第一千一百九十一章 稀有元素-《放开那个女巫》


    第(3/3)页

    “那些单独放置的颗粒?”阿琪玛很快反应过来。

    “不完全是,但至少猜对了一半。”

    天然铀矿的成分十分复杂,除了铀的化合物外,还通常伴生有众多放射物质,它们大多是衰变后的次级产物,有的已完全失去放射性,成为了稳定体,而有的仍处于漫长衰变的路上。尽管放射族在修建诅咒神庙时对矿石进行过初步的提炼,但基本成分仍大致相同——这一点可以从露西亚的提炼结果看出来。

    其中含量最多的是铀238,虽然做不成武器,不过却能被祭典魔方识别,效能几乎和铀235没区别,因此统统送到了北坡山后院。

    其次是铀235,纯度达到九成以上就可以视作武器级,自然界含量极低,只占到天然铀元素中的1%,所以想走“璀璨的放射”路线首先遇到的第一个难关便是提炼,而这也是大多数人跨不过去的一道坎。

    但它并不是最稀少的——后续的衰变产物如钍、镭、氡、钋,理论上来说一个赛一个稀有,而罗兰所需要的,正是天然存在的钋210,后者也是钋家族中最为普遍的一种同位素。

    作为九年义务教育培养出来的祖国花朵,罗兰对镭和钋这两种元素可谓耳熟能详,课本里反复提到的居里夫人,便是因为发现了它们而留名史册。尽管由于钋210的半衰期只有百余天,加上其含量低得令人发指,以至于居里夫人的多次提取都已失败而告终,但她依然从矿石溶解液所展现出来的强大放射性上,指出了它的存在。

    而无论是镭还是钋,都能用于制造中子源——这也关系到璀璨放射的第二个难关:引爆。

    初代核武器的原理十分简单,甚至简单到一句话就能概括:核素裂变释放能量。具体到铀身上,便是铀235在接受一个中子后,会被激发成不稳定的铀236,接着分裂成两个更轻的核素和更多自由中子,这之间的质量差,便转化成了能量。

    显然,被释放出来的中子又会撞击到其他核素,如此循环下去,即是链式反应,同时迸发的巨大能量则和爆炸无异。

    不过放到微观世界里,原子核之间的间隙犹如天渊——正如课本上写的那样,把原子视作足球场的话,那么原子核只是上面的一只蚂蚁。如果运气不好,中子很快就会飞出界外,反应亦会停止。想要确保每一只蚂蚁都被撞中,显然就得在其外围堆砌上足够多的球场,以确保中子无论飞向哪个方向,都有一只蚂蚁横在它的路径上。

    反映到宏观世界,显而易见的便是「质量」和「形状」。

    事实上,临界质量并不是一个固定的数值,就好比排成一条直线的球场显然在被撞几率上不如堆叠起来的球场。具体结果需要根据其形状进行大量计算,罗兰还听过一段因某人算错数据而导致战争失败的逸闻。当然身为站在巨人肩膀上的后来者,他自然不必从头做起,无数试验证明,物体为球型时,临界质量最小,而铀235是五十二公斤。

    他将每个铅盒中的铀元素存量限定在一公斤内,已算是足够谨慎的做法。

    但正所谓临界质量并不固定,如果能极大缩小球场的面积,或是为核素提供足够多的额外中子,那么其临界值将会大幅下降。前者便是内爆弹的原理——引爆炸药布置在弹体外围,爆炸时瞬间将反应物挤压到一处,令其密度陡增,从而超过临界。对于无冬城现有技术而言,无论是计算不规则单体的临界质量,还是精确控制炸药向心引爆,都具有太多的难点,因此罗兰将目光放到了后者上——

    利用中子源,来确保裂变反应的持续进行。


    第(3/3)页