驚蟄一過,北方大地便展現出初‘春’的景象,積雪開始消融,天‘色’已不再像冬日裏那般的灰白,甚至就連同河岸的鵝卵石隨著積雪的融化而‘裸’‘露’出來,開始時是灰褐‘色’,而等到天真正藍起來,陽光真正**辣起來的時候,鵝卵石就變成金黃‘色’,那沙灘也成了金‘色’的沙灘。[..tw超多好看小說]【擺\|渡\|搜\|經\|典\|小\|說\|免\|費\|下\|載\|小\|說】【首發】而河岸曾被霜雪包裹的枝條已不那麽堅硬了,它柔軟了,泛紅了。過了不久,枝頭吐出綠芽,河水將山頂的倒木衝下來,倒木被帶到漩渦處就橫七豎八地停在那裏,這時節岸邊綠草茵茵,許多‘奶’牛垂頭站在草地上。
又一次,置身於這片山坡‘奶’牛場邊的牧場上,錢三強隻感覺像是置身於國外的農場一般,新出的苜蓿如‘毛’毯一般,鋪在這山坡上,這片山地牧場曾經是一片荒山,而現在經過多年的修整之後,卻變成了一座龐大的牧場,產出的牛‘肉’、牛‘奶’供應著城市的需求。
而此時的錢三強卻沒有一絲的閑情逸致去欣賞這美麗的‘春’景,他的眉頭緊鎖著,腦海中反複的思索著一個問顳——“分離!”。
兩個月前,在他取得了博士學位之後,便第一時間回國了,回國後隻是與家人見麵之後,便來到了“51區科學城”的原子核物理研究所,開始從事原子核物理研究,半個月前,他從科學城的原子核物理研究所,進入了代號為“ol”的基地,他腳下的這片大山,被整個掏空了,這座規模龐大的基地整個修建於山腹之中。
與外界將“51區科學城”視為北方公司的“科學大腦”不同,“01基地”才是北方公司科學技術核心,這裏從事著最為頂尖的尖端科技研究,隻有最優秀的學者才能夠進入這裏,這裏既是北方公司的技術中心,同樣也承擔著許多國防項目的研究,比如他所從事的“新峰工程”——這是工程代號,實際上卻是“原子武器項目”,以原子分裂作為武器。
“到目前為止,我們所有的試驗都是和鈾235來實現可控鏈式反應,而鈾235是一種極為稀有了同位素,在天然鈾中的含量隻有0。7%,在我們的核反應堆中,就是靠這0。7%的鈾實現了核裂變……”
錢三強的腦海中浮現出,剛剛加入“新峰工程”時,工程負責人對他講述的一個足以震驚全世界的科學劍舉一四個月前,在o1基地l3區的一間寬9米、長l8米、高8米的封閉式試驗室內,項目組成功的用石墨與鈾實現了鈾同位素的分離,同時還發現了一種新元素——鈈的生產,在鈾的裂變過程中會產生鈈,而鈈或入土適合製造原子彈。
“如果從天然鈾中進行提純,去掉較重的鈾238,裂變的幾率將大為增強,根據計算結果顯示,要實現核爆炸,可能需要幾公斤至幾十公斤純度90%以上的鈾235,但是我們從未來獲得過那怕是超微蜈的純鈾235,要生產出以“公斤”計的這東西,不啻於天方夜譚!”
