登陆注册
22296600000059

第59章 反应堆不等于原子弹

核电站与原子弹有什么区别?它会不会像原子弹那样发生核爆炸?失控的链式反应会不会使整个电站变成一个大火球,然后冉冉上升,形成一朵硕大无比的蘑菇云?……人们常常会把新闻电影中看到的核武器试验情景与核电站的意外事故联系在一起。

出现这样的问题并不意外,因为核能的利用一直沿着两条平行的轨道向前推进。它既可服从战争的需要,又可用于和平的目的。它们之间在技术上有很多相似之处,在工业体系上有密切的内在联系。在一个领域中取得的成就,总可以推动另一领域的进步。因此,普通居民常常将原子弹和核电站混同起来。在核能发展的早期,甚至在这方面极有修养的学者,也没有把两者区别开来。

德国著名的原子物理学家海森堡,在1942年初曾要德国政府相信,他们绝对有把握制造出原子弹来。然而法西斯纳粹直到灭亡也没搞清这种武器究竟是什么样的。

第二次世界大战结束以后,在德国海格洛赫村的地下实验室里,发现了德国物理学家建造的一座使用重水慢化的反应堆。这座反应堆没有达到临界,因为仅有一吨半天然铀和两吨重水,不足以实现持续的链式反应。这个发现使大家明白了,为什么德国人在理论上首先发现了裂变原因,但在运用方面却让美国人占了先。

德国学者的第一个错误,在于他们认为,只有借助重水才能建成以天然铀为燃料的反应堆,而没有想到采用高纯石墨。在那个年代里,纯粹的重水是以升来计算的。德军占领挪威以后,控制了那里的一家重水工厂,并规定该厂每月要向德国提供120升重水。这唯一的重水工厂于1943年2月被挪威的游击队炸毁了。好不容易使它部分地恢复了生产后,同年11月,它又在盟军的大规模空袭中被毁坏。

德国学者的第二个失误在于他们认为,新的超级武器——原子弹,就是热中子反应堆或与其相类似的某种装置,却没有考虑到采用美国人那样的原子弹设计:利用高浓铀和快中子。他们一直以为,必须将整个反应堆作为原子弹来投掷。

那么,反应堆和原子弹到底有什么区别呢?

原子弹是一种空军使用的炸弹。它的爆炸机理是利用重原子核的裂变。就外形、尺寸和重量来说,原子弹和空军所用的普通炸弹没有什么区别。它由装药、引爆装置和金属外壳组成。

原子弹的装药是高浓度的铀-235或钚-239,其总量超过临界质量。它们全都放在一个反射层内。在爆炸前,原子炸药分隔成几个部分,每部分质量都小于临界值。

在给定的时刻,在普通炸药爆炸力的推动下,原子装药的各部分聚集到一起。由于超过临界质量,刹那间引起链式核反应而发生爆炸。从链式反应开始到发生核爆炸的时间极短,以百万分之一秒计算。因此原子装药各部分的相互聚集是在一瞬间发生的。略有差错就可能导致只有极少量的裂变物质参加反应,原子弹就发挥不出它应有的威力。

炸弹的外壳用高强度和难熔的物质制成,这种外壳在核反应的初期可以减少装药的飞散,从而提高它的利用率,增加爆炸的威力。

反应堆所用的材料以及它的设计和运行,和原子弹有很大的差别。动力反应堆一般都采用低浓度的二氧化铀作燃料。它分散地布置在一个较大的容器内,与非裂变燃料、慢化剂、冷却剂以及各种惰性的结构材料交织在一起。这里的中子要比原子弹内的中子寿命长得多,因此不具备核武器的那种能量在刹那间释放的特征。由于没有引爆装置,即使反应堆达到瞬发临界而使功率猛增,也会由于材料的膨胀和变形而使堆芯很快解体,核反应便骤然终止,只有少量铀核来得及发生裂变。这不是核爆炸,只不过是一般的热爆炸而已。

20世纪50年代中期,美国在一座建在荒原上的热中子反应堆上进行过功率突升试验。他们在0.2秒的时间内,把一根控制棒从反应堆中弹出来,相当于向堆芯引入4%的反应性。这远远超过了瞬发临界的条件。反应堆果然发生了爆炸,但堆芯同时变形,限制了功率的上升。爆炸的结果只是把各种碎片,包括几乎所有的核燃料,散布到反应堆周围110米半径的范围内。从效果上来看,这次爆炸和中等数量化学物质所发生的爆炸相差无几。这个试验证实,热中子反应堆不可能发生类似原子弹那样的核爆炸。

同类推荐
  • 突发事故自救书

    突发事故自救书

    在我们的日常生活中,地震、洪灾、火灾、车祸等突发灾害时有发生。面对灾害,很多人因缺乏自救知识而惊慌失措,错过了最佳自救时间,导致悲剧的发生。面对突发灾害,能否及时有效地采取自我救助措施,将会决定生命的延续与否。同时,掌握了遇险紧急救助的方法,也可以帮助周围的人摆脱险情。本书是现代家庭必备的自救手册,适合不同年龄层次的人群阅读。本书内容分为自然灾害篇、火场危害篇、交通事故篇、水上安全篇、日常意外篇等,增强读者的生存能力,让读者能更好地保护自己、救助他人!
  • 人类最伟大与最糟糕的发明

