第二十六卷未來啟示第二十一節橙子

帝國制造的第二枚原子彈的代號為“橙子”這與其外形有很大的關系，與“雪茄”不一樣。“橙子”采用的是“內爆式”結果，而不是“槍式”結構。另外所用的核材料為钚239，而不是鈾235。

最初的時候，帝國科學家是被迫才用钚239為原子彈的核材料的，一個最主要的原因就是，鈾235的提純效率相當低。按照當時的鈉生產能力，所有的離心機每天24小時不停的工作，一年才能夠生產出制造一枚原子彈所需要的鈾235。這其實是整個“盤古計劃”中最耗時的，用在實驗爆炸裝置，以及“雪茄”里的近80公斤鈾，足足生產了近4年的時間，如果不是如此的話，那么帝國早就造出第一枚原子彈了。而且科學家也不會想到用钚239來制造原子彈。

钚239是從核反應堆里生產出來的，而且只能在重水反應堆里得到。

這就是重水為什么至關重要的原因了。當時美國的“曼哈頓工程”也是計劃用鈾235做為核材料的，可問題是，美國也面臨著生產鈾235效率低下的問題。雖然美國的科學家也認識到，钚239很有可能是效率更高，核性能更好的核材料，可問題是，必須要依靠重水來減緩中子速度。得到慢中子。從而生產出钚239。

生產钚239的基本流程是鈾235裂變釋放出2到3個中子，這些中子轟擊了鈾238之后，鈾238轉變為钚239。因為鈾239很不穩定，首先衰變成為镎239，而镎239也不穩定。隨即就衰變成為了最終產物钚239。早在第一座核反應堆建成的時候，唐帝國地核物理學家就發現。钚239實際上是更高效地核材料。從此開始重點研制钚239的物理與化學性能。

首先面臨的問題就是钚239地生產也需要用鈾235。而且一個鈾235原子只能產出0.8個钚239原子，也就是說，生產過程中。核原料實際上在損失。可這與制造原子彈所需要的高濃度鈾235不一樣，核反應堆里，所占的比例是很低地，也就百分之幾而已，因此核反應堆所需要的核材料的提純工作相對簡單得多，這要比武器級鈾235也生產成本低得多，如果從成本上計算。生產钚239甚至比提純鈾235更便宜。

當時還有科學家提出了一個辦法。即通過钚239裂變釋放中子，然后轟擊鈾238，從而得到新的钚239，而且理論計算得出的結論是，這樣地核反應堆（后來被成為“快中子反應堆”簡稱“快堆”而以前生產钚239的叫“慢中子反應堆”簡稱“慢堆”）所產出的钚239的數量還超過了所消耗的钚239的數量，也就是說，在快堆里，钚239的數量是在持續增長地。只是，當時受到技術條件限制，特別是钚239的核敏感性的限制，所以帝國并沒有建造快堆。用做武器，钚239的最大好處就是臨界質量要比鈾235低得多，理論計算結果是。8公斤的钚235就可以制造一枚原子彈了，這要比鈾235的用量少得多。可同樣的，钚239也有很多缺陷，不說別的，钚239是已知毒性最大的物資，5克钚239就足以毒死全球所有人，其篤信甚至超過了核武器本身！也正是這一點，帶來了很多問題。

要生產钚239，就必須要建立大量的后處理工廠，而這是拖延“盤古計劃”的另外一個絆腳石，光是建造這一系列的后處理工廠，就花掉了一年多的時間。相對而，從核反應堆里得到的钚239在提純方面反而要比通過回旋加速器提純鈉歷容易了許多。

在建立起了钚239的生產線后，“盤古計劃”才真正走上了快速發展的道路，如果僅用鈾235制造原子彈的話，在29年，帝國最多只有兩枚原子彈，而且其中一枚還是在實驗中爆炸的。而且后來。特別是在快中子反應堆投產后。帝國就不再用鈾235作為原子彈的核材料，全用钚239作為核材料。

“橙子”的設計工作也正是在钚239的生產工作正式開始的時候提出來的，而且“內爆式”的結構也就是在這個時候提出來的，一個重要的原因就是，钚239的臨界質量小，可以將原子彈的核心做得小一點，為“內爆式”奠定了基礎，如果用鈾235做核材料的話，用“內爆式”引爆法的難度就要高得多，這也是為什么后來的核國家在初期都是用“槍式”結構，以鈾235為核材料的主要原因。

實際上，“內爆式”與“槍式”的基本原理是一樣的。在“內爆式”結構的原子彈中，其核心是一個低于臨界質量的钚239球體，四周有多塊未與中心球接觸的钚239，通過引爆設置在外面的炸藥，將外面的钚239金屬塊推向中央的球體，使核材料超過臨界質量，隨即就引發了核爆炸（只是“內爆式”的一種結構，后來還大有改進）因為爆炸會急劇壓縮钚239，提高了核心材料的密度，因此可以進一步的減少質量，這就大大節約了昂貴的核材料。

因為核爆炸的時間相當短暫，幾乎是瞬間完成，因此就必須要嚴格控制各炸藥塊的起爆時間，要做到同時引爆，而炸藥的燃燒速度是肯定比不上核爆炸的速度的。因此包裹在核材料四周的炸藥分成了成百上千塊，這么多地炸藥塊要同時起爆，而且誤差時間在納秒之內。這是“內爆式”最大地技術難題之一。這甚至對連接著炸藥塊的導線長度都有著極高的要求。同時每一塊炸藥地質量必須要非常精確。不然爆炸能量不等。射出去的缽凹的速度就不等，到達的時間就不等。如果不能做到所有的钚239同時射中中心圓球的話，那么原子彈地爆炸當量就要降低

很多。甚至不會發生爆炸！

為了盡善盡美，數百名爆炸方面的工程師花了兩年的時間來進行設計與實驗。而且后來還花了半的時間進行改進。而這是“盤古計劃”中除了核物理之外。對技術要求含量最高的一塊了。