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 核武的開發難度?
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MKMAN200
路人甲乙丙

1100 Posts

Posted - 06/23/2019 :  13:35:36  會員資料 Send MKMAN200 a Private Message  引言回覆
社交圈昨天討論到台灣,日本還有南韓的核武及棄核的心路歷程
突然提到核武技術上其實不難,以日本而言"美國爸爸"批准的話他們半年就能自己生出來
核武唯一麻煩只有需要大量離心機之類的U235精煉設備
而說到炸彈本身設計也很簡單,有材料隨便弄也弄得出來....

核武真的這麼易搞?那麼當初二戰時德國搞核武搞到終戰也生不出來也是搞心酸的?

BlueWhaleMoon
路人甲乙丙

4721 Posts

Posted - 06/23/2019 :  15:48:33  會員資料 Send BlueWhaleMoon a Private Message  引言回覆
1. 現在技術遠超WW2
2. 依樣畫葫蘆比世界首創難度差很多
3. 德國核武計劃掌舵者公式算錯了,這是世紀謎團
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waffe
路人甲乙丙

3258 Posts

Posted - 06/23/2019 :  17:03:05  會員資料 Send waffe a Private Message  引言回覆
做原子彈要拿鈾做爆裂物,但鈾有很多同位素大約從232-238(沒有完全連號)。只是99%以上都是沒三小路用的鈾同位素,能拿來二梯腳的鈾235大約只占鈾礦的0.7%。所以別的都不用講你打算弄一公斤的武器級鈾235(90趴以上),就大約要從上千噸(取決於你原礦的豐度)的礦石裡面去濃縮在濃縮、提煉在提煉............

別說一千噸,就是從5百噸石頭堆裡面指定只要一公斤的某樣元素你就很爽了,原則上你就是要把那些石頭都磨成細粉再拿去做分離。你要練金很容易就是倒入酸或是骰奈就行了,你要鈾也不難但是你要某種同位素就很想死了,因為物理、化學特性幾乎都一樣。老美當年蓋了一大堆的精煉廠第一批也只做出大約4顆原子彈的量,而且很多謠傳中間還有一部分是撿來的..........也就是有可能砸在小日本頭上的原子彈有一部分的鈾是德國佬賞的。
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ian125
路人甲乙丙

4930 Posts

Posted - 06/23/2019 :  19:16:18  會員資料  Visit ian125's Homepage  Click to see ian125's MSN Messenger address Send ian125 a Private Message  引言回覆
用快滋生的話方便很多吧?還是要分離就是了...
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over55Stars
我是菜鳥

442 Posts

Posted - 06/23/2019 :  19:21:57  會員資料 Send over55Stars a Private Message  引言回覆
為什麼您會交上這些朋友 ?
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cht1234
路人甲乙丙

692 Posts

Posted - 06/23/2019 :  20:20:41  會員資料 Send cht1234 a Private Message  引言回覆


之前看介紹 要從鈾變成 U235 這中間的工法有很多的 KNOW HOW
不是說想變就可以變

另外南韓跟日本絕對比台灣有能力發展核武, 他們可以自行建造核電廠, 也有固態燃料火箭或巡弋飛彈

況且有核武不試爆一下嚇嚇全世界, 就沒有保衛國家的效果
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MKMAN200
路人甲乙丙

1100 Posts

Posted - 06/23/2019 :  20:22:21  會員資料 Send MKMAN200 a Private Message  引言回覆
台灣不是曾經擁有過核武嗎?
子細想想看,連北韓也能弄到核武,那其實弄核武的難度沒想像中那麼高?

Edited by - MKMAN200 on 06/23/2019 20:23:57
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cwchang2100
我是老鳥

Cayman Islands
9969 Posts

Posted - 06/23/2019 :  21:47:21  會員資料  Visit cwchang2100's Homepage Send cwchang2100 a Private Message  引言回覆
以中國為例,之前探明鈾礦存量11.5萬噸.算12萬噸好了.
因為是低含量鈾礦,算高一點0.25%的話,那就是300噸的氧化鈾.
鈾235的含量是0.7%,所以精煉到不行的話,最多也就是2.1噸的鈾235.
鈾235的臨界質量是52公斤,但是球狀有中子反射的話是15公斤.
所以這2.1噸的鈾235最多能製造404-1400顆廣島級原子彈.
(不管10年還是100年,1000年,這就是上限了....)

這還是挖光全中國的鈾礦,然後全部提煉到最完美的狀態.
才能搞出這麼點原子彈.還沒考慮核能電廠的燃料.

