第三十五章 電光石火

緊貼在炸彈外殼的計時器走到五點鐘整,炸彈內部的裝置開始運作了。首先,高壓電容器開始充電,而分別置於炸彈兩端的氚氣容器上的小火藥此時點燃。這些小火藥推動活塞,將氚氣壓入一些細小的金屬管內,其中的一條管子通人初級反應體,而其他的管子則把氚氣導往二級反應體。這道過程並不需要特別快速的反應,其目的是將各種不同的氘化鋰和易於產生核融合反應的氚原子混合在一起。這道過程只花了十秒鐘的時間。五點零分十秒時,計時器發了第二道訊號。

開始引爆。

那些電容器開始放電,射出一道脈沖穿透電線到一個配電盤電路網中。第一條電線的長度是五十公分。只花了約十億分之十六點六六七秒的時間,這道脈沖就進入了一個有超精密扳機組的配電電路網中——其中每一個開關都是利用具有自動離子化及放射性的氪氣來控制超高精確度的放電時間的一種小型超精密裝置。利用脈沖壓縮的技術以提高其安培數,那個配電電路網可將原來的脈沖分別輸入七十條不同的電線裏,這些電線都是相同的一公尺長度。那些脈沖經過這些電線的時間剛好是十分之三個搖晃(等於十億分之三秒)。當然這些電線的長度必須完全相同,因為那七十個爆炸藥塊應該在同一個時間引爆。在這些超精密扳機組的精確控制,以及將這些電線切成相同長度的簡單卻有效的方法下幫助,這倒是很容易達成的目標。

那些脈沖同時傳到雷管。每一個爆炸藥塊各有三條獨立的雷管,而這些雷管都依原先預期的一樣,一個也沒有故障。這些雷管基本上都是由一些很細的電線制成,由於夠細,在電流抵達時,這些電線會自行爆炸。電脈沖傳到每個爆炸藥塊的內部,而自計時器送出第二個訊號之後,實際的引爆過程花了十億分之四點四秒。所造成的結果並不能算是向外爆炸,應該說是向內爆炸,因為爆炸的力量主要是向內集中。

這些高爆炸藥塊事實上是由兩層不同成分的物質所制成,這兩層炸藥分別混有輕金屬及重金屬粉末。外層都是由引爆速度比較緩慢的炸藥所組成,其引爆速度是每秒鐘略超過七千公尺。在每個炸藥塊的雷管引爆後,沖擊波向四周傳播,迅速地抵達炸藥塊的邊緣。由於每個炸藥塊是由外向內引爆,所以沖擊波的波舌在炸藥塊裏內向傳播。在介於快慢速度不同的炸藥之間所含的氣泡——被稱為空腔——會將球形的沖擊波改成平面形狀,或者以稱之為平波,變形後的沖擊波再度聚焦以配合其被稱為“驅動器”的金屬目標。

每個爆炸塊的“驅動器”是一塊經過詳細加工成形的錸鎢合金。這些錸鎢合金被一股速度超過每秒鐘九千八百公尺(六哩)的力波撞擊。在這塊錸鎢合金內層是一層一公分厚的鈹金屬,再內層是一層一公厘厚的鈾二三五。即使這一層鈾遠比外層的錸鎢合金薄了許多,但兩者重量卻差不多。這整個金屬塊再向內部的真空運動,並且由於爆炸是對準其中心點,因此這個炸彈的相對部分實際的接近速率是每秒鐘一萬八千六百公尺(相當於十一點五哩)。

所有炸藥及金屬管所對準的中心點是一塊重十公斤(二十五磅)且具有輻射性的鈈239。這玩意兒的形狀像個玻璃制的不倒翁玩偶,其頂部的開口由內向外彎曲到底部,構成了兩面平行的金屬壁。鈈二三九的密度原本就比鉛還大,現在又被內爆炸所產生的百萬個氣壓的壓力所壓縮,密度更加提高。這道手續必須非常迅速地完成。因為鈈二三九內也含有少量但不好處理的鈈二四O,後者甚至比鈈二三九更不穩定,很可能提早熾燃。原本平行內外兩層金屬壁現在被壓擠在一起,並輪流被椎擠向這個武器的幾何中心。這個武器的最後一個外部動作被稱為“拉煉”。執行由尚完好如初的電子計時器送出來的第三個訊號,所謂的拉煉是一個超小型的粒子加速器,這玩意是個外表像家用吹風機的超緊密的迷你離心加速器。這個加速器對著鈹金屬層發射氘原子。產生了大量運動速度是光速的十分之一的中子,並由一個金屬管導人俗稱為“大坑”的初級反應體中心。跟原來設計的一樣,這些中子抵達時,鈈元素的密度才剛好到其尖峰密度的一半。原本密度只有鉛的兩倍左右,這些鈈元素的密度現在已經是原來的十倍,而且還在向內加速前進。中子撞擊並進入了那個還在壓縮中的鈈元素塊。核分裂。

鈈原子原子量為兩百三十九,這表示其原子核內的中子及質子的數量總和有兩百三十九個。接下來發生的現象真可說是千百萬個原子中同時發生反應,但每一處發生的現象都完全一樣。一顆入侵的“慢”中子太過接近鈈元素的原子核,被一股維持原子核在一起的核力吸人了原子核內。中子被吸人一顆原子的中心後,改變了一大群原子核原來的能量狀態,使得後者變得不穩定。一廈是很均衡的原子核開始瘋狂地旋轉,並因核力的起伏變動而產生分裂。在大部分的情況下,核分裂通常會有一個中子或質子完全消失,轉變成愛因斯坦相對論中質能方程所提出的能量,即“能量等於質量乘以光速的平方”。由這些粒子的消失所產生的能量,以伽瑪射線及X光輻射線的形態,或其他三十幾種較不重要的方式釋放出去。最後,分裂過的原子核再釋放出二到三個多余的中子。這是一個相當重要的過程。原先只需要一個中子引發核分裂,原子核卻又釋放出二到三個以超過光速的十分之一的速度運動的中子——每分鐘兩千哩——穿過密度是水的兩百倍之鈈元素塊。大部分先釋放出來的粒子,都會撞擊到其他的原子核。連鎖反應的意思只是代表這種過程是自動進行,因為過程中所釋放出來的能量,足以繼續維持反應是前一個階段的兩倍,而接下來的一個階段又是原來的兩倍。原先開始只是少許的能量以及一點點的自由粒子在加倍、再加倍,而每個階段之間的時間是幾百億分之一秒。能量的增加率一即連鎖反應的加速性——被稱為“阿爾法”,分裂過程中最重要的變數。如果阿爾法數是一千,表示在每百萬分之一秒的時間內,能量加倍階段的次數是二的一千次方這個天文數字一這表示二這個數字自乘一千次。在分裂的尖峰時——大概在二的五十次方到二的五十三次方之間一這顆炸彈將產生十兆兆瓦的能量,相當於全世界發電能量的十萬倍。佛洛姆的設計只要求如此一而這只是這個武器整個的設計輸出的百分之十而已。二級反應還沒開始。二級反應的任何部分,還沒有被只在幾寸外的力量所影響到。