正文卷 第二千二百八十九章(2 / 4)
15,000吨tnt炸药,而传统炸药的威力早已无法与之相比。但其实核裂变的机制本身,并非什么高深难懂的领域。科学家们自从1938年第一次目睹铀“分裂”的过程起,就已经揭示了它的物理本质:一颗中子轰击铀-235的原子核,将其分裂为两个较小的原子核,同时释放新的中子和大量能量,而这些中子又去撞击更多的铀,形成“连锁反应”。简而言之,理论上就两步:找对材料,让这些材料反应失控爆炸。可真正踏上核武研发之路的国家,会很快发现,真正的难点根本不在理论,而是每一步实践中都布满的荆棘与陷阱。
万丈高楼平地起,而原子弹的“地基”,就是它的原材料。没有足够的铀-235或钚-239,这一切只不过是空谈。那么,这些材料真的这么难获取吗?答案让人望而却步。
如果你现在走进一个天然铀矿区,挖出一捧铀矿石,你可能会兴奋:这是不是离核材料更近一步了?可惜现实将冷酷纠正你的美梦。自然界中的铀-235含量仅占天然铀的0.7%,其余的几乎都是“懒惰”的铀-238,它们无法参与链式裂变。为了制造一颗原子弹,需要几公斤甚至几十公斤接近纯度90%的铀-235——这意味着从数万吨铀矿石中,将铀-235一颗颗“挑”出来。
你以为这只是体力活吗?恰好相反,这一提取过程几乎堪称“炼石成金”。最成熟的方法是“气体离心法”,需要将铀分离并浓缩,而离心机需要以每分钟
60,000转以上的速度旋转,稍有误差,整个浓缩过程都将失败。想象一下,要制造一颗实用的核武器,你可能需要上万台离心机连续运作数月至数年。没有一个顶尖工业体系,这根本无从谈起。而对于钚-239来说,问题则更加棘手。钚并非天然存在,而是通过核反应堆人工合成,需要让铀-238在反应堆内吸收中子后转变为钚-239。此过程不仅耗时,而且会产生剧毒废料,科学家在处理时稍有不慎就会危及生命。当初美国开展“曼哈顿计划”时,仅用来生产核材料的费用就超过20亿美元,而全球大多数国家,连造一座反应堆的预算都可能无法支撑。
材料有了,爆炸方式难上加难。
假设我们成功获得足够的浓缩铀或钚,那么接下来便进入了更为棘手的一环:如何让这些材料成功“起爆”。在科幻电影中,你可能看过这样的镜头:科学家按下一个红色按钮,核弹瞬间引爆,可这场景其实距离真实远之又远。核武的引爆过程,堪称对精度巅峰的艺术追求。稍有差池,核裂变将变成“哑火”,一个价值连城的原子弹,可能只会无声无息地冒一缕黑烟。一种常见的设计方式是“内爆式”引爆。以钚弹为例,其关键是通过高性能化学炸药的爆炸,将钚-239核心压缩到超临界状态,从而触发剧烈的链式反应。听起来简单,但实际执行中,化学炸药必须做到360度无死角的同时精准爆炸,几微秒的误差都会导致压缩失败。而在二战时期的技术条件下,美国投入了数百位科学家和十几家军工企业,才勉强通过计算完成了这种装置设计。而炸弹的“稳定性”更是难题。核材料非常不稳定,稍有震动或材料异常,就容易导致提前反应。设计者既要确保它在运输和储存时绝对安全,又要保证一旦决策者下达引爆指令,它能够“百发百中”。这种完美矛盾的要求,足够让整个研发团队殚精竭虑。复杂的技术之外,想要制造原子弹的国家,还要闯过另一道无形
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