香书小说

繁体版 简体版
香书小说 > 红色玛利亚 > 758.我来教你做原子弹吧

758.我来教你做原子弹吧

众所周知,这世界上存在着四种基本力,分别是引力、电磁力、强核力、弱核力。

而作用于核子之间的力,则是四种宇宙间基本力中的最强。

核力作用于原子核内,质子由于电磁力而相互排斥,但如果在高压、高温环境中,添加足够的能量,它们就会克服排斥并形成键。

这种结合的力,被称之为强核力,其强大足以克服电磁力。

但这种力只能在短距离内起作用,也就是说,足够短的距离让两个质子粘在一起。

原子核由核子组成,例如质子和中子,这些核子与强大的核力结合在一起。

结合核子的质量小于每个单独核子的总和,这是因为,产生的质量亏损是以能量的形式释放出去。

其能量便是结合能。

众所周知,每个核子的键能最大的元素是铁fe,而核子比铁少的元素,可以通过聚变从而变得稳定,反过来,核子比铁多的元素,则会通过裂变的方式,从而变得稳定。

这就是目前为止,苏联高中所需要学习的知识点,是核聚变与核裂变。

聚变与裂变就是试图增加比结合能的过程变得稳定。

当核子相互结合时,对应于结合能的质量就会丢失,键能越大,损失的原子质量就越多。

例如氢元素,会随着核子发生聚变,从而增加它们的结合能。

核子数比铁要多的铀元素,就是通过裂变的方式,增加他们的结合能。

核裂变期间,每个核子的键能会增加,增加的幅度不大,而分裂出来的元素会失去与这种能量对相应的质量。

这些失去的质量会以能量的方式释放出去。

这就是原子弹的微观层面上的能量释放过程。

目前,苏联所找到的重元素就是铀。

铀的质子数是92,有铀235和铀238,这两种铀的区别是质子数和中子数的总和。

铀235由92个质子和143个中子组成,铀238,则是由92个质子和146个中子组成。

由于铀235比铀238更不稳定,更具有分裂倾向,要让铀238裂变就需要高能中子,所以科学家们选择了铀235。

但是,要将铀238完全排除出去是一件很麻烦的事情,所以科学家们认为,只要保证铀235占据比例是在80%以上,如此一来便足够了。

紧接着就是高中知识的链式反应。

链式反应原子弹的工作原理了。

但了解原理归了解原理,要想如何实现,就得动手去做。

一开始,他们所规划好的几个方案都存在着或多或少的漏洞。

气体扩散法是成本太高,等离子体法是技术要求过高。

最终,科学家们选择了折中方案,采用了离心法。

为了制造出铀浓缩离心机,整个苏联重工业都启动了起来。

这一刻,苏联的重工力量展现无遗。

铀浓缩离心机具有高真空、高转速、强腐蚀、高马赫数、长寿命等特点。

其实可以理解成高高高强度plus版本的洗衣机。

这些要求被提出来后,苏联重工便立即行动起来。

由于这是前所未有的高难度挑战,所以这项任务被约瑟夫纳入到‘第四次五年计划的高度机密核心’。

按照科学家的说法是。

‘在超级强大的离心力场的作用下,输入到离心机的铀的轻分子,会在离心机中央部分加浓,而重分子更多的集中在筒壁,造成铀同位素在径向的部分分离。’

其原理,其实也没那么复杂,就是离心法的分离系数差而已。

离心法的优点是单级浓缩系数大,是气体扩散法的一百倍以上,而且耗能也比气体扩散法要小很多。

但缺点也是有的,那就是需要很多铀浓缩离心机,按照目前的估算,可能需要几万台,甚至是几十万台离心机。

但这种数量的离心机,对于目前的苏联重工业而言,只是有点小难而已。

由于德国战役的暂时性结束,大量的军工费用被转移到了科研上面。

这些军工资金完完全全够‘原子能’和‘火箭研发’的资金使用。

当然,这只是初期的资金使用,后续的研发必然会是无底洞一样恐怖。

政治局内,就有不少人希望可以削减研发部的资金,毕竟这些资金投入实在是太大了。

『加入书签,方便阅读』