    人类最伟大与最糟糕的发明

    科学技术的飞速发展为人类创造了无穷的物质财富,使人类享有人无法企及的巨大能量。这些卓越的成果改变了人类生产和生活的方式及质量,同时也深刻地更新了人类的思维观念和对世界的认知,改变并继续改变着世界的面貌。科学技术的发展极大地影响着社会的发展,人类发展的足迹在几个世纪的漫长历程中,有很多值得回忆的东西,比如文字的发明创造,以及天文、历法、数学等方面所取得的辉煌成就,不能不说这是人类文明史上最伟大的贡献,它使人类的生活发生了翻天覆地的变化。
  • 安全责任重于泰山

    安全责任重于泰山

    安全系于责任,责任重于泰山,没有无法保障的安全,只有不负责任的人。毒猪油事件,“口水油”沸腾鱼 ,陈化粮事件,三鹿毒奶粉事件,这些事件让人胆战心惊,举国上下人人自危。安全的隐患随时都像凶残的野兽张着血盆大口,盯着我们麻痹的神经,脆弱的肉体。人命关天,国运所系,安全责任重于泰山。
  • 不可思议的新材料

    不可思议的新材料

    随着科学技术发展,人们在传统材料的基础上,根据现代科技的研究成果,开发出新材料。今天,我们穿的、住的、用的都可能是科技带来的创新成果。那些看似柔弱的纤维却比钢铁还硬百倍,战机只要刷上特殊的材料就能躲避雷达的探测,这就是特殊材料的魅力。
  • 古代水利工程

    古代水利工程

    《中国文化知识读本:古代水利工程》水利是中国古代农业社会的命脉。几千年来,勤劳勇敢、自强不息、智慧善良的中国人民同江河湖海进行了艰苦卓绝的斗争,修建了无数个大大小小的水利工程,如都江堰、郑国渠、京抗大运河等。这些水利工程不仅规模巨大,而且设计水平也非常高,有力地促进了农业生产,不仅给当时的人们带来益处,而且泽被后世,影响深远。
热门推荐
  • 梅屿

    梅屿

    “阿若,我要吃你做的梅花糕。”眼前紫袍男子浅浅一笑,我眼角抽了两抽,望了望他受伤的肩膀,于心不忍向厨房走去。就在我正专心压制糯米时,身后突然有一双手环住了我,淡淡的梅香窜入冷静不下的大脑。“阿若,你身上的气味真好闻。”身后的红梅伴着柔风从树上飘至空中。我勾起了一个弧度,皮笑肉不笑的瞪着身后的人,“你丫的手没事还敢框我!”随机扑了上去。谁知他竟没站稳,闷哼一声抱着我摔进了草丛中,他一翻身轻柔的把我揽进怀中,温柔道,“阿若,后半生交给我。”在他的怀中我出奇的心安,梅香很浓,我突然有些渴睡,迷糊的“恩”了一声然后做了一个好梦。梦中他站在梅树下替我披上比红梅还艳的嫁衣......
  • TREASURE ISLAND

    TREASURE ISLAND

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。汇聚授权电子版权。
  • 灵兵

    灵兵

    一个崭新的大陆,一段永恒的传说。兵魂,与人的灵魂一起降生。修灵者,一群修炼兵魂的人。一个热血的男孩——韩小希,带着他的队伍,在这个大陆上不断让传说延续……
  • 不朽天尊

    不朽天尊

    斩妖除魔破万重艰险,诛仙弑神求长生之道——一切都是为了不朽!!阴谋诡计耍心机,魑魅魍魉惑众生,每一步都踏着血淋淋的尸体前进……这是一个修仙的故事,平凡的少年却遇到了天大的气运,一颗来自鸿蒙世界的珠子让他变得不平凡起来,历经坎坷走向了不朽的巅峰!!!
  • 血豹麒麟

    血豹麒麟

    一次灾难和与狼群碰面改变了主人公谢天宇的人生,同样是刀尖和枪口下的生活,谢天宇能否走出属于自己的佣兵道路......
  • 废土列传片轮之龙

    废土列传片轮之龙

    那个以龙作为半身的少女,在这片土地上那第一次的末日降临前的小小故事。
  • 凤叱天下:腹黑王妃的复仇

    凤叱天下:腹黑王妃的复仇

    前世被自己的未婚夫和自己的妹妹害死,灵魂重生,看她如何在这个世界翻云覆雨,创造自己的奇迹:锻炼属于自己的爱情,守护自己的朋友、家人,灭掉与自己对立的敌人,与他携手天下。。。。。
  • 极品收藏

    极品收藏

    收藏家的故事收藏的是美人美人的定义:美的东西。可以是,女人,男人,生物,事物,其他怎么才算美,美的具体定义男人的野心&女人的美丽是否能唤起你们心中珍藏的那份美?请留意本文《极品收藏》希望能够找到你们心中的美,并学会珍惜谢谢~
  • 《名门复仇千金》

    《名门复仇千金》

    她是家里的掌上明珠,却被嫉妒她的继妹害死。当她再次醒来,她已不是用原来那个她,只是一介平民的她将如何复仇?她到底该如何面对新的生活?……
  • 无相思尘论

    无相思尘论

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。汇聚授权电子版权。