“但還存在另一個捷徑,用高能中子轟擊鈾238後可以獲得同位素鈾239,後者半衰期為23分鍾,如隨後嬗變成新元素93,這種超鈾元素並不穩定,在2至3天內衰變為鈈……
相比於鈾,鈈有著諸多的優點,就在一個星期前,以為首的鈈小組成功的使用60英寸回旋加速器加速的氘核轟擊鈾238,獲得了鈈239,通過過去對鈈的分析表明態度它的臨界質量比鈾小的多,在同樣為球體時,大約是後者的il5左右,而且純度隻需要l0%到l5%,所以可以用自然界儲量較高的鈾238來製造新的原子裂變材料。而這一發現意味著什麽呢?又一次,錢三強默默的吸起了煙,他並沒有吸煙的習慣,隻有在思索問題的時候,才會吸上兩根,但在過去的兩個小時,他卻已經吸去了半盒煙。
鈈的優點,意味著國防委員會以及公司很有可能將重點轉向鈈,與01基地內的諸金多工程一樣“新峰工程”受國防委員會的資助,盡管工程中包含有對原子能動力方麵的研究,但因為戰爭的關係,卻早就中止了對原子能動力的研究,以集中人力物力以期加快製造原子彈的步伐,現在鈈的發現,意味著國防委員會很有可能將人力、物力集中到鈈的研究上。
也許,再過幾天,鈾項目組就很有可能有並入鈈項目組,到那時……
“離心法、氣體擴散法、液體熱擴散法、電磁法……”
眉頭緊鎖著,錢三強的腦海中反複思索著目前已經研究出來的分離鈾238和鈾235的方法,這些方法,都是過去的兩年間,l3區的上千名來自各國物理、化學專家學者研究得出的,隻不過,幾乎每一種辦法,都有著這樣那樣的技術難題。
“氣體擴散法的原理是用泵將六氟化鈾氣體‘抽’過大約4000多層金屬薄膜篩,這種特殊手薄膜篩有無數個微小的,小於百萬分之一公分的小孔,鈾235形成的六氟化物分子量較小,因此可以較快速的通過篩孔,但是目前國內尚不能生產這種金屬薄膜篩,公司已經同美國公司接觸,委托美國公司研製金屬薄膜篩,待成功後引進其生產技術……”
“電磁法則和回施加速器原理,借助鈾235和鈾238氟化物分子量上的細微差異,使他們在穿過電磁場時彎曲度稍有不同,隨之將其分離,相比於氣體法,電磁法的技術難度最小,預計在實驗工廠建成後可以生產出以公斤計的鈾235……”
“離心方法則利用離心機將鈾235和鈾238的‘混’合氣體以每鍾上萬轉到百萬轉高速旋轉,鈾238較重而被甩至外層,然後車削掉最外麵極薄的一層純鈾238,隨後不斷重複這一過程,但是這一技術要求研製出高效的離心機……”
想到各種方法的利弊,錢三強的眉頭緊鎖著,此時他的腦海中反複思索著這幾種鈾分離方法,或許,作為總體設計人員,他並不需要考慮分離問題,但在原子武器的研製過程中,前麵有道道難關,而隻要有一道攻克不下,千軍萬馬都會擱淺,而鈾的分離卻是最重要的根本,畢竟整個武器的核心就是鈾或者鈈。
“也許,鈈的希望更大一點……”
站在牧場上,錢三強的目光投向對麵的那座大山,那座大山的山腹之下應該是十二區吧!1號基地內,幾乎所有的一切,都圍繞著十三區的研究中心,其為提供技術上的支持,十二區自然也不例外,盡管北方公司的企業群分擔著大量機械設備的研發、製造,但眾多的核心設備研製,卻是在十二區完成的。
作為一名機械工程專家,在過去兩年間,孫啟越一直置身於這座山腹之中,從事著他的研究,從幾個月前,他和他的話題組,便開始利用從十幾份技術論文中的發現,開始對鈾離心機進行研究,相比於其它方法,在他看來,離心法應該是成本最低的方法,而唯一的難題就是離心機的研製。
在工業上離心分離機是一個很普通的機器。其工作原理就是利用高速的旋轉,把‘混’合在一起的物質分開。盡管這聽起來很不可思議,但是他們的原理其實就這麽簡單。滾筒式洗衣機也是一台分離機,它旋轉所產生的人造重力能夠把水和衣服分開。
但當用於鈾同位素的分離時,卻碰到了麻煩。比較普通的鈾的同位素是u一238,有l46個中子,在自然的鈾元素中占有99。3%的比重。u一238比鈾的另一種同位素u一235稍微重一點,u一235比u一238少三個中子,由此可想像兩者重量上的差異,為了能把u一235分離出來所需要的離心機的轉速需要接近了聲音的速度……
“……現在我們的整體設計的思路是非常清晰的,在一個空間中安放一個高速滾筒。用氣態的六氟化鈾充滿這個空間。在滾筒的底部利用一個規則變動的磁場,這一點和電動機很相似,來使這個滾筒高速旋轉,這樣比較重的u一238就會向著筒壁方向飄去,而u一235貝q會中間地帶聚集起來。同時在底部稍微加熱,這些氣態的‘混’合物就會產生這樣的效果:u一238向下沉,而u一235貝q會向上飄,這樣就能收集到所需要的同位素了。”
離心法和離心機原理看起來很簡單,但是作為項目負責人的孫啟越卻清楚的知道,離心機像他描述的那麽簡單,甚至說,更為複雜。
“磁懸軸!”
