Richard xuất hiện ở trường thí nghiệm pháp thuật dưới đáy hố trời tại Vườn Địa Đàng.

Đây đã là ngày thứ bảy kể từ khi quá trình chế tạo vũ khí hạt nhân bắt đầu. Sau một tuần, hắn đã hoàn thành bốn quy trình quan trọng đầu tiên cùng không ít các công đoạn rườm rà khác trong việc chế tạo vũ khí hạt nhân, đẩy tiến độ lên 60%. 40% tiến độ còn lại đang chờ được hoàn thiện.

Mà giờ đây, điều hắn cần làm chính là một bước quan trọng bậc nhất trong 40% tiến độ đó: thử nghiệm thuốc nổ kích nổ cho vũ khí hạt nhân.

Như đã đề cập trước đó, một loại vũ khí hạt nhân như bom nguyên tử được cấu thành từ hệ thống điều khiển kích nổ, thuốc nổ năng lượng cao, lớp phản xạ, bộ phận lõi chứa vật liệu hạt nhân, nguồn neutron và vỏ bọc. Trong số đó, thuốc nổ năng lượng cao là nguồn năng lượng để đẩy và nén lớp phản xạ cùng vật liệu hạt nhân. Nói cách khác, chất nổ mạnh sẽ đột ngột nén chặt cấu kiện Uranium kim loại mang tên "Trái Tim Thủy Tinh" đã được chế tạo trước đó lại với nhau, khiến nó đạt trạng thái siêu tới hạn, và sau đó kích hoạt phản ứng phân hạch.

Nếu là bom nguyên tử kiểu súng, việc thiết lập thuốc nổ năng lượng cao cực kỳ đơn giản, chỉ cần nó có thể nổ là đủ. Tuy nhiên, để tránh lãng phí và tiết kiệm vật liệu hạt nhân Uranium 235 quý hiếm, Richard không chế tạo bom nguyên tử kiểu súng, mà là kiểu nén. Điều này đòi hỏi thuốc nổ cao năng không chỉ phải nổ được, mà còn phải nổ theo một tiêu chuẩn nhất định.

Vậy thế nào là "phù hợp tiêu chuẩn"?

Thông thường, thuốc nổ cao năng của bom kiểu nén được sắp xếp thành hình elip, bao gồm hàng chục hoặc thậm chí hàng trăm khối, lắp đặt bên trong vũ khí hạt nhân, trông giống như một chuỗi ngọc trai. Để cấu kiện Uranium kim loại có thể bị nén ép tối đa, phải đảm bảo rằng mỗi "viên ngọc trai" (tức khối thuốc nổ) trên "chuỗi ngọc trai" này đều được kích nổ đồng thời, sau đó truyền lực xung kích từ vụ nổ thông qua các cấu kiện hợp kim vonfram, tác động cùng lúc lên cấu kiện Uranium kim loại.

Điều quan trọng nhất chính là sự đồng thời.

Tuyệt đối phải đồng thời.

Sai số không thể vượt quá một micro giây, tức một phần triệu giây. Bởi vì tốc độ nổ của thuốc nổ rất nhanh. Các loại thuốc nổ cấp thấp như Thủy ngân Fulminate có tốc độ nổ đạt hàng nghìn mét mỗi giây, trong khi các loại thuốc nổ cao cấp như RDX, Thái An, Octogen có tốc độ nổ xấp xỉ 10 km mỗi giây. Những "quái vật" như CL-20 (hexanitrohexaazaisowurtzitane), DNAF (4,4'-dinitro-3,3'-diazenofuroxan) có tốc độ nổ vượt qua ngưỡng vạn mét mỗi giây; và cao hơn nữa là các loại chất nổ cực đỉnh như muối Pentazole, Hydro kim loại hiện vẫn tồn tại ①.

Ngay cả khi tốc độ nổ của thuốc nổ được kiểm soát ở 8.000 mét mỗi giây, chỉ cần sai lệch một micro giây cũng tạo ra khoảng cách 8 milimét, tức gần một centimet. Khoảng cách này, ở nơi khác thì không đáng kể, nhưng trong vũ khí hạt nhân lại là chí mạng, vì vậy bắt buộc phải kích nổ đồng thời.

Thế nhưng, việc kích nổ thuốc nổ đồng thời vẫn chỉ là bước khởi đầu. Cần biết rằng, sự lan truyền vụ nổ và giải phóng uy lực diễn ra từ một điểm rồi lan rộng thành một hình cầu. Ngay cả khi thực sự có thể đảm bảo tất cả thuốc nổ được kích nổ đồng thời, thì việc này vẫn chỉ là dùng vô số "mặt phẳng áp lực hình cầu" để nén ép cấu kiện Uranium kim loại. Giống như dùng vô số qu��� bóng rổ đã được bơm căng để đè ép một miếng bột nhão khổng lồ, không thể đảm bảo bề mặt miếng bột nhão không bị lõm xuống.

Có lõm, tức có khuyết điểm.

Do đó, ngay cả khi sai số thời gian kích nổ tất cả thuốc nổ được kiểm soát nghiêm ngặt trong vòng một micro giây, vẫn không thể đáp ứng yêu cầu thiết kế của bom nguyên tử kiểu nén. Theo yêu cầu thiết kế của bom nguyên tử kiểu nén, phải biến mặt cầu áp lực thành mặt phẳng áp lực, dùng mặt phẳng đó để nén ép cấu kiện Uranium kim loại. Chỉ như vậy mới có thể nén cấu kiện Uranium kim loại đủ chặt, đạt trạng thái siêu tới hạn cao hơn và tận dụng triệt để vật liệu hạt nhân quý hiếm.

Thế nhưng, làm sao để một mặt cầu biến thành mặt phẳng?

