第五一六章 原子能產業的情況

大明建設了鈽二三九生產堆，還在繼續提和煉濃縮鈾二三五。

甚至於，大明現在積累的濃縮鈾二三五，比積累的鈽二三九要多好幾倍。

因為大明和當初的美利堅一樣，在核燃料的選擇和生產方式上，準備“兩條腿走路”。

兩條腿走路的原因，是鈽和鈾這兩種裝藥的提煉和生產難度，是展現在兩種截然不同的方向上的。

鈾二三五的提煉和濃縮，在某種程度上可以算是簡單粗暴的型別。

當材料效能已經足夠，造出了足夠強的離心機之後，就勉強可以算是大力出奇跡的模式了。

反正現在沒有人能夠干涉大明新天府的用電量。

只要造的離心機足夠多，電力供應足夠的充沛，就可以持續穩定生產。

但是鈽二三九的生產，就需要小心翼翼的精工細作了。

鈽二三九的生產，看似不需要像鈾二三五那樣搞鈾濃縮，可以透過專用的生產堆增值生產出來。

反應堆的原料甚至可以直接用天然鈾，不需要專門去分離鈾二三五和鈾二三八。

但是鈽二三九的生產和提煉的難點，就比搞濃縮鈾要複雜的多了。

首先，生產堆本身的設計和建設以及控制的問題。

生產堆的邏輯，本質上是讓天然鈾中的鈾二三五發生裂變，釋放出的中子去轟擊鈾二三八。

把鈾二三八變成鈾二三九，再經過兩次伽馬衰變後，轉化成鈽二三九。

最後再把生成的鈽二三九從原料堆裡面分離出來。

這個過程本身就是難點重重了。

然後，這個生產過程會同時生成鈽二四零。

鈽二四零自發裂變比率很高，有可能會讓鈽二三九炸彈失控。

關鍵是，鈽被生產出來之後，想要再分離出裡面的鈽二四零，就比去做鈾濃縮還要麻煩了。

鈽二四零濃度超過兩成，就直接可以算是廢料了。

鈽二四零的濃度要求低於百分之七，才能用於作為原子彈的核裝藥。

介於兩者之間的產品可以用於核電站發電。

所以必須在生產的過程中，就控制好鈽二四零的比例。

必須使用重水慢化堆，而重水的生產同樣麻煩，還要不斷的定期換料。

在鈽二四零富集到臨界點之前，把生產好的鈽二三九提取出來。

這個反覆提取的過程中，必然會形成相對規模的廢料。

所以實際上，後世的鈽二三九的生產堆，通常會用鈾二三五的乏燃料去當原料，也就是用“爐渣”去煉。

最後，鈽二三九的生產，實際上也在消耗鈾二三五。

驅動生產堆反應的就是鈾二三五。

在目前的技術水平下，消耗掉的鈾二三五的總數量，比最終生成的鈽二三九的數量，是要多很多的。

經過這一系列的折騰，看著這一系列的過程和難點，就已經可以想象得到一種情況了：

“早期的生產方式，生產鈽二三九的速度，肯定是快不起來的。”