念叨著這個詞,孫啟越又一次審視著磁懸軸的設計圖,這個部件是離心機的核心,離開機的原理看起來非常簡單,但是實際上麵臨的問題卻非常多,鈾離心機必須克服旋轉過程的主要對手摩擦力。摩擦力能夠讓轉速減慢,損壞甚至毀掉整套設備,而且這些機器原本需要毫無瑕疵地工作至少幾年的時間。而他們能做的就是‘抽’光滾筒裏的空氣,用一個磁力軸承把滾筒的頂部固定好,這樣就可以減少所必需的物理支撐。我們在這個滾筒的底部安裝在了一個針狀的軸承上。這是整套係統中唯一的一個物理接觸點——就是磁懸軸。
“加入皮托管,用以提取分離出的鈾,用分子泵在轉子周圍保持必要的真空度,在離心機頂部增加了鋁一鎳環形磁鐵,用作懸浮軸承……”
放下磁懸軸的設計圖紙時,孫啟越的腦海中瑞一次浮現出整個離心機的構造原理,以及對論文中提及的技術細節的整合,在技術庫中,與鈾分離機有關的論文並不多,隻有幾十份,但正是那些論文,給予他們靈感,幫助他們克服了許多技術上的困難。
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又一次,置身於這片山坡‘奶’牛場邊的牧場上,錢三強隻感覺像是置身於國外的農場一般,新出的苜蓿如‘毛’毯一般,鋪在這山坡上,這片山地牧場曾經是一片荒山,而現在經過多年的修整之後,卻變成了一座龐大的牧場,產出的牛‘肉’、牛‘奶’供應著城市的需求。
而此時的錢三強卻沒有一絲的閑情逸致去欣賞這美麗的‘春’景,他的眉頭緊鎖著,腦海中反複的思索著一個問顳——“分離!”。
兩個月前,在他取得了博士學位之後,便第一時間回國了,回國後隻是與家人見麵之後,便來到了“51區科學城”的原子核物理研究所,開始從事原子核物理研究,半個月前,他從科學城的原子核物理研究所,進入了代號為“ol”的基地,他腳下的這片大山,被整個掏空了,這座規模龐大的基地整個修建於山腹之中。
與外界將“51區科學城”視為北方公司的“科學大腦”不同,“01基地”才是北方公司科學技術核心,這裏從事著最為頂尖的尖端科技研究,隻有最優秀的學者才能夠進入這裏,這裏既是北方公司的技術中心,同樣也承擔著許多國防項目的研究,比如他所從事的“新峰工程”——這是工程代號,實際上卻是“原子武器項目”,以原子分裂作為武器。
“到目前為止,我們所有的試驗都是和鈾235來實現可控鏈式反應,而鈾235是一種極為稀有了同位素,在天然鈾中的含量隻有0。7%,在我們的核反應堆中,就是靠這0。7%的鈾實現了核裂變……”
錢三強的腦海中浮現出,剛剛加入“新峰工程”時,工程負責人對他講述的一個足以震驚全世界的科學劍舉一四個月前,在o1基地l3區的一間寬9米、長l8米、高8米的封閉式試驗室內,項目組成功的用石墨與鈾實現了鈾同位素的分離,同時還發現了一種新元素——鈈的生產,在鈾的裂變過程中會產生鈈,而鈈或入土適合製造原子彈。
“如果從天然鈾中進行提純,去掉較重的鈾238,裂變的幾率將大為增強,根據計算結果顯示,要實現核爆炸,可能需要幾公斤至幾十公斤純度90%以上的鈾235,但是我們從未來獲得過那怕是超微蜈的純鈾235,要生產出以“公斤”計的這東西,不啻於天方夜譚!”
