从四合院拯救通天教主第148章 科普原子弹

一下飞机童傲天便被一队士兵恭敬地护送着坐上汽车快速驶离了机场。

看着这一幕在场的其他留学生们心中都充满了疑惑不过大家也在心底隐隐有了一些猜测。

随后众多留学生们相互道别。

那些家在本地的便直接回家与亲人团聚；而没有家在附近的则返回了学校。

与此同时童傲天已经被带到了办公厅的一间会议室中。

此时的会议室里坐满了国内顶尖的物理学家还有几位来自最上层的领导。

童傲天刚一走进会议室为首的那位领导便带头鼓起了掌这热烈的场面让童傲天一时有些不好意思脸上微微泛起了红晕。

过了好一会儿掌声才渐渐停止。

大领导微笑着开口说道：“听说童傲天同学已经掌握了原子弹的制造技术能不能给大家详细讲讲呢？” 童傲天一听顿时来了精神。

一涉及到自己的专业领域他还是相当自信的。

这份自信很大程度上来自于秦峰传输给他的库尔恰托夫的知识。

童傲天清了清嗓子开始讲解起来：“大家都知道原子弹的主要原料是从铀矿石中提炼出来的金属铀。

而在原子弹制造中能够使用的是铀 - 235。

然而在铀矿中99.3% 都是铀 - 238所以铀 - 235 极为稀少。

于是科学家们转变了思路那就是利用中子俘获原理让铀 - 238 吸收一个中子从而形成铀 - 239。

铀 - 239 是一种不稳定的同位素它会通过贝塔衰变将一个中子转变为质子并释放出一个电子进而形成镎 - 239。

同样镎 - 239 也是不稳定的同位素它也需要进行贝塔衰变同样是一个中子转变为质子并释放出一个电子最终衰变成钚 - 239…… ” 众人都聚精会神地听着不时点头表示理解。

童傲天继续侃侃而谈：“到这里我们得到的钚 - 239 是一种相对非常稳定的同位素。

接下来就不得不说到原子弹的原理究竟是什么了。

原子弹的核心原理是链式核裂变反应。

简单来说当一个自由中子去撞击一个钚 - 239 原子核时钚 - 239 原子核会发生分裂裂变成氙和锆两个原子核并且在这个过程中会释放出两到三个自由中子这个过程就是核裂变。

然后这些新产生的自由中子会继续去撞击其他的钚 - 239 原子核。

如此一来就形成了一种不断延续的反应过程也就是我们所说的链式核裂变。

不过值得注意的是这种链式核裂变反应需要达到临界状态这就需要压缩到一个极小的空间内才能够有效地完成。

因为只有在这样相对狭小的空间里中子才更有可能准确地撞击到其他的钚 - 239 原子核从而维持链式反应的持续进行最终释放出巨大的能量这也就是原子弹能够产生强大破坏力的根源所在。

” 童傲天接着说道：“那我们接下来就详细讲讲如何释放出大量的自由中子来引发链式核裂变反应。

我们以美国在长崎投放的‘胖子’原子弹为例。

‘胖子’原子弹的中心部位是一个直径约两厘米的中子发生器。

在这个中子发生器的最核心位置是一颗由铍元素铸成的小球。

它的外围包裹着一层呈海胆形状、由钋元素制成的装置。

然后又用铍元素将这个钋元素装置完全包裹起来从而形成了一个中子诱发器。

之所以这样设计是因为钋元素能够释放出大量的阿尔法粒子而铍元素在吸收这些阿尔法粒子之后能够释放出大量的自由中子。

这些自由中子会与周围的原子核发生核裂变反应。

而在这个中子诱发器的外层则是一个由钚 - 239 制成的圆球其总重量达到了 6.19 公斤。

当原子弹启动时首先是中子诱发器开始工作钋元素释放的阿尔法粒子被铍元素吸收进而产生大量自由中子。

这些自由中子撞击外层的钚 - 239 圆球中的钚 - 239 原子核引发核裂变使得钚 - 239 原子核分裂并释放出更多的自由中子和能量这些新产生的自由中子又会去撞击其他的钚 - 239 原子核如此循环往复形成持续的链式核裂变反应。

值得一提的是由钚 - 239 制成的圆球外层又被一个更大的由铀 - 238 制成的外壳所包裹。

这个铀 - 238 外壳的作用至关重要它能够将在核裂变反应过程中逃逸出来的中子反射回去让这些中子继续参与链式反应这样可以有效地提高中子的利用率使得链式核裂变反应更加充分地进行从而保证原子弹能够释放出足够强大的能量。

此外铀 - 238 的外壳则被富含硼元素的丙烯酸所包裹。

硼元素对中子具有很强的吸收能力这层富含硼元素的丙烯酸能够有效地吸收那些游离的中子避免它们在不适当的时候引发不必要的核反应从而防止提前爆炸的情况发生保障了原子弹在运输、储存等过程中的安全性。

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