“中子彈?”
聽到徐雲(yún)口中冒出的這個(gè)詞。
現(xiàn)場的幾位大老頓時(shí)齊齊一怔,臉上露出了明顯的意外。
他們無論如何都不會想到,徐雲(yún)居然會把串列式加速器和中子彈這玩意兒聯(lián)繫起來。
錢秉穹更是嘩啦一下從位置上站了起來,動(dòng)作過大之下,椅子都被推翻在了地上。
但他卻絲毫沒有將椅子扶起來的想法,而是一邊嚥著唾沫,一邊定定的看著徐雲(yún):
“小韓,你說什麼?那串什麼的加速器,能幫咱們搞出中子彈來?”
徐雲(yún)聞言深吸一口氣,同樣鄭重的看向錢秉穹,給出了一個(gè)肯定的答覆:
“沒錯(cuò)。”
錢秉穹見狀臉色驟然一紅,整個(gè)人頓覺一股熱流從心頭直衝腦海,以至於他的身體都晃了兩下。
好在一旁的陸光達(dá)眼疾手快,連忙扶住了錢秉穹的手臂,纔沒有出現(xiàn)什麼危及人身的意外。
過了足足有小半分鐘。
錢秉穹的臉色方纔最終恢復(fù)平靜,慢慢坐回了被老郭正起來的凳子上。
此時(shí)此刻。
整個(gè)現(xiàn)場的氣氛著實(shí)有些微妙。
屋子裡看似如同極寒的冰庫,但在這股彷彿要凍結(jié)空氣的沉寂之下,卻又似乎有某些東西在涌動(dòng)激盪。
中子。
這是一種發(fā)現(xiàn)時(shí)期很早的微觀粒子,自身爲(wèi)不帶電的電中性,所以才叫做中子。
中子這玩意兒無處不在,在所有的原子中除了氫的1號同位素“氕”,所有原子都帶有中子。
你吃一口米飯,其中包含的中子數(shù)量就超過10^24個(gè)。
乍一看起來,中子好像沒什麼特殊的地方。
但如果中子在脫離原子形成穿透力極強(qiáng)的中子束後,它的性質(zhì)就會不一樣了——這是一種真正的殺人利器。
這輩子是人的同學(xué)應(yīng)該都知道。
細(xì)胞是構(gòu)成生物體的基本單位——注意,是基本單位,不是最小單位。
人體的任何一個(gè)細(xì)胞裡都含有數(shù)不清的分子,而分子又是由原子組成,也就是說每個(gè)細(xì)胞內(nèi)都存在一羣數(shù)量巨大的原子。
至於原子呢,又由質(zhì)子和電子以及中子組成。
中子束在穿過人體時(shí)。
會使人體內(nèi)的分子和原子變質(zhì)或變成帶電的離子,引起人體裡的碳、氫、氮原子發(fā)生核反應(yīng),破壞細(xì)胞組織。
宏觀層面上會使人發(fā)生痙攣,間歇性昏迷和肌肉失調(diào),失去反抗能力,嚴(yán)重時(shí)會在幾小時(shí)內(nèi)死亡。
中子束最早的殺人記錄,可以追朔到1945年8月21日。
當(dāng)時(shí)阿拉莫斯國家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家達(dá)格利恩在做試驗(yàn)時(shí),不小心受到了嚴(yán)重中子的輻射。
雖然他立即進(jìn)行特殊的救治,但中子的破壞性是不可逆轉(zhuǎn)的——至少當(dāng)時(shí)如此。
於是乎。
這個(gè)倒黴的科學(xué)家在25天后不幸去世,年僅24歲。
更有意思的來了。
達(dá)格利恩活著的時(shí)候有個(gè)大他一歲的學(xué)長,二者關(guān)係很好,此人叫做塞姆·科恩。
達(dá)格利恩墓碑上的墓誌銘,就是塞姆·科恩親手刻上去的。
說實(shí)話。
沒人知道達(dá)格利恩的死亡對於塞姆·科恩是否有某些實(shí)質(zhì)影響,但有個(gè)事實(shí)是......
