Đôi mắt nhắm nghiền.

Sau đó, đôi mắt từ từ hé mở. Richard nhận ra mình đang đứng giữa không gian vũ trụ bao la, xung quanh là vô vàn tinh tú rực rỡ.

Một ý nghĩ chợt lóe lên, các vì sao lập tức lao vút đến gần, và thân thể hắn cũng nhanh chóng lao xuống một hành tinh trong số đó.

Trên hành tinh đó, có một đại dương mênh mông, giữa biển là một hòn đảo. Trên đảo có một khu rừng rậm, và ẩn mình trong rừng là một tòa thư viện đồ sộ, liên kết với nhau. Chẳng mấy chốc, anh đã đặt chân vào thư viện, ngồi trong một đại sảnh màu tím bên trong.

Trong đại sảnh, những giá sách gỗ tử đàn cao hơn ba mét đứng sừng sững, chất đầy sách vở. Một bức tượng rùa đen cổ dài thò ra từ giá sách, đặt một cuốn sách dày cộp trước mặt anh.

Anh đưa tay mở sách, nội dung hiện ra trước mắt: "Kỹ thuật chế tạo bom nguyên tử".

Việc chế tạo bom nguyên tử, nói khó thì khó thật, mà nói dễ thì cũng dễ dàng.

Thuở ban đầu, khi quả bom nguyên tử đầu tiên được chế tạo, cường quốc mạnh nhất Trái Đất đã huy động mọi kỹ thuật hiện có, hàng chục vạn người phục vụ cho dự án, cùng với một nhóm lớn nhà khoa học hàng đầu thế giới tham gia, rốt cuộc mất vài năm mới thành công.

Trước khi thành công, không nghi ngờ gì nữa, bom nguyên tử là thành tựu công nghệ cao cấp nhất thế giới.

Thế nhưng, một khi bom nguyên tử được chế tạo thành công, nó liền tụt dốc không phanh từ vị thế đỉnh cao. Kỹ thuật khoa học hàng đầu nhanh chóng trở thành lý thuyết cơ sở lỗi thời, độ khó từ cực cao biến thành rất thấp, đến mức gần như ai cũng có khả năng tái tạo. Điều này chủ yếu là vì, khi chế tạo quả bom nguyên tử đầu tiên, tất cả mọi người không biết liệu nó có thể thành công hay không. Một lượng lớn tinh lực, vật lực đã được đầu tư vào việc thử nghiệm, sửa lỗi và kiểm chứng, nhằm tìm hiểu xem con đường này có thực sự khả thi.

Một khi con đường đã được xác định là khả thi, thì mọi trở ngại nằm ngang trên con đường đó sẽ không còn là trở ngại nữa. Chúng nhiều lắm cũng chỉ là những viên sỏi nhỏ vướng chân. Kỹ thuật tưởng chừng không thể với tới lại trở thành công nghệ mà ngay cả công nhân kỹ thuật bình thường cũng có thể vận hành, độ khó từ mức khó lường trước đó đã giảm thẳng xuống chỉ còn ở mức độ này.

Đây chính là sức mạnh của khoa học.

Sự đột phá ban đầu có độ khó như địa ngục, nhưng sau khi vượt qua, mọi thứ lại trở thành một con đường bằng phẳng. Thứ mà từng chỉ có những nhà khoa học hàng đầu mới chật vật chế tạo ra, sau đó lại có thể được sao chép một cách dễ dàng. Chỉ cần ở trong các trường đại học, tìm vài sinh viên đã học qua vật lý, với điều kiện có đủ nguyên vật liệu và kiến thức đã được công khai hoàn toàn, họ hoàn toàn có thể làm lại.

Đây không phải phép ẩn dụ, mà là sự thật hiển nhiên.

Quốc gia đầu tiên chế tạo bom nguyên tử trên Trái Đất đã thực sự thử nghiệm điều này và nhận ra rằng kỹ thuật bom nguyên tử không thể bị phong tỏa hoàn toàn. Thứ duy nhất có thể phong tỏa nhiều lắm cũng chỉ là nguyên liệu mà thôi.

Khoa học kỹ thuật là như vậy. Không cần biết cụ thể nó là gì, chỉ cần biết nó có thể thực hiện được hay không là đủ.

Vì vậy, việc chế tạo bom nguyên tử vừa rất khó lại vừa rất dễ. Cái khó nằm ở điểm khởi đầu, còn cái dễ là toàn bộ quá trình sau khi đã bắt đầu.

