第三卷 立國之戰
第227章 核陰影未散
趙忠堯:「現在國內有了一個靜電加速器,如果再有一個試驗性的核反應堆,原子能的基本遠離研究就可以到一個很高的水平,以後研製核武器就能打下很牢靠的基礎。可惜現在國內建造核反應堆的條件還不具備啊。」
「你們的工作效率很高,只用了三個月,就將口徑從240毫米擴到了280毫米。」美國陸軍「原子安妮」項目經理對皮卡汀尼兵工廠的總工程師艾格尼斯·伯德特說。
艾格尼斯和橡樹嶺的工廠,都來過一撥不速之客。普通工人只看見三兩個西裝革履的人走進工廠和車間,但與他們見面的項目經理和總裁知道,這一行人既不是美國政府僱員也不是美軍人員,而是艾森豪威爾的競選團隊成員。
「反應堆的關鍵部件我剛才給鄧教授盤算清楚啦。」唐華說,「我從里說到外。」
在設計W9核炮彈和M65原子加農炮時,朝鮮戰爭還未爆發。美國陸軍琢磨的是把它部署在聯邦德國,八成是萊茵河地區,部署一個戰術原子加農炮營,下轄3個連、6門M65炮,8輛運送核炮彈和引信的卡車,一共能帶24枚核炮彈。
鄧稼先的核反應堆完成了設計,設計藍圖在他身前的一大疊紙張里。
艾格尼斯:「我還想知道一件事,『原子安妮』的名字是源於1943年的『安齊奧·安妮』嗎?」
……
「中子源組件,沒有。這東西……說起來並不比鈾235好搞。」
一輛長達26米的重型拖掛式載重汽車排氣管冒著黑煙,從皮卡汀尼兵工廠的總裝車間開出。這輛車不但又長又大,而且拖掛式車斗形狀奇怪,不像是一輛汽車,更像是一節火車的載重車皮。
「首先,感謝上帝;其次,要感謝你們在增加口徑的同時增加了撥款;最後,還是要感謝你們,取消了M65火炮的系統重量限制。」艾格尼斯回答項目經理的話。
反應堆首先是運行起來后能觀測到鏈式反應最關www.hetubook.com.com鍵的幾個參數,比如中子量,這對核武器的設計是至關重要的參數之一,如果這個數值偏差得太大,要麼是原子彈組件在車間製造的時候,鈾235塊塊就熔毀爆炸,要麼是組裝好拿出去試爆它不響。
拖掛式車斗搭載著一門大炮,炮管看上去有十幾米長,兩節式炮管的粗壯程度也異常嚇人,看上去只要這門炮擺在海邊,一炮過去戰列艦都能打穿。
「所以我們現在還是繼續紙筆加頭腦運動吧。」王淦昌說了一句。
錢三強:「或許我們可以拆分一下這個反應堆的幾大結構、各個大結構都要用什麼,看看什麼能自己造,什麼還不能,然後國家盡量朝這個方向努力。」
「重水,沒有。倒是可以自己生產重水,全國搜集鍋爐水然後做化學分離,差不多能慢慢收集個一噸兩噸。等核計劃整體日期確定了之後再做重水廠倒也來得及。」
不過,紙筆理論研究是真的,寂寞倒未必。
唐華:「芝加哥一號是費米為了證明鏈式核反應確實存在而建造的的最基本的原理堆,我們現在再造個芝加哥一號也沒有意義。鄧教授的這個反應堆比芝加哥一號成熟得多,可以持續運行,而且能進行很多觀測項目和數值測試。」
鄧稼先在講他的反應堆設計,王淦昌、錢三強、趙忠堯、唐華在聽。
唐華一項一項說下去,最後大家認可了一件事:反應堆的關鍵零件裏面,怕是只有鉛屏蔽層國內現在就能製造。其他的部件樂觀的要等兩三年,不樂觀的10年8年。後者唐華沒有明說,但對這四人還是表達了爭取外援的傾向。
「反應堆外面那個殼子,壓力容器。咱們的鍋爐廠1954到1955年建成投產,到那個時候國內才算是能建造大尺寸壓力容器。大尺寸壓力容器……嘖,要是能做這個,我肯定先搞十幾套合成氨設備出來。」
趙忠堯搖搖頭,「沒有。只參
和-圖-書