在朱靖垣前世的歷史上，美利堅在曼哈頓工程的後期，生產出來的全部鈽二三九，總共只有十公斤出頭。

而鈾二三五就有五十多公斤了。

這還是他們用效率更低的氣體擴散法去搞鈾濃縮的效果。

在大明有能力，可以大力出奇跡的情況下，想要快速獲得更多的核燃料，其實只能依靠鈾濃縮。

同時，大明現在對鈽燃料的需求也並不迫切。

鈽燃料最大的優勢在核武器小型化上。

相比鈽二三九，鈾二三五的臨界質量更大了幾倍。

所以製作一枚鈾彈，所消耗的核燃料的質量，肯定會比鈽彈要大很多。

最終的結果，必然是整個鈾彈的重量，超過整個鈽彈的重量。

只不過，現在的技術水平有限，現在的裂變炸彈的投擲重量，還保持在以噸為單位的時代。

核燃料是幾十公斤還是幾公斤意義並不大。

而且，大明從一開始就走的就是內爆式原子彈路線，無論鈾彈還是鈽彈，都是內爆式的設計。

內爆式的鈾彈所需的核燃料質量，實際上還不到前世的槍式彈“小男孩”的一半。

兩者所需的核燃料差距，實際上是幾公斤和十幾公斤的差距。

以後核武器會不斷地小型化，最終肯定能做到了幾百甚至幾十公斤的級別。

但是到了那個時候，對核裝藥臨界狀態的控制能力，肯定也會同步提升的，也就是需要的核燃料會更少。

兩種燃料消耗量的差距，就會變成了三四公斤和七八公斤的差距。

這是朱靖垣前世的經驗。

在對於戰鬥部的重量不是特別敏感的情況下，純鈾彈方案也仍然是可行的。

大明在天南大陸的兩次核試驗中，所引爆的兩枚裂變炸彈，就是一枚鈽彈，一枚鈾彈。

朱昭燮護送到本土的四枚炸彈，是三枚鈾彈，一枚鈽彈。

這些炸彈的投擲重量上基本沒有差距，都非常的接近於兩噸的這個整數。

實際上，無論是用離心機搞鈾二三五濃縮，還是重水生產堆鈽二三九，都是大規模的重工業。

兩條道路雖然是各有千秋的，但都不是小國能夠輕易實現的。

甚至於，在朱靖垣的前世，絕大部分國家根本沒得選，能實施一套方案就不錯了。

能像大明這樣兩條腿走路的，也就是美利堅和露西亞這種大國了。

露西亞早期都沒有能力兩條腿走路，按照獲得的情報首先完成了鈽彈的試爆，然後又補全了鈾彈的技術。

不過大明比他們兩個加起來搞得都更大。

報告的第二部分，是裂變武器相關的後續研究的情況。

在爆炸實驗已經圓滿成功，現有的研究和生產體系也基本完善的情況下。

相關研究機構接下來的重點任務，已經轉到了裂變炸彈的升級和最佳化工作，以及更多型別的炸彈設計上。

也就是裂變武器的小型化和實用化。

繼續縮小炸彈的投擲重量，繼續提升核裝藥的反應比例，繼續提升炸彈的實際當量。

預計在兩到三年的時間，將炸彈的總重量降低到一噸以內，把爆炸當量提升到五萬以上的級別。

純裂變的原子彈的爆炸當量，其實也能夠做到五十萬噸的級別。

只是屆時的效率和重量都會很難看。

不過在兩萬噸的基礎上，繼續提升到五到十萬噸的級別，還是非常的有必要的。

