第七十四章 链式反应和临界体积 (1/2)

引爆核**的技术要求，非常高。

为了澄清引爆的细节问题，必须要引入链式反应和临界体积的概念。

我们通常讲的炸弹爆炸，指的一般都是化学反应，也就是分子间的化学变化，通过分子键的断裂与结合，所进行的化学能转变成为热能和机械能的过程。这个过程可以很缓慢：比如自热方便面，利用内置的加热带可以把泡面加热也可以很剧烈：比如常见的打火机点燃，就是一种剧烈的氧化还原反应当然，也可以更加剧烈：比如在密闭环境下发生，反应速度更快，这就是我们通常说的爆炸。

从最古老的黑**，到上世纪的n，再到现在所谓的各种高爆炸药，以及最新式的各种特殊炸弹虽然爆炸强度，杀伤力，控制能力有了天翻地覆的变化，但都是化学反应，都是分子键的断裂与结合所导致的能量释放过程。

他们没有本质上的不同，不会从原子结构上改变物质。

就好像氢气和氧气燃烧之后会生成水水在电解之后也会生成氢气和氧气。化学反应的特点是可逆，只是需要能量的有多有少。

化学反应就是如此。

但是核反应则不同。

核反应是一种物理变化。

在核反应这种变化当中，原子的种类将发生改变。

比如核裂变反应，微观上讲，“铀中子钡氪中子2巨大能量”。而铀元素也就变成了钡元素和氪元素钡元素，就是你做胃肠道检查的时候医生让你喝的那个满嘴渣子的东西，那玩意叫硫酸钡，通过硫酸钡可以看清你的肠子发生了什么病变而氪这个东西，是惰性气体，不与任何元素发生反应，但是广泛用在霓虹灯当中，你在马路上看到的各种五颜六的灯管里，就有这个东西，是发光二极管中阴极射线击打在惰性气体元素上产生的特有反应，当然了，还有一个“超人”来自氪星球，这个你们肯定知道

接着说核裂变产生的能量，这个巨大能量到底有多大呢？我们可以用爱因斯坦发现的著名的质能公式2来算一下。

好吧，虽然霍金曾经说，每在书中写一个公式，书的订阅都要减半，而我现在已经写了一个核裂变反应方程式和一个质能转换方程式，所以似乎订阅量要减到四分之一？

希望霍金的这个“公式1，订阅减半”的公式能被我推翻，但心情还是很忐忑呜呜呜。额说到哪了？继续算公式算能量。而且这个东西真的不好算啊，你们要相信我一定不是水字数，没有作家会用算这个东西水字数的！真的很难算的！很麻烦的！

嗯，还是算出来了，经过一些列特别麻烦的单位变换，算出这个巨大能量是43106电子伏特。

那么如何直观的理解电子伏特这个概念呢？电子伏特指的就是一个电子经过1伏特的电位差加速之后所获得的动能好了我不解释了。我知道你们都不会看这个的。我还是说人话。

总之这个能量是十分巨大的。

这是一句人话，也是一句废话。

咳咳，那么这个能量巨大到什么程度呢？

比如想**一个城市的发电量，比如每天需要烧2000吨煤，那么如果换成烧核燃料，只需要一千克就足够了。

也就是说，核燃料和普通化石燃料的能量释放比率，达到了惊人的20000001！

。

发现了这个震惊事实的科学家们，没错，主要说的就是发现上面那两个公式的科学家们，比如爱因斯坦呀、费米呀、奥本海默呀你们经常听的这些科学家，决定用这种超高的能量释放比率来制造炸弹。

如果是温和的反应，那就是核电站。

如果是剧烈的反应，那就是核爆炸了。

中间的差别，是什么呢？

换句话说，怎样确定一个核反应是温和的，还是剧烈的呢？

这下，就要说到我们本章的题目：链式反应和临界体积。

回到我们上面的那个公式，我们可以看到，这个公式当中左边是有一个中子的。而等式的右边呢，有两个中子！回到上面看公式！

给一个，蹦出俩！

这很恐怖的！

想象一下，这大概类似于你在一个与世隔绝的孤岛上放了一对兔子一只雌的一只雄的，然后过了十年，再来到岛上去看。你会发现岛上全是兔子了！他们通过近亲结婚和，产生了无数的兔子，一个生俩俩生四个四个生八个

于是，链式反应发生了。

原子核级别的链式反应，和兔子不同的地方在于，速度更快。1变2，2变4，4变8的速度达到了飞秒级别1015秒，很多铀原子堆放在一起，只要环境中随随便便过来一个中子，或者给出一个固定的中子源比如锎、镭等元素，就可以引起极为快速的链式反应，于是所有的铀原子就同时爆炸了！于是，核弹也爆炸了！

所以，关键问题也就出来了。

关键词：“很多铀原子堆放在一起”

不能堆的太紧密，如果堆的太多，很有可能还没发射就炸掉。

直到这里，我们才终于基本说清楚了核弹的引爆方式。

堆的体积越大，越有可能爆炸。

体积越那么怎么弄，都不会炸。

所以最终的关键词就是：

临界体积。

如果核反应的元素“铀原子”堆的太紧密太多，超过了临界体积，那么就极易被引爆，只要随便什么中子源照射，就可以引爆，而不需要常规炸药，也不能被常规炸药引爆。

反之，如果“铀原子”过于