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第十四卷 遥远的海 第二十三节 原子弹

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    潘泽康在大学里学的不是原子物理,当时也没有这个学科,他学的是电子学,而加入海军后,他的主要工作实际上是协助雷达,声纳,以及vt弹等新式武器的研制工作。因为他在大学的几个导师都是搞原子理论物理的,所以他在这方面也有不错的基础。在谈仁皓面前,潘泽康更是一个精通理论的学者了。

    两天下来,谈仁皓不但对潘泽康这个少校技术军官有了一定的了解,而且在潘泽康的帮助下,他对新式炸弹的也有了更深入的了解。

    “你们叫这种炸弹为‘原子弹’?”谈仁皓并不是搞技术的,而且他对技术一向不太敏感,所以很多技术词汇他根本就记不住。

    “对,我们暂时称呼其为‘原子弹’。”潘泽康不但是个很虚心的年轻人,而且也是一个很负责的老师,至少在谈仁皓面前,他一直很耐心的给这个将军讲解着一些基础知识。”因为这种炸弹是利用原子核的能量,所以我们称呼其为‘原子弹’。”

    “很形象。”谈仁皓笑着点了点头,“那么,要制造原子弹的话,需要哪些技术?”

    “其实,最基本的理论并不复杂。”潘泽康把一本教科书放在了谈仁皓的面前,“最基本的原理就是爱因斯坦提出来的,即能量与质量有一定的关系,而且是相互守衡的。随后,我们的科学家就在实验室里现,原子的大部分质量是集中在原子核里的,而原子核是由中子与质子构成地。而有很少一部分元素的原子核在受到中子的轰击之后。会生裂变,形成两个,或者是更多地新的原子核……”

    “能不能简单一点?”谈仁皓感到有点头痛。他觉得自己是个小学生一样。

    “简单地说,就是原子核在裂变的时候。质量会生变化。而减少的这部分质量就将转变为能量,再通过爱因斯坦的质能守衡公式,我们就可以计算出释放出来的能量地大小了。”

    谈仁皓点了点头。”这个公式我知道,可问题是,释放出来的能量很大吗?”

    “肯定非常巨大。从我们现在实验计算的结果来看,一千克铀235裂变后产生的能量相当于两万吨tnt炸药爆炸产生的能量。”

    谈仁皓暗暗一惊,不敢相信地看着潘泽康。

    “这些都是得到了理论证实的,而且,释放原子能的办法不仅仅只有裂变,从现在的理论研究来看,原子核还可以生聚变,即两个,或者是多个原子核结合成一个新的原子核,而在这其中也会减少质量。从而释放出强大地能量,其转变而来的能量是裂变的好几倍,甚至好几十倍……”

    “等等。少校,现在这不是重点问题。”谈仁皓打住了潘泽康,“我们需要知道地是,如果要制造出原子弹的话。需要哪些技术支持,以及需要做那些工作?”

    “这个……”潘泽康尴尬的笑了一下,然后思考了一阵,说道,“主要的难题就是找到适合制造原子弹地元素。”

    谈仁皓微微点了点头,示意潘泽康继续说下去。

    “并不是所有的元素都可以生裂变的,而且最关键的是,原子核在裂变的时候,必须要产生一个以上的中子,这样裂变才能够继续生下去,而不会因为中子消耗完毕,而结果导致裂变中止。”

    “这个你提到过,前面已经说过了,这叫什么‘链式反应’吧?”

    “对,就是这个。裂变的关键是必须要有足够多的中子,如果没有足够多的中子,原子核就不会生裂变。因此,原子核在裂变的时候,必须要产生一个以上的中子,这样,才能够让链式反应持续进行下去。”潘泽康在纸上画出了一个草图,“这就是链式反应的大概方式,只要……”

    “少校,关键,说关键点!”谈仁皓摸了下额头,他觉得所有搞技术的人都有点罗嗦。

    “关键就是,我们必须要找到合适进行核裂变的元素。”潘泽康挠了下头皮,他也知道自己有点罗嗦。”我们在自然界中能够找到的只有铀235这种铀的同位素具有生链式反应的能力。非常可惜的是,铀235在自然界中是很少的,在天然铀矿中,铀238占了百分之九十九以上。”

    “不过,一公斤的铀235就能产生那么大的能量,所以也需要不了多少吧?”

    “将军,问题的关键不在这里。”潘泽康迟疑了一下,“虽然铀235占的比例很少,但是在整个自然界中,铀235的储量并不少。可最关键的问题是,铀235与铀238是同位素,其化学性质几乎完全一样,没有办法通过化学的办法将这两种同位素分离出来。”

    谈仁皓皱起了眉毛,他又有点头痛了。

    “分离这两种元素的方法很复杂,也很困难,效率非常低。”潘泽康也叹了口气,“办法只有一个,铀238比铀235多了三个中子,其质量要大一点,我们可以用离心机,通过高旋转的方法来分离这两种元素。”

    谈仁皓没有细问,而是直接说道:“也就是说,还是有办法将这两种同位素分离出来的?”

    “对,办法是有,可需要巨大的花费,还得有充足的时间。”

    “好吧,那就是说,我们如果从头做起的话,麻烦很大?”

    潘泽康点了点头。”幸运的是,铀235不是唯一可以进行核裂变的元素。”

    “你开始不是说只有这种元素合适进行核裂变吗?”

    “那是自然界中的元素,而我们在实验中有了新的现。”潘泽康笑了起来,“帝国已经有一座实验反应堆了。而我们已经现,当铀238在吸收了一个中子之后,会生成一种新地元素。这种元素叫钚259,而从我们现在获得的结果来看。钚239比铀235更适合进行链式反应,也就是说,更适合用来制造原子弹。”

    谈仁皓摸了下额头。”少校,还有什么我不知道的?”

    “其实,我也是从几个导师那里知道这些事情地。”潘泽康有点无辜。”现在我们有两种元素可以用来制造原子弹,而最直接的办法就是利用铀235为原料,而最有效地办法则是用钚239为原料。其中,钚239只能在实验反应堆里产生,而这就需要一个极为重要的条件。”

    谈仁皓点了点头,示意这个让他有点头痛的少校军官继续说下去。

    “用来引反链式反应的是快中子,而在实验反应堆里生产钚239的应该是慢中子。”
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