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暗影小队:如何手搓一枚氢弹? |2023-08-29

本文作者:核子兔子

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    关于为何要手搓一枚氢弹原因就不用我多说了还是具体从原理设计方法实践几个方面来聊一聊这个看似很难实际上也确实不容易的事当然这个事儿也不是没有捷径不过得放在最后再说
    先从原理说起吧,所谓的氢弹其实就是热核玩具,目前制造氢弹所使用的是氢的两种同位素,即氚与氘。当二者的距离非常近的时候,则会发生聚变反应,也就是我们所说的核聚变。聚变之后,会生成一个氦核,同时释放一个中子,从反应过程可知,一个氦核的质量要比一个氚核与一个氘核的质量略少,也就是说在聚变过程中发生了质量亏损,而后产生巨大的能量释放。不过问题是如何才能让氚核与氘核聚变为氦核,事实上要想让二者发生聚变,就要让二者的距离足够近,多近呢?至少要达到10-15次方米,可这非常困难。不仅常规手段无法把二者撮合在一起,就算是使用常规的玩具也无法办到。所以要想促成核聚变反应,就必须要使用一种能量极大的“玩具”,而这种“玩具”我们称之为“原子弹”。与氢弹一样,原子弹也是一种威力巨大的核武器,不同的是,原子弹的核心原理是核裂变,而非氢弹的核聚变。那么核裂变又是怎么回事呢?在以铀238为主的铀矿之中存在着微量的铀235,当铀235吸收一个中子之后,会裂变为一个钡原子核与一个氪原子核,并释放出3个中子。
    从反应过程可以看出,裂变反应同样造成了质量亏损,而存在质量亏损,就意味着巨大能量的释放,但这个反应真正可怕的地方在于,反应会释放三个中子,而这三个中子又会被其它铀235吸收,再次促成裂变反应,如此就形成了牵一发而动全身的效果,而这种现象就被称之为“链式反应”。然而要促成链式反应也不容易,这对于铀235的浓度和体积都是一个考验,如果铀235的浓度不够,就无法保证反应释放出的中子能够成功撞击其它铀235,链式反应也就不能形成,所以原子弹所使用的铀块是存在一个临界体积的,只有超过了临界体积,原子弹才能成功启用。而在制造氢弹的时候,最外层会装载氚和氘,而在内部会装载不少于3个的铀块,这3个铀块单独来看,每一块都没有超过临界体积,所以是非常安全的。如果想要点着原子弹,也很简单,只需要把3个铀块拼合在一起,它们就超过了临界体积,而中子到处都有,所以核裂变一触即发。不过说起来简单,要真把3个铀块拼合成一个,常规方法也是不行的,所以在铀块的周围会安装炸药。
    所以从设计上讲,一枚氢弹的结构简单来讲就分为三个部分:引弹、铀块、氚与氘。当打算点着一枚氢弹的时候,只需要先点着引弹,而后会产生一股强大的推力,在这股推力的作用下,3个铀块被挤压在了一起,于是超过了临界体积。超过了临界体积的铀235吸收了一个中子之后,开始发生裂变,每一个裂变的铀235都会释放出三个中子,进而促进3个铀235继续裂变,于是链式反应形成了,巨大的能量在这一过程中被释放了出来。原子弹爆炸的威力是极其巨大的,在如此巨大的爆炸威力下,氚核与氘核之间的距离超过了10-15次方米的临界距离,于是核聚变开始了,氚核与氘核聚变成为氦核,亏损的质量以能量的形式释放了出来,巨大的能量产生了毁灭性的爆炸威力。具体的说,氢弹的弹体内要有一枚用来当作引弹的原子弹,这枚原子弹就是氢弹的点火装置,同时要有一个圆筒形的铀-238套管来作为反射层。而反射层内的是氘化锂和位于圆筒轴心的中空的钚-239棒,中空的钚-239棒中间填充着数个中子源,将圆筒和内爆弹分离开的是铀-238护罩和填充核弹套管剩余空间的塑料泡沫。
