第281章 疯狂学习(1/2)
温卿学习了“炸药透镜”的设计——
不同爆速的炸药组合,像光学透镜聚焦光线一样,把爆轰波聚焦到核材料上。
她看到了那些精密的剖面图:
几十种炸药按照严格的比例和形状排列,误差不能超过微米级。
“这是艺术。”
在第一次小组讨论会上,理论组的副组长陈研究员感慨。
“于老他们当年,没有计算机,没有精密机床,就靠计算尺和手摇计算机,硬是把这套系统设计出来了。
我们现在用的模型,还是他们当年奠定的基础。”
温卿看着幻灯片上那些手绘的草图——线条有些颤抖,但数据清晰准确。
那是真正的“草稿纸上的核武器”。
“但现在的模型有局限性。”
陈研究员调出现代的计算结果。
“我