全球鈾礦產量約每年五萬噸,如果是低含量鈾的話,只夠做58顆廣島原子彈.
還好像加拿大等國的鈾礦是高含量鈾礦,最高可達23%的氧化鈾.
所以可以做多一點的原子彈.也不過多100倍.

像美蘇動不動就成千上萬顆核彈,顆顆都比廣島大至少幾十倍.
就可以知道耗費多少資源.
實在因為鈾礦是稀少資源,特別是武器級的鈾235.
除非有歐美的那種富礦,否則窮全國之力,也搞不出幾顆原子彈.

-----------------

這些秘密話語來自活著的耶穌,由迪迪摩斯•猶大•多馬記錄。
他說:「任何人發現了這些話的意義,將不會嚐到死亡的滋味。」
多馬福音第1節

Edited by - cwchang2100 on 06/23/2019 21:52:26
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MKMAN200
路人甲乙丙

1100 Posts

Posted - 06/23/2019 :  21:57:38  會員資料 Send MKMAN200 a Private Message  引言回覆
這麼說,當年台灣(還有日本?)的鈾是從哪裡找到的?
我所知的是當年台灣曾經幾乎完成了一顆,但最後一腳被老美陰了

Edited by - MKMAN200 on 06/23/2019 21:58:11
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cwchang2100
我是老鳥

Cayman Islands
9969 Posts

Posted - 06/23/2019 :  22:21:52  會員資料  Visit cwchang2100's Homepage Send cwchang2100 a Private Message  引言回覆
quote:
Originally posted by MKMAN200

這麼說,當年台灣(還有日本?)的鈾是從哪裡找到的?
我所知的是當年台灣曾經幾乎完成了一顆,但最後一腳被老美陰了



當然都是進口他國的鈾礦,甚至是鈾原料.
問題是要搞國際監管之外的濃縮鈾.

日本已經宣布不搞核武,所以進口的鈾礦和鈾原料都受國際監督.
就算日本有濃縮鈾工廠,國際也都是知道的.

台灣的鈾原料,用來自己玩的那些,印象中記得謠傳是從南非搞到的.
當年南非受國際制裁,兩國外交都很困難...

-----------------

這些秘密話語來自活著的耶穌,由迪迪摩斯•猶大•多馬記錄。
他說:「任何人發現了這些話的意義,將不會嚐到死亡的滋味。」
多馬福音第1節
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waffe
路人甲乙丙

3258 Posts

Posted - 06/23/2019 :  22:32:08  會員資料 Send waffe a Private Message  引言回覆
quote:
Originally posted by MKMAN200

這麼說,當年台灣(還有日本?)的鈾是從哪裡找到的?
我所知的是當年台灣曾經幾乎完成了一顆,但最後一腳被老美陰了



當年砸在小日本頭上的兩顆大鐵塊瘦的那顆是鈾彈而肥的那顆是鈽彈。鈽這種東西天然中沒有,但可以拿中子格林機關炮去轟鈾238產生。

而一般的核能發電產燃料棒主要的成分是

3%鈾235 97%鈾238

當燒完熱水後變成

1%鈾235 95%鈾238 1%鈽 與3%其他梅三小路用的放射性物質

所以懂了哪嗎?只要有核電廠.............................

而單純使用鈾的原子彈鈾的使用效率極低(貴三三但只2%不到有作用,其他都噴掉),當年老共炸的第一顆老美沒發現偷吃步的鈽239著實嚇了半死,因為以為土共跟自己一樣凱可以耍性子的噴掉一大堆鈾235。

小日本沒核彈但卻王屯了幾十噸的................鈽239。
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sun
路人甲乙丙

1418 Posts

Posted - 06/23/2019 :  22:58:42  會員資料 Send sun a Private Message  引言回覆
quote:
Originally posted by waffe
(前略)
小日本沒核彈但卻王屯了幾十噸的................鈽239。


霓虹國有沒有幾十噸的Pu239,我不知道。

不過,根據2016/01/05中央社東京5日綜合外電報導「可造50枚核彈 日331公斤鈽將送返美國」,為確保核子安全,日本將歸還美國等提供用於研究的331公斤鈽。
https://www.cna.com.tw/news/aopl/201601050413.aspx

