第408章 铀浓缩的微缩化与内爆球体 (第1/2页)
随着中苏边境的铁路线恢复运转，从欧洲战场腹地拆解下来的德国重工业核心资产，正顺着西伯利亚大铁路，源源不断地跨越乌拉尔山脉，涌入大西北的工业矩阵。
在满洲里至西京的干线上，重载列车的轰鸣声日夜不息。
一列挂载着五十节平板车厢的专列正穿过内蒙古高原。车厢上覆盖着厚重的防雨防水帆布。帆布下方，是被拆解的德国法本公司的高压催化反应釜、克虏伯工厂的大型数控镗床组件，以及成箱的蔡司光学玻璃原胚。
这些代表着旧欧洲最高工业结晶的机械设备，没有在战火中被炸毁，而是在大西北接收团队的精密拆解下，被完好无损地运回。它们将被重新组装在包头、鞍山和西京的新建厂房内，直接填补大西北在某些特定高精尖领域的制造空白。
在这场宏大的物流调度背后，大西北的最高决策层并没有因为吸收了这些战利品而陷入战略上的停滞。相反，他们面对着一个更为庞大且冰冷的物理威胁。
西京政务院，最高战略指挥中心。
巨大的亚洲三维电子沙盘前，李枭背着双手，注视着沙盘北部那片广袤的西伯利亚平原和东欧平原。
总参谋长拿着一份基于高空侦察和苏联边境物资交接频次汇总的情报分析报告，正在进行战略推演。
“委员长，根据最近三个月的数据模型。”总参谋长用指示杆在沙盘上划出一道漫长的红线，代表着目前苏联红军的实际控制线。
“苏联在获得了我们海量的抗生素、高热量食品和卡车轮胎输血后，其战争潜力被强行激发。目前，苏联红军的总兵力已经膨胀到了一个惊人的数字。更值得警惕的是他们的装甲部队规模。”
“他们在乌拉尔山脉以东的坦克工厂，正在以每天数十辆的速度下线T-34中型坦克和IS系列重型坦克。预计到今年年底，苏联红军装备的装甲车辆总数将突破五万辆。”
总参谋长放下指示杆，语气中透着焦虑。
“五万辆坦克，配合数万门大口径火炮。这是一种绝对的质量碾压。我们在常规地面装备上，虽然拥有西北豹这种在单车性能和火控上占据代差优势的平台。但如果未来我们与苏联在西伯利亚平原或者蒙古高原爆发全面冲突，陷入这种几万辆坦克对冲的装甲绞肉机，对我们而言，在热力学和后勤消耗上是不可接受的。”
“一枚八十五毫米穿甲弹的制造成本和运输成本，乘以五万。再加上我们的装甲兵战损。这种建立在钢铁和血肉交换基础上的传统战争模型，效率太低了。”
经济规划局局长叶清璇在一旁补充了数据支持。
“如果要在上万公里的战线上维持一条能够抵御五万辆坦克冲击的防线，我们需要将全国百分之四十以上的钢铁产能转化为反坦克弹药和防御工事。这将严重拖慢我们在喷气式飞机、雷达网络和基础设施建设上的物理增量。”
李枭的目光在沙盘上那密密麻麻代表苏联装甲集群的红色标识上停留了片刻。
他转过身，走向会议桌，拿起桌上的一份档案。
档案的封面上，印着代表核物理研究的原子结构标识。
“大兵团装甲集群密集冲锋的战术，建立在常规火力无法瞬间造成大面积绝对杀伤的前提下。”
“两年前，我们在罗布泊引爆了第一枚两万吨当量的天罚核装置。在吴港，我们验证了它对城市和固定工业基地的毁灭能力。”
“但是。”李枭将档案拍在桌面上。
“天罚采用的是枪式结构。为了保证铀-235在撞击时达到超临界状态，它使用了一根长达数米的重型合金钢炮管。整个核装置的长度超过三米，重量高达五吨。”
“这种体积和重量，决定了它只能被挂载在雷霆这种四发重型战略轰炸机的弹舱内。而战略轰炸机从起飞、爬升到飞临战区，需要漫长的准备时间。它无法对战场上瞬息万变的战术目标，比如一个正在集结的装甲军，进行实时的的打击。”
李枭看向站在一旁的祁连山第零号研究所副所长。
“我们需要一种能够在一线战场上随时发射、不受机场和气象条件限制、由一线指挥官直接呼叫的核武器。”
“把两万吨当量的毁灭力量，塞进火炮的炮管里。打到几十公里外的装甲集群头上。”
副所长深吸了一口气。他知道这个要求在工程学上意味着什么。
“委员长，要将核武器的体积缩小到能够装入火炮身管，传统的枪式结构走入了死胡同。”副所长展开图纸进行解释。
“枪式结构需要足够的长度来加速核材料。如果缩短长度，撞击速度不够，就会发生过早点火，也就是俗称的哑炮。大量的核材料会在释放出足够能量前被炸飞。”
“而且，枪式结构需要消耗几十公斤的高浓缩铀-235。铀的同位素分离是一个耗费海量电能和时间的缓慢过程，我们目前的离心机阵列产量，无法满足战术核武器大规模列装的需求。”
副所长将一张全新的理论模型图挂在黑板上。
图纸上画着一个复杂的球体结构。