觀過一次芝加哥一號堆的舊址。這個反應堆1942年開建,因為技術很不成熟,1943年初就拆掉了,我們看的只是放置芝加哥一號的那個地下室房間,還有一具給參觀者看的反應堆的模型。」美國新澤西州,皮卡汀尼兵工廠。
「反應堆的堆芯,鈾外面的包裹材料除了純度,還有加工方法和加工設備,陶瓷堆內構件和碳磚的加工……這又是好幾個工廠出去了。」
1952年4月,計算所又得了一台TC51。
核大炮和核炮彈是美國為應對冷戰局勢而研製的東西,打算部署在西歐,專打蘇聯裝甲推進的裝甲集群。M65雖然全長26米、炮管長12米多、人根本扛不動280毫米口徑的炮彈要用車上自帶的液壓小吊車裝填,但它的確是第一種「攜帶型」小型核武器。重364公斤的核炮彈裏面裝填了50公斤高濃縮鈾,用的是槍式結構,和扔在日本的「小男孩」結構類似,當量也不高,15000噸TNT。
鄧稼先:「好啦,也不全是紙筆,我這兒還有兩台大計算機呢。有這兩個大傢伙以後,我思考問題的方式都變了,有事沒事先把方程算個數值解再說……」
原子能科學研究院建成於1950年,說起來在決策建立研究院的時候唐華也在會議,郭沫若提議原子能科學研究院,也毫不諱言地說將來目標是研究原子能和原子武器。唐華表示贊成,同時也提醒研究院可能在頭幾年會比較寂寞,紙筆理論研究會佔主流。
「石墨慢化劑,也沒有。最近是不是在湖南發現了石墨礦?」
「最最後,你應該悼念你的頭髮,這三個月你的髮際線向後移動的速度如同退潮。」項目經理難得地開了句玩笑,「事情由洛斯阿莫斯而起,他們嘗試了所有有效的方法,也無法將核彈頭放進240毫米口徑的炮彈里。因此只好讓你們配合洛斯阿莫斯。好在你們成功地把炮造了出https://www.hetubook.com.com來。」
1951年4月,世界第一台超算TC50退役,TC51在50中心安家,TC50就被秘密運回北京,原子能科學研究院也在北京香山附近某個不起眼的角落建起了一個原子能科學研究院計算所,TC50就擺放在這裏。
趙忠堯:「美軍真有可能在朝鮮戰場使用核武器嗎?我記得最近這兩年,杜魯門說過兩次『不排除在朝鮮使用核武器』的話,但說完以後自個兒又把話咽下去了。」
「鈾235,沒有。氧化鈾,也沒有。鈾礦石,好像在兩個地方發現了小鈾礦,算是有吧。但是從礦石冶鍊成黃餅還得新建廠,而且設備可能要從蘇聯購買。同位素分離提純,現在肯定要引進,蘇聯的氣體擴散廠自己也剛走上正軌,難。」
「鄧教授,趙老師,核工程——核武器和核能攬在一起的工程,不是原子能科學研究院自己就能搞定的,甚至原子能科學研究院加上重工業部也不能。首先要等國家基本有一個和平的環境,其次,咱們要搞原子彈,需要國家、政務院當然也包括重工業部、還有軍隊一起投入進去,到時候要成立一個專門委員會才能協調這種事情。咱們現在可以做規劃設計和計算,但要馬上開工開造,有點兒難。」
鄧稼先:「我是在普渡大學聽老師講了成熟的反應堆應該是什麼結構,都記在筆記本上了,另外淦昌也提供了很多思路。」
……
……
王淦昌:「是的,我要與吳恆興、林傳騮赴朝鮮戰場,是和防核有關的事情。」
唐華:「美軍用戰術飛機就可空投的原子彈已經交付使用了,還是個鑽地爆炸的工事摧毀型。現在有消息,美軍研製的可以用大炮發射的小型原子彈也快搞成了,這東西只要美軍急了,是不排除前線濫用濫射的可能,尤其是美國的下一任總統,很可能是一個在二戰當過方面軍司令的五星上將。」
「這個問題的答案,陸軍參
hetubook.com.com謀長或陸軍部長知道,我也只能猜測。那麼,接下來,我們可以進行火炮發射常規炮彈的試射了嗎?」
