工程」。執行這一計劃的領導機構是「帝國研究委員會」。他們很快便設計並建造出了第一座用於試驗的核反應堆。當時德國已佔領了捷克斯洛伐克，並獲得了普日布拉姆和雅希莫夫瀝青鈾礦；德國地質學家在本國東部地區也發現了鈾礦；同時德國還在挪威南部建造了一座世界上最大的重水生產工廠，從而使核武器研製的基本原料問題得到了解決。1942年，海森堡和德佩爾運用一個球形裝置使反應堆得到成功，打開了製造原子彈的大門。當時布雷格認定最理想的中子減速劑的普拉尼亞工廠生產出的炭片一直含有二硫化鐵、鈣和硫等雜質，使布雷格的研究所試驗遭到了失敗。他經過無數次的試驗找到了「重水」當減速劑，但製造原子彈的日期即被大大推遲了。在此期間，英國和美國已經確認德國正在試驗和製造這種威力巨大得令人無法想像的核武器，因此同盟國不斷派出飛機對德國的試驗基地進行轟炸，主要目標之一就是德國的核試驗場所，又不惜代價地破壞了德國生產「重水」的工廠，使得德國人不得不把設在挪威這個工廠的設備和1100多千克重水運往德國本土。英國1944年2月20日派出一個特別行動小組，將運載設備和重水的「海德」號輪船炸沉於波羅的海，延緩了德國研製生產原子彈的進程。直到第二次世界大戰結束時，德國人也沒能製造出一顆原子彈。

1945年7月16日，美國研製的人類第一顆原子彈試驗爆炸成功

1938年，哈恩成功地把鈾原子核打裂成兩大塊，震動了全球科學界。匈牙利血統的美國物理學家西拉德1939年7月邀請了另外兩名匈牙利血統的物理學家威格納和特勒，一起拜訪了物理學家愛因斯坦和羅斯福總統的私人顧問薩克斯，陳述了研製核武器對於戰爭進程可能帶來的巨大影響作用。8月，愛因斯坦即寫信給美國總統羅斯福，詳細闡述了研製原子彈的重要性。薩克斯在白宮和羅斯福共進早餐的時候，還講了一個歷史故事，大意是拿破崙由於沒有支持發明汽船的富爾頓，因此錯過了用汽船裝備法國海軍打敗美國的機會。羅斯福被薩克斯的論證所打動，決定支持研製原子彈的工作。1939年10月11日，美國總統羅斯福下令成立「鈾顧問委會員」。1941年7月，英國政府派出科學家代表團到美國，並希望同美國合作研製開發原子彈。10月11日，美國總統羅斯福也寫信給英國首相丘吉爾建議兩國科學家合作研製原子彈。1942年，羅斯福決定成立原子彈研究機構，地址設在紐約，代號為「曼哈頓工程」。這一工程投資22美元，投入人力達50餘萬。工程由格羅夫斯負責全面指揮，芝加哥大學教授康普頓負責裂變材料的制備工作，美籍義大利著名科學家費米負責製造原子反應堆，物理學家奧本海默為原子彈總設計師。1942年12月在費米領導下，於芝加哥大學建成世界上第一座核反應堆，並於12月2日下午，首次實現人工控制的鏈式核瓜。但得到鈾並非易事，經過無數實驗，費米終於發現鈈竟是一種比鈾更加易於分裂的原子炸葯。因此美國又建造了三座石墨水冷生產堆和一個後處理廠以生產鈈。到1945年，美國人花費20多億美元，終於研製成3枚原子彈，分別命名為「小玩意兒」，「小男孩」和「胖子」。1945年7月16日上午5時24分，美國在新墨西哥州阿拉莫戈多的「三一」試驗場內30米高的鐵塔上，進行了人類有史以來的第一次核試驗。「小玩意兒」鈈裝葯重6.1千克，梯恩梯當量2.2萬噸，試驗中由於核爆炸產生了上千萬度的高溫和數百億個大氣壓，致使一座30米高的鐵塔被熔化為氣體，並在地面上形成一個巨大的彈坑。核爆炸騰起的煙塵若垂天之雲，極為恐怖。在半徑為400米的范圍內，沙石被熔化成了黃綠色的玻璃狀物質，半徑為1600米的范圍內，所有的動物全部死亡。這顆原子彈的威力，要比科學家們原估計的大出了近20倍。

面對巨大的爆炸，曼哈頓工程負責人之一，被稱為「原子彈之父」的著名科學家奧本海默在核爆觀測站里感到十分震驚，他想起了印度一首古詩：「漫天奇光異彩，有如聖靈逞威，只有一千個太陽，才能與其爭輝。我是死神，我是世界的毀滅者。」

1945年8月，美國向日本的廣島和長崎投下兩顆原子彈，從而結束了第二次世界大戰

1945年8月6日清晨，一架美軍B—29轟炸機飛臨日本廣島市區的上空。防空人員發出了空襲警報，然而人們誤認為是一架偵察機，所以大部分人沒有及時進入防空洞躲避。上午8時15分，B—29型轟炸機投下一顆炸彈後，就拚命逃離了廣島上空。那顆黑色的大炸彈帶著降落傘慢慢落向市中心，離地面還有五，六百米時爆炸了。爆炸瞬間，先是耀眼的強光一閃，隨即是天崩地裂的爆炸場。緊接著，出現了一個大火球，逐漸上升，翻滾和擴大，變成一團暗棕色的煙雲。地面上的塵土，碎石被揚起捲入空中，這就是美軍研製成的三顆原子顆之一的「小男孩」。「小男孩」是「槍式」鈾彈，長3米，重約4噸，直徑0.7米，梯恩梯當量為1.5萬噸，內裝60千克高濃鈾，爆高葯為580米。廣島市24.5萬人中有20萬人死傷，城市建築物在巨大沖擊波的作用下全部倒塌和燃燒，一枚原子彈毀掉了一座城市。

兩天後，1945年8月9日上午11時零2分，美軍又用B—29轟炸機將第二枚原子彈「胖子」投在長

⑩ 有比水還輕的金屬嗎

說起金屬中最輕的金屬，那當然是鋰。鋰的比重只有 0.534，約為水的一半，就連鋁都要比它重4倍，用普通的小刀就能輕易地把它切成幾塊。

鋰是製造高能電池的重要原料。1977年國際上出現了一種硬幣形的鋰電池，直徑23毫米，厚2.5毫米，還不到5分硬幣那麼大，很適合微型、薄型化的電子儀器使用。這種鋰電池用於耗電量低的液晶顯示的桌式電子計算機，可以連續使用5－10年而不必更換。用鋰電池來開動汽車，費用低，不會污染大氣。