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核武器库里的珍品(下)

2017-01-16颜士州

农村青少年科学探究 2016年10期
关键词:中子源氢弹液态

〇颜士州

核武器库里的珍品(下)

〇颜士州

人类最早借助氚的神力的尝试是研制威力空前的热核武器。1952年,美国试制成功第一枚氢弹装置,用的是液态氘和氚做热核材料,这使氢弹背了一个大包袱。因为要使氘和氚保持液态,必须带上一套复杂的冷冻系统,从而使第一枚氢弹达65吨,用一节火车皮才能装下,这也失去了实战意义。人们把这种以液态氘和氚作热核燃料的氢弹称之为湿式氢弹。

后来,科学家们发现锂元素的同位素锂-6是一种极好的热核材料。如果以氘化锂-6和氚化锂-6作氢弹材料,不但同样能实现热核反应,而且可以甩掉沉重的制冷系统,大大缩小了氢弹的体积,实现了小型化。人们把装氘化锂-6和氚化锂-6混和物的氢弹,称为干式氢弹。

曾被视为当代核武器精英的中子弹里,氚也扮演了重要的角色。“储氚器”就是中子弹的心脏。据称中子弹里只需少量氚,计算表明一千吨爆炸当量的中子弹,理论上只需7.224克氚。但因为考虑到氚的半衰期,它每年以5%的速度在不断衰减,同时考虑到它的利用率,一枚中子弹用氚量要远大于这个数。

此外,无论是原子弹、氢弹,还是中子弹,都需要有一个击发链式裂变反应的超小型中子源。目前,一般工业上应用的中子源都不能胜任这一特殊使命,只有氘氚中子源才是最理想的脉冲中子源。

默默为您服务

氚不仅是核武库中的珍宝,在人们的日常生活中也发挥着作用。如果你稍加留意,想想夜光表为什么会在黑夜里自动发光的话,便不难找到这位朋友。

现在,国际市场上普遍在硫化锌涂料中添入极其微量的氚化物,利用氚放出的射线激发硫化锌晶体放出绿光,即使在伸手不见五指的黑夜里,你照样能看清表盘上的刻度。“氚灯”还广泛应用于飞机太平门、汽车仪表等常见场合。世界民用氚的流通量多年来一直剧增。

氚还有更广阔的应用前景。目前在全世界原子物理学家为之共同奋斗的可控核聚变的研究中,氚是重要的角色。一旦成功,氚将为人类提供取之不尽的光和热,单利用地球上的锂和氘资源,就能解决人类5000亿年的能源需求。

现在,由于各种人为因素,地球上的氚量大增。倒如,氢弹爆炸会放出大量氚,一次巨型氢弹爆炸会产生2000万居里放射性氚。上世纪50年代初以来,大气层核武器试验释放的氚累计达到30亿居里,它主要分布在北半球。全世界核电站运行中泄漏的氚量为200万居里。虽然增加了如此巨量的氚,但没有对人类健康构成威胁,这归功于大气层的稀释功能,以及氚本身的不断衰变。但是如果操作不当,也会引发灾害,发生于1986年的切尔诺贝利核事故以及2011年的日本福岛地震引发的核泄漏事故中,均有一定量的氚流失。只要采取慎之又慎的防护措施,氚的危害是可预防的,甚至可以杜绝。氚和别的放射性同位素一样,经过驯化后,必将很好地服务现代社会。

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