知道原理还是搞不出原子弹(一)
作者:龙牙
来源:龙牙的一座山(ID:Longyadeyizuoshan)
原子弹太难,你先把这个科技树点了:这个叫“自锻成型战斗部”,就是拿一块儿空心锥形炸药,去崩特定的一坨锥形/其它形状金属,让它瞬间形成一个特定的、你想要的形状,想要什么形状就能崩成什么形状。 黄色那一坨就是“空心锥形装药”,现在你知道怎么造了吧?60年前的“40火”就有。然而到了今天世界上真的能够造出“自锻成型战斗部”的国家,两只手就能数得过来;想要真的达到“先进”的程度,一只手就够了,这一只手,恰好就是中国、美国、俄罗斯、英国、法国。
惊喜不惊喜?意外不意外?这技术就是造原子弹的前置技术。没有靠谱的自锻成型技术,你连最简单、最low的原子弹——枪式原理原子弹都造不出来。为什么说空心装药/自锻成型技术是造原子弹的前置技术呢?
这个掩蔽所是中国青海“221”工厂的一个工位,就是用来做这个爆轰试验的,用来做空心装药/自锻成型技术研究和验证,墙上那些坑坑洼洼就是炸药爆炸后崩飞的包装皮、金属射流溅射以后打出来的。当然这个掩体也经过了脱密处理,上面可能存在放射性的物质已经刮去,那些平行的划痕就是做脱密处理的痕迹。不排除该掩体做过含铀/钚材料爆轰试验,包括带有放射性的铀-235、钚-239等。很多人都听说过一个很明显的、半真半假的谣言:百度一搜全都是,都用的是一个耸人听闻的标题“徒手掰开原子弹”,这个吓死人的标题引出一个问题:两块核材料放在一起就是原子弹?这个认识是错误的,哈里·达格里安掰开的也远远算不上“原子弹”,它顶多顶多能够称为“脏弹”。很多媒体、自媒体在转述这个故事中都添加了不少添油加醋的东西,比如“把洛斯阿拉莫斯夷为平地”等等,其实他掰开的这玩意儿最严重的后果也就是造成区域性核沾染,核事故等级大概不会超过切尔诺贝利核事故的水平,比真正的原子弹爆炸差了很远很远。这里有两点需要注意:一是缺乏中子源;
二是撞击速度不够。缺乏中子源会导致链式反应的速度达不到要求,只会在接触面附近发生一些核裂变;撞击速度不够则会导致两块核材料在发生短暂裂变后炸开,链式反应停止。这就是原理和工程之间的巨大差异。原理大家都懂,一说就通,但是工程上落实还需要做天量的工作, 质能方程大家都知道怎么算,但是工程上还需要做很多工作才能让这个方程式以可以接受的程度发挥作用。质能方程、链式反应这些原理层面的东西,你想让它在现实中以你希望的方式发生,你需要天量的工程师,花天量的时间和金钱,最终才会变成现实。因此,哪怕给你两块核材料,撞在一起就达到了临界质量,你也做不出“原子弹”,而只能做出一枚脏弹。我们就不讲铀矿的采矿、提纯,去离心机里花天量的电力甩出足够的铀-235,反应堆里制造钚-239这些复杂的事情。
制造一枚合格的原子弹,你需要的工程至少要有:一、铀矿探矿采矿工程,下含:1、道路施工工程,采矿得有道路;2、交通运输工程,运输你得要有车,至少得会修车养车;3、地下挖掘施工工程,采矿你要能够在地下打隧道、做支护、巷道运输;4、探矿工程,物探、实地勘探都是要技术的;5、采矿选矿工程,矿石得采出来,还得把无用的矿渣给剔除出去;6、化学法浸出萃取工程,用化学溶剂泡矿石,把铀元素提取出来;7、结晶沉淀工程,最终把铀元素沉淀下来。到这一步你就得到了“黄饼”——重铀酸铵。骚瑞,是这个: 二、同位素分离工程,下含:1、电力工程,你要有大量的电力;2、输配电工程,你要把电力送去核工厂;3、气体扩散法/气体离心法同位素分离工程,用气体扩散法或者气体离心法,把铀-235跟别的铀同位素分开,武器级核材料里面铀-235纯度高得吓人,这个工程可不容易。到这一步你才能得到金属铀,里面铀-235的含量还得看你的技术水平。
三、原子弹制造工程,下含:1、金加工,里面包括:1)核装药加工,你需要把金属铀加工成你想要的形状,别怕,金属铀的放射性并不大,这玩意儿半衰期长得吓人,剂量没多大,手捧着都没问题,但是特别的硬、密度超级大,你必须要先铸造,然后用机床给加工成精密的形状;2)常规装药加工,你还得加工常规装药的容器,加工原子弹上面别的部件,壳体、管道等等。2、核装药引爆工程,里面包括:1)核装药的爆轰成型试验,核材料做成特定形状以后需要以非常快的速度撞到一起,这样才能在链式反应把核装药炸开从而导致链式反应中止之前,有足够的核装药发生了链式反应,你的原子弹威力才大。否则的话你费了半天劲儿搞来的核材料就那么浪费掉了,这玩意儿可是天价!2)炸药精密引爆试验,枪式原理的原子弹还好,内爆式原理的原子弹则必须要精密控制好几坨常规装药的引爆时间、爆速,否则你造出来的还是一枚脏弹:枪式原子弹只需要一块常规装药,内爆式需要好多块,这些常规装药都必须要同时爆炸,误差在微秒以下级别,没有一开始提到的爆轰试验是做不到同步的,这里也需要相当高的计时/电子技术。3)中子源,中子源这东西在原子弹里面至关重要,但公开资料极少极少,而且里面含有大量虚假信息。这东西大致上是一坨自发衰变的放射性物质,在原子弹中起到“雷管”、“起爆药”的作用,在核装药达到临界质量的时候提供初始的中子轰击原子核,制造足够的链式反应产生维持链式反应的中子,就可以让链式反应持续一段时间。 四、全系统集成。把上面所有东西最终装配到一块儿。所谓的“原理都懂,初中生都知道”,指的就是这最后一步,有核装药,有常规装药,有中子源,给装到一起完事儿,咔,炸了。至于前面那么多林林总总的事情其实没几个人知道。
贴主:峻声于2024_08_09 9:31:26编辑
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