於臨界質量的空心鈈球放置在中心。在鈈球的外部,包裹一層由高能炸藥拚裝而成的球形外殼。”
“當炸藥同時起爆時,爆炸產生的巨大向內壓力,會在百萬分之一秒內將中心的鈈球強行擠壓。鈈的金屬密度在龐大的壓力下瞬間翻倍。”
“在核物理學中,臨界質量與密度的平方成反比。當密度翻倍時,原本處於次臨界狀態的鈈球,瞬間變成了超臨界狀態。鏈式反應被點燃。”
“內爆式的壓縮速度比槍式撞擊快得多,完全可以克服鈈-240的自發裂變問題。更重要的是,它的形狀是一個完美的球體,體積可以縮小到直徑不到一米。”
副所長放下了教鞭,額頭上滲出了細密的汗珠。
“理論上完美。但工程實現難度超越了我們目前遇到過的任何機械加工和流體力學問題。”
“要讓鈈球達到超臨界密度,外部炸藥爆炸產生的衝擊波必須是一個絕對完美的球麵。如果衝擊波在任何一個點快了或者慢了一微秒,內部的鈈金屬就會像被用力擠壓的泥巴一樣,順著壓力薄弱的地方噴射出去,導致裂變失敗。”
接下來,大西北的整個高端算力和特種加工體係,圍繞著這個完美的球麵衝擊波,展開了一場沒有硝煙的微觀戰爭。
計算科學研究所。
恒溫的機房內,數十台被壓縮成機櫃大小的昆侖二號固態晶體管計算機陣列,正在全功率運轉。
與初代電子管計算機相比,晶體管的加入不僅將體積縮小了百分之九十,更將運算速度提升了兩個數量級。
來自全國各地的頂尖數學家和流體力學專家聚集在這裡。
他們的任務,是計算炸藥爆炸時的衝擊波傳播方程。
在幾萬個大氣壓下,固態的炸藥和金屬不再表現出剛性特征,而是表現出流體的性質。數學家們必須利用納維-斯托克斯方程的非線性偏微分形式,去模擬幾十個不同起爆點產生的衝擊波在空間中如何交彙、如何疊加。
操作員將打滿孔洞的數據紙帶源源不斷地送入光電讀取機。
計算機內部的晶體管矩陣在微秒級的時間內進行著數以百萬計的浮點運算。電傳打字機不斷吐出長長的紙卷,上麵印滿了表示壓力梯度的矩陣數據。
“要形成球麵衝擊波,不能隻使用一種炸藥。”首席數學家看著計算結果,得出了物理結論。
“必須利用爆炸波折射的原理,就像光學透鏡利用玻璃折射光線一樣。”
“我們設計了一種爆炸透鏡。它由兩種爆速不同的炸藥組合而成。外層是爆速高達每秒八千米的高速炸藥,內層是爆速在每秒五千米左右的低速炸藥。”
“當起爆點引爆高速炸藥後,衝擊波在接觸到低速炸藥的凸麵邊緣時,傳播速度降低,波陣麵發生彎曲折射。通過精確計算這兩種炸藥的幾何界麵曲率,我們可以在透鏡的底麵,輸出一個完美的、向內凹陷的球麵衝擊波。”
數學模型確立後,壓力被轉移到了特種兵工廠的加工車間。
要將數學公式轉化為實體,需要對高危炸藥進行微米級別的機械加工。
祁連山外圍,某特種兵工廠掩體內。
這裡的空氣中彌漫著炸藥特有的苦杏仁味。所有的設備都進行了嚴格的防靜電和防爆處理。所有的動力源不使用電機,而是使用高壓氣動馬達。
操作工人們穿著沒有任何金屬紐扣的防靜電純棉工作服,腳穿軟底膠鞋。
在特製的數控銑床上。
工人正在對一塊由高低速炸藥壓製而成的混合炸藥塊進行銑削加工。
銑刀並不是普通的硬質合金,而是由鈹青銅製造的無火花特種刀具。切削液不是機油,而是經過處理的恒溫純淨水。水流持續不斷地衝刷著切削部位,不僅帶走了機械摩擦產生的微小熱量,還衝走了極其敏感的炸藥粉塵。
“慢進給。主軸轉速設定在最低檔。”車間主任緊張地盯著銑刀的運作。
在炸藥上動刀,是對死神的挑釁。任何一次刀具的輕微卡滯導致溫度升高,或者產生了一絲靜電火花,這塊炸藥就會連同整個車間和工人一起化為齏粉。
經過數周的提心吊膽的加工。三十二塊呈現出複雜多邊形的爆炸透鏡被製造出來。
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它們的尺寸公差被控製在了零點一毫米以內。
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