第五零九章 “茶葉蛋上鍋了”
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大明1805正文卷第五零九章“茶葉蛋上鍋了”最新網址:在南安州的碼頭上,金吾右衛的指揮使和督軍,與羽林右衛的指揮使和督軍,新元素工程衛戍和實驗部隊的總督軍朱昭燮,一起簡單的碰了個麵。
在朱昭燮的見證下,羽林右衛向金吾左衛說明了此次任務的目的,通報了攜帶的主要物品。
最重要的就是總計六枚原子裂變能量炸彈,簡稱為“原子彈”,代號為“茶葉蛋”。
按照朱靖垣前世的分類法,這六枚原子彈都是內爆式的原子彈。
類似“胖子”和“邱小姐”,整體外觀上就是圓滾滾的,所以代號就成了茶葉蛋。
由於大明有朱靖垣的指路,在槍式彈和內爆彈兩種原子彈基本設計選項之中,大明直接選擇了更加複雜但是效率更高的內爆彈。
不去探究深層的原子裂變邏輯,單純的從基本的裂變原理上解釋。
核燃料有一個臨界質量。
聚在一起的核燃料質量,超過自然狀態下臨界質量,內部就會自然而然的發生原子裂變。
進而放出異常巨大的能量,也就是所謂的核爆炸。
不過這個臨界質量並不唯一,有自然狀態下的臨界質量,還有特殊環境下的臨界質量。
槍式彈的設計思路,就是利用自然狀態下的臨界質量。
將超過臨界質量的核燃料分成兩部分,放在類似封閉槍管的筒子兩端。
一端的核燃料做成中間有個圓孔的球體,另一端的核燃料做成契合球體圓孔尺寸的圓柱。
在圓柱型核燃料的後方裝上化學炸藥,發射的時候引爆這些化學炸藥。
當時的實際效果類似於火炮發射炮彈。
化學炸藥作為發射藥,燃燒瞬間產生巨大的燃氣壓力,推動著核燃料圓柱向前飛出。
狠狠地撞進對麵的核燃料球中間的洞裏。
這樣兩塊核燃料就契合在了一起,總質量超過了自然狀態下的臨界質量。
於是最簡單的原子裂變核爆炸也就發生了。
原理簡單粗暴,非常容易實現。
隻需要控製一部分化學燃料的爆炸,和傳統槍炮發射彈藥過程高度高度類似。
又像是在用錘子打鉚釘。
原本曆史上美利堅的第一枚槍式彈是“小男孩”,它的外形就像個完全封閉的短粗圓筒。
由於當時的情況格外緊急,美利堅要努力避免紅色露西亞直接參與日本戰場。
所以原理簡單的“小男孩”沒有做爆炸實驗,直接用在了實戰上。
槍式原子彈的缺點也很明顯。
核燃料總共就分成了兩份,或者可以說是兩大坨。
發射藥的作用僅僅是將兩坨燃料推到一起,爆炸近乎完全依賴於自然臨界狀態引發的核裂變。
所以製造一枚槍式原子彈,使用的核燃料的總質量必須超過其自然臨界質量。
燃料內部的裂變一旦發生,燃料球體就會被炸的四分五裂。
質量下降,核裂變也就無法繼續維持了。
所以槍式原子彈的絕大部分核燃料都會被浪費掉。
鈾在自然狀態下的臨界質量是四十八公斤,美利堅的“小男孩”裝了五十一公斤的鈾二三五。
最終隻有大約百分之一點五的質量,也就是七百六十五克發生了裂變。
總共釋放出了相當於一萬五千噸標準炸藥的能量。
其他絕大部分都變成了殘留物。
內爆式原子彈的設計思路,是將核燃料分成很多份,排布在球形外殼的內表麵。
每一份核燃料背後,都要裝一塊化學炸藥。
引爆這種原子彈的時候,將所有的化學炸藥同時爆炸,將所有核燃料同時推向球心位置。
這樣能夠利用發射藥提供的推力,為聚集在球心的核燃料增加壓力。
讓核爆炸的能量不會立刻向外擴散,能夠讓裂變反應維持的時間盡可能略微增加一些。
這其實是常規炸彈爆炸的原理。
燃料在封閉的環境中燃燒,燃氣膨脹產生的巨大壓力,將所在彈殼撐的四分五裂。
在彈殼裂開之前,內部的燃燒都將持續。
雖然這個時間在人的感知中仍然很短,但是相比自然開放狀態下燃燒已經增加了“很長”。
更關鍵的效果,是這股壓力還能壓縮原子核和中子之間的距離,進而增加中子擊中原子核的概率。
基於這些原理,內爆彈使用的核燃料的重量,可以低於核燃料自然狀態下的臨界質量。
鈈在自然狀態下的臨界質量是十六公斤,但是美利堅的“胖子”卻隻裝了六點二公斤的鈈二三九。
最終大約有百分之二十的質量,也就是一點二四公斤的鈈發生了裂變。
最終釋放出了相當於兩萬噸標準炸藥的能量。
內爆式核彈的優點很明顯,缺點或者說是難點當然也很明顯。
關鍵是讓分散的核燃料,被炸藥推到球體中心的時間,能夠盡可能的接近。
按照美利堅的經驗,炸藥爆炸時間相差不能超過七毫秒。
這一來要求有足夠精確的計算力,知道要怎麽設計和布置以及控製整個係統。
球殼的尺寸和曲率,核燃料的距離和分塊方案,引信和炸藥的質量和釋放的能量。
二來要求有有足夠的技術水平,要實現和確保所有核燃料能夠在七號秒內聚合。
讓炸藥和引信質量足夠穩定,讓球體的外殼足夠的均勻堅固,讓核燃料的分割和安裝足夠精準。
最基本的要求,傳統化學引信是不行的,最起碼要有電子雷管。
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