而2016/01/06的水果報「日歸還美331公斤鈽 相當於40到50枚核彈頭」說法:日本除了用於研究的部分以外,加上對核電廠使用過核燃料再處理後所得的鈽,現共持有約48噸鈽。美方在冷戰時期根據「美日核能協定」,特例批准出借高濃縮鈽給未擁核國家日本,進行核燃料有效再利用的研究。
https://tw.appledaily.com/new/realtime/20160106/768656/
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dasha
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Posted - 06/24/2019 :  07:20:30  會員資料 Send dasha a Private Message  引言回覆
美國能源部會定時公布自己掌控的能源成本之類資料,1990年代冷戰結束後,一堆本來卡死在核彈頭的原料也可以給能源部調度時,那時出來的武器級鈾與鈽的成本,直接就是每公克好幾千美元,B61戰略核彈的鈽價就是當時外銷F-16的單價......這還是曾經大量生產的美國,少量生產價格只會更高.
然後不要以為外面公布的資料是充足的,所有人都會少說一些步驟,而且有一部分是所有人都不講的,你真的要做就要自己摸,否則就是不會爆,各種方式的不會爆.

那個日本1天就能搞出幾十顆核彈的說法,其實就是東芝拿到美國提供的核武級鈽原料,美國允許下,這些東西馬上就能組裝,但這些鈽原料用完後,要生產新一批就耗時了......而當年因為很多因素,外面媒體都不說清楚,所以被以為是很容易生產,其實那都是很花時間也很花錢的,更重要的,可能是由東芝購併的美國分公司負責製造,也就是改塗國徽......
而核分裂原料的生產方式其實也有好幾種,其中濃縮法有好幾種已經被放棄,剩下離心法,因為這個比較快也比較便宜,但會有很大的耗電量,容易被抓包.除此之外,印度早期用的是放射法,用輻射物質照射U238,這招通常來說很慢,但比較不容易追查,因為不太耗電.
另外英國當年研發過化學提煉的Th232法,這招現在被用在特殊的小型核彈生產上,更難追查,但是Th232是多步驟核反應,由Th232反應生成其他U同位素再進行分裂,如果U235/Pu239彈能否成功都不知道,就不能用Th232.但Th232有個優點,與融合原料一樣,可以化學提煉,而且是那種與矽一樣分布很廣泛的物質.

當年研究核彈時,德國估計要濃度20%的U235,約2~4公噸,就能引發分裂反應,可是U235就要幾噸,先不說現在估計無法產生夠強的分裂反應,你這顆炸彈要多大?有甚飛機可裝?所以研發就緩了......美國則是直接衝濃度90%以上的玩意,看看重量4~5公噸的那兩顆,反應物質只有多少?砲管式要60公斤,聚合式只要2公斤......
而因為核原料提煉價格就直接幾千萬美元,所以即使是核大國,到後來也是盡可能改用融合彈,分裂只是用來提供熱量與中子.
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APG77
我是菜鳥

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Posted - 06/24/2019 :  09:14:21  會員資料 Send APG77 a Private Message  引言回覆
核彈如果有能力量產,量產的價格,似乎不貴。

https://www.zhihu.com/question/64446809/answer/251719898

1990年壹顆117-200萬噸TNT當量的W80-1造價72萬美元


美國核武器產業從1945到1996年的費用(研究、設計、制造、維護和再利用的總消耗),換成1996年的美元是4094億美元(換算成2017年的美元約6439億美元)。
產出的結果是70299個核爆炸裝置(65種類,涉及116種投送手段),其中5萬個程度已經回收再利用。
不計大小將這全部費用平攤到核武器數量上的話,每壹個爆炸裝置可以分到1996年的580萬美元(約合2017年的912萬美元)。

作者:趙泠
來源:知乎
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APG77
我是菜鳥

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Posted - 06/24/2019 :  09:17:51  會員資料 Send APG77 a Private Message  引言回覆
核武器,有點類似於,民間的槍支等武器。
AK-47的價格在黑市很貴,但是技術難度和成本,都不高。

主要是被禁止,如果完全放開。
AK-47的價格估計,也就和自行車差不多。
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APG77
我是菜鳥

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Posted - 06/24/2019 :  09:31:26  會員資料 Send APG77 a Private Message  引言回覆
1. 現在技術遠超WW2
2. 依樣畫葫蘆比世界首創難度差很多

----〉

核彈的研發,上面的老兄提到了這2點。
這2點,很重要。

其實,核彈的研發,基本是因為被禁止,才導致困難的。

比如原料,可以來自核電站的廢物。不必專門建工廠,降低成本。
其它供應鏈,也大致相同。
如同被禁止,導致私自造AK47,甚至需要自建鋼鐵廠,這樣難度和成本才難以控制。

