“兴主,1公斤铀-235完全裂变可释放约8.2×1013焦耳能量,相当于4万吨TNT当量。广岛“小男孩”原子弹仅0.6公斤铀-235转化为能量,便释放了相当于1.5万吨TNT的破坏力?。”钟武道。
“兴主,中子源触发?是关键。钋-铍中子源在压缩瞬间被激活,提供初始中子流以启动链式反应。若中子不足,反应会因‘中子逃逸’而中断?。”史木道。
“兴主,核弹有两种典型引爆方式。一是枪式起爆?(如广岛原子弹),通过炸药将铀块高速拼接,简单但效率低(仅1%铀参与裂变),需大量材料?。二是式压缩?(如长崎原子弹),使用球形炸药均匀压缩铀球,密度更高,效率提升至20%以上,材料利用率显着提高?。”杨怀仁道。
“兴主,据我所知,铀-235的能量密度是煤炭的270万倍,1公斤铀-235裂变能量相当于燃烧3000吨煤?。这种极端能量密度使其成为核武器和核电站的核心燃料?。”陶渭道。
“那,专家们,铀235引发核爆的关键环节是什么呢?”
“兴主,铀235引发核爆的关键环节在于链式反应的触发与维持。当中子源释放的中子撞击铀235原子核时,核裂变会释放大量能量及2-3个新中子?。这些新中子继续引发其他铀235核裂变,形成指数级增长的链式反应?。临界质量(约52公斤高纯度铀235)的精确控制是确保反应持续的核心条件?,而中子反射层可减少中子逃逸,提升反应效率?。”吴尚微总结道。
“嗯,我有点明白了。但不明白能不能不通过对撞机,直接用人工手段,可以引发核爆?”郑兴问。
“额,兴主,截止目前,我们真不知道有这种方法。”吴尚微尬道。
“兴主,可试下矩阵手法。”牛仁道。
“哦?牛专家,说下你的看法。”郑兴期待道。
“兴主,我见识过你的阵纹,可用困阵、螺旋纹,设置好开关,激活它后,让它高速旋转,产生碰撞。试一下,不行,再换思路。”牛仁道。
“好吧,我去试下,困阵、螺旋阵纹,激活后,通过高速旋转,能否引发核爆?”郑兴无奈道。
“兴主,如果满足条件,单纯碰撞,也能引发核爆。”史木突然道。
“哦?这有啥说道?”郑兴期待问。
“兴主,两颗铀235高速碰撞能否引发核爆,需满足几个关键条件:一是临界质量与纯度?。铀235必须达到或超过临界质量(约15-25公斤),且纯度需高于90%?!”史木道。
“这个完全没问题,铀矿我多的是。提纯更是能达100%!”郑兴大器道。
“兴主,这第一项就没问题了。二是要能约束碰撞,使其能量释放产生不间断链式反应,不能中断。”
“如果是无约束的碰撞,仅产生局部核反应,释放蓝光和中子流,造成急性辐射伤害,但能量释放效率远低于核爆?。”
“例如,1公斤铀235完全裂变相当于4万吨TNT,但实际碰撞中仅少量裂变?,就不能产生核爆效应。”史木道。
“核裂变反应中,需中子反射层(如铍)和传统炸药压缩装置,以维持超临界状态要有足够时间?。单纯碰撞只会导致铀块因能量释放而飞散,链式反应就迅速终止?了。”
“所以,能否约束铀块的碰撞,是能否成功的关键。”史木道。