郭佬一臉好奇的問道:“林院長,什么是內(nèi)爆式?”
林天簡單的介紹道:“核彈爆炸的關(guān)鍵,是讓核材料在瞬間聚集到‘臨界質(zhì)量’?!?/p>
能引發(fā)持續(xù)核裂變的最小質(zhì)量。
“常見方式有兩種,槍式和內(nèi)爆法?!?/p>
林天一邊說一邊在黑板上書寫著:“這槍式核彈,說白了就像是‘用子彈打靶’一樣觸發(fā)爆炸。”
“它的原理也很簡單:把核材料分成兩部分,每部分都不到‘臨界質(zhì)量’?!?/p>
單獨放著不會炸。
“其中一部分做成‘子彈’,用常規(guī)炸藥,比如TNT……”
“猛地往前推,像開槍一樣,讓它高速撞向另一部分‘靶體’?!?/p>
“兩部分合在一起,瞬間超過臨界質(zhì)量,核裂變連鎖反應(yīng)就炸了?!?/p>
“我們可以簡單理解:就好像把一根不夠長的‘火柴’掰成兩段,單獨劃不著,用勁兒把兩段懟成一根完整的,再劃就著了?!?/p>
這比喻太通俗易懂了。
林天形象在黑板上把槍式爆炸的方式給演義出來。
郭佬聽完目瞪口呆。
這可是鷹醬和毛熊拽在手里的核心技術(shù)。
林天三兩句話就說錯來了?
太牛了。
林天繼續(xù)說道:“這槍式核爆的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)特別簡單,容易造,不用太復(fù)雜的技術(shù)?!?/p>
“可靠性也高,只要‘子彈’能撞上‘靶體’,基本就能炸。”
既然這樣,為啥不做槍式核爆呢?
郭佬還沒來得及開口。
林天繼續(xù)說道:“但它也有缺點,首先就是浪費核材料?!?/p>
“兩部分碰撞時,會有一小部分核材料還沒來得及裂變,就被爆炸的沖擊波吹散了。”
相當于“火柴沒燒完就斷了”。
“核材料利用率很低,就好像鷹醬投放在小鬼子頭上的‘小男孩”核彈?!?/p>
“我估計鈾的利用率不到2%?!?/p>
所以,并不是“小男孩”的核爆炸威力小,而是鈾235的利用率太低了。
這也就是為什么后面龍國、毛熊、鷹醬造的核彈,通常會拿“小男孩”比較,比如說,威力是“小男孩”幾倍。
其實并不是說造的核彈有多厲害。
從廣義上來說,只是在鈾的利用上更高了。
“而且,槍式只能用鈾-235,钚-239性子太‘急’?!?/p>
“兩部分還沒完全撞合,就會提前觸發(fā)裂變,導(dǎo)致‘炸不徹底’,所以槍式只能用鈾?!?/p>
郭佬點了點頭,一副長知識的表情。
林天繼續(xù)說道:“第二種方式就是內(nèi)爆法,說白了就像‘用手捏皮球’一樣壓縮核材料?!?/p>
“它的原理很簡單:就是把核材料做成一個‘小球’?!?/p>
“當然,這個小球本身也不到臨界質(zhì)量?!?/p>
“然后在‘小球’周圍裹滿一層常規(guī)炸藥。”
“讓這些炸藥同時爆炸,產(chǎn)生均勻的向內(nèi)壓力,像無數(shù)只手一起使勁捏皮球,把核材料小球壓縮得又小又密?!?/p>
“壓縮后,核材料的密度大幅提升,相當于‘在更小的空間里攢夠了臨界質(zhì)量’,核裂變連鎖反應(yīng)就炸了?!?/p>
“我們可以簡單理解就像把一團‘松散的火藥’捏成一個緊實的‘火藥球’,密度夠了,一點就炸得更猛。”
郭佬聽得十分認知,并且,還拿出了隨身攜帶的筆和紙記錄起來。
“它的優(yōu)點是讓核材料利用率更高?!?/p>
“因為在壓縮過程能讓核材料更充分地參與裂變?!?/p>
“比如‘胖子’核彈,钚利用率約17%?!?/p>
“同樣重量的核材料,炸得更狠。”
“這種爆炸方式既能用鈾-235,也能用钚-239?!?/p>
“不過,钚更難提純,但內(nèi)爆法能解決它‘性子急’的特性問題?!?/p>
郭佬:“那它有什么缺點呢?”
林天:“技術(shù)難度高……內(nèi)爆式必須讓周圍的常規(guī)炸藥‘絕對同時爆炸’?!?/p>
“差幾微秒都不行。”
“不然壓力不均勻,核材料會被壓扁,炸不響或炸不徹底?!?/p>
“而且,它對炸藥布局、引爆要求極高?!?/p>
“所以,它的結(jié)構(gòu)更復(fù)雜,需要精準設(shè)計炸藥形狀、起爆裝置等等?!?/p>
“比槍式的‘一根管子+子彈’復(fù)雜得多?!?/p>
一句話總結(jié)區(qū)別,槍式是“把兩部分核材料‘撞’到一起湊夠質(zhì)量”。
簡單但浪費材料。
內(nèi)爆法是“把一團核材料‘捏’緊,靠密度提升湊夠質(zhì)量”,復(fù)雜但效率高、適用材料多。
郭佬聽完后不由倒吸了一口涼氣,腦子都快炸了。
知識點太多了。
一時之間無法吸收。
臉上露出不可思議的表情,目光從未離開過林天。
那眼神滿是崇拜和敬佩之色。
敢情他這個“專家”在林天面前就是個學生。
“哈哈,長知識了!”
“林天你這是給我上了一堂生動的核彈物理課。”
“受益匪淺??!”
“不過,林天,我有一個問題很好奇:既然槍式簡單粗暴,內(nèi)爆復(fù)制多變,那我們?yōu)楹伪茌p就重?”
林天:“因為,內(nèi)爆式核彈可以讓核彈小型化?!?/p>
小型化?
郭佬再次豎起耳朵。
槍式核彈是通過炸藥爆炸沖擊波將一塊核材料推向另一塊,使其達到超臨界狀態(tài)引發(fā)核裂變。
但這種方式存在核材料利用率低、武器體積大等缺點,不利于小型化。
而內(nèi)爆式核彈是利用炸藥爆炸產(chǎn)生的聚心爆轟波向內(nèi)壓縮核材料。
使其達到臨界質(zhì)量,其核材料利用率高,且球形的核材料構(gòu)型更有利于減小體積。
現(xiàn)代小型化核彈多采用內(nèi)爆式設(shè)計。
就好像后世的龍國首顆原子彈“596”就采用了內(nèi)爆式結(jié)構(gòu)。
實現(xiàn)了較高的核裝藥利用率,為后續(xù)核彈小型化奠定了基礎(chǔ)。
此外,鷹醬的W76核彈則是結(jié)合了槍式和內(nèi)爆式兩者特點。
通過特定的爆轟波路徑設(shè)計,使核彈核心更小更輕,也是小型化核彈的一種實現(xiàn)方式。
內(nèi)爆式可是未來核武器的發(fā)展方向。
所以,林天才會選擇內(nèi)爆式,為以后定下基礎(chǔ)。
郭佬還有一個疑惑:“林天,這核彈小型化的作用是什么?”
“核彈一旦實現(xiàn)小型化,我們便可以把它與導(dǎo)彈結(jié)合……”
此話一出。
郭佬徹底不淡定了。
……