揭开日本核武器假象，重水反应堆为什么是制造原子弹的必备条件？

重水因为其分子质量大于普通水（轻水）约11%，因此被称为重水，在天然水中，重水的比重只占到约0.02%，重水的分子式为D2O，由一个氧原子核两个重氢原子组成，它和轻水的化学性质基本一致，但是物理性质却不尽相同，比如其沸点和冰点略高，沸点为101.42℃，冰点为3.8℃，并且纯度高的重水被人饮用后，致死率能够达到60%以上，因此不能作为人体饮用水！

（重水结成的冰由于密度较大，会沉入水中）

不过由于水中的氢原子能够对中子进行散射慢化，减少裂变反应剧烈程度，所以重水和轻水虽然不尽相同，但是都常被用于核反应堆的堆芯慢化剂。如果说生产原子弹为什么要使用重水，其实这和核反应堆有着莫大的关系，而这一切都得从原子弹的构成说起。原子弹是通过物质的核裂变释放能量而产生破坏的杀伤性武器，而目前能够产生自发性裂变的材料只有铀和钚两种元素，根据这两种核装药的不同，原子弹被分为铀弹和钚（bu）弹。

（铀弹和钚弹）

铀弹是由铀235填充，而铀235主要是从铀矿石中提取，经过离心机铀浓缩后成为丰度在90%以上武器级铀，这样才能成为制造原子弹的材料，而在这些步骤当中，没有任何一个环节需要使用原子反应堆，因此也就不需要重水的参与。

而相比铀弹而言，钚弹则需要丰度在93%以上的钚239作为原料，钚239在自然界中是不存在的，因此只能通过人工干预的方式来批量制造，而这个人工方法就是通过原子反应堆生成，因为原子反应堆中低丰度的铀燃料棒中拥有大量的铀238，铀238在吸收快中子后会生成铀239，而铀239经过衰变后则会生成钚239。

而原子反应堆根据所使用的冷却剂不同分为轻水反应堆、重水反应堆，这两种反应堆虽然都可以生成钚239，但是不同的是轻水反应堆中生成的钚中含有大量的钚240，而钚240的自发裂变的比率相当高，一旦钚239中混入的钚240数量太多，就容易导致中子数量激增而产生爆炸，妥妥的定时炸弹。

（钚239的生成过程）

事实上国际上将反应堆中铀235燃烧后生成的乏燃料分为三个种类：钚240含量超过19%的称之为废材级别的反应堆级钚，只能进行填埋处理，没有什么利用价值。而钚240含量在7%到19%的则称之为燃料级钚，可以在快中子反应堆中继续使用。钚240含量少于7%的称之为武器级钚，可以用于制造原子弹。只有武器级钚才能够在提纯取杂之后得到丰度在93%的真正可以制造原子弹的钚原料，因此如果要制造钚弹，必须做的一件事就是建造重水反应堆！

（储存在水池底部的乏燃料棒）

那么我们就不能将反应堆级钚或者废料级钚中的钚240去除然后得到丰度更高的钚239吗？可以，但是这个难度比提纯铀235更大，因为钚239和钚240只相差一个中子，区别就是你比另一个人只多一根头发，如何将这二者识别并准确分离，目前以人类的技术几乎无法实现。而我们常说日本储存了多少吨反应堆乏燃料，其中有多少钚239，可以制造多少颗原子弹，其实都不过是谣言而已，因为日本的核电站几乎全部都是轻水反应堆，生成的乏燃料中含有大量的钚240，如果日本真拿这个去造原子弹，没等全部完工，估计自己就爆炸了。

（福岛核电站全部为沸水反应堆，属于轻水堆的一种）