上一集描述了太阳上目前正在演出的大戏,氢—氦聚变。我们人类是爱学习的种族,核聚变释放的惊人能量,无论是军事家和科学家都很动心。于是上个世纪中叶,全球展开了轰轰烈烈的制造氢弹的运动。核聚变反应堆?还早呢,这种力量太狂暴,到现在为止人类都镇不住。
接下来讲述氢弹的发展过程:
基础理论
1、年爱因斯坦根据相对论,提出了质能方程。该方程为后续的裂变理论和聚变理论提供了基础理论。
2、对核聚变释放能量的宏观认识来自于对太阳释放能量过程的研究。年,英国天体物理学家亚瑟·爱丁顿(-)首次提出,恒星源源不断的能量来自于氢聚变为氦的过程。
3、汉斯·贝特在年提出著名的"质子-质子链反应",也为恒星能量来源这个迷找到了答案。由于在恒星核合成方面的贡献,汉斯·贝特获得了年的诺贝尔物理学奖。
4、在年一次著名的试验中,卢瑟福实现了氘(氢的同位素,重氢)聚变为氦的反应,在地球上首次验证了聚变释放能量的可行性。
万事齐备
1、年,美国科学家在研制原子弹的过程中,推断原子弹爆炸提供的能量有可能点燃氢核,引起聚变反应。但是在初期实验都没有获得成功。
2、年,在计算机帮助下。美国科学家证明在钚弹爆炸时所产生的高温下,热核原料的氘和氚混合物确实有可能开始聚变反应,为了检查这些结论,他们曾经准备了少量的氘和氚装在钚弹内进行试验,结果测得这枚钚弹爆炸时产生的中子数大大增加,说明了其中的氘氚确实有一部分会进行热核反应
3、初期的氢弹必须要靠冷冻设备将氘和氚进行液化存储,搞得氢弹奇重无比。后来采用了氘化锂,氚化锂材料,将核聚变材料常温固体化,氢弹体积和重量大大缩小。
潘多拉盒子打开
1、美国打开盒子
年11月1日:氢弹试验装置“迈克”在太平洋的恩尼威托克岛上爆炸。该装置高6米,直径为1.8米,重达65吨,看上去像个大暖瓶,爆炸威力达万吨TNT当量。相当于广岛型原子弹的倍。
年3月1日,美国在比基尼岛附近试验了“布拉沃”,这是一枚当量相当于广岛原子弹倍的氢弹。这枚氢弹爆炸后,美国才知道玩大了,整个比基尼环礁被炸出了一个直径数公里的大黑洞,岛上建筑几乎被抹平。
比基尼岛位置-马绍尔群岛
从年~年,短短的12年时间,美国累计在马绍尔群岛引爆了67枚核弹,其中在比基尼岛引爆的有23枚,如果按照TNT爆炸当量来计算的话,比基尼人相当于每天要吃两颗广岛原子弹,而美国之所以会如此频繁的进行核爆试验,只是因为臭名昭著的“部队”向他们提供了大量关于人体活体实验的资料,为了获取人体对核辐射的吸收能力,美国人欺骗岛上的原住民一直待在岛上作为自己的活体试验品,每隔一段时间就会对他们进行所谓的身体检查,以求得真实有效的试验数据。
2、苏联人也来打开潘多拉盒子
年8月12日,苏联人在哈萨克斯坦塞米巴拉金斯克引爆了一颗40万吨TNT当量的氢弹РДС-6с。尽管比美国晚了1年,但是苏联的这一颗核弹使用了氘化锂,大大减少了氢弹体积,使之具备实战价值。(需要说明,苏联的核科学家很牛,苏联的特工也很牛从美国洛斯阿拉莫斯和其他反对美国垄断核弹的科学家获得了大量的资料)
年11月22日,苏联成功试爆了一枚РДС-37型热核弹,标志着苏联在核武器研发领域首次超越了美国。这颗核弹的成功之处在于只使用了氘化锂,没有使用极其昂贵的氚,而且是一枚航空核弹,意味着氢弹具备了实战价值。
年10月30日,苏联在新地岛展示了战斗民族的肌肉。一颗当量0万吨级别的氢弹”大伊万“被一架Tu95轰炸机扔在了苏联北冰洋区域岛屿新地岛上。这应该是人类历史上创造出来的最壮观的场景,当然是充满了死亡气息的。这也是氢弹在军事史上的最巅峰的一次表演。其威力的描述,大家可以在非常多的资料上看到,我个人印象最深的就是其爆炸产生的大气扰动绕地球整整三圈。。。。。。
大伊万的兄弟-现存萨罗夫市俄罗斯核武博物馆
3、英国、法国、中国也跟着打开盒子
年3月12日,英国在印度洋圣诞岛上扔下氢弹,标志英国氢弹研制成功。
年10月15日,我国在罗布泊引爆第一颗氢弹。
年8月24日,法国第一颗氢弹在太平洋瑙鲁穆鲁罗瓦环礁引爆成功。(可以看出法国跟美国的关系还是差了不是一点点,英国在美国帮助下提前11年就搞出了氢弹)
归于平静
值得庆幸的,随着冷战的结束。恐怖的核威慑渐渐离开了人们的视线。人类的理智还是选择将这把剑深深藏起来,毕竟随着人类文明的进步,武器的破坏力已经越来越大,地球如果都被毁灭了,战争对于政治家又有何利益呢?
这一期,氢元素带来的是沉重历史感。下一期我们将回到氢元素的有趣故事上来。