“但還存在另一個捷徑,用高能中子轟擊鈾238後可以獲得同位素鈾239,後者半衰期為23分鍾,如隨後嬗變成新元素93,這種超鈾元素並不穩定,在2至3天內衰變為鈈……
相比於鈾,鈈有著諸多的優點,就在一個星期前,以為首的鈈小組成功的使用60英寸回旋加速器加速的氘核轟擊鈾238,獲得了鈈239,通過過去對鈈的分析表明態度它的臨界質量比鈾小的多,在同樣為球體時,大約是後者的il5左右,而且純度隻需要l0%到l5%,所以可以用自然界儲量較高的鈾238來製造新的原子裂變材料。而這一發現意味著什麽呢?又一次,錢三強默默的吸起了煙,他並沒有吸煙的習慣,隻有在思索問題的時候,才會吸上兩根,但在過去的兩個小時,他卻已經吸去了半盒煙。
鈈的優點,意味著國防委員會以及公司很有可能將重點轉向鈈,與01基地內的諸金多工程一樣“新峰工程”受國防委員會的資助,盡管工程中包含有對原子能動力方麵的研究,但因為戰爭的關係,卻早就中止了對原子能動力的研究,以集中人力物力以期加快製造原子彈的步伐,現在鈈的發現,意味著國防委員會很有可能將人力、物力集中到鈈的研究上。
也許,再過幾天,鈾項目組就很有可能有並入鈈項目組,到那時……
“離心法、氣體擴散法、液體熱擴散法、電磁法……”
眉頭緊鎖著,錢三強的腦海中反複思索著目前已經研究出來的分離鈾238和鈾235的方法,這些方法,都是過去的兩年間,l3區的上千名來自各國物理、化學專家學者研究得出的,隻不過,幾乎每一種辦法,都有著這樣那樣的技術難題。
“氣體擴散法的原理是用泵將六氟化鈾氣體‘抽’過大約4000多層金屬薄膜篩,這種特殊手薄膜篩有無數個微小的,小於百萬分之一公分的小孔,鈾235形成的六氟化物分子量較小,因此可以較快速的通過篩孔,但是目前國內尚不能生產這種金屬薄膜篩,公司已經同美國公司接觸,委托美國公司研製金屬薄膜篩,待成功後引進其生產技術……”
“電磁法則和回施加速器原理,借助鈾235和鈾238氟化物分子量上的細微差異,使他們在穿過電磁場時彎曲度稍有不同,隨之將其分離,相比於氣體法,電磁法的技術難度最小,預計在實驗工廠建成後可以生產出以公斤計的鈾235……”
“離心方法則利用離心機將鈾235和鈾238的‘混’合氣體以每鍾上萬轉到百萬轉高速旋轉,鈾238較重而被甩至外層,然後車削掉最外麵極薄的一層純鈾238,隨後不斷重複這一過程,但是這一技術要求研製出高效的離心機……”
想到各種方法的利弊,錢三強的眉頭緊鎖著,此時他的腦海中反複思索著這幾種鈾分離方法,或許,作為總體設計人員,他並不需要考慮分離問題,但在原子武器的研製過程中,前麵有道道難關,而隻要有一道攻克不下,千軍萬馬都會擱淺,而鈾的分離卻是最重要的根本,畢竟整個武器的核心就是鈾或者鈈。
“也許,鈈的希望更大一點……”
