军事:于敏当年如何研究氢弹 不是从美国人那里偷来的(5)
于敏自‘请’来参加工作后,立即用Breit-Wigner公式严格证明了,所有轻核反应的截面均‘绝对’不可能超过5巴。而所谓氚氚反应截面高达15巴的问题,一定是假的!这真是“石破天惊第一声”!为什么于敏竟能用‘理论’来否定一下理论上有可能出现的实验数据?原子核反应的理论远没有原子反应的理论那样成熟。那么,于敏的结论可靠吗?我和黄祖洽详细聆听了于敏的‘证明’。由于于敏用的是从‘第一原理’出发但又是‘半唯象’的,包含某些经验参数在内的理论,其中有某些参数的输入,又来自极为可靠的实验数据。这是理论物理学者在走向终结理论过程中,要回答某些现实问题时,时常运用的标准方法之一。——我和朱洪元、胡宁、戴元本等人研究层子模型时,也用了类似的方法。——但“戏法人人会变,各有巧妙不同”!在听完于敏的‘证明’以后,我们两人一致认为,这一结论十分可信而巧妙,因而就否决了是否需要部署,测量氚——氚反应截面的实验的建议。
这就避免了一次‘大浪费’!而隔了若干年后,发现原来美国人曾进行过氚——氚反应截面的测量。只是测量后,并未及时发表!后来发现这一数值其实并不重要,所以美国人就公布了出来!
有可能用原子弹点燃氘化锂的热核反应吗?在否决了昂贵的氚弹的设想之后,其‘第二位’的选择,必定是采用氘化锂。在氘化锂介质中,人们不仅可以有氘氘反应产生氚,而且还能有中子和锂6的反应形成氚。虽然一个‘廉价’的氢弹,必然不会含有人工制造的氚,但完全可以利用氘和锂6形成的固体,间接地利用氚。
那么,一个最简单的设想:人们能否在原子弹外面加上一个氘化锂组成的球壳,通过氚的中介,用原子弹产生的高温,直接点燃氘化锂的热核反应?
原子核间进行的核反应,会释放大量核能。但原子核外的电子却对核反应毫无贡献,只起消耗作用!核外电子只能‘均分’核反应释出的能量,使原子核温度下降,促使核温度和电子温度相等。人们会设想是不是由于热核反应的放热,进行得极快,因而这两者会出现温差?我们在探索点火问题的一开始即注意到存在这种可能。但很快分别用古典近似和玻恩近似,证明这一机制形成的两者的温差极小、极小,以致于通常只需要认为核温度恒等于电子温度!
而另一种可能是电子的温度和光子的温度是否也会出现差别?如果等离子体的温度和光子的温度出现差别,或释放热量的速度有差别,那么也有可能利用这种差别,仅点燃等离子体,而光子仍停留在原来较低的温度。而简单的计算很容易证明,电子和核发生碰撞时会产生轫致辐射,而轫致辐生的光子的谱形和等离子体温度T的关系,是。由于氘氚反应截面却近似地和T4成正比,而因此,一旦将热量传输到氘氚混合的稀薄的等体子体时,这将出现等离子体的持续燃烧!这也就是托克玛克装置中氘和氚的受控热核反应被点燃的基本原理。但对氘化锂等高密度等离子体,所谓“点燃”,却远没有那么简单!
