第六百四十六章 于敏構型....問世(上)(1/2)
「」
此時此刻。
看著面前一臉好奇寶寶的于敏,徐雲的神色卻不由微微一愣。
過了片刻。
他的小心臟仿佛被人重重的揪了一下,一股熱流瞬間從他的脖子直衝耳後,呼吸都隨之出現了片刻的停滯。
媽耶?!
我TMD聽到了啥?
早先提及過。
原子彈這玩意兒稍微鍵盤俠一點的說,只要有充足的核材料,其實是可以通過大量試驗反覆試錯造出原子彈的。
雖然這種試錯成本會很高,但邏輯本身是沒毛病的——也就是它可以靠資源硬生生堆出來
可氫彈卻不一樣。
氫彈在構型確定之前的任何試驗都是徒勞,而構型的理論突破非常依賴極個別天才科學家的靈感閃現。
最典型的代表就是海對面的泰勒和烏拉姆兩位大佬,也是公認的海對面氫彈之父。
上世紀50年代。
就在所有核物理學家為氫彈的構型一籌莫展的時候,泰勒和烏拉姆共同發表了一篇論文,他們認為核爆產生的X射線,可能是引爆氫彈的關鍵。
因為要滿足聚變的條件,除了核爆產生的極高溫之外,還需要有高密度的聚變材料才行。
因為正常來說,核爆衝擊波會將附近所有物質炸得粉碎,根本無法形成聚變所需環境。
泰-烏認為。
如果核爆後X射線能夠先於衝擊波釋放雖然這個時間差小到以納秒計算,但這幾納秒已經足夠在氫彈材料被炸散之前,通過巧妙設計的構型將X射線的能量引發聚變。
這便是赫赫有名的T-U構型原理,同時這也是這是這兩位氫彈之父公開發表的最後一篇論文。
此後他們就再也沒有任何關於氫彈的理論或數據發表,氫彈構型被海對面列為絕密中的絕密,哪怕在2023年都依舊如此。
但另一方面。
具體的氫彈構型雖然是高度機密,可氫彈的相關理論原理還是有跡可循的。
例如氫彈的基底反應離不開三個熱核反應類型,也就是氘氘聚變、氘氚聚變和氚氚聚變。
這就像你做開水白菜,肯定需要雞肉白菜鍋爐這些材料或者設備,屬於最最基礎的問題,保密也保密不了。
可問題是光知道這三個類型壓根沒多少意義,只有確定到某個具體答案才有價值。
因為無論是氘還是氚它們都是極其珍貴的材料,在眼下這個時期製備起來實在是太困難了。
氘需要從海水中提取非常昂貴,而氚的製備只能依靠核反應堆,技術難度高出品率又低,某種意義上價值遠超等量的黃金。
海對面用的方法是修建海水提純氘的工廠,再用提取出的氘在反應堆中人工嬗變造出氚,然後做氚靶和氚束加速器進行打靶實驗,來測量輕核反應的反應截面。
這是最自然不過的步驟了,但對於如今一窮二白的兔子和幾乎為零的工業基礎來說眼下國內連最基本的電力供應都沒法保證,談何做成這種體系?
雖然國內去年就修建了一台核反應堆,但它的實質任務其實是充做原子彈的後手——如果鈾彈搞不出來,那麼這個反應堆就會提供鈽來研發鈽彈。
所以在原本歷史中,這台核反應堆直到七年後才會正式運行。
至於臨時轉職用來搞氚嘛也許八年十年可以搞定,但那時候黃花菜都涼了。
因此兔子們註定不可能沿著海對面的這套體系去復刻,它們唯一的路就是先確定氘和氚哪個更加重要,然後選定一個方向無腦莽。
這就像你買顯卡,4070ti、4080、4090都還不錯,最好的辦法就是全部買來一張張試。
可問題是你現在沒那麼多預算,那麼就只能先看各種測評,確定哪張卡性價比最高再入手了。
原本按照徐雲此前和那位首都作家的約定,他會在時機合適的時候把這事兒告訴大於。
結果沒想到他這頭還沒開口呢,大於那頭居然就已經意識到了這一點?