站在牧場上,錢三強的目光投向對麵的那座大山,那座大山的山腹之下應該是十二區吧!1號基地內,幾乎所有的一切,都圍繞著十三區的研究中心,其為提供技術上的支持,十二區自然也不例外,盡管北方公司的企業群分擔著大量機械設備的研發、製造,但眾多的核心設備研製,卻是在十二區完成的。
作為一名機械工程專家,在過去兩年間,孫啟越一直置身於這座山腹之中,從事著他的研究,從幾個月前,他和他的話題組,便開始利用從十幾份技術論文中的發現,開始對鈾離心機進行研究,相比於其它方法,在他看來,離心法應該是成本最低的方法,而唯一的難題就是離心機的研製。
在工業上離心分離機是一個很普通的機器。其工作原理就是利用高速的旋轉,把‘混’合在一起的物質分開。盡管這聽起來很不可思議,但是他們的原理其實就這麽簡單。滾筒式洗衣機也是一台分離機,它旋轉所產生的人造重力能夠把水和衣服分開。
但當用於鈾同位素的分離時,卻碰到了麻煩。比較普通的鈾的同位素是u一238,有l46個中子,在自然的鈾元素中占有99。3%的比重。u一238比鈾的另一種同位素u一235稍微重一點,u一235比u一238少三個中子,由此可想像兩者重量上的差異,為了能把u一235分離出來所需要的離心機的轉速需要接近了聲音的速度……
“……現在我們的整體設計的思路是非常清晰的,在一個空間中安放一個高速滾筒。用氣態的六氟化鈾充滿這個空間。在滾筒的底部利用一個規則變動的磁場,這一點和電動機很相似,來使這個滾筒高速旋轉,這樣比較重的u一238就會向著筒壁方向飄去,而u一235貝q會中間地帶聚集起來。同時在底部稍微加熱,這些氣態的‘混’合物就會產生這樣的效果:u一238向下沉,而u一235貝q會向上飄,這樣就能收集到所需要的同位素了。”
離心法和離心機原理看起來很簡單,但是作為項目負責人的孫啟越卻清楚的知道,離心機像他描述的那麽簡單,甚至說,更為複雜。
“磁懸軸!”
念叨著這個詞,孫啟越又一次審視著磁懸軸的設計圖,這個部件是離心機的核心,離開機的原理看起來非常簡單,但是實際上麵臨的問題卻非常多,鈾離心機必須克服旋轉過程的主要對手摩擦力。摩擦力能夠讓轉速減慢,損壞甚至毀掉整套設備,而且這些機器原本需要毫無瑕疵地工作至少幾年的時間。而他們能做的就是‘抽’光滾筒裏的空氣,用一個磁力軸承把滾筒的頂部固定好,這樣就可以減少所必需的物理支撐。我們在這個滾筒的底部安裝在了一個針狀的軸承上。這是整套係統中唯一的一個物理接觸點——就是磁懸軸。
“加入皮托管,用以提取分離出的鈾,用分子泵在轉子周圍保持必要的真空度,在離心機頂部增加了鋁一鎳環形磁鐵,用作懸浮軸承……”
放下磁懸軸的設計圖紙時,孫啟越的腦海中瑞一次浮現出整個離心機的構造原理,以及對論文中提及的技術細節的整合,在技術庫中,與鈾分離機有關的論文並不多,隻有幾十份,但正是那些論文,給予他們靈感,幫助他們克服了許多技術上的困難。
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