第七十四章 链式反应和临界体积

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。

原子核级别的链式反应，和兔子不同的地方在于，速度更快。1变2，2变4，4变8的速度达到了飞秒级别（10^-15秒），很多铀原子堆放在一起，只要环境中随随便便过来一个中子，或者给出一个固定的中子源比如锎、镭等元素，就可以引起极为快速的链式反应，于是所有的铀原子就同时爆炸了！于是，核弹也爆炸了！

所以，关键问题也就出来了。

关键词：“很多铀原子堆放在一起”

不能堆的太紧密，如果堆的太多，很有可能还没发射就炸掉。

直到这里，我们才终于基本说清楚了核弹的引爆方式。

堆的体积越大，越有可能爆炸。

体积越小，那么怎么弄，都不会炸。

所以最终的关键词就是：

临界体积。

如果核反应的元素“铀原子”堆的太紧密太多，超过了临界体积，那么就极易被引爆，只要随便什么中子源照射，就可以引爆，而不需要常规炸药，也不能被常规炸药引爆。

反之，如果“铀原子”过于松散，并且总体积小于临界体积，那么无论给什么样的条件，都无法发生链式反应。

所以核裂变弹引爆的最关键要素，就是将很多小于临界体积的铀棒放在一起，使之超过临界体积，并给予中子源。这样，链式反应就可以自发的发生了。

------我是划重点的分割线，下面的内容是重点，敲黑板！------

而这个“体积聚合”的过程，是在已经封装好的核弹之内完成的！

是一个自动的控制系统！

而核密码箱控制的也是这个核弹内部的临界体积的控制系统！

核弹是否发射，是由负责导弹发射的那个指挥官决定的。比如空基就是当前飞行员，路基就是当前发射井指挥官，海基自然就是潜艇中的人。他们可以选择在弹道导弹上装载常规弹头，也可以选择装载核弹头。

这个核弹头他们能管的了发射，但是能不能炸，就不是他们能决定的了。

唯一的决定权，就在这个密码箱上面。

而密码箱是唯一的。

在不能把核弹拆开的情况下，还要把铀棒汇聚到超过临界体积的情况下，密码箱就是唯一能自动控制临界体积的设备。

所以才有了刚才弹道导弹发射后直接入水，连炸都没炸，好像一枚哑弹一般的尴尬场面。

所以才有了再之前的，聂星同学的犹豫和复杂的情绪。他的这个摔密码箱的决定，就好像是人死了钱没花完，并且把钱全扔了一样，特别可惜，可又合乎理性，所以说，当时的他真的是做了一个影响力极为深远的决定的。

（第七十四章链式反应和临界体积……完）

（故事未完待续！！）

……

……

（自嗨一章。哼！别人都能用打酱油灌水、环境描写灌水、对话灌水、心理活动灌水，我就不能用科普灌水？就嗨一章……就一章……真的就这一章，我错了我真的错了我再也不写公式再也不写这些玩意了……下一章我字数写多点还不行么……别让我订阅减到四分之一，真的别……）

（另：我觉得应该还是有人会认真看完用科普灌水的这一章的吧？其实还是很希望大家看的，写的满认真的，要把一个挺复杂的变化用人话说出来，不能有太多的科技名词，还必须解释清楚，而且还必须猜一下密码箱的工作原理……他瞄的我又不是做密码箱的我怎么知道我猜的对不对别喷我了行不行嘤嘤嘤……哦对了我还做了好多科学计算，真的挺累的……如果你真的看了而不是仅仅看了和剧情相关的敲黑板划重点的部分，请在书评区指出一个我预留的无伤大雅的错误，给我点安慰让我知道还是有人真的看了的？当然了，其实整本书估计还是有很多我没发现的逻辑错误和常识错误的……我也知道这个事，毕竟是往真实路线上走，那么肯定有好多东西怎么解释也解释不通，我尽量努力做到别错的太离谱就好了……满难的，哎，都是泪，我还是写小说写情节写故事不写这些玩意了，真挺累的……）

（那啥，求个支持……）

（这是最后一个括号，我保证真的是最后一个括号：今晚下班码字的时候把水还撒进电脑主板里了，主板直接烧了，所以本来今天就没办法更新了。但是为了不断更【邀功表情】我骑着小黄车把重达一吨的电脑主机的机箱抗在后面，在大街上找了4家维修小店，有三家表示只修笔记本不修台式机，终于在找到第四家的时候找到了电脑硬盘和USB口的对接装置……就是一个叫做硬盘插座的神奇东东，于是终于又能更新了……哎今天的码字之路真曲折……）

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感谢书友200*********57的三次打赏