第1287節(jié)
“不過這個模塊不屬于鏈式反應的范疇——它算是應用領(lǐng)域,所以相關(guān)的技術(shù)攻關(guān)主要由二分廠那邊的同志在解決?!?/br> “因此我們這次需要考慮的主體便是炸藥透鏡本身,也就是爆炸截面和爆轟波的波形計算?!?/br> 聽到陳能寬這番話。 現(xiàn)場的幾人都下意識點了點頭。 陳能寬目前是輕核組實驗組組長,負責高溫高壓下的物質(zhì)性質(zhì)研究,算是炸藥透鏡方面的資深專家了。 他的知名度雖然沒有陸光達那么高,但同樣是兩彈一星的功勛之一,由此可見其能力之強。 眼見眾人都很配合自己說話,陳能寬便又繼續(xù)抽出了一張紙,很快寫下了一道公式: “這是我們輕核組推導出來的帶有反射層的球型核彈臨界方程,給出了帶有反射層的彈芯在核臨界時各種材料的物理性質(zhì)與他們半徑的關(guān)系?!?/br> “基于這個方程,假設一組炸藥透鏡引爆主炸藥柱后產(chǎn)生一個向心爆轟波,推動中子反射層向鈾-235燃料球迅速壓縮?!?/br> “當反射層與核燃料之間緊密結(jié)合時,延時電路啟動中子管釋放出中子來點燃處于超臨界狀態(tài)的核燃料,從而引發(fā)鏈式反應?!?/br> “而我們現(xiàn)在要計算的就是中子反射層的具體厚度,以及u的極限值——后者其實就是波形的某種表達形式?!?/br> “現(xiàn)在我們先討論第一點吧,大家有什么具體的思路嗎?” 聽聞此言。 華羅庚、陳景潤以及馮康三人紛紛眼觀鼻鼻觀心,進入了沉默狀態(tài)。 畢竟他們負責的是算力支撐,這種物理理論上的事兒就不是他們應該管的了,輕易發(fā)言反而會影響討論。 剩下的幾人中徐云想了想,率先說道: “陳主任,我有個想法啊……” “我們從中子反射層……即飛板被炸藥驅(qū)動后能達到的最高加速度以及加速的時間來切入,然后配合中子通量守恒計算怎么樣?” 上輩子是奧本海默的同學應該都知道。 臨界質(zhì)量是會根據(jù)形狀變化的,核裂變與臨界體積和臨界質(zhì)量有關(guān)。 如果體積不夠大或質(zhì)量不夠,中子還沒撞到原子核就逃逸出去了。 相對中子的飛行,原子核之間距離很大。 沒有足夠的體積和重量,根本就沒有幾個中子能撞到原子核。 而中子必需有足夠撞擊原子核概率,才能產(chǎn)生更多中子去擊中更多原子核產(chǎn)生鏈式反應。 如果半天才有1個撞上,產(chǎn)生的中子也都是大概率走空飛出,根本發(fā)生不了核裂變。 至于增加這種概率的方法嘛…… 自然便是在外頭增加一個“罩”,讓飛出去的中子反射回去重新撞擊了。 這有點類似彈珠游戲的罩子,就是中子反射層。 眾所周知。 鈾裂變反應方程式235u+1n=137ba+97kr+2n,也就是一個中子和鈾-235反應生成137ba,97kr和兩個中子。 這也是原子彈爆炸能量的來源。 同時呢。 在核燃料與反射層的邊界面上,必有中子通量相等,中子泄露量相等這個基準定理。 沒錯! 看到這里。 想必某些聰明的同學已經(jīng)意識到了。 當初徐云協(xié)助陸光達他們推導的非線性中子運輸方程,恰好能夠描述這個情景的邊界條件。 也就是: ∫z^j=uhsΣsφ-d▽Φ(r,t)+λs/3=limr→04πda(rl+1)e-r/l=sa=s4πd。 同時根據(jù)陳能寬的說法,他們已經(jīng)推導出了帶有反射層的球型核彈臨界方程。 二者互相聯(lián)立之后,就可以得到一個圓滑雙曲面的構(gòu)造。 接著再對這個構(gòu)造求解析解,得出的答案就是亞臨界狀態(tài)的中子反射層厚度了。 順帶一提。 這也是當年海森堡翻車的大坑。 當時海森堡的邊界條件使用了物理模型上常用的吸收邊界,但這玩意兒其實應該用反射邊界計算。 這也是徐云在整個核武器研制中為數(shù)不多可以在理論而非工具上提出方案的關(guān)鍵,畢竟涉及到中子,和他原本的專業(yè)還是有點重合的。 “中子通量守恒嗎……” 大于和陳能寬都屬于相關(guān)領(lǐng)域的頂尖大佬,在徐云提出了這個概念之后,二人的眼睛頓時齊齊一亮。 好思路! 只見大于連招呼都沒打,便迅速提筆計算了起來。 “電子與離子的溫度相同,那么這里可以直接套用韌致輻射功率密度,也就是貝蒂-海特勒公式……” “單個中子的平均能量公式是e-=3/2kbt,已知的主炸藥的外徑為78.5cm,爆轟波從主炸藥外端傳播至反射層共耗時t=s/u=2.39x10-5秒……” “那么它們的撞擊速度大概是約3km/s,套入中子運輸方程然后聯(lián)立……” 過了片刻。 大于忽然啪的一下一拍掌: “計算出來了,中子反射層的具體厚度是4.554厘米!” 第641章 原子彈理論……完成?。ㄖ校?/br> “……” 地下室里。 看著大于手上的這張算紙,徐云的表情隱隱有些微妙。 誠然。 在整個炸藥透鏡的波形計算中,中子反射層的厚度與u的極限值相比,難度顯然要比后者簡單上許多。 畢竟中子運輸方程這玩意兒徐云早在小兩個月前就協(xié)助陸光達他們計算了出來,算是有了一個很直接的計算工具……或者說方向。 緊接著。 陳能寬他們的實驗組又突破了帶有反射層的球型核彈臨界方程——從字面上就不難看出,這個方程描述的是帶有反射層的情景。 因此在徐云如同王語嫣般點出了相關(guān)思路后,中子反射層的厚度計算已經(jīng)不是什么難點了。 但即便如此。 大于能夠在這么短的時間里計算出具體結(jié)果,依舊堪稱掛逼。 要知道。 哪怕是在他穿越來的后世,一塊火神版本的4060ti……也就是4060ti中最好的版本想要跑出這個結(jié)果,也要花上0.135492秒呢。 什么? 你問徐云為什么知道的這么清楚? 當然是因為后世那會兒他剛剛配了一臺4060ti的電腦啦。(預算從2500加著加著就七千了) 大于真不愧是傳說中的人形自走超算,這算力真的是牛叉上天了…… 一旁的陳能寬對此也顯得有些意外。 雖然大于算是標準的“年少成名”,24、5歲的時候在國內(nèi)的物理界就小有名氣了。 但大于早先的成績主要在于核物理方面,陳能寬由于工作性質(zhì)的緣故,和大于的接觸確實算不上多。 不夸張的說。 今天這次組隊攻關(guān),還是陳能寬和大于這兩位兩彈一星功勛頭一次真正意義上的合作“下副本”。 隨后他帶著陳景潤等人再次核驗了一番數(shù)據(jù),方才確定了數(shù)值沒有問題: “于敏同志,你的理論計算能力很強哇,這么復雜的過程都能這么快算出來——換成我最少要兩個小時呢?!?/br> 大于聞言笑著撓了撓頭發(fā),圓圓的臉上滿是憨厚: “一般般吧,有手就行,有手就行?!?/br> 總而言之。 中子反射層的計算結(jié)果出爐,對于整個小組的士氣而言有著明顯的鼓舞作用: 如今距離推演開始也就過去了小半個小時——而在原先的規(guī)劃中,中子反射層的突破最少需要兩個小時才行。 另外徐云還注意到…… 華羅庚和馮康的表情沒太大變化,不過蔡少輝與陳景潤這兩位年輕人的臉上卻隱隱出現(xiàn)了一絲“戰(zhàn)意”。 畢竟中子反射層的計算過程基本上是大于一人的獨角戲,對于年齡相同的蔡少輝和陳景潤來說肯定多多少少會產(chǎn)生一些競爭的心理。 不過徐云并沒有點明這事兒,而是裝作毫不知情的說道: “既然如此……幾位同志,我們接下來就換到下一個方向,來討論u的極限值吧?!?/br> 陳能寬聞言亦是跟著點了點頭。 u的極限值。 這里的u可不是指大寫的那個u……也就是鈾235或者它的同位素。 這個小寫字母的u,指的其實是炸藥透鏡輻射內(nèi)爆時的一個參數(shù): 它是在各向同性假設的條件下,尺寸為m的一維網(wǎng)格解t個時間步得到的數(shù)值。 2019年的時候國內(nèi)曾經(jīng)播出過一部叫做《激情的歲月》的時代劇,描寫的是新華夏成立初期,科研工作者扎根戈壁、奉獻青春的故事。