    而从氢弹点着的过程来说,应该说这样的:首先中空的钚-239棒被点着,释放出X射线,这些X射线加热核弹内部和反射层,而护罩则避免燃料过早引爆。然后热量导致反射层膨胀并被烧尽,同时向内部的氘化锂施加压力,氘化锂被挤压到大约原来的三十分之一,压缩冲击波引发中空的钚棒的变形,引起位于棒心的中子源中的金箔片被弄破,钋自发地释放出阿尔法粒子。这些阿尔法粒子撞击铍生成很多到处乱窜的中子,而这些中子诱发钚棒开始发生剧烈的链式核裂变。此时裂变中的钚棒释放出辐射、热量和大量的中子,中子进入氘化锂,与锂反应生成氚,高温和高压的结合足以引发氘-氚和氘-氘聚变反应,从而生成更多的热量、辐射和中子。最后聚变反应释放出的中子导致反射层和护罩中的铀-238碎片裂变,反射层和护罩碎片的裂变将生成更多的辐射和热量,氢弹成功被点着…看上去过程挺长,但实际上整个反应过程只有一瞬间而已。说完了理论和设计,那就是该讨论怎么去造了,事实上这些原理并不难理解,但具体到各个数据的计算以及原料的收集和不断模拟试错,确实不是一般的难…
    不过话说回来整个氢弹的手搓过程最难的还是原子弹也就是引弹的制造以及相关元素材料的收集…方法和实践一起讲好了…其实时至今日想在蓝星上买到相关的材料乃至成品的原子弹并不是一件无法完成的事情特别是制造氢弹所必须的氘化锂等元素在蓝星的地下市场中也都是有售的即便不是完全的成品但大多能以半成品的状态买到可问题在于…即便是买回来了在深加工层面上就比较困难了就相比铀系列元素并非难以获取可想要达到玩具级别的铀系列元素就很难很难…不过前面也说了很难不表示做不到很多电影中都有关于放射性元素及物质流失买卖的剧情我想说的是那些电影拍的还是很比较保守的事实上蓝星上每年放射性元素及物质是一个非常广阔的市场参与其中的各方势力也绝不在少数…说了这么多就是告诉大家需要足够的经济实力没有足够的经济实力这里面任何一项原材料都难以获得可如果相关的材料都能够顺利搞到其没有被蓝星原子能机构和五位和善的动物抓住任何把柄那么就可以按照前面的理论步骤来逆推安心的组装一枚能够在短期内也就是六个月之内使用的氢弹了
    为什么必须要在六个月之内使用呢这就牵扯到氢弹的构型问题了因为除了众所周知的于敏构型能够长期稳定保存氢弹之外其它拥有氢弹的和善动物们采用的都是泰勒-乌拉姆TU构型而前面所讲到的所有氢弹的原理和程式都是基于泰勒-乌拉姆TU构型来分析的毕竟于敏构型是个啥至今为止都是个“谜”更多的就不解释了反正一旦组装完成后必须要在氢弹内装填的放射性材料最小半衰期到来前也就是六个月之内将其用掉才能确保氢弹可以成功使用超过这个时间由于氢弹内装填的部分放射性材料开始出现半衰期就会导致氢弹本身状态不稳定即便作为引弹的原子弹能够成功点着但大概率会把次级结构的放射性材料给崩的到处都是而不会产生氢弹那样的核裂变而至于最后必须要考虑到的载具问题…这个对于能够收集其所有制造氢弹原材料包括成品原子弹在内的存在来说根本就不是什么大的问题比如去买一艘半废弃的潜艇再花点钱改造成半自动的模式装上氢弹后开到离某位邻居很近的海域在人员撤离之前启动自动驾驶模式让潜艇顺着辐射源冲过去而后自行启动氢弹的点着程序即可虽然这个办法肯定没有从天而降的方式效果好但毕竟要可靠的多
    就讲这么多吧还是如前面所说氢弹制造的原理不难难就难在原料的收集和玩具化的提炼以及拥有足够的试错和运算的能力如果真有小伙伴感兴趣建议还是在兔家之外去办这件事比较好真要是出了点啥意外也不至于把家里污染了不是当然友情建议如果采购原材料的话除了作为引弹的原子弹之外其它的多备几份比较靠谱毕竟这是一个需要大量试错的过程能够一次成功的方法都在蓝星上那五位和善动物们家里的柜子里放着所以要有屡战屡败屡败屡战的准备以上就是关于手搓氢弹的建议了说是手搓但是吧…应该没谁会真的在没有任何防护的情况下上手吧…


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