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制造原子弹的核裂变材料主要有铀—235和钚—239。用钚—239制造出来的原子弹无论是爆炸当量还是辐射强度,都要大于相同质量的铀—235制造的原子弹。但钚—239在自然界中是不存在的,它必须通过对核反应堆使用过的核废料进行后处理才能获得。“核燃料棒”是对裂变型核反应堆中使用的铀材料形象的叫法。这些铀材料大都制成柱状、板条状或球状固体,一条条地插入核反应堆中,有点像酒瓶摆放在啤酒箱里。在进行核裂变反应、提供核能的同时,核燃料棒会产生出钚—239。
从技术上说,核电站、核潜艇、航空母舰等进行的裂变型核反应都需要核燃料棒。但对废核燃料棒进行后处理提取钚的工程最为复杂,需要投入极大的人力、物力和财力。因此,有些国家宁愿把废核燃料卖给别国,也不愿进行后处理。但是,企图发展核武器的国家在这方面就会不惜血本。日本通过对国内核电站和从其他国家进口的废核燃料进行后处理,每年生产约10吨钚,到2010年可达到约100吨储备,跃居世界第一。届时,扣除核电计划的正常消耗,日本尚可净余62吨钚。按理论计算,1吨钚可制造约120枚核弹头,这些“过剩钚储备”就可制造7440枚核弹头。
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