在五十年代的時(shí)候,塞姆·科恩第一個(gè)提出了將中子束作爲(wèi)武器的猜想,並且做出了很多理論設(shè)計(jì)。
中子彈。
這個(gè)武器的概念自此登上了舞臺,後世也公認(rèn)的將塞姆·科恩稱爲(wèi)中子彈之父。
中子彈這種武器的核爆威力很小,只有普通核彈的十分之一,卻可以釋放大量中子束。
這些中子束會穿透裝甲建築,在不造成財(cái)物破壞的情況下大量殺傷人員。
舉個(gè)例子。
一枚1000噸tnt當(dāng)量的中子彈,在你腦袋上空90米的高度上爆炸了。
衝擊波、光輻射和放射性沾染這些‘髒東西’,只在距爆心180米的範(fàn)圍內(nèi)起作用。
而距爆心800米處的中子流卻能穿透30釐米厚的鋼板,使受鋼板保護(hù)的人員傷亡。
也是就是.....
殺人不傷物,並且不具備嚴(yán)重的輻射效應(yīng)。
例如後世的網(wǎng)上就有個(gè)知名笑話,出自黃河故人之口:
你往五道口職業(yè)技術(shù)學(xué)院爆一箇中子彈,能給隔壁北大留個(gè)全屍,而且過兩天再隔壁的中科院就能去接收了。
但另一方面。
中子彈乾淨(jìng)歸乾淨(jìng),可在眼下這個(gè)時(shí)間段,這玩意兒卻妥妥屬於一種幻想中的武器。
別說兔子啊高盧啊英國啊這些國家。
哪怕是毛熊和海對面這兩大超級流氓,此時(shí)對於中子彈同樣是處於在一個(gè)概念端的構(gòu)想期。
截止到目前。
如今全球最前端的中子彈成果依舊出自海對面:
它們將會在明年搞出了一個(gè)電視機(jī)大小的中子彈頭,等角樓發(fā)現(xiàn)這玩意兒純粹在騙經(jīng)費(fèi)後,項(xiàng)目組的人就被髮配格陵蘭採冰塊去了。
按照歷史軌跡。
海對面直到77年纔會真正研製並且試爆出人類歷史上的第一顆中子彈,從此進(jìn)入第三代核武器的研發(fā)賽道。
兔子們則要在84年纔會搞定這玩意兒,然後到99年才正式公佈。
而眼下徐雲(yún)說自己能夠搞出中子彈,如何讓錢秉穹等人不失態(tài)呢?
過了一會兒。
錢秉穹不由聳動(dòng)了兩下鼻翼,再次對徐雲(yún)問道:
“小韓,你確定這臺加速器對中子彈研發(fā)有用?”
徐雲(yún)仍舊重重點(diǎn)了點(diǎn)頭,解釋道:
“我很確定,錢主任,中子彈中子彈,字如其意,涉及到的就是中子的性質(zhì),也就是所謂的中子輻射。”
“高能中子的生成方法可以依靠反應(yīng)堆,但是屬性檢測只有兩種手段。”
“一是截取來自外太空的高能射線,二就是用高速電子束轟擊重金屬靶材,使靶材釋放出大量的中子,然後收集它們散射的數(shù)據(jù)。”
“所以想要研發(fā)出中子彈,要麼你具備飛行到外太空截取高能射線的能力,要麼就只能依靠粒子加速器輔助研究。”
“當(dāng)然了,氘氚中子源也算是標(biāo)準(zhǔn)解之一,但這玩意兒要是能搞出來......咱們早就掌握氫彈和中子彈的研製了。”
聽到徐雲(yún)的這番話。
錢秉穹沉默片刻,下意識看了眼一旁的陸光達(dá)。
錢秉穹原先的想法是詢問陸光達(dá)的意見,但陸光達(dá)卻沒有注意到他的目光,而是陷入了沉思。
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過了一會兒。
陸光達(dá)的手指忍不住在桌面上篤篤的敲了幾下,斟酌著說道:
“小韓,用粒子束轟擊重金屬靶材生成中子,這確實(shí)是具備可行性的技術(shù)。”
“但問題是......80mev的能級,真的可以讓我們掌握大量的中子數(shù)據(jù)嗎?”
“我記得當(dāng)初趙老他們計(jì)算過一個(gè)模型,具體的數(shù)據(jù)我記不太清了,但能級最少都需要在gev往上。”
“劍橋大學(xué)的那架串列式加速器雖然稱得上當(dāng)世第一,但距離gev的量級仍舊差了十倍不止。”
“萬一到時(shí)候換回來得不出數(shù)據(jù),咱們可就賠了夫人又折兵了。”
陸光達(dá)的思維很明確,他沒去考慮中子彈值不值,而是直接思考起了理論上的可行性。
在場的人都很清楚,中子彈比起原子彈在如今這個(gè)時(shí)期,重要性高的可不是一點(diǎn)兒半點(diǎn)。
一來它是一種國防科技水平的體現(xiàn)。
能夠比毛熊和海對面先搞出中子彈,這對於兔子們在國際上的幫助難以估量——這年頭可和後世不太一樣,如今的兔子是真需要國際認(rèn)同。
二來則是.....
