第259章 大建設 六（核武）

  第259章 大建設 六（核武）

  王建昆在輔助商用核反應堆建設期間，核武器的研究也沒有落下。

  在1984年之前，國際公認的核武器國家（NWS）是美，蘇，英，法，中五個國家。

  另外事實擁核但未公開承認的國家有印度，以色列，南非。

  美國是世界上第一個完成核武器製造的國家（最早研究核武器的是德國），其首次核試驗是在1945年7月16日。

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  到1984年底，從各種渠道收集到的信息顯示美國擁有約23000枚核彈頭，涵蓋陸基飛彈（民兵III）、潛射彈道飛彈（三叉戟C4）及戰略轟炸機（B-52）。

  蘇聯的首次核武器試驗是在1949年8月29日，截止到1984年，其核武器規模大約是39，000枚核彈頭，包括SS-18「撒旦」洲際飛彈、颱風級核潛艇。

  英國首次核武器試驗是在1952年10月3日（「颶風行動」）。

  但是英國在二戰之後國力大幅衰落，核力量依賴美國技術，到了1984年，其核彈頭約有350枚，裝備北極星潛射飛彈。

  法國的核試驗更晚，據一些秘密資料顯示，其在核武器研究時受到美國的誤導，導致計算核球質量出現嚴重失誤，因此一直到了1960年2月13日才完成首次核武器試爆試驗。

  但是他沒有加入北約，而是獨立發展三位一體」核力量，所以核武庫種類齊全，包括幻影IV轟炸機、M4潛射飛彈，彈頭約360枚，並且使用不受美國限制。

  中國的首次核武器試驗是在1964年10月16日，內部代號是「596工程」。

  以陸基飛彈（東風-4/5）為主，彈頭約300枚，奉行「最低威懾」政策。

  印度的首次核武器試爆試驗是在1974年5月18日（「微笑佛陀」），宣稱「和平用途」。

  但是其工業能力不夠強大，從各種渠道收集到的信息顯示只完成鈽彈試驗，鈾彈因為高速離心機匱乏而進展緩慢。

  以色列的核計劃啟動得非常早，在1950年代，法國提供了技術支援，幫助其建立了迪莫納反應堆（Negev Nuclear Research Center）。

  目前情報界共識認為其擁有80-200枚核彈頭，載體包括傑里科飛彈及F-16戰機。

  南非在1970年代開發槍式鈾彈，1979年疑似與以色列合作進行「Vela事件」核試驗。

  除了以上8國已經擁有了核武器外，還有兩個處在核門檻的國家，它們分別是巴基斯坦和朝鮮。

  在幾年前，美國默許巴基斯坦推進核計劃，目前正在試驗堆的建設和初步核武器研究的階段。

  至於美國為什麼支持巴基斯坦這個穆斯林國家發展核武器，就不得不提起伊朗背刺美國，導致美國在中東地區的勢力範圍急劇縮減，在與蘇聯對抗中落入了下風了。

  因此美國為了挾制伊朗，轉而支持巴基斯坦。

  朝鮮研究核武器的時間倒是非常早，在1956奶奶，蘇聯就與朝鮮簽訂了《核能合作協定》，為其提供核物理研究支持，協助建立寧邊核設施（Nyongbyon Nuclear Scientific Research Center）。