隨後徐雲深吸一口氣,假意費解的看向了大於,對他問道:
「大於,你也看到我現在才剛醒沒多久,所以你剛剛說的這些我沒能太跟得上你能詳細解釋解釋情況嗎?」
大於聞言點了點頭,主動走到窗戶邊拉開了窗簾(楊開渠已經日常去注射紫杉醇了),接著又回到了徐雲身邊。
只見他順手拖了張小板凳坐下,同時對徐雲解釋道:
「徐雲同志,你應該知道,所謂核反應截面,乃是核反應中的一個非常重要的概念——甚至可以排到前幾的那種。」
徐雲輕輕嗯了一聲。
核反應截面,這其實是一個非常有趣的詞兒。
它描述的其實並不是某個單位面積,而是表示一對粒子發生碰撞的概率。
可它不但名字叫截面,基礎單位也是面積的平方米、平方厘米等等
其實這也不奇怪。
大家可以先回憶一下宏觀世界的截面概念:
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如果一個球的半徑為r,那麼它的截面就是πr2。
當有另一球體的運動軌跡與該截面相交,它們倆就會發生碰撞。
然後再把這個情況拓展到微觀領域:
假設有2個原子核,氘核和氚核,想像氚核被力場包圍著,通常考慮為強核力場和電磁力場。
所以與入射粒子運動方向垂直的陰影區域就是反應截面,進入到這一區域的粒子,就會進入到強核力或電磁力的作用範圍。
考慮強核力時,這個作用力區域就被稱作聚變截面。
聚變截面的基礎單位叫做靶恩或者巴,一巴等於8x10^-28平方米,不過一般會把8看成1,然後寫成10^-24平方厘米。
隨後大於又在自己的小本本上熟練的寫下了幾個數字,說道:
「徐雲同志,在核裂變過程中,中子與U235的裂變截面為600巴——這是一個已經多方確定過的參數。」
「但核裂變截面不需要考慮約束條件,如果把情景轉換成計算聚變截面,電磁斥力就需要考慮在內了——也就是2個目標核子必須有一定的初速度。」
「海對面以此構造出了T-U構型,其中氚的占比很重。」
「但是我在引入了布賴特-維格納方程計算之後,整個聚變截面在數學上卻發生了一個變化。」
只見大於先是在紙上劃出了一條【L】順時針旋轉90度的圖像,同時語氣也變得不太確定了起來:
「原本截面的圖像是這樣,像是個L翻轉了90度,用我們漢語的寫法就是先上提,然後右橫。」
接著大於又劃出了一條曲線:
「但在引入布萊特-維格納方程後,聚變截面在算到小數點後第八位的時候,卻變成了一條曲線。」
「也就是即使在很低的溫度下,或者說兩個粒子即使具有很低的動能,也能夠發生聚變反應,只不過截面很小罷了。」
「而這個截面的上限就是5巴,和對面計算出來的氚氚反應最大截面為15個巴的結論相差了太多太多。」
「同時這種截面的次級形狀又是圓球形,所以」
看著有些支支吾吾的大於,徐雲的心中頓時閃過了一絲恍然。
原來如此
他就感覺大於昨天的狀態怎麼有些奇怪呢,原來是他在計算的時候想到了聚變截面的事兒:
當時他負責計算的是原子彈柱狀次級,雖然這玩意兒和氫彈的次級並不是一個概念,但二者的形狀還是相同的。
而大於計算出來的次級卻是一個圓球形,這種情況下大於便很自然的開小差了。
可即便如此,大於也依舊準時完成了計算工作,真是恐怖如斯啊
按照原本的歷史發展。
大於最快都要在兩年半以後才會想到這個問題,眼下這算是直接加速了一個坤坤的成長期了嗎
不過事情既然已經發生了,那麼眼下的徐雲便沒有再遲疑的理由了。
於是他很快正了正身子,對大於說道:
「大於,所以你現在糾結的是對自己的結果不太有信心或者說不知道用什麼物理概念去解釋這個數學結果?」
大於飛快的點了點頭。
他遲疑的就是這事兒。
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