Thuốc nổ sẽ không nghe lời, sẽ không lan truyền theo ý muốn của con người, nó chỉ trung thực giải phóng uy lực theo quy tắc vật lý. Giữa hai điểm, đường thẳng là ngắn nhất. Chừng nào còn trong khuôn khổ cơ học cổ điển và không xét đến sự biến dạng không gian, thì theo định luật đường đi ngắn nhất, uy lực lan truyền từ một điểm ra bốn phía cuối cùng sẽ tạo thành một mặt cầu.

Mãi mãi vẫn là một hình cầu.

Hình cầu!

Để khắc phục vấn đề hình cầu này, chỉ có một biện pháp duy nhất: sử dụng khối thuốc nổ tổng hợp.

Đúng vậy, khối thuốc nổ tổng hợp.

Khối thuốc nổ tổng hợp, đúng như tên gọi của nó, được tạo thành từ nhiều loại thuốc nổ khác nhau. Ai cũng biết, các loại thuốc nổ khác nhau có tốc độ nổ khác nhau. Do đó, hoàn toàn có thể thiết kế khối thuốc nổ theo cách sau: lớp giữa là thuốc nổ có tốc độ chậm, lớp ngoài là thuốc nổ có tốc độ trung bình, và lớp ngoài cùng là thuốc nổ có tốc độ cao. Khi thuốc nổ được kích hoạt, thuốc nổ tốc độ chậm sẽ lan truyền chậm, thuốc nổ tốc độ trung bình sẽ theo sau, và thuốc nổ tốc độ cao sẽ lan truyền rất nhanh. Như vậy, mặt phẳng áp lực ban đầu khuếch tán hình cầu sẽ xuất hiện những chỗ lõm nhất định, và từ đó tạo thành một mặt phẳng theo một hướng đặc biệt.

Trên thực tế, vẫn có thể tối ưu hóa thêm. Chẳng hạn, chỉ cần hai loại thuốc nổ có tốc độ nổ khác nhau, tại mỗi khu vực nổ, việc điều chỉnh tỉ lệ thuốc nổ tốc độ chậm và thuốc nổ tốc độ cao sẽ có thể kiểm soát tốc độ lan truyền của thuốc nổ.

Lấy một ví dụ: Nếu thuốc nổ tốc độ cao có tốc độ nổ là 3, thuốc nổ tốc độ chậm có tốc độ nổ là 1. Tại khu vực thuốc nổ trung tâm, chế tạo một cột thuốc nổ với một phần ba phía trên là thuốc nổ tốc độ chậm, và hai phần ba phía dưới là thuốc nổ tốc độ cao, như vậy, tốc độ tổng thể của cột thuốc nổ sẽ cân bằng thành 2. Còn ở khu vực thuốc nổ bên ngoài, chế tạo cột thuốc nổ có thể là một phần sáu thuốc nổ tốc độ chậm và năm phần sáu thuốc nổ tốc độ cao. Như vậy, tốc độ tổng thể của cột thuốc nổ sẽ cân bằng khoảng 2.7, tạo ra sự khác biệt so với khu vực thuốc nổ trung tâm và cuối cùng sinh ra mặt phẳng áp lực.

Những gì Richard đang làm lúc này là sử dụng các loại thuốc nổ khác nhau, điều chỉnh các tỉ lệ phối trộn khác nhau, để kiểm tra xem loại thuốc nổ nào ổn định nhất và loại thuốc nổ nào có tỉ lệ đạt yêu cầu.

Richard đứng ở trường nghiên cứu pháp thuật, lấy ra từng cột thuốc nổ từ chiếc nhẫn không gian bằng sắt và cẩn thận sắp xếp chúng xung quanh một mục tiêu thử nghiệm lớn bằng nắm tay. Sắp xếp xong, hắn dứt khoát kích nổ.

"Rầm rầm rầm!"

Trong trường thí nghiệm pháp thuật, tiếng nổ liên tục vang vọng, Richard vẫn tiếp tục thử nghiệm.

Phải nói rằng, để tìm ra thông số thuốc nổ kích hoạt phù hợp nhất cho vũ khí hạt nhân, cần rất nhiều thử nghiệm rườm rà. Hơn nữa, mỗi lần thử nghiệm đều phải loại bỏ mọi sai sót dù là nhỏ nhất. Bởi vì dưới tốc độ nổ cực nhanh của thuốc nổ, mỗi sai sót nhỏ sẽ bị phóng đại lên hàng trăm, hàng nghìn lần, dẫn đến thất bại sát nút.

May mắn thay, với sự dẫn dắt của toán học, hắn có thể loại bỏ sớm hơn 99% các phương án sai lầm, chỉ cần tập trung thử nghiệm lặp lại những phương án đã tính toán chính xác để tìm ra lời giải tối ưu.

"Rầm rầm rầm!"

Thời gian lặng lẽ trôi qua.

...

Chớp mắt, thêm ba ngày nữa lại trôi qua.

Trong ba ngày đó, Richard đã tiến hành hàng chục, thậm chí hàng trăm cuộc thử nghiệm nổ tại trường thí nghiệm pháp thuật, cuối cùng giải quyết được vấn đề thuốc nổ kích nổ, xác định loại thuốc nổ tổng hợp nào là phù hợp nhất, và chế tạo đủ số lượng cần thiết.

Nói cách khác, ba ngày này đã đưa quá trình chế tạo vũ khí hạt nhân đến gần thành công thêm một bước dài.

...

Chú thích ①: Về kiến thức tốc độ nổ của thuốc nổ, chi tiết tham khảo chương 386 của quyển sách này: "Muối Pentazole".

Bản dịch này thuộc về truyen.free, hãy tôn trọng công sức của dịch giả.