李察出現在伊甸園天坑底部的法術試驗場。
這已經是核武器製作開始後的第七天了。
經過一週的時間,他完成了核武器製作的前四道重要工序,以及後面的不少繁瑣工序,把進度推進到了百分之六十的程度,還剩百分之四十的進度,等待被完成。
而現在,他要做的,就是百分之四十進度中,比較重要的一步——核武器起爆炸藥的實驗。
之前說過,像原子彈這種核武器,是由引爆控制系統、高能炸藥、反射層、含有核裝料的核部件、中子源及彈殼所組成的。
而其中的高能炸藥,是推動、壓縮反射層以及核裝料的能量來源。換句話說,就是高爆炸藥,把之前製造出來的“水晶之心”金屬鈾構件猛地積壓在一起,達到超臨界態,然後引發核爆炸。
如果是槍式原子彈,高能炸藥的設置極其簡單,只要能炸就行。
但是爲了避免浪費,節約來之不易的鈾235核原料,李察製造的原子彈不是槍式的,而是內爆式的。
這就要求,高爆炸藥不但能炸,而且還要炸的符合標準。
怎麼叫符合標準?
一般來說,內爆式的高爆炸藥,是以幾十塊、上百塊,排列成一個橢圓的形狀安裝在覈武器內部,看上去就像是一條珍珠項鍊。
而爲了讓金屬鈾構件能夠被最大程度的擠壓,就必須保證這條“珍珠項鍊”上的每顆“珍珠(炸藥塊)”,都能一同引爆,然後把爆炸的衝擊力量通過錸鎢合金構件的傳導,在同一瞬間作用在金屬鈾構件上。
最重要的就是同時。
必須要同時。
誤差不能超過一微妙,也就是百萬分之一秒。
因爲炸藥爆炸的速度是很快的。
雷酸汞這種低等級炸藥,爆速都能達到每秒鐘數千米的級別,而像“黑索金”、“太安”、“奧克託今”這種高級炸藥,爆速能接近每秒一萬米。
“CL-20(六硝基六氮雜異伍茲烷)”、“DNAF(4,4“-二硝基-3,3“-氧化偶氮呋咱)”等怪物,爆速直接超過每秒萬米的大關,再往上還有五唑陰離子鹽、金屬氫等究極爆炸物存在①。
即便把炸藥爆速控制在每秒八千米,一微秒的差距也有八毫米,接近一釐米。
這距離,放在別處沒什麼,但在覈武器中,就是致命的了,所以必須要同時引爆。
而僅僅同時引爆炸藥,還只是一個開始。
要知道,爆炸的傳播、威力的釋放,是從一個點擴展到一個球。哪怕真的能保證所有炸藥同時引爆,也是用無數個“球形壓力面”去擠壓金屬鈾構件。
就像是用無數個吹起來的籃球,去擠壓一個碩大的生麪糰一樣,不可能保證生麪糰表面不出現凹陷。
有凹陷,就有缺陷。
所以,哪怕真的把所有炸藥的引爆時間誤差,嚴格控制在一微秒以內,還是無法達到內爆式原子彈設計要求。
按照內爆式原子彈的設計要求,必須讓球面壓力變成平面壓力,用平面去擠壓金屬鈾構件,這樣才能把金屬鈾構件擠壓的足夠緊密,才能達到更高的超臨界狀態,更大數量的利用來之不易的核原料。
可是,一個球面怎麼變成平面?
炸藥可不會聽話,不會外人說怎麼傳播就怎麼傳播,它只會忠實的按照物理規則去釋放威力。
兩點之間,線段最短。
只要是在經典力學框架下不考慮空間的扭曲,那麼按照最短路徑定律,從一個點向着四周傳遞威力,最終形成的就是一個球面。
永遠都是一個球。
球!
爲了解決這個球,只有一個辦法,那就是使用複合炸藥塊。
對,複合炸藥塊。
複合炸藥塊,顧名思義,是用多種不同的炸藥組成。
衆所共知,炸藥的種類不同,爆速不同,那麼完全可以這麼設計炸藥塊:中間是低速炸藥,外面是中速炸藥、最外面是高速炸藥。
當炸藥引爆時,低速炸藥會傳播的慢,中速炸藥其次,高速炸藥很快。這樣本來是球形擴散的壓力面,就會出現一定程度的凹陷,在某個特定方向上就形成了平面。
實際操作的話,還可以進行一定的優化。
比如只需要兩種不同爆速的炸藥,在每個爆炸分區,調整低速炸藥和高速炸藥的比例,便能控制炸藥傳播速度。
舉一個例子:比如高速炸藥的爆速是3,低速炸藥的爆速是1。在中間炸藥分區,製作一個炸藥柱,上部三分之一填充低速炸藥,下部三分之二填充高速炸藥,這樣整個炸藥柱的速度,就會平衡成2。
而外圍炸藥分區,製作的炸藥柱,可以上部六分之一填充低速炸藥,下部六分之五填充低速炸藥,這樣整個炸藥柱的速度會平衡成2.7左右,和中心炸藥分區形成差別,最後產生壓力平面。
李察現在做的,就是用不同的炸藥、調整不同的配比,來測試那些炸藥種類最穩定,那些炸藥比值能達到要求。
李察站在法術研究場,從空間鐵指環中取出一個個炸藥柱,圍繞着一個拳頭大小的測試靶子開始認真的排列。
排列完成,果斷引爆。
“轟轟轟!”
法術試驗場中,爆炸聲不斷響起,李察持續的測試着。
不得不說,爲了找到最合適的核武器引爆炸藥數值,需要很繁瑣的測試。而且,每一次測試都要求不能有絲毫的誤差。
因爲在炸藥的高爆速下,每一個誤差都會千百倍的放大,導致功虧一簣。
好在,有着數學的指導,能提前排除掉百分之九十九以上的錯誤選項,只需要對計算正確的那些進行反覆測試、找到最優解就行了。
“轟轟轟!”
時間不斷流逝。
……
轉眼,又是三天過去。
三天的時間,李察在法術試驗場進行了幾十次、上百次的爆炸測試,終於解決了起爆炸藥的問題,確定了什麼樣的複合起爆炸藥最合適,並製作出來足夠多的數量來。
換句話說,三天的時間,向着核武器完全製造成功推進了一大步。
……
注①:關於炸藥爆速的知識,詳情參照本書第386章“五唑陰離子鹽”。