「趙老師,您在美國的時候見過美國人的核反應堆嗎?」錢三強問。
天然石墨礦的石墨純度也就是80%出頭,反應堆用的慢化劑石墨純度要求四個9,也就是99.99%。採回來的石墨礦得提純,不管用濕法還是酸鹼法還是氫氟酸法,總之都不省事。要知道在21世紀,國際社會制裁有偷搞核武器嫌疑的國家,物資禁運中列在第一等的禁售物資列表裡就有高純度石墨。
唐華:「我也在爭取去朝鮮一趟。我們這一組人,首先是布置好放射性檢測設備,一旦美軍在使用小型核武器,我們能夠在第一時間搜集到證據;其次是督查志願軍坑道工事的扛核打擊改造,這些坑道工事經過一年多的建設,防炮防空襲能力是不成問題了,但防禦核武器和化學武器攻擊能力就不一定了,尤其是志願軍手掘的非標準化坑道、隧道。好在鞍鋼已經加班加點,生產了新的防護構件,而且正在運往前線,到時候看著他們把每個坑道都改造了才放心。」
在潘太克斯工廠,專用於摧毀地下目標的馬克8核彈已經組裝好了2枚,準備交付美國空軍。馬克8核彈已經算是初步減重的原子彈,不是一定需要B-29,A-26攻擊機就可以投。馬克8是觸地延時爆炸,依靠炸彈下落的動能和堅固的外殼,鑽入地下幾米才會爆炸,能摧毀頭頂有27米土層的地下工事。
但在現在,美國陸軍乃至美國軍方高層,最期盼的還是W9核炮彈早點試驗成功。
綽號「冷戰魔炮」的M65原子加農炮,在1952年夏季的某個早晨悄悄走下生產線。
現在是1952年,還沒哪個國家答應支援中國搞核武器。過些年應該能從蘇聯得到一些幫助,但蘇聯未必會百分之百毫無保留地提供所有鏈式反應和核武器的基礎數據。歷史上蘇聯就沒給https://www.hetubook.com.com全,到最後還把專家全部撤了回去。現在這條歷史分支……也不能打包票蘇聯會百分之百支持,總之得做好一切準備。
反應堆的第二個功能是可以生產鈈239,在核武器裏面鈈彈比鈾彈更常見,二相彈三相彈裏面那個裂變核心基本都是用鈈的,所以核大國爆了第一顆原子彈之後,一般都要建造專門的鈈生產堆。建造鈈生產堆之前肯定也要先做一個試驗堆。
石墨是碳元素,煤也是碳元素,但核反應堆用的超高純度石墨可不是從煤加工而成的,得找天然石墨礦。
「所以最近兩年,諸位可能還是要忍耐忍耐,」唐華說,「趙老師和錢教授還是回去搞激光,鄧教授您獨守超算繼續做理論計算。老王你……我記得志司找你有新任務吧?」
研製原子彈,得先做核反應堆。反應堆是核武器工業正式啟動的標誌。
北京,原子能科學研究院。
唐華拿著鄧稼先畫出的反應堆總體概圖,心裏又重新打了一次小算盤。
而現在……
「這是一座重水反應堆,設計使用丰度為4%的低濃縮鈾,重水作為中子減速劑,慢化劑石墨。」
「根據鈾235的理論計算,和費米提出的臨界半徑計算方法,我用超級計算機做了4次數值計算,當處於狀態1時,反應堆中子產生速率等於中子損失速率(包括中子吸收和中子泄漏),反應堆就達到了臨界狀態。反應堆產生的熱量,同樣也進行了數值計算,以現有的參數代入計算之後,設計了這樣一個水循環冷卻系統,反應堆的熱能可通過管道迴路以高溫蒸汽的形式帶出去,在這裏散熱冷凝回收。如果有時間的話,還可以把反應堆的管道迴路與第二個水循環迴路做一個熱交換器,那麼第二個水循環迴路的水蒸氣就可以推動一個蒸汽輪機,產生一些電能,但作為試驗反應堆,我們不會穩定持續地開機運行,發電功能可有可無吧。」
此時,在橡樹嶺的美軍核工廠,第一枚W9核炮彈正在組裝。
……