横扫世界的航母军团-第1233部分

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“请换上衣服吧！”潘泽康站在一扇玻璃门前向谈仁皓他们招手，“里面是无尘环境，都要换衣服。”
谈仁皓与杜兴都领到了一套白大褂，经过了两轮高压空气冲洗后，他们才跟着潘泽康进入了基地内部。
“我先带你们去住的地方，然后给你们介绍一下这里的情况。”
这次给谈仁皓居住的地方就比较“穷酸”了，而且看样子，这基地里也不怎么在乎人员的生活，反正那些科研人员也不会把日常生活当会事。在去放下了行李之后，谈仁皓与杜兴就跟着潘泽康，由潘泽康为他们介绍了这里的基本情况。
这座地下科研基地是在“盘古计划”正式启动之后就动工修建的，主要就是由陆军的工程兵负责，这就花了足足两年的时间。基地总共有十二层，谈仁皓之前看到的只是最核心的地区，即安放核反应堆的地区。在下面还有十一层，另外四周还有好几十条通道，连接着上百个实验室，以及供十多万研究人员居住的几万个房间。
如果认为“盘古计划”仅仅只是制造原子弹的计划，那就太肤浅了，如果认为核反应堆就是整个原子弹的核心机构的话，那也太肤浅了。“盘古计划”本身是一整套的计划，从原子弹的原理，设计，制造，到投掷，几乎设计到了每一个环节，是一套完整的军事计划。同时，重水反应堆只是该计划的一个核心，除此之外，在基地的最下面几层还安装了十多万台离心机，另外还有一个爆炸实验室。可以说，这些机构都是“盘古计划”的重要组成部分。
在“盘古计划”才提出来的时候，大部分的科学家都认为铀235是唯一可以用来制造原子弹的原料。而在建立了重水反应堆之后，科学家才发现，钚239实际上也是用来制造原子弹的理想材料，而且其利用效率应该比铀235还要高，也就是说，用钚239制造原子弹应该更为理想。可是，钚239在自然界中是不存在的，只能在重水反应堆里产生，即铀238在受到中子轰击之后发生质变，最后得到的产物就是钚239。
为了保证能够尽快制造出原子弹，帝国的科学家采用了两手并举的办法，一是大量生产离心机，用以提纯铀235，另外就是利用重水反应堆生产钚239。当时，除了谈仁皓所到达的这个试验基地之外，帝国还另外建造了四座重水反应堆，为了保险期间，这四座重水反应堆都是分散的，没有集中到一起。
这里就不得不提到高速离心机。因为铀235在铀元素的同位素中所占到的比重是想当小的，而且其化学性质与铀238几乎完全一样，也就是说，无法通过化学的方式进行分离。当时科学家找到的唯一办法就是利用两种同位素的质量差，用高速离心机来分离这两种元素，准确的说，是这两种元素的化合物。而离心机的工作效率并不高，而且需要经过多道，甚至是上百次分离之后，才能够得到纯度为80％左右的铀235，而要达到原子弹的标准，其纯度必须要在95％以上（实际上这仍然不够）。因此，通过离心机来提取高纯度的铀235的效率是相当低的，就算当时有几万台离心机在不停的工作，也需要至少一年的时间才能够得到制造一枚原子弹所需要的核原料。也就是说，如果用铀235作为原子弹的核原料的话，其工业生产效率就直接影响到了原子弹的生产规模，这就迫使科学家转为用钚239来制造原子弹。
原子弹的设计也相当关键，其中最重要的就是起爆部分。
原子弹的爆炸原理其实并不复杂，简单的说，就是链式核反应。铀235原子核在受到中子轰击的时候，会分裂成为两个，或者是多个原子核，同时释放出两个，以及两个以上的中子，这些中子再轰击其他的铀235原子核，产生链式核反应。而在此分裂的过程中，铀235原子核的质量会减少，根据爱因斯坦提出的相对论，即能量等于物质质量与光速平方的乘积，损失的质量就全部转发为了光能，热能，辐射能等种种能量，从而产生巨大的破坏效果。
