其中内胆直径为4mm宽,都由铍制成。
外壳被设计成楔形横向槽形状,实际是为了用较长的空间用空气隔离镀在外壳内侧的钋-210放出的α粒子,以预防提前点火。
外壳内侧贴合金箔后,用沉淀法沉淀1.5毫克的钋-210——也就是在氯化钋溶液中使用还原剂氯化亚锡溶液沉淀钋,还可以提前在氯化钋溶液中加入碲酸为载体,使用氯化亚锡沉淀以后钋会和碲单质共沉淀,利于操作。
中子源外面一层是核装药铀235,总重5.1kg,直径18cm。
研究过原子弹的同学应该都知道。
当铀的晶型为α相的时候,虽然临界质量小,但是容易脆断不利于机械加工。
这样在核弹内部容易发生事故,或者因为碎裂无法起爆。
所以在熔炼期间需要添加3~3.5摩尔分数的镓单质(换算成重量百分比为1~2%),使铀变成不易脆断的δ相。
δ相铀的临界质量虽然不是很低,但是在厚厚的铀-238包裹作为中子反射层时,已经十分接近临界质量。
同时,在外层炸药的爆轰波挤压核装药时,δ向铀密度骤增,会立刻转化为α相铀,加速链式反应。
因为镓有腐蚀性,所以需要在核装药上用蒸汽法镀镍,同时起到保护的效果。
包裹核装药的部分是u-238单质,也就是大于计算出来的中子反射层,厚度是4.554厘米。
接着为了防止游离中子祸害核装药,反射层外壳包裹了一层3mm厚的硼聚乙烯塑料壳,硼的中子吸收截面极大,能有效保护核装药免受外界中子的影响。
更外层是铝单质做成的“推体”,共同直径为47cm。
铝单质容易变形,可以将炸药的冲击波有效的传递到内层,效果更好。(注:具体结构我加了个小bug,能看出来是哪里不?)
“……倒数第二外层的黄色部分是高爆炸药,共同直径124.9cm,初定是徐云同志当初提到过的cl20。”
半个小时后。
陆光达的头上已经出现了些许细密的汗珠,不过脸上的神色却依旧振奋:
“另外值得一提的是,炸药这部分我们根据现实情况,总共做了两个对应预案。”
“第一个预案就是上边说的情况,也就是用cl20作为起爆药。”
“但如果cl20炸药无法顺利研发,那么就还需要用到黑索金和tnt的调试炸药了。”
“那款炸药我们暂称为n1,预设的共同直径是144.2cm,这也是整个过程设计过程中唯一的ab预案。”
“这些炸药是足球形状的几何体,一共32块炸药,但是光是单独的一种炸药,炸出来的内爆波是弧形的,三十二个弧形冲击波,完全无法以球形来压缩核装药。”
“而解决这个问题的办法就是我们设计图的最后一层,也就是于敏同志计算出来的炸药透镜结构,让冲击波‘折射’成正圆形。”
听到陆光达这番话。
不少人都将视线投向了徐云……身边的大于。
大于则有些不好意思的挠了挠头发,笑着朝周围点了点头,依稀可见后世采访时的腼腆。
他所设计的炸药透镜使用的慢速炸药是巴拉托,由70%bano3和30%tnt制成,与cl20的爆速比为8:3。
如果cl20无法生产改为了n1炸药,只要将雷管角度修正到106°就可以完美契合这种炸药了。
甚至大于还另外做出了两种不在兔子们规划中的预案,不过徐云已经见挂……见怪不怪了……其实躺赢这事儿习惯了以后,似乎还……挺爽的?
而另一边。
陆光达的介绍也正好来到了收尾处:
“总而言之,原子弹具体的结构参数差不多就这些了,另外就是这枚原子弹的总重量为1420公斤,当量大概两万吨左右。”
听闻此言,台下的徐云也跟着点了点头。
在原本的历史中。
兔子们第一颗原子弹的总重量是1550公斤,不过其中起爆炸药的占比足足超过了90%。
如今徐云拿出了威力更强的cl20,需要的炸药重量随之减少,原子弹的总重自然也要降低了。
至于起爆当量……
早先提及过。
核反应方程式有主要有三个:
u+n→nd+zr+3n+8e+(ν-,反中微子),u+n→sr+xe+2n,u+n→ba+kr+3n。
根据这些方程式不难看出。
在核裂变结束时,铀原子核最终可能形成钕和锆、锶和氙、钡和氪的核等原子核。
由于质量在反应前后减少,减少的质量成为释放的能量。
平均来看,铀元素裂变产生的能量是3.2*10^-11焦耳的能量,根据化学公式计算,一公斤铀是大约2.56x10^24个原子。
将两者相乘得到一公斤铀裂变产生的能量,即8.2x10^13焦耳的能量。
也就是1千克铀发生核裂变,相当于1.8万吨tnt炸药爆炸时放出的能量。
陆光达他们预设的u235总重是5.1kg,按照20%的裂变效率效率来看,当量在两万吨这个数字还是比较合理的。