  到了1960年代：蘇聯援建IRT-2000研究反應堆（2 MW熱功率），用於同位素生產與科研。

  但是之後朝鮮的國力支持不了他們進行這種極耗資源的研究，所以進展非常緩慢。

  同時蘇聯方面自身也不希望朝鮮那麼快掌握核武器，所以支持力度越來越小。

  因此，一直到1980年，朝鮮才開始在寧邊核基地開始建設5 MW石墨反應堆（可生產武器級鈽）。

  至於朝鮮為什麼不選擇門檻低的鈾彈，而是一上來就瞄準了鈽彈，那就不得不說下兩者的不同了。

  鈾彈雖然製造門檻低，比如南非就是採用的這一技術製造出了槍式核武器，但是卻非常考驗一個國家的電力供應和高速離心機製造能力。

  朝鮮國力弱小，雖然先軍政策可以最大程度的調用全國資源，但是單顆鈾彈需要的濃度在90%以上的鈾235高達52公斤。

  要提取這麼多的鈾，消耗的電能是極其巨大的，整個朝鮮一半的發電量都用來提煉鈾235，也只能勉強制造幾顆鈾彈。

  而鈽彈需要的原料就少了一個量級，其臨界質量約10公斤（裸球體），加中子反射層後可降至 5公斤。

  另外鈽彈潛力巨大。

  可以小型化，內爆式設計可壓縮鈽芯至棒球大小（現代戰術核彈頭僅重100-200公斤）。

  當量可控，鈽彈當量可靈活調節（從千噸級到百萬噸級）。

  當然鈽彈也不全是優點，它也是有缺點的。

  首先是技術複雜，內爆需納米級對稱精度（誤差＜1%），起爆時序誤差＜10納秒，這對設計工作來說非常考驗科學家的能力。

  其次是材料敏感，鈽易氧化自燃，需特殊處理，如鍍鎳或氬氣封裝，這就需要研究相關的技術。

  最後是有放射性風險，混雜的鈽-240自發裂變率高，易導致「啞彈」，所以需精密提純，雖然提純的質量小，但是離心機的轉速和隔離膜的製造技術卻比提純鈾-235更高。

  朝鮮方面綜合考慮兩種技術路線的優缺點後，還是選擇技術難度更大，但是對資源和工業生產能力較低的鈽彈路線。

  王建昆的選擇也是鈽彈路線，這條技術路線相對鈾彈的那些缺點，在王建昆的能力面前都不是缺點了。

  早在3兆瓦級氦氣氣冷核反應堆製造時，他就考慮了今後發展核武器的問題。

  所以一個個正在用核燃料球發電的核反應堆正源源不斷的產生含鈽的核廢料。

  因此當1985年，他開始研究鈽彈時，有大量的鈽來供他使用。

  不過核武器試驗是一個系統工程，另外也受到全世界的關注，因此為了今後能有一段安全的發展時間段，王建昆需做好全盤的考慮。

  他雖然能用超能力從核廢料中提取超高純度的鈽-239，但是今後這種元素的需求量將是極其巨大的，因此必須發展常規的提取工業能力。

  因為氦氣氣冷核反應堆的常規生產更複雜，更難以規模化生產。

  因此今後的鈽-239的來源就不能依靠王建昆用超能力製造的氦氣氣冷核反應堆的核廢料了，必須另外建一個或幾個石墨反應堆或者重水堆。

  當然這種反應堆主要是用來生產鈽的，所以功率方面不需要那麼大。

  考慮到建設工期和建造難度，王建昆決定參考朝鮮方面的那款石墨堆。

  朝鮮的寧邊5MW反應堆是蘇聯技術，是第一代核反應堆。

  王建昆在3月下旬就喬裝改扮，到了朝鮮境內。

  然後在當地全解陣特工的幫助下，快速的到達寧邊反應堆所在地。

  進入過程沒有王建昆想像中那麼複雜，反應堆的安保外松內緊。

  外圍警衛數量很少，而且常常發呆。

  王建昆觀察了2天後，易容成一個經常出來的內部技術員。

  在門崗，警衛只是對著證件看了看就放行了。

  王建昆全程都模仿著那個內部技術員的神態，遞證件時是俯視的，拿回證件時還用手彈了彈不存在的灰。

  因為那個警衛的等級比技術員低，所以技術員是看不起警衛的。

  進去後，王建昆快速的沿著反應堆外圍走，超能力投射範圍全開的情況下，可以避開絕大部分的監視，行走的過程中，他將整個反應堆的內部情況投射到腦海里。

  此時這座反應堆已經完成設備安裝了，朝鮮的研究人員正在逐個的對設備進行調試。

  王建昆在裡面沒有多待，30多分鐘，將反應堆里里外外都投射到腦海里之後，就打道回府了。

  回去之後，他在寧迪本基地內，開始建造第一座第一代的石墨反應堆。

  首先是基建工程建設。