“我们必须改变核材料和起爆方式。”
“在我们在反应堆中用中子轰击铀-238时，产生了一种新的人造元素——钚-239。钚-239的裂变截面比铀-235更大，这意味着达到临界质量所需的材料更少，几公斤就足够了。而且钚可以通过化学方法从反应堆的乏燃料棒中提取，生产速度远远快于铀的物理同位素分离。”
“但是，钚-239中不可避免地会混入钚-240同位素。钚-240具有极高的自发裂变率，会持续释放大量背景中子。如果使用枪式结构，钚块在滑行过程中还没接触，就会被这些背景中子提前点燃，导致严重的哑炮。”
副所长的手指重重地敲击在球体模型上。
“唯一的出路，是内爆式结构。”
“我们将一个质量略低于临界质量的空心钚球放置在中心。在钚球的外部，包裹一层由高能炸药拼装而成的球形外壳。”
“当炸药同时起爆时，爆炸产生的巨大向内压力，会在百万分之一秒内将中心的钚球强行挤压。钚的金属密度在庞大的压力下瞬间翻倍。”
“在核物理学中，临界质量与密度的平方成反比。当密度翻倍时，原本处于次临界状态的钚球，瞬间变成了超临界状态。链式反应被点燃。”
“内爆式的压缩速度比枪式撞击快得多，完全可以克服钚-240的自发裂变问题。更重要的是，它的形状是一个完美的球体，体积可以缩小到直径不到一米。”
副所长放下了教鞭，额头上渗出了细密的汗珠。
“理论上完美。但工程实现难度超越了我们目前遇到过的任何机械加工和流体力学问题。”
“要让钚球达到超临界密度，外部炸药爆炸产生的冲击波必须是一个绝对完美的球面。如果冲击波在任何一个点快了或者慢了一微秒，内部的钚金属就会像被用力挤压的泥巴一样，顺着压力薄弱的地方喷射出去，导致裂变失败。”
接下来，大西北的整个高端算力和特种加工体系，围绕着这个完美的球面冲击波，展开了一场没有硝烟的微观战争。
计算科学研究所。
恒温的机房内，数十台被压缩成机柜大小的昆仑二号固态晶体管计算机阵列，正在全功率运转。
与初代电子管计算机相比，晶体管的加入不仅将体积缩小了百分之九十，更将运算速度提升了两个数量级。
来自全国各地的顶尖数学家和流体力学专家聚集在这里。
他们的任务，是计算炸药爆炸时的冲击波传播方程。
在几万个大气压下，固态的炸药和金属不再表现出刚性特征，而是表现出流体的性质。数学家们必须利用纳维-斯托克斯方程的非线性偏微分形式，去模拟几十个不同起爆点产生的冲击波在空间中如何交汇、如何叠加。
操作员将打满孔洞的数据纸带源源不断地送入光电读取机。
计算机内部的晶体管矩阵在微秒级的时间内进行着数以百万计的浮点运算。电传打字机不断吐出长长的纸卷，上面印满了表示压力梯度的矩阵数据。
“要形成球面冲击波，不能只使用一种炸药。”首席数学家看着计算结果，得出了物理结论。
“必须利用爆炸波折射的原理，就像光学透镜利用玻璃折射光线一样。”
“我们设计了一种爆炸透镜。它由两种爆速不同的炸药组合而成。外层是爆速高达每秒八千米的高速炸药，内层是爆速在每秒五千米左右的低速炸药。”
“当起爆点引爆高速炸药后，冲击波在接触到低速炸药的凸面边缘时，传播速度降低，波阵面发生弯曲折射。通过精确计算这两种炸药的几何界面曲率，我们可以在透镜的底面，输出一个完美的、向内凹陷的球面冲击波。”
数学模型确立后，压力被转移到了特种兵工厂的加工车间。
要将数学公式转化为实体，需要对高危炸药进行微米级别的机械加工。
祁连山外围，某特种兵工厂掩体内。
这里的空气中弥漫着炸药特有的苦杏仁味。所有的设备都进行了严格的防静电和防爆处理。所有的动力源不使用电机，而是使用高压气动马达。
操作工人们穿着没有任何金属纽扣的防静电纯棉工作服，脚穿软底胶鞋。
在特制的数控铣床上。
工人正在对一块由高低速炸药压制而成的混合炸药块进行铣削加工。
铣刀并不是普通的硬质合金，而是由铍青铜制造的无火花特种刀具。切削液不是机油，而是经过处理的恒温纯净水。水流持续不断地冲刷着切削部位，不仅带走了机械摩擦产生的微小热量，还冲走了极其敏感的炸药粉尘。
“慢进给。主轴转速设定在最低档。”车间主任紧张地盯着铣刀的运作。
在炸药上动刀，是对死神的挑衅。任何一次刀具的轻微卡滞导致温度升高，或者产生了一丝静电火花，这块炸药就会连同整个车间和工人一起化为齑粉。
经过数周的提心吊胆的加工。三十二块呈现出复杂多边形的爆炸透镜被制造出来。
它们的尺寸公差被控制在了零点一毫米以内。
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