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第七十四章 链式反应和临界体积(第1页)

引爆核武器的技术要求,非常高。

为了澄清引爆的细节问题,必须要引入链式反应和临界体积的概念。

我们通常讲的炸弹爆炸,指的一般都是化学反应,也就是分子间的化学变化,通过分子键的断裂与结合,所进行的化学能转变成为热能和机械能的过程。这个过程可以很缓慢:比如自热方便面,利用内置的加热带可以把泡面加热;也可以很剧烈:比如常见的打火机点燃,就是一种剧烈的氧化还原反应;当然,也可以更加剧烈:比如在密闭环境下发生,反应速度更快,这就是我们通常说的爆炸。

从最古老的黑火药,到上世纪的T*N*T,再到现在所谓的各种高爆炸药,以及最新式的各种特殊炸弹……虽然爆炸强度,杀伤力,控制能力有了天翻地覆的变化,但都是化学反应,都是分子键的断裂与结合所导致的能量释放过程。

他们没有本质上的不同,不会从原子结构上改变物质。

就好像氢气和氧气燃烧之后会生成水;水在电解之后也会生成氢气和氧气。化学反应的特点是可逆,只是需要能量的有多有少。

化学反应就是如此。

但是核反应则不同。

核反应是一种物理变化。

在核反应这种变化当中,原子的种类将发生改变。

比如核裂变反应,微观上讲,“铀+中子=钡+氪+中子*2+巨大能量”。而铀元素也就变成了钡元素和氪元素(钡元素,就是你做胃肠道检查的时候医生让你喝的那个满嘴渣子的东西,那玩意叫硫酸钡,通过硫酸钡可以看清你的肠子发生了什么病变;而氪这个东西,是惰性气体,不与任何元素发生反应,但是广泛用在霓虹灯当中,你在马路上看到的各种五颜六色的灯管里,就有这个东西,是发光二极管中阴极射线击打在惰性气体元素上产生的特有反应,当然了,还有一个“超人”来自氪星球,这个你们肯定知道)

接着说核裂变产生的能量,这个巨大能量到底有多大呢?我们可以用爱因斯坦发现的著名的质能公式E=MC^2来算一下。

好吧,虽然霍金曾经说,每在书中写一个公式,书的订阅都要减半,而我现在已经写了一个核裂变反应方程式和一个质能转换方程式,所以似乎订阅量要减到四分之一?

希望霍金的这个“公式+1,订阅减半”的公式能被我推翻,但心情还是很忐忑呜呜呜。额……说到哪了?继续算公式算能量。而且这个东西真的不好算啊,你们要相信我一定不是水字数,没有作家会用算这个东西水字数的!真的很难算的!很麻烦的!

嗯,还是算出来了,经过一些列特别麻烦的单位变换,算出这个巨大能量是4.3*10^6电子伏特。

那么如何直观的理解电子伏特这个概念呢?电子伏特指的就是一个电子经过1伏特的电位差加速之后所获得的动能……好了我不解释了。我知道你们都不会看这个的。我还是说人话。

总之这个能量是十分巨大的。

这是一句人话,也是一句废话。

咳咳,那么这个能量巨大到什么程度呢?

比如想提供一个城市的发电量,比如每天需要烧2000吨煤,那么如果换成烧核燃料,只需要一千克就足够了。

也就是说,核燃料和普通化石燃料的能量释放比率,达到了惊人的2000000:1!

Ok。

发现了这个震惊事实的科学家们,没错,主要说的就是发现上面那两个公式的科学家们,比如爱因斯坦呀、费米呀、奥本海默呀你们经常听的这些科学家,决定用这种超高的能量释放比率来制造炸弹。

如果是温和的反应,那就是核电站。

如果是剧烈的反应,那就是核爆炸了。

中间的差别,是什么呢?

换句话说,怎样确定一个核反应是温和的,还是剧烈的呢?

这下,就要说到我们本章的题目:链式反应和临界体积。

回到我们上面的那个公式,我们可以看到,这个公式当中左边是有一个中子的。而等式的右边呢,有两个中子!(回到上面看公式!)

给一个,蹦出俩!

这很恐怖的!

想象一下,这大概类似于你在一个与世隔绝的孤岛上放了一对兔子(一只雌的一只雄的),然后过了十年,再来到岛上去看。你会发现岛上全是兔子了!他们通过近亲结婚和***,产生了无数的兔子,一个生俩俩生四个四个生八个……

于是,链式反应发生了。

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