這個研究肯定比聚變炸彈的研發速度快。

就算是迅速的研發成功了，早期聚變炸彈肯定也會更大更重。

就算是朱靖垣知道再多的竅門，但是使用原子彈當初級的原理，就決定了聚變彈始終會比原子彈更大更重。

繼續“精煉”原子彈本身就是核武器小型化的基礎。

必須持之以恆的不斷研究和改進。

至於所謂的實用化，就是開發更多型別直接列裝的裂變炸彈。

包括適合不同轟炸機的炸彈，使用現有的和即將投產的導彈投射的炸彈，以及能夠作為火炮炮彈的炸彈。

就如前世的早期核武器開發一樣，有了威力足夠巨大的新武器，人們傾向於將它應用到戰爭的方方面面。

報告的第三部分，是船用動力核動力反應堆的情況。

核裂變反應堆，是人類目前可以確定能夠獲得的，最為強大的持續可控的能量源。

就算是核動力的航母和核電站，還有可能因為費效比和環境安全方面的問題，在業內和民間形成與否要繼續使用的討論話題，但是核動力潛艇是沒得討論的。

核裂變反應堆，是目前人類能夠獲得的，讓潛艇真正長期潛航的唯一能量源。

而核潛艇又是戰略核打擊中必不可少的一環。

所以船用核動力反應堆是必須研究的。

朱靖垣也是深知道這一點的。

所以大明的新元素工程，從一開始就是有炸彈與動力兩個目標。

船用反應堆的研究是與裂變炸彈同步開始的。

研究鈽二三九的生產和後處理反應堆的時候，就在同步研究用於輸出熱量的壓水反應堆了。

裂變炸彈的實驗現在已經完成了。

船用動力用反應堆的方面，現在也已經完成了全部的理論研究，已經開始了陸上試驗堆的建設。

現在已經可以開始著手設計建設核動力船舶了。

如果陸上試驗堆的執行正常，那麼就可以開始生產真正的船用反應堆，在幾年後直接上艦。

如果一切順利，預計五年左右的時間之後，大明核動力船舶就能下水。

這個速度比前世的美利堅人要快很多。

前世的核潛艇專案，也是在曼哈頓工程完成之後，才另外啟動的工程專案。

第一艘核潛艇服役，比曼哈頓工程完成，晚了九年的時間。

大明這邊很可能要把這個時間也縮短一半。

其實和整個新元素工程一樣，並不是說大明的研究速度會比前世的美利堅人快。

而是在大明皇帝的主導下，大明所有相關專案都是緊鑼密鼓的執行的，一個接一個甚至甚至同時執行的。

美利堅人的專案是一個一個的半獨立的執行的。

每一個新專案的啟動，都可能有一大堆的扯皮問題等著相關人員。

科學家就算是有了成熟的想法，也要能夠說服官員和軍方推動立項，官員和軍方還要去推動國會撥款。

然後才能開始組織人員開始具體的研究。

這個過程中還會存在大量的商業問題，負責生產的廠商的選擇和配合問題。

他們會有大量的時間浪費在這些沒辦法節省的環節上。

就像現在，陸上試驗堆還沒有建完，朱昭燮的報告上就已經提出：

“可以提前開始設計建設核潛艇設計了。”

