从大航海到工业革&命-38难以完成的使命、曼哈顿计划
真正研制并制造出武器,可远没有在实验室里实现一次核裂变反应那么简单。这是一件天大的难事,有很多关键性的问题,既包括理论性问题,也包括工程性的问题,从来没有人遇到过更不用说解决了。
从大航海到工业革&命-38难以完成的使命、曼哈顿计划
真正研制并制造出武器,可远没有在实验室里实现一次核裂变反应那么简单。这是一件天大的难事,有很多关键性的问题,既包括理论性问题,也包括工程性的问题,从来没有人遇到过更不用说解决了。
虽然原子D的原理很简单,就是前面说的链式反应,但是如何确保链式反应真的能够进行下去就是个大问题。虽然说一个块中子可以撞开一个由原子核,并且释放出三个块中子,但是因为原子核的直径只有原子直径的1‱左右,中子撞到原子核的概率就相当于一个忙人往足球场上随便开一枪,恰巧命中了一个小拇指粗细的标准杆的概率。当然,如果由金属足够厚,一个中子可以穿透很多由原子,那么它撞上原子核的概率就大得多了。假如一个中子在速度衰减下来之前有机会穿过一万层原子,那么撞到原子核的几率就上升为63%,这样链式反应就能进行下去了。因此原子D中油的体积必须足够大,或者说质量足够大,达到某个质量,链式反应就会自行进行下去了达不到这个质量,则中子撞到原子核的几率很小,链式反应进行一会儿就停止了。这个质量在物理学上称为临界质量,至于这个临界是多大,没有人知道,这既不能猜,也不能多多益善。更遗憾的是,他也无法通过实验来解决,因为你不能把一堆唇釉堆在一起,看看堆到什么时候爆炸,因此唯一的办法就是通过理论计算出来。
为了解决这个问题,接下来美国研制原子D最关键的人物罗伯特奥本海默登场了,他日后被称为原子D之父,而后又成为了麦卡锡主义的牺牲品,而在这时,他还只是加州大学伯克利分校的理论物理学教授。当时由阿瑟康普顿推荐,他负责解决原子D中最重要的理论计算问题。至此,美国原子能计划从倡导到实施都是由科学家们在推动。他们不懂Z治,更不懂军事,他们只知道要抢在战争狂人希TL之前拥有这种武器。他们中间很多人是犹太科学家或者是犹太人的亲属,包括爱因斯坦、费米、奥本海默和希拉德等人。他们倡导和参与研制原子能武器,完全是出于科学家的良知和责任感。
即使理论计算出链式反应能进行下去,也还需要大量的实验去证实。最好的试验办法就是建立一个可控的原子反应堆。为了实现可控,就得让反应堆里面的中子速度降下来。只有快中子撞击铀原子核时,才会发生核裂变速度较慢的中子撞击原子核是不会导致核裂变的,这样就能避免不可控的核爆炸。降低中子速度的物质被称为减速剂,而最佳的减速剂材料是重水或者是纯石墨。不过制造大量的重水和纯石墨并不简单……