第五零九章 “茶叶蛋上锅了”

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在南安州的码头上，金吾右卫的指挥使和督军，与羽林右卫的指挥使和督军，新元素工程卫戍和实验部队的总督军朱昭燮，一起简单的碰了个面。

在朱昭燮的见证下，羽林右卫向金吾左卫说明了此次任务的目的，通报了携带的主要物品。

最重要的就是总计六枚原子裂变能量炸弹，简称为“原子弹”，代号为“茶叶蛋”。

按照朱靖垣前世的分类法，这六枚原子弹都是内爆式的原子弹。

类似“胖子”和“邱小姐”，整体外观上就是圆滚滚的，所以代号就成了茶叶蛋。

由于大明有朱靖垣的指路，在枪式弹和内爆弹两种原子弹基本设计选项之中，大明直接选择了更加复杂但是效率更高的内爆弹。

不去探究深层的原子裂变逻辑，单纯的从基本的裂变原理上解释。

核燃料有一个临界质量。

聚在一起的核燃料质量，超过自然状态下临界质量，内部就会自然而然的发生原子裂变。

进而放出异常巨大的能量，也就是所谓的核爆炸。

不过这个临界质量并不唯一，有自然状态下的临界质量，还有特殊环境下的临界质量。

枪式弹的设计思路，就是利用自然状态下的临界质量。

将超过临界质量的核燃料分成两部分，放在类似封闭枪管的筒子两端。

一端的核燃料做成中间有个圆孔的球体，另一端的核燃料做成契合球体圆孔尺寸的圆柱。

在圆柱型核燃料的后方装上化学炸药，发射的时候引爆这些化学炸药。

当时的实际效果类似于火炮发射炮弹。

化学炸药作为发射药，燃烧瞬间产生巨大的燃气压力，推动着核燃料圆柱向前飞出。

狠狠地撞进对面的核燃料球中间的洞里。

这样两块核燃料就契合在了一起，总质量超过了自然状态下的临界质量。

于是最简单的原子裂变核爆炸也就发生了。

原理简单粗暴，非常容易实现。

只需要控制一部分化学燃料的爆炸，和传统枪炮发射弹药过程高度高度类似。

又像是在用锤子打铆钉。

原本历史上美利坚的第一枚枪式弹是“小男孩”，它的外形就像个完封闭的短粗圆筒。

由于当时的情况格外紧急，美利坚要努力避免红色露西亚直接参与日本战场。

所以原理简单的“小男孩”没有做爆炸实验，直接用在了实战上。

枪式原子弹的缺点也很明显。

核燃料总共就分成了两份，或者可以说是两大坨。

发射药的作用仅仅是将两坨燃料推到一起，爆炸近乎完依赖于自然临界状态引发的核裂变。

所以制造一枚枪式原子弹，使用的核燃料的总质量必须超过其自然临界质量。

燃料内部的裂变一旦发生，燃料球体就会被炸的四分五裂。

质量下降，核裂变也就无法继续维持了。

所以枪式原子弹的绝大部分核燃料都会被浪费掉。

铀在自然状态下的临界质量是四十八公斤，美利坚的“小男孩”装了五十一公斤的铀二三五。

最终只有大约百分之一点五的质量，也就是七百六十五克发生了裂变。

总共释放出了相当于一万五千吨标准炸药的能量。

其他绝大部分都变成了残留物。

内爆式原子弹的设计思路，是将核燃料分成很多份，排布在球形外壳的内表面。

每一份核燃料背后，都要装一块化学炸药。

引爆这种原子弹的时候，将所有的化学炸药同时爆炸，将所有核燃料同时推向球心位置。

这样能够利用发射药提供的推力，为聚集在球心的核燃料增加压力。

让核爆炸的能量不会立刻向外扩散，能够让裂变反应维持的时间尽可能略微增加一些。

这其实是常规炸弹爆炸的原理。

燃料在封闭的环境中燃烧，燃气膨胀产生的巨大压力，将所在弹壳撑的四分五裂。

在弹壳裂开之前，内部的燃烧都将持续。

虽然这个时间在人的感知中仍然很短，但是相比自然开放状态下燃烧已经增加了“很长”。

更关键的效果，是这股压力还能压缩原子核和中子之间的距离，进而增加中子击中原子核的概率。

基于这些原理，内爆弹使用的核燃料的重量，可以低于核燃料自然状态下的临界质量。

钚在自然状态下的临界质量是十六公斤，但是美利坚的“胖子”却只装了六点二公斤的钚二三九。

最终大约有百分之二十的质量，也就是一点二四公斤的钚发生了裂变。

最终释放出了相当于两万吨标准炸药的能量。

内爆式核弹的优点很明显，缺点或者说是难点当然也很明显。

关键是让分散的核燃料，被炸药推到球体中心的时间，能够尽可能的接近。

按照美利坚的经验，炸药爆炸时间相差不能超过七毫秒。

这一来要求有足够精确的计算力，知道要怎么设计和布置以及控制整个系统。

球壳的尺寸和曲率，核燃料的距离和分块方案，引信和炸药的质量和释放的能量。

二来要求有有足够的技术水平，要实现和确保所有核燃料能够在七号秒内聚合。

让炸药和引信质量足够稳定，让球体的外壳足够的均匀坚固，让核燃料的分割和安装足够精准。

最基本的要求，传统化学引信是不行的，最起码要有电子雷管。

美利坚担心这种设计能否真正成功，所以先在本土的沙漠里面试爆了一颗。

内爆式原子弹虽然有困难。

但在二战以后的技术工艺水平下，对于当时的大国而言也不算是太过困难。

而且这个设计思路还能继续优化。

继续减少装药量，继续缩小原子弹的体型和重量，从几千公斤缩小到几十公斤重，可以一个人直接扛走。

内爆式原子弹可以算是核武器小型化的基础。

美利坚最早的“胖子”的重量有四千五百多公斤，爆炸当量两万吨。

邱小姐只有一千五百公斤，爆炸当量却有三万吨。

因为邱小姐从一开始设计，就知道要按照正确的方向去优化重量了。

大明也有朱靖垣的经验，工程管理方式也类似。

大明的新元素工程，从一开始就是直奔内爆式原子弹而去的。

枪式弹相关情况，仅仅在理论研究阶段出现，没有进入实际设计和生产阶段。

现在大明新出炉的这批“茶叶蛋”，重量都直接控制在了两吨以内。

大明现有的轻型舰载攻击机都能带得动。

也就是说，它们甫一诞生，就已经具有很强的实战意义了。

在前世的1953年之前，美利坚服役的MK4型原子弹，只能算是“胖子”的优化版。

投掷重量高达四千九百公斤，只能由当时的B29轰炸机携带。

MK4型原子弹一共生产了大约550个，战略值班B29轰炸机只有三十五架。

在1953年之前，美利坚的原子弹，其实都只有相对有限的实战能力。

当时它们在事实上也只能用于对付日本这种中小国家。