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李察出现在伊甸园天坑底部的法术试验场。
这已经是核武器制作开始后的第七天了。
经过一周的时间,他完成了核武器制作的前四道重要工序,以及后面的不少繁琐工序,把进度推进到了百分之六十的程度,还剩百分之四十的进度,等待被完成。
而现在,他要做的,就是百分之四十进度中,比较重要的一步——核武器起爆炸药的实验。
之前说过,像原子弹这种核武器,是由引爆控制系统、高能炸药、反射层、含有核装料的核部件、中子源及弹壳所组成的。
而其中的高能炸药,是推动、压缩反射层以及核装料的能量来源。换句话说,就是高爆炸药,把之前制造出来的“水晶之心”金属铀构件猛地积压在一起,达到超临界态,然后引发核爆炸。
如果是枪式原子弹,高能炸药的设置极其简单,只要能炸就行。
但是为了避免浪费,节约来之不易的铀235核原料,李察制造的原子弹不是枪式的,而是内爆式的。
这就要求,高爆炸药不但能炸,而且还要炸的符合标准。
怎么叫符合标准?
一般来说,内爆式的高爆炸药,是以几十块、上百块,排列成一个椭圆的形状安装在核武器内部,看上去就像是一条珍珠项链。
而为了让金属铀构件能够被最大程度的挤压,就必须保证这条“珍珠项链”上的每颗“珍珠(炸药块)”,都能一同引爆,然后把爆炸的冲击力量通过铼钨合金构件的传导,在同一瞬间作用在金属铀构件上。
最重要的就是同时。
必须要同时。
误差不能超过一微妙,也就是百万分之一秒。
因为炸药爆炸的速度是很快的。
雷酸汞这种低等级炸药,爆速都能达到每秒钟数千米的级别,而像“黑索金”、“太安”、“奥克托今”这种高级炸药,爆速能接近每秒一万米。
“CL-20六硝基六氮杂异伍兹烷”、“DNAF(4,4-二硝基-3,3-氧化偶氮呋咱)”等怪物,爆速直接超过每秒万米的大关,再往上还有五唑阴离子盐、金属氢等究极爆炸物存在①。
即便把炸药爆速控制在每秒八千米,一微秒的差距也有八毫米,接近一厘米。
这距离,放在别处没什么,但在核武器中,就是致命的了,所以必须要同时引爆。
而仅仅同时引爆炸药,还只是一个开始。
要知道,爆炸的传播、威力的释放,是从一个点扩展到一个球。哪怕真的能保证所有炸药同时引爆,也是用无数个“球形压力面”去挤压金属铀构件。
就像是用无数个吹起来的篮球,去挤压一个硕大的生面团一样,不可能保证生面团表面不出现凹陷。
有凹陷,就有缺陷。
所以,哪怕真的把所有炸药的引爆时间误差,严格控制在一微秒以内,还是无法达到内爆式原子弹设计要求。
按照内爆式原子弹的设计要求,必须让球面压力变成平面压力,用平面去挤压金属铀构件,这样才能把金属铀构件挤压的足够紧密,才能达到更高的超临界状态,更大数量的利用来之不易的核原料。
可是,一个球面怎么变成平面?
炸药可不会听话,不会外人说怎么传播就怎么传播,它只会忠实的按照物理规则去释放威力。
两点之间,线段最短。
只要是在经典力学框架下不考虑空间的扭曲,那么按照最短路径定律,从一个点向着四周传递威力,最终形成的就是一个球面。
永远都是一个球。
球!
为了解决这个球,只有一个办法,那就是使用复合炸药块。
对,复合炸药块。
复合炸药块,顾名思义,是用多种不同的炸药组成。
众所共知,炸药的种类不同,爆速不同,那么完全可以这么设计炸药块:中间是低速炸药,外面是中速炸药、最外面是高速炸药。
当炸药引爆时,低速炸药会传播的慢,中速炸药其次,高速炸药很快。这样本来是球形扩散的压力面,就会出现一定程度的凹陷,在某个特定方向上就形成了平面。
实际操作的话,还可以进行一定的优化。
比如只需要两种不同爆速的炸药,在每个爆炸分区,调整低速炸药和高速炸药的比例,便能控制炸药传播速度。
举一个例子:比如高速炸药的爆速是3,低速炸药的爆速是1。在中间炸药分区,制作一个炸药柱,上部三分之一填充低速炸药,下部三分之二填充高速炸药,这样整个炸药柱的速度,就会平衡成2。
而外围炸药分区,制作的炸药柱,可以上部六分之一填充低速炸药,下部六分之五填充低速炸药,这样整个炸药柱的速度会平衡成2.7左右,和中心炸药分区形成差别,最后产生压力平面。
李察现在做的,就是用不同的炸药、调整不同的配比,来测试那些炸药种类最稳定,那些炸药比值能达到要求。
李察站在法术研究场,从空间铁指环中取出一个个炸药柱,围绕着一个拳头大小的测试靶子开始认真的排列。
排列完成,果断引爆。
“轰轰轰!”
法术试验场中,爆炸声不断响起,李察持续的测试着。
不得不说,为了找到最合适的核武器引爆炸药数值,需要很繁琐的测试。而且,每一次测试都要求不能有丝毫的误差。
因为在炸药的高爆速下,每一个误差都会千百倍的放大,导致功亏一篑。
好在,有着数学的指导,能提前排除掉百分之九十九以上的错误选项,只需要对计算正确的那些进行反复测试、找到最优解就行了。
“轰轰轰!”
时间不断流逝。
……
转眼,又是三天过去。
三天的时间,李察在法术试验场进行了几十次、上百次的爆炸测试,终于解决了起爆炸药的问题,确定了什么样的复合起爆炸药最合适,并制作出来足够多的数量来。
换句话说,三天的时间,向着核武器完全制造成功推进了一大步。
……
注①:关于炸药爆速的知识,详情参照本书第386章“五唑阴离子盐”。
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