中子彈沒多少輻射風(fēng)險(xiǎn),整體上比原子彈要乾淨(jìng)的多。
如果兔子們能夠搞定中子彈的小型化......那它的威懾力就完全不一樣了。
畢竟這年頭的兔子可是標(biāo)準(zhǔn)的光腳的不怕穿鞋的,遇到事兒哪怕你是海對面都是說打就打——半島戰(zhàn)爭纔過去還沒一輪呢。
誠然。
出於種種原因,原子彈這玩意兒兔子們肯定不敢用。
但如果是完成了小型化的中子彈,那麼嘿嘿......
所以在得知徐雲(yún)想法以後。
陸光達(dá)便立刻把思路從“值不值”,迅速轉(zhuǎn)移到了“能不能”上。
至於他口中的趙老,指的自然便是趙忠堯趙老爺子了。
作爲(wèi)目前國內(nèi)加速器行業(yè)的總負(fù)責(zé)人,趙忠堯曾經(jīng)推導(dǎo)過很多粒子所需要的撞擊能級。
他在4年前推到過中子可以被大量觀察記錄的激發(fā)能級,大概在1.1-1.3gev左右,是80mev的十多倍呢。
然而面對陸光達(dá)的疑惑,徐雲(yún)卻搖了搖頭,說出了一個(gè)讓他相當(dāng)意外的回答:
“陸主任,恕我直言.....趙老計(jì)算出來的這個(gè)數(shù)值,其實(shí)存在一些錯(cuò)誤。”
陸光達(dá)頓時(shí)一怔:
“錯(cuò)誤?”
徐雲(yún)點(diǎn)了點(diǎn)頭,臉上浮現(xiàn)出了一絲感慨:
“沒錯(cuò),試驗(yàn)級的中子束,其實(shí)是不需要那麼高能級的——廠長,您這兒有筆嗎?”
一旁的李覺原本正聚精會神的聽著呢,聞言稍有那麼兩秒鐘沒反應(yīng)過來,但旋即便連忙點(diǎn)了點(diǎn)頭:
“有,有,我現(xiàn)在就給你拿去。”
說罷。
李覺便起身走到了辦公桌邊,取來了一把筆和一張紙,遞到了徐雲(yún)面前:
“給。”
徐雲(yún)接過筆和紙,將算紙?jiān)谧郎箱侀_,對著陸光達(dá)寫了起來:
“陸主任,根據(jù)當(dāng)年古德斯密特的分類,中子的自旋爲(wèi)1\/2,這你應(yīng)該清楚吧?”
陸光達(dá)澹澹的嗯了一聲,臉上的表情沒太大變化。
自旋的概念提出於1925年,如今哪怕是國內(nèi)也儲備有不少相關(guān)資料,很多物理本科生都不陌生,遑論他這種大老了。
接著徐雲(yún)又寫了下去:
“一束動(dòng)量爲(wèi)ki=2π\(zhòng)/λ,能量爲(wèi)e=2ki2\/2mn的電子入射到靶材上,散射過程滿足動(dòng)量和能量守恆。”
“那麼有轉(zhuǎn)移的動(dòng)量q=kfki,也就是說|q|=ki2+kf22kikfcos,以及w=eief。”
“其中θs是初動(dòng)量和末動(dòng)量之間的夾角,w爲(wèi)中子激發(fā)出靶材中元激發(fā)的頻率。”
“散射截面滿足費(fèi)米黃金定則,也就是d2σ\/dΩdef|λi→λf=2||2δ。”
“接著利用波恩近似把入射波看成平面波,那麼代入δ函數(shù)就可以得到中子的波失,對吧?”
