首先說一點(diǎn)就是其實(shí)，钚彈和鈾彈機(jī)理都是一樣的。并沒有太大的區(qū)別，都是利用中子打中重元素的原子核后引發(fā)核裂變。當(dāng)這個(gè)核裂變所釋放出來的中子可以繼續(xù)持續(xù)引發(fā)其他原子的裂變就形成了鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。
目前已知有四種元素同位素可以作為核彈的材料，分別是鈾-235、钚-239、鋦-247以及锎-251。
對于钚彈藥來說，實(shí)際上和鈾彈相比優(yōu)勢并不是很大。
如果排個(gè)序來說，最好引爆的核材料是锎-251，其次是鋦-247，然后才是鈾-235，最后才是钚-239。
就鈾和钚咱們可以舉個(gè)例子，如果利用槍式起爆（最簡單的起爆方式），我們可以將一枚鈾彈控制在3米的長度上，通過炸藥加速鈾塊使之超過臨界值。
但是如果是同樣原理制造一枚钚核心的槍式原子彈，我們則需要利用長達(dá)15米的距離加速钚塊到極限速度才可能引發(fā)核爆炸。
至于鋦-247和锎251也是可以制造核彈的核心的，但是這兩種元素同位素并不適合制造核武器，其原因在于——太貴！目前鋦的價(jià)格為1克2000美金，主要會以電鍍的形式鍍膜在一些高端的煙霧傳感器上，每個(gè)傳感器也就用幾微克就夠了。
至于锎（上面是顯微鏡下拍攝的圖片）的價(jià)格大約是一微克10美元的價(jià)格，一般的計(jì)算來說，锎-251的臨界值大約是5公斤，這么一個(gè)核心的價(jià)格則是：500億美元！這枚核心的價(jià)格恐怕就超過了要?dú)绲哪繕?biāo)的價(jià)值。
所以說用鈾-235和钚-239其最主要的原因在于——便宜。
鈾235貴不貴？也貴也不貴，這種同位素在鈾礦煉制的金屬鈾中的含量大約是0.7%。每年全球的金屬鈾產(chǎn)量在5.5-6.5萬噸。在其中直接乘以0.7%就可以算出每年可以弄出來的鈾-235的最大數(shù)值了。
通過高速旋轉(zhuǎn)離心機(jī)可以將鈾-235逐漸的分離出來。
但是有一點(diǎn)得注意——鈾-235的濃縮機(jī)的轉(zhuǎn)速高達(dá)每分鐘7萬轉(zhuǎn)，制造武器級鈾235需要將鈾濃縮到90%以上。這就是一個(gè)十分耗能的過程了。鈾-235貴其實(shí)是貴在了“電費(fèi)”上。
而核反應(yīng)堆中如果想用來發(fā)電，那么鈾-235的濃度僅僅需要3-5%就夠了。
更有意思的是——在反應(yīng)堆中，原來金屬鈾中的鈾238通過反應(yīng)堆中中子的照射最終會生成一部分钚-239。
由于钚和鈾是不同的元素，那么就可以用簡單的化學(xué)方法進(jìn)行分離了，這樣就跨過了濃縮鈾這個(gè)過程。
所以說實(shí)際上喲于多少鈾-235就能弄出多少钚239來，而且钚-239的獲取掠過了大部分的離心機(jī)濃縮過程——這樣钚-239就比鈾-235更便宜許多了。
還有一點(diǎn)得注意的 是早期的原子彈中的钚會參雜進(jìn)去一些钚-240，這是一種自發(fā)的中子源，自發(fā)中子輻射是钚-239的幾萬倍。如果用做武器的钚金屬中含有太多的钚-240那么钚彈會迅速的老化失去爆炸的能力。
但是現(xiàn)在 可以用技術(shù)手段降低钚金屬內(nèi)钚-240的濃度到1%以下。
因此在現(xiàn)在看，钚彈是最經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的原子彈材料。
钚彈優(yōu)勢——便宜
钚彈缺點(diǎn)——無