在这个原理上，最重要的就是要让链式反应持续的进行下去，而不能中断，这样才能够使原子弹起爆成功。实际上，正个反应过程相当快，几乎就是一瞬间的事情，持续时间用毫秒，纳秒计算。而要保证链式反应完成，就必须要使核物质的数量达到一定的限度，这就是“临界质量”。只要达到或者是超过了临界质量，原子弹才能够成功引爆，如果达不到临界质量，就不会发生核爆炸，或者是爆炸威力降低很多，达不到设计要求。
准确的说，临界质量实际上是一个相对数，即质量与核反应材料的密度有直接关系。这正是引爆原子弹的关键技术，科学家在这上面花了很长的时间进行理论研究。而且，最终找到了两种比较可靠的引爆方式，一种叫“枪式”，另外一种叫“内爆式”。而这两种引爆方式都还没有进行过任何的试验，仍然停留在理论研究的基础之上，当然，在第一枚原子弹真正引爆之前，谁也不知道这些理论到底能不能变成事实！

第十二章　万事俱备

“照你的意思说，不能像普通炸弹那样，用雷管引爆？”
“引爆装置就是原子弹的雷管，当然里面装的并不是雷汞。”
谈仁皓朝四周看了一下，这个爆炸实验室非常大，空间也很高，看样子，在怎么引爆原子弹的问题上，科学家还真是费了不少的力气。
“那么，你提到的那两种引爆方式有什么区别呢？”杜兴也很是好奇，本来他只有听的权利，没有提问的权利。
“你说的是‘枪式’与‘内爆式’？”
谈仁皓转过了头来，他也很好奇。
“其实，这两种引爆方式……”
总体来说，“枪式”引爆法的原理是最为简单的，即首先将两块核原料分开，每一块的质量都低于临界质量，其中一块固定，另外一块可以活动，并且在活动的一块后面安装高能炸药。在需要引爆原子弹的时候，就直接引爆炸药，将活动的核材料射向固定的那一块，两块核材料融合后，其质量就超过了临界质量，随即引发链式反应，发生核爆炸。
“内爆式”引爆法的原理就要稍微复杂一点，准确的说，是制造难度要高得多。其基本原理就是利用炸药爆炸时产生的压力，将一块没有达到临界质量的核材料进行高度压缩，使其密度迅速提高，迅速超过临界质量，随即引发链式反应，发生核爆炸。
总体而言，“枪式”原理的制造难度并不大，对制造工艺的要求也不是很高，比较容易实现。可是其主要问题是对核材料的利用率并不高，至少都需要20公斤的铀235才能制造一枚原子弹，而这需要几万台离心机工作一年以上的时间。相反，“内爆式”对高能炸药的爆炸时间一致性的要求相当高，必须要将环绕在核材料外的高能炸药分成许多小块，每一块的安装位置都要有严格的要求，而且引爆时间上也有着严格的要求，甚至对连接炸药用的电线的长度都是有严格要求的。而其优点就是对核材料的利用效率高，纯理论计算，6公斤钚239就可以做成一枚原子弹了，而实际使用量也不会比20公斤多，大概在8到12公斤之间。另外，“内爆式”还可以控制原子弹的当量，也就是威力，这是比较重要的。
“那我们现在的研究工作进展得怎么样了呢？”听完了潘泽康的介绍，谈仁皓心里也有数了，很明显，仅仅只有核理论是不够的。
“‘枪式’这边基本上已经没有问题了，我们做过几次模拟实验，都比较成功。只是现在‘内爆式’这边还有点问题，主要就是炸药的起爆时间没有掌握好，正在抓紧研究。”潘泽康一边说着，一边朝门外走去，“我们的第一枚原子弹将采用‘枪式’引爆法，这主要是为了保险，如果各方面进展顺利，那么第二枚原子弹就将采用‘内爆式’。现在我们到下面的离心机房看看。”
还没有走进离心机房，谈仁皓就被那巨大的噪音给震住了。高速离心机的旋转速度是相当惊人的，根据潘泽康介绍，这些离心机的寿命都很短，有的工作几个小时就会出故障，而且其耗电量非常惊人，几万台离心机一起工作的话，其需要的电能相当于一座20万人口的中等城市。为此，还专门在几十公里外建了一座燃油发电站呢。而当时帝国大部分的发电站都是烧煤的，或者是水力发电站，恐怕也只有在“盘古计划”中才会不惜工本的用燃油来发电吧。