陸光達(dá)這次思考了比較長的時(shí)間,仔細(xì)過了遍徐雲(yún)的思路,確認(rèn)沒問題後方才點(diǎn)了點(diǎn)頭。
一旁的老郭和錢五師等人亦是露出了贊同的表情。
李覺飛快的掃了掃現(xiàn)場,發(fā)現(xiàn)除了自己外所有人都有反應(yīng),便也將雙手環(huán)在胸前,做思索狀的微微點(diǎn)了點(diǎn)幾下腦袋。
接著徐雲(yún)將筆交給了陸光達(dá),對他說道:
“陸主任,那就請您計(jì)算一下中子的波失參量吧——假設(shè)中子散射的能級是20mev。”
陸光達(dá)看了他一眼,沒多說話,接過筆和紙計(jì)算起來。
雖然他的手上沒有中子散射的具體圖譜,但在已知粒子自旋和徐雲(yún)給出的量級情況下,做個(gè)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)因子的推導(dǎo)還是有手就行的。
然而算著算著。
陸光達(dá)忽然眉頭一揚(yáng),目露錯(cuò)愕的看著徐雲(yún):
“17.87?小韓,這怎麼可能?”
衆(zhòng)所周知。
描述一顆粒子運(yùn)動(dòng)過的參量有很多種,比如說頻率、波數(shù)、波長甚至等效溫度都行。
又比如.....
波失。
20mev散射的中子波失大概在2.20的1次方左右,這個(gè)參數(shù)可是當(dāng)年陸光達(dá)在海對面讀博時(shí)親手統(tǒng)計(jì)出來的。
更別說在如今596項(xiàng)目中由於各種計(jì)算需要,也涉及到了大量相關(guān)波失參數(shù)。
不誇張的說。
陸光達(dá)什麼都可能忘,但絕不可能忘記這個(gè)數(shù)值。
可眼下按照常規(guī)推理得出的中子波失數(shù)值,卻和他已知的相差了整整八倍,這顯然就很挑戰(zhàn)三觀了。
就像是問你一隻成年貓連尾巴在內(nèi)有多長,可能有人會說一米,可能有人會說40釐米,但試問有誰會說自家貓有五米長的?
因此很明顯。
一定是哪個(gè)地方出了某些問題。
想到這裡。
陸光達(dá)便再次看向了徐雲(yún),將算紙轉(zhuǎn)向他,對他問道:
“小韓,這到底是怎麼回事?”
徐雲(yún)見狀也沒賣關(guān)子,而是微微嘆了口氣,解釋道:
“陸主任,不瞞你說,這是當(dāng)年劍橋大學(xué)一位叫做一方通行的學(xué)長在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的異常。
“他是一個(gè)失量計(jì)算的狂熱者,於是少見的想用波失來描述中子,但在計(jì)算之後,卻發(fā)生了這麼個(gè)詭異的情況。”
“於是他在數(shù)學(xué)上進(jìn)行了反覆比對,最終發(fā)現(xiàn)了一個(gè)情況,那就是.......”
“這是中子的磁矩在作怪,它的反常磁矩導(dǎo)致了它在模型上的誤差。”
陸光達(dá)愣了兩秒鐘,但很快音調(diào)便拔高了一大截:
“磁矩?”
徐雲(yún)沉沉的點(diǎn)了點(diǎn)頭。
某種意義上來說。
粒子磁矩在計(jì)算上引發(fā)的誤差,坑了物理學(xué)界整整一代人。
磁矩。
提起這個(gè)詞,很多人可能下意識都會想到磁鐵的磁矩。
但實(shí)際上。
除了宏觀磁矩外,在看不見的微觀粒子中,還存在有另一種微觀磁矩的概念。
它是粒子的一種內(nèi)稟屬性,和自旋有關(guān)係。
當(dāng)初曾經(jīng)解釋過自旋的意義,也就是核子處於複雜的共同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下對於其中心軸的自轉(zhuǎn)。
旋轉(zhuǎn)的微粒在其周圍引發(fā)了沿其自轉(zhuǎn)軸方向排列的動(dòng)量矩——例如陀螺在旋轉(zhuǎn)時(shí)使之保持直立狀態(tài)的就是它的動(dòng)量矩,旋轉(zhuǎn)的電荷同樣會圍繞自身產(chǎn)生被稱爲(wèi)磁矩的磁場。
而在所有粒子中。
中子這種不帶電粒子同樣具有磁矩,這是三十年代那會兒斯特恩發(fā)現(xiàn)的異常現(xiàn)象。
在眼下這個(gè)時(shí)期。
物理界計(jì)算出來的中子磁矩大概是-3.82個(gè)單位核磁子,但物理學(xué)界對於它的認(rèn)知也就僅此而已了。
磁矩這玩意兒怎麼出現(xiàn)、對於中子有什麼意義,目前依舊無人知曉。
而按照徐雲(yún)的說法.....