Dựa theo nguyên lý, điểm mấu chốt trong việc chế tạo bom nguyên tử nằm ở vấn đề khối lượng tới hạn.

Bom nguyên tử khác với bom thông thường. Bom thông thường không gặp vấn đề về khối lượng tới hạn, lượng thuốc nổ có thể nhồi nhét không bị giới hạn, muốn cho vào bao nhiêu thì cho bấy nhiêu. Nhưng với bom nguyên tử thì không thể như vậy. Một khi nguyên liệu hạt nhân bên trong quả bom đạt đến khối lượng tới hạn, hoặc thậm chí vượt quá khối lượng đó, nó sẽ rơi vào trạng thái nguy hiểm, có thể xảy ra vụ nổ hạt nhân bất cứ lúc nào.

Để ngăn chặn nguy cơ vũ khí hạt nhân tự phát nổ trước khi được sử dụng – một tai nạn không mong muốn – khi lưu trữ, bom nguyên tử phải đảm bảo lượng nguyên liệu hạt nhân bên trong thấp hơn khối lượng tới hạn, tức là ở trạng thái dưới khối lượng tới hạn.

Còn khi chính thức đưa vào sử dụng, lượng nguyên liệu hạt nhân bên trong lại phải đạt đến trạng thái vượt xa khối lượng tới hạn (tức trạng thái siêu tới hạn) trong một khoảng thời gian cực ngắn. Chỉ như vậy mới có thể đảm bảo quá trình phản ứng dây chuyền phân hạch diễn ra hiệu quả, số lượng neutron tự do tăng lên đạt chuẩn, nguyên liệu hạt nhân được tận dụng tối đa, và giải phóng sức phá hủy dự kiến.

Bom nguyên tử chỉ được coi là đạt chuẩn khi giải quyết được vấn đề "vượt qua" khối lượng tới hạn.

Để giải quyết vấn đề này, cần phải biết rằng khối lượng tới hạn có liên quan đến hình dạng hình học và mật độ vật lý của nguyên liệu hạt nhân. Một khối nguyên liệu hạt nhân siêu tới hạn, nếu chia nhỏ ra thành nhiều khối, sẽ trở thành dưới tới hạn. Hoặc nếu tăng thể tích và giảm mật độ của nó, cũng sẽ biến thành dưới tới hạn.

Cụ thể, bom nguyên tử được thiết kế để nguyên liệu hạt nhân bên trong thân đạn được chia thành nhiều khối. Khi sử dụng, một thiết bị bên trong sẽ ngay lập tức nén các khối nguyên liệu này lại với nhau, đạt đến trạng thái siêu tới hạn. Sau đó, nguồn neutron sẽ kích hoạt phản ứng dây chuyền hạt nhân tiếp diễn, tạo ra vụ nổ hạt nhân.

Trong đó, yếu tố quan trọng nhất chính là tốc độ.

Phải thật nhanh, cực kỳ nhanh.

Vì vụ nổ hạt nhân diễn ra trong một khoảnh khắc rất ngắn, việc kích nổ phải cực kỳ nhanh. Nếu không, bom sẽ chưa kịp được kích nổ hoàn toàn đã bị vụ nổ sớm phá hủy thân đạn, lãng phí phần nguyên liệu hạt nhân quý giá c��n lại.

Nói cách khác, quá trình kích nổ phải hoàn tất trong một phần vạn giây. Đối với các nguyên liệu hạt nhân khác nhau, thời gian nén ép chúng thành một khối càng phải rút ngắn xuống chỉ còn vài phần triệu giây. Có như vậy, vụ nổ bom nguyên tử mới không xảy ra sai lệch đáng kể.

Nếu đạt được điều này, bom nguyên tử sẽ hoàn thành sứ mệnh của mình trong ba "rung động", phóng thích đám mây hình nấm hủy diệt.

"Rung động" là thuật ngữ được phát minh khi chế tạo quả bom nguyên tử đầu tiên. Một "rung động" chỉ bằng một phần trăm triệu giây, trong khoảng thời gian này, ánh sáng cũng chỉ vừa kịp đi được ba mét.

Với ba "rung động", ánh sáng đi được chín mét trong chân không, và một quả bom nguyên tử đã hoàn tất mọi thứ từ lúc bắt đầu cho đến kết thúc.

Thời gian ngắn ngủi đến vậy.

Chính vì sự ngắn ngủi tột độ đó, mà uy lực của nó lại trở nên kinh khủng đến tột cùng.