离心机房对谈仁皓没有太大的吸引力，毕竟那些离心机的样子都差不多，而且只是规模很庞大而已，更让谈仁皓受不了的是其产生的巨大噪音，听着很让人心烦。
“现在，我带你们去看看原子弹的模型。”
“你们不是造出真的原子弹了吗？”
“那只是实验装置，等下我也会带你们去看的，而真正的原子弹现在还在制造之中。”
谈仁皓跟着潘泽康进了电梯，很快他们就到了上面放着原子弹模型的房间里。这个方面里一共摆设了三个模型。
第一个模型是试验装置的缩小模型，从外观上看，根本就不是一个炸弹，有点像是一个巨大的木制酒桶，而且因为只是用来实验的，所以外面没有装弹体，电线这些都是直接暴露在外面的。
“明天我们要实验的就是这个爆炸装置。”
“明天？”谈仁皓惊讶的看了潘泽康一眼。
“对啊，明天下午，不然我也不会急着赶回来，好不容易去了趟莫斯科，进了克里姆林宫，我连里面是个什么样子都还没有搞清楚呢。”
“那下次有机会我带你去。”谈仁皓笑了起来，看样子，杜兴招待客人的时候并不是很积极。
“再说吧，而且什么时候能够离开这里，我还不知道呢。”潘泽康转移了话题，“这只是一个爆炸模型，而且一百比一的微缩模型，真正的要大得多。”
谈仁皓又是一阵惊讶，这模型本身就不小了，比得上一枚250公斤的航空炸弹呢，如果只是个百分之一的微缩模型的话，那么真正的爆炸装置就要大得多，而且不是任何轰炸机可以携带的，也难怪叫实验爆炸装置，根本就不具备实战能力。
“这是我们现在正在制造的原子弹的模型，大概就这个样子。”
谈仁皓的目光落到了第二个模型上。这个模型就有好几米长，看样子，应该是原尺寸模型。其外观很像是普通的炸弹，只是大得多而已。弹体是圆柱形的，弹头扁平，弹尾上有几片用来保持稳定的弹翼，而且在最后面还有一个盘装的物体，谈仁皓思考了一下，认出这是用来装减速伞的。看样子，原子弹只能由轰炸机在高空投掷，而且还需要用减速伞来控制下落的速度。
实际上，当时科学家设计的第一枚原子弹在实验爆炸之前是很不成熟的，因为所有的设计都是建立在理论基础之上，根本就没有实验数据可以借鉴。
不说别的，当时帝国科学家对原子弹爆炸后产生的能量将以什么样的形势产生左右，以及各种能量在爆炸当量中所占的比重是多少，这都没有一个肯定的说法，主要是不同的科学家，根据不同的数学模型计算出的结果是完全不一样的。而原子弹的作用方式就直接决定了最佳爆炸高度。比如，光能与辐射能占爆炸大量的大部分的话，那么就应该提高爆炸高度，这样破坏效果肯定要好得多。相反，如果是内能，以及产生的冲击波占爆炸当量的大部分的话，那就应该降低引爆高度。
归根结底，都是因为当时没有任何的实验数据，而仅仅只建立在理论计算基础上的结果是没有多少说服力的。在实验爆炸装置引爆之前，至少有好几十种原子弹的设计方式，而在实验装置引爆之后，当科学家们拿到了大量的实测数据之后，就只剩下了几种设计方式，最终保留下来的就那么两三种。
也就是说，当时谈仁皓所看到的，实际上只是一个不成熟的原子弹设计方案。虽然该方案当时被认为是最可行的，而且后来实际上制造的第一枚原子弹就采用的是这个方案，可是真正造出来的原子弹与这个模型的差别还的挺大的。特别是其内部结构方面的差别相当大，几乎有一半的理论设计被推翻。
“时间也不早了，你们早点休息，我会在中午来叫你们的，试验订在明天下午三点。”
“没有别的地方可以参观了？”谈仁皓朝最后一个只弄出了一半的模型看了一眼。
“那个还没有完成，现在主要就是缺少实际的数据。”潘泽康耸了下肩膀，“如果你们有兴趣的话，可以到我的卧室去参观一下，其实这里的所有生活房间的布局都大同小异。”
“这个就没有必要了。”谈仁皓笑了起来，“也好，那我们就先回去休息，明天再见。”
谈仁皓根本就睡不着，他在飞机上就睡了好几个小时，而想到明天世界上第一枚原子弹，准确的说，是第一枚核爆炸装置就要被引爆了，他哪能睡得着