  因為今後還要製造多座這種類型的反應堆，所以他一邊用超能力製造，一邊讓技術人員學習他提供的技術資料。

  寧迪本地區其實也是處在地震帶邊緣的，所以為了今後的安全，他在基建工程上做了更多的預防措施。

  比如抗震地基高達10米，比朝鮮的7米地基還厚3米。

  生物屏蔽牆（鋼筋混凝土地下室，預埋管線的通道）厚度達到5米，比朝鮮的那座反應堆厚3米。

  外圍的混凝土地基和殼體他採用了大量的超能力輔助，每天開挖上萬立方的土方。

  然後製造石墨磚。

  這種石墨磚的純度需達到三個9以上。

  在用超能力製造的同時，也讓智子設計出相應的設備，讓相關的研究所去研究製造，為今後複製這種反應堆提供石墨磚。

  總共製造了6萬多塊石墨磚，然後指揮工人將這些石墨磚堆砌成立方體結構，內部還開了很多孔，用於放置燃料棒和控制棒。

  金屬鈾燃料棒則是鈾原料工廠製造的，是一種鋁和鎂合金包殼的天然鈾。

  冷卻用的是輕水，冷卻管道跟燃料通道並行，在反應堆啟動後，會將反應產生的熱量帶出堆芯。

  控制和安全系統跟氦氣氣冷反應堆類似。

  控制棒採用碳化硼材料，將其插入堆芯可以調節反應性。

  應急停堆系統使重力驅動控制棒快速下落，終止鏈式反應。

  堆芯除了石墨和人力棒，控制棒，還有燃料處理設備，放射性廢物處理設備，中子探測器，溫度與壓力傳感器。

  這些設備王建昆都是先用超能力製造，再將技術資料提取整理出來給到相關的研究所。

  因為大部分工作都是王建昆用超能力製作的，所以這座專用於生產武器級鈽-239的反應堆在短短的3個月就完工了。

  到了7月份，一系列的測試在王建昆和大量技術人員的日夜奮鬥下完成。

  8月1號，這座5兆瓦級的石墨反應堆正式啟動。

  在王建昆的腦海里，由天然鈾（含0.7%鈾-235）製作的金屬棒插入堆芯，然後自發的開始進行鏈式反應。

  產生的快中子在石墨的慢化作用下減速，天然鈾金屬棒中的鈾-238開始俘獲這些慢中子，經過一系列複雜的反應變成了另外一種元素鈽。

  為了控制生成更多的鈽-239，減少自發裂變率高的鈽-240產生，燃料棒每隔1個半月就要更換出來。

  這些乏燃料從反應堆取出後，放置6周左右降低放射性強度。

  接著將這些冷卻後的燃料棒切割後浸泡在濃硝酸中，溶解鈾、鈽及裂變產物，形成混合溶液。

  然後使用**磷酸三丁酯（TBP）**萃取鈾和鈽：硝酸溶液中加入TBP/煤油，鈾和鈽被萃取至有機相，裂變產物留在水相。

  用稀硝酸或還原劑（如Fe）將鈽從有機相中分離，形成鈽的硝酸鹽溶液。

  重複萃取步驟去除殘留裂變產物（如銫-137、鍶-90）。

  化學萃取過後。

  將硝酸鈽溶液轉化為二氧化鈽（PuO）。

  在高溫氟化爐中用鈣或鎂還原PuO，得到鈽金屬錠（純度＞95%）。

  到了9月份，上述提前工作基本完成。

  王建昆得到了常規方法提取到的6公斤純度達到95.4%的鈽-239。

  到了這一步，鈽彈的製造就完成大半了。

  接著就是進一步的加工。

  首先是鑄造為高密度α相鈽金屬（密度19.8 g/cm），適應核裝藥內爆設計。

  因為鈽非常容易與氧發生反應，所以必須對鈽球表明進行鈍化，防止鈽球在空氣中自燃。

  接著就是鈽彈的實際製造了。

  鈽彈必須是採用內爆式結構，即通過高能炸藥精確壓縮球形鈽芯至超臨界。

  王建昆按照資料，設計的第一款鈽彈就是帶有中子反射層的，所以臨界質量可以降低到5公斤。

  如果沒有中子反射層，那臨界質量就要至少10公斤了。

  內爆式結構其實是非常考驗設計能力的。

  因為爆炸波是弧形的，為了讓爆炸波均勻的作用在鈽球的各個位置，外層的爆炸藥設計就非常重要了。

  如果是從頭摸索，那是必須花費大量的時間來進行試驗，從而找到最佳的爆炸藥排列方式，確保爆炸波能均勻的同時到達中心的鈽球上。

  此時情報界是有很多資料了，所以王建昆只花了幾十萬美金，就拿到了美國的鈽彈設計圖。

  然後在寧迪本基地製造了好幾種實驗結構（中心的鈽球用其他金屬球代替）。

  測試完成後，他選定效果最佳的一種結構，然後準備開始製造第一個正式的鈽彈。

  (本章完)

  （還有更新耶）