Việc chế tạo một bộ phận kích nổ bên trong đạt chuẩn cho bom nguyên tử đòi hỏi kiến thức về nhiều lĩnh vực như vật lý vụ nổ, thủy động lực học, động lực học sóng xung kích, vật lý vật chất cô đặc ở nhiệt độ và áp suất cao.

Bộ phận kích nổ bên trong này bao gồm năm thành phần chính: hệ thống điều khiển kích nổ, thuốc nổ năng lượng cao, lớp phản xạ, cụm lõi chứa nguyên liệu hạt nhân và nguồn neutron.

Hệ thống điều khiển kích nổ chịu trách nhiệm kích hoạt lớp thuốc nổ năng lượng cao. Lực xung kích từ vụ nổ sau đó sẽ đẩy và nén lớp phản xạ cùng cụm lõi, đưa nguyên liệu hạt nhân đạt đến trạng thái siêu tới hạn. Lúc này, nguồn neutron sẽ cung cấp các neutron 'mồi lửa', khiến nguyên liệu hạt nhân bắt đầu phản ứng dây chuyền hạt nhân tiếp diễn, thành công gây ra vụ nổ hạt nhân.

Theo ý nghĩa thông thường, bộ phận kích nổ bên trong được chia thành hai loại chính: kiểu "súng" và kiểu "nổ trong".

Thiết bị kích nổ kiểu "súng" tương đối đơn giản, thường chỉ cần hai khối nguyên liệu hạt nhân ở trạng thái dưới khối lượng tới hạn là đủ.

Toàn bộ thiết bị trông giống như một cái ống tròn, hay đúng hơn là một cái ống sắt. Ở giữa ống sắt là nguồn neutron, còn ở hai đầu sẽ đặt mỗi bên một khối nguyên liệu hạt nhân hình bán cầu – mặt phẳng hướng vào trong, mặt cầu hướng ra ngoài.

Bên ngoài mặt cầu của khối nguyên liệu hạt nhân hình bán cầu, được bao bọc bởi một lớp phản xạ neutron (dùng để phản xạ neutron, nâng cao hiệu suất phản ứng dây chuyền hạt nhân tiếp diễn). Sau đó, bên ngoài lớp phản xạ này lần lượt được lắp đặt thuốc nổ tốc độ cao, chất truyền nổ, ngòi nổ và thiết bị kích nổ.

Khi thiết bị được kích hoạt, dưới sức công phá của thuốc nổ, hai khối nguyên liệu hạt nhân hình bán cầu sẽ di chuyển vào trung tâm. Trong thời gian cực ngắn, chúng va chạm, nén ép thành một khối hình tròn dẹt, đạt đến trạng thái siêu tới hạn. Lúc này, nguồn neutron sẽ phóng ra một lượng lớn neutron, khiến nguyên liệu hạt nhân tạo ra phản ứng dây chuyền hạt nhân tiếp diễn, gây ra vụ nổ hạt nhân.

Ưu điểm của loại thiết bị này là hàm lượng kỹ thuật tương đối thấp, dễ chế tạo. Khuyết điểm là tỷ lệ tận dụng nguyên liệu hạt nhân cũng thấp tương tự.

Bởi vì khi đạt đến trạng thái siêu tới hạn, nguyên liệu hạt nhân không bị nén ép quá mức, mật độ vẫn ở mức bình thường. Nói cách khác, các nguyên tử không đủ dày đặc, giống như việc đột ngột đẩy hai đội quân học sinh gồm hàng trăm người vào một khu vực tập trung. Mặc dù đạt chuẩn, nhưng cũng chỉ là đạt chuẩn mà thôi, phản ứng dây chuyền hạt nhân tiếp diễn không đủ nhanh.

Trên Trái Đất, quả bom nguyên tử đầu tiên được một cường quốc sử dụng trong thực chiến chính là loại thiết bị kiểu "súng" như vậy. Vì kỹ thuật đơn giản, họ thậm chí không cần thử nghiệm vũ khí hạt nhân mà trực tiếp sử dụng. Hiệu quả "rất cảm động": họ nhồi tới 64 kg nguyên liệu hạt nhân vào bom, nhưng tỷ lệ tận dụng chỉ đạt 1.2% – đúng vậy, chỉ 1.2%, còn 98.8% còn lại hoàn toàn bị lãng phí. Uy lực tương đương TNT chỉ vỏn vẹn 1.5 vạn tấn.

Đoạn văn này thuộc về bản quyền của truyen.free, vui lòng đọc truyện tại địa chỉ gốc.