正是因爲(wèi)這個(gè)磁矩的存在,導(dǎo)致數(shù)學(xué)上的計(jì)算出了問題?
隨後徐雲(yún)頓了頓,繼續(xù)解釋道:
“陸主任,當(dāng)初斯特恩計(jì)算中子磁矩的模型您應(yīng)該記得吧?”
陸光達(dá)點(diǎn)點(diǎn)頭,提筆在紙上寫下了一個(gè)表達(dá)式:
μns=gnse\/2mphbar\/2=gns\/2ehbar\/2mp。
徐雲(yún)伸手點(diǎn)了點(diǎn)其中的mp,說道:
“您看這裡,這裡的mp是自由中子的同位旋質(zhì)量,也就是同位旋二重態(tài)的兩個(gè)正交基失,它們兩個(gè)一起構(gòu)成了一個(gè)同位旋爲(wèi)1\/2的子空間。”
“從量子力學(xué)的角度來說,對稱性會導(dǎo)致能級的簡併——以氫原子爲(wèi)例,在不考慮微擾論時(shí),當(dāng)n和l相同時(shí),無論m值和sz值爲(wèi)多少,能量都是一樣的。”
“這就是典型的對稱性導(dǎo)致的能級簡併,這些簡併的能級張成了一個(gè)不變子空間”
“所以中子在靶材內(nèi)部...也就是未激發(fā)態(tài)的情況下,外層負(fù)電荷的自旋磁矩半徑需要扣除一個(gè)電勢壘。”
“也就是中子的特定初態(tài)λi其實(shí)應(yīng)該多做一個(gè)洛倫茲變換,同時(shí)中子沒有激發(fā)起原子核的運(yùn)動(dòng),所以對應(yīng)於彈性散射,中子能量是守恆的.......”
聽著徐雲(yún)如同魅魔...錯(cuò)了,惡魔般的低語。
陸光達(dá)忍不住再次提起筆,飛快的在紙上計(jì)算了起來。
果不其然。
在按照徐雲(yún)所說的扣除了一個(gè)電勢壘後,這次他計(jì)算出來的數(shù)值已經(jīng)接近了2.20^-1。
之所以是接近而非等同,主要是因爲(wèi)他爲(wèi)了方便計(jì)算選了個(gè)記憶中實(shí)驗(yàn)的均值參數(shù),數(shù)據(jù)上沒法太精細(xì)——畢竟這次計(jì)算本來就有些突然。
緊接著。
陸光達(dá)又意識到了什麼,將這個(gè)思路同樣代入了趙忠堯的模型中。
十分鐘後。
陸光達(dá)有些悵然的寫下了一個(gè)數(shù)字:
69.7mev。
此時(shí)此刻。
現(xiàn)場的這些大老中,即便是李覺也能輕鬆的看懂這個(gè)數(shù)字的含義:
它代表著中子在實(shí)驗(yàn)室中可以被撞出並且留下足夠信息的能級。
它比原先的數(shù)字縮小了快二十倍,同時(shí)恰好在劍橋大學(xué)那臺串列式靜電加速器的覆蓋區(qū)間之內(nèi)。
見此情形。
錢秉穹便又忍不住張開口,想要詢問陸光達(dá)的意見:
“陸.....”
然而話還沒說一個(gè)字,便被陸光達(dá)給再次打斷了:
“等等!小韓,按照你的這個(gè)思路,那豈不是說.......”
“由於外層負(fù)電荷也在自旋並與輕質(zhì)子共享其自旋引擎,正負(fù)電荷的自旋都會產(chǎn)生磁矩,但由於外層負(fù)電荷的等效半徑比內(nèi)層正電荷的大,所以中子的總磁矩纔會表現(xiàn)爲(wèi)負(fù)電荷磁矩?”
“也就是......現(xiàn)有的微粒之內(nèi),還有其他更小的粒子模型存在?”
說到這裡的時(shí)候。
陸光達(dá)臉上的表情已經(jīng)帶上了一絲駭然。
看著有些後知後覺的陸光達(dá)。
徐雲(yún)的嘴角終於忍不住揚(yáng)起了一絲弧度:
“不出意外的話,應(yīng)該如此。”
沒錯(cuò)!
除了中子彈之外。
徐雲(yún)還有一個(gè)無論如何都要拿到那架串列式靜電加速器的理由。
那就是.....
他要讓華夏的理論物理界也開個(gè)掛,從此之後兔子可以在應(yīng)用和理論端.....
兩隻腳一起走路!
...........