不被禁止,則較容易。

技術方面,公開的資料,已經很多。
肯花錢花精力,去原蘇聯地區走壹趟,資料多得用不完了。
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APG77
我是菜鳥

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Posted - 06/24/2019 :  09:39:18  會員資料 Send APG77 a Private Message  引言回覆
然後不要以為外面公布的資料是充足的,
所有人都會少說壹些步驟,
而且有壹部分是所有人都不講的,
妳真的要做就要自己摸,
否則就是不會爆,各種方式的不會爆.
----〉

不要過於誇大,其技術難度。

除了公開的資料,肯花錢花心思的話,還有很多不公開的可以用。
再加上允許放開手腳做各種實驗,真的不難。

核武器的技術難度,比tsmc的工藝難度低多了。
連伊朗朝鮮巴基斯坦都可以做出來。
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APG77
我是菜鳥

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Posted - 06/24/2019 :  09:43:46  會員資料 Send APG77 a Private Message  引言回覆
只要能夠運營核電站,就能夠用合法手段獲取足夠的核材料。

以下數據可能不準確,但是足以說明原料不是問題。
https://baijiahao.baidu.com/s?id=1602988258126589533&wfr=spider&for=pc
《日本經濟新聞》在報道稱:目前日本已經積累的47燉鈈足以制造6000枚核彈。
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dasha
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Posted - 06/24/2019 :  09:49:07  會員資料 Send dasha a Private Message  引言回覆
可變當量核彈頭主要是用融合物質,最貴的分裂物質用量很低,美蘇都重視其他國家的核彈小型化科技,不僅是因為這意味東西容易帶容易藏,還有就是高價難生產材料用量減少,可以拆成更多發核彈來用.
知乎下面那個"1000萬養核彈"的回應,其實沒算到美俄在幾分鐘內能發射的彈頭以外,1~6個月內就能恢復成核彈的核物質,也在保養費內,那個反而是現役彈頭數量的幾倍,所以保養其實沒那麼貴.

核電廠用剩廢料,也是要再處理,才能核利用,那個與拿到原礦的工廠雖然不同,但也不是不用另蓋處理廠,觀察者網那篇文章後面有提到日本自己的MOX處理工廠,那就是一個,而且那還不包括濃縮成武器級的部分.

Edited by - dasha on 06/24/2019 09:53:04
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APG77
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Posted - 06/24/2019 :  10:12:28  會員資料 Send APG77 a Private Message  引言回覆
核彈的保養成本,也應該不高,不要用美國的數據算。
俄羅斯的核彈規模不比美國少,保養費用卻可以遠遠低於美國,就是例子。

就像人的保養成本壹樣,變動範圍可以很大。
天天山珍海味,美酒佳肴,也是保養,
粗茶淡飯吃個飽,也是保養,也可以比較健康。
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dasha
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Posted - 06/24/2019 :  10:15:36  會員資料 Send dasha a Private Message  引言回覆
U235濃縮的方法大家都知道,問題在於濃縮過程,大陸方面說"相當於數十萬個壓縮機",日本方面則說"巴基斯坦大概是用2公尺長的大型工業壓縮機,1000~2000個,可以年產個位數核彈原料",這兩個意思其實差不多,上千個大型壓縮機的耗電,差不多就是幾十萬台空調用壓縮機的水準,這個是大城市等級的耗電,很難不被發現.
比較不怕被發現,但比較麻煩的,是在後面,因為你要控制平時安全儲放,需要時才發生反應,這個真的是要能放開手腳實驗,否則提早發生超過預期程度的連鎖反應,或是要試爆時連鎖反應卻沒到預期水準......在國際監視下,這也是很難做的事情.
有看"爆心零時"這本書的人應該記得,當事人在國外研究時,就發現按照教科書的東西,某一段不如預期,而教授只講那一段不公佈.這個你有辦法實驗的話,確實找得出來,但問題也就卡在不能自由實驗.
假如只想作分裂彈,也可以用不太需要驗證實驗的砲管式起爆方式,但這種方式就是浪費分裂原料,而聚合式的模擬技術進一步與融合彈有關,這種方式可以讓本來1發核彈變成10~100發核彈,而且每發的當量都遠超過原本那發,這個就是老美常常在抓那些搞超級電腦傢伙的原因.
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dasha
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Posted - 06/24/2019 :  10:19:24  會員資料 Send dasha a Private Message  引言回覆
quote:
Originally posted by APG77

