这些学者们都在工作服外面套上了一层厚重的铅制围裙。
这种物理上的沉重负荷,让每一次移动和转身都变得异常艰难。
大西北目前还没有发明出电子计算机。所有的复杂物理方程解算,完全依赖于人脑和机械。
办公桌上,放置着一排排沉重的布伦斯维加机械手摇计算机。这些由黄铜齿轮和数字拨鼓组成的精密机器,是大西北仿制德国技术的产物。
理论部的任务,是设计出一套完美起爆的枪式核装置。
核裂变的物理原理是,当一块裂变材料的质量超过其临界质量时,内部产生的中子数量将大于逃逸的中子数量,链式反应将以指数级暴增,瞬间释放出庞大的能量。
但如果只是简单地将两块次临界的铀-235拼在一起,在它们完全接触之前,反应产生的热量和膨胀力就会将它们炸开,导致绝大部分核材料无法参与裂变,这种现象被称为过早点火或哑炮。
枪式设计的物理逻辑简单粗暴:利用一段类似火炮身管的钢管,在内部用常规高能炸药将一块次临界的铀-235子弹,以极高的速度射向另一块次临界的铀-235靶标。通过高速物理撞击,在微秒级别的时间内形成超临界质量,确保链式反应的充分进行。
但这其中的每一个物理参数,都需要精确到令人发指的地步。
大厅内,机械计算机的摇把被不断转动,发出连绵不绝的“咔啦咔啦”齿轮咬合声。由于长时间的高强度使用,许多摇把上的金属镀层已经被磨得锃亮。
数学家们的手指上沾满了铅笔的石墨粉末。
“第四组参数。关于铀-235对快中子的吸收截面数据代入运输方程。”一名戴着厚底眼镜的物理学家,擦了擦额头上的汗水,大声报出一组数据。
旁边的几名计算员立刻在机械计算机上拨动数字轮,飞速摇动摇把进行乘除运算。
为了减少宝贵的铀-235的用量,并提高爆炸的当量,工程师们在铀靶标的外部,设计了一层厚重的中子反射层。
当核裂变发生时,大量的高能中子会向外逃逸。反射层的作用,就是利用自身高密度的原子核,将这些逃逸的中子像台球一样反弹回核装药内部,继续参与链式反应。
同时,这层坚硬的反射层,还能在爆炸的瞬间提供物理惯性约束,将核材料多包裹哪怕零点几微秒的时间,让更多的铀原子发生裂变。
“反射层厚度设定为十厘米。”
“代
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