核武器的物理原理其实并不复杂，我们在高中就学到了链式反应。但是防止核武器扩散的壁垒，在于分离差异只有1%的两个同位素。

参考资料 NRC 等

编译 七君

铀这个元素是德国化学家马丁·克拉普罗特（Martin Heinrich Klaproth）在1789年发现的，人类对它的认识只有230年的历史。一开始大家没把它当回事儿。直到1938年，铀的暗黑潜质才被发掘。

是这样的，天然的铀矿含有铀的2个同位素：铀235（92个质子，143个中子）和铀238（92个质子，146个中子）。

铀235（左）和铀238（右）示意图

拿来造核弹的是铀235，因为它在裂变的过程中会释放出2个中子。而铀235是一种奇怪的元素，它和其他元素，以及弟弟铀238有点不一样，它即使吸收了低能中子，也会发生裂变，爆发小宇宙。因此只要有少量铀235在裂变，别的铀235也会跟风裂变，这就是链式反应。

铀235的链式反应

@Uchichago magazine

链式反应维持在临界状态（无限介质增殖系数 k_∞ = 1），也就是说一代代释放出来的中子数保持稳定，就能温和地释放能量，这就是核电站的原理；如果链式反应超临界（无限介质增殖系数 k_∞ > 1），一代代释放出的中子数不断增长，那么就能造核武了。这个中学物理课也会上。

1941年，美籍意大利裔物理学家恩里科·费米（Enrico Fermi）用了一点点铀235制造出了史上第一次链式反应。