反應堆都沒驗證的呢，怎麼能夠去設計使用這種反應堆的核潛艇？

邏輯上很簡單，反應堆設計團隊給出反應堆要求的空間，給出反應堆的主要引數。

核潛艇設計的時候，按照反應堆的引數設計動力和傳動系統，同時為反應堆留出足夠的安裝空間。

等核潛艇建好了船殼和框架，把裝反應堆的地方暫時空著。

反應堆驗證完成後拉過來裝船。

當然，前提是反應堆的陸上實驗，真的能夠按時正常的完成。

不然的話，到了最後關頭，反應堆設計有問題，要大幅度的修改，那建好了殼子的潛艇也要大改。

雖然現有的產品不會完全廢掉，但是肯定要浪費大量的金錢和時間。

所以更關鍵的問題是，要有一個擁有足夠權威的人，給這種工程管理方式背書和負責。

這個人只能是皇帝了。

而朱靖垣的決定就是：“可以”。

如果成功了，三年之核心潛艇下水，如果失敗了，浪費上千萬銀鈔，核潛艇可能要五年之後才能下水。

這個代價朱靖垣還是承擔的起的。

關鍵是，目前的研究方向，也是朱靖垣給出的，大體上是正確的。

成功的機率本來就很大。

在十幾年前，大明的高速戰列艦和航母的設計，實際上也是採用的這種其實很常見的專案管理方式。

最終大體上獲得了成功。

雖然相關的管理人員和工人們都很辛苦，中間也有很多次反覆修改設計和調整的情況。

但是也讓大明的戰艦設計迅速換代了。

報告的第四部分，聚變炸彈的相關研究進展。

大明的聚變炸彈的相關研究，是在裂變炸彈的理論研究中後期啟動的。

這其實又是典型的專案並行方案。

也是基於朱靖垣的先見之明，理所當然的給出的合理安排。

要用裂變武器作為聚變武器的引爆級。

不一定要等到裂變武器做出來，然後再去從頭設計聚變武器。

在裂變武器的基本原理弄清楚之後，就能夠以“已經有了裂變武器“為前提，開始聚變武器方面的研究。

朱靖垣前世的本國也是這麼做的。

所以才可以在裂變武器完成之後，只過了短短不到三年的時間之後，就把聚變武器也做了出來。

如果留意一下宣傳口徑，就能夠發現報紙上說的話，不是用了不到三年時間完成氫彈。

而是反覆強調，在“原子彈爆炸之後”，只用了兩年多的時間，就引爆了氫彈。

這種宣傳口徑實際上避開了本國氫彈的實際研究時長的準確數字。

美利堅的原子彈爆炸，到聚變彈爆炸，隔了七年多的時間。

因為美利堅當時本來就是先行者，全部的路徑和方法都要他自己去摸索。

曼哈頓工程開始的時候，雖然已經有人提出了方向，用裂變炸彈的能量引發聚變反應。

但這個方向並沒有成為正式的研究方向和目標。

甚至於，在紅色露西亞搞出原子彈之前，美利堅官方對這個研究的熱情都不算高。

畢竟，他們是唯一擁有原子彈的國家。

當時原子彈已經是凌駕於常規武器之上的雷霆之劍了。

同時他們對氫彈路線的認知存在誤差，早期的千層餅設計方案的威力，相比當時原子彈的提升並不明顯。

他們覺得沒有必要花大力氣去研究。

是確認了露西亞完成了原子彈的訊息之後，美利堅人才在聚變炸彈研究加大了投入。

所以美利堅兩彈之間花費的時間更長也就完全正常了。

說白了，他們是沒有重點的。

但是反過來說，他們不想要快速完成嗎？他們是根本沒有那個條件。

美利堅朝廷的本質上是一個商人協會。

關鍵是沒有擁有絕對權威的話事人，總統並不能直接命令所有人員配合自己，說服國會都要讓他們看到利益。

在沒有感受到競爭壓力的情況下，他們是不會拿出足夠的成本投資看不到收益的專案的。

現在的大明，雖然也是先行者，但卻是有重點的模式。

朱靖垣給出了正確方向，讓相關研究直接跳過了千層餅設計，直接摸索X射線照射和氘化鋰6的用法。

皇帝和皇莊提供了絕對資金和環境以及人才支援，讓他們的工作效率高於正常的探索者。

所以他們的速度雖然可能不如前世作為追趕者的本國那麼快，但卻肯定會比前世的美利堅人快。

到目前為止，相關研究的進展都頗為順利，理論研究以及配套生產工藝的準備，現在都在重點攻關階段。

研究人員給出的完成預估時間是三年。

朱靖垣知道這個三年肯定是保守估計，大明的官方人員都不敢說大話。

同時，這個三年之後能夠做出來的成品，也應該是具有一定的實戰意義的聚變炸彈。

就像朱靖垣前世本國的第一枚氫彈，重量就並不比第一枚原子彈總多少，直接用飛機空投完成的實驗。

很顯然，未來三到五年的時間裡面，整個新元素專案將會迎來一輪大的收穫期。

裂變炸彈其實只是第一個收穫，不過它也開啟了一個新時代的大門。

朱靖垣對新元素工程專案的情況基本滿意。

看完了報告之後，除了做出了批准之後，還給了一個很高的評價：

“很好，專案的進度明顯超過了最初的預期，十三年的時間完成了當初十五年的計劃。

“更可喜的是，如果不出意外的話，原本三十年的目標，應該會在二十年內完成。

“這都是諸位和所有的工匠們的大功勞，是諸位十三年來堅持不懈的努力，才有了現在的收穫。

“所以，現在開始，所有工程相關人員，全部加兩級工錢。

“所有在專案中有實際突出貢獻的人，以及所有從十三年前參與專案到現在的人，全部加一級榮譽爵位。”

朱昭燮聽了連忙帶著所有軍官一起躬身道謝：

“謝陛下。”

朱靖垣微微頷首之後，朱昭燮馬上開口：

“都是陛下指點了正確的方向，所有的研究才能如此的順暢，末將等真的不敢居功……”

朱靖垣聽到這些恭維，並沒有去客氣什麼。

朱昭燮說的也不能算錯。

況且作為皇帝，也不能太過謙虛，有損於威嚴。

所以朱靖垣也就直接承受了，然後帶著他們開始討論禁軍的安排。