核彈的保養成本,也應該不高,不要用美國的數據算。
俄羅斯的核彈規模不比美國少,保養費用卻可以遠遠低於美國,就是例子。



關於這點其實國際上質疑很多,因為"保養"是包括"保管"的......所以大概10年前,俄羅斯又開始增加核武預算.
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APG77
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Posted - 06/24/2019 :  10:22:22  會員資料 Send APG77 a Private Message  引言回覆
在計算機技術很落後的時代,1950年代末期,氫彈就已經實用化,小型化了。
計算機技術,應該不是瓶頸。

只要不被禁止,復現出來,應該不會太困難。
特別是考慮到,有黑市技術可以用。
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APG77
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Posted - 06/24/2019 :  10:26:30  會員資料 Send APG77 a Private Message  引言回覆
技術我不懂。

純粹的彈頭,哪婸搨n什麽保養。
常規彈頭,在倉庫堻放多年,什麽事沒有。

核彈頭的特殊性,考慮到半衰期,部件老化,檢測什麽的,成本也應該遠遠低於制造吧。

飛機潛艇等載具,倒是保養要得多吧。
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cwchang2100
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Posted - 06/24/2019 :  10:41:47  會員資料  Visit cwchang2100's Homepage Send cwchang2100 a Private Message  引言回覆
quote:
Originally posted by APG77

核彈如果有能力量產,量產的價格,似乎不貴。

https://www.zhihu.com/question/64446809/answer/251719898

1990年壹顆117-200萬噸TNT當量的W80-1造價72萬美元

美國核武器產業從1945到1996年的費用(研究、設計、制造、維護和再利用的總消耗),換成1996年的美元是4094億美元(換算成2017年的美元約6439億美元)。
產出的結果是70299個核爆炸裝置(65種類,涉及116種投送手段),其中5萬個程度已經回收再利用。
不計大小將這全部費用平攤到核武器數量上的話,每壹個爆炸裝置可以分到1996年的580萬美元(約合2017年的912萬美元)。

作者:趙泠
來源:知乎



這篇文章是誤導.
W80-1的造價是不含核材料的.

為什麼?
你可以去計算所需要的核材料的價格.
就算是沒提煉過的黃餅,那個數量的價格都要差不多72萬鎂.
何況還要非常貴的濃縮費用.

也就是說核材料成本的費用都超過72萬鎂,
怎麼可能一顆才72萬鎂.
所以肯定價格是不含核材料.

美蘇在冷戰期間都累積了大量武器級核材料,
所以核材料就只是拿出來重製而已.
因此不計核材料成本.

如果今天你要重新提煉那麼多的核材料,
那就會是天價.

一般核武器開發國最花錢的一段也就是核材料的提煉.
沒有你或那篇文章想像的簡單.

就算用國際市場的鈾礦價格來推算濃縮鈾的基本成本,
都沒有那麼便宜,何況你還要濃縮.那就更貴了.

-----------------

這些秘密話語來自活著的耶穌,由迪迪摩斯•猶大•多馬記錄。
他說:「任何人發現了這些話的意義,將不會嚐到死亡的滋味。」
多馬福音第1節

Edited by - cwchang2100 on 06/24/2019 10:43:12
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APG77
我是菜鳥

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Posted - 06/24/2019 :  10:50:42  會員資料 Send APG77 a Private Message  引言回覆
同壹個鏈接,底下有人分析了材料成本。
也不是想象的那麽高。
壹枚核彈,材料成本大概200萬美元級別。

---->

核彈中被認為最貴的濃縮鈾過程,1kg95%高濃縮鈾分離功大概要250kg分離功,20kg高濃縮鈾大概5000kg分離功。
不久前1kg分離功商業售價只要40刀左右,5000千克20萬刀(歷史上也有過100刀左右價格)。
考慮商業化應用時政策加價以及利潤訴求,成本可能還有進壹步下降空間。
然後是鈾本身的成本,八氧化三鈾價格20到130刀每磅,換算為公制單位的純鈾大約是56到364刀每kg鈾。
20千克95%濃縮鈾大概要4000kg鈾,總價在22.4萬到145.6萬刀之間。
兩項合計在40多萬到200多萬刀之間。遠不到千萬級別。
因此核彈應該沒那麽貴,如果濃縮鈾成本確實是大頭的話。

在材料費1655億美元堙A工廠建設、設備購置等準備工作占了510.6億,礦石之類原料占351.3億,運營與人工費占了767.1億,其余是壹些雜項。
美國能源部數據顯示,從1948年到1988年,美國制造了725噸高濃縮鈾、103.5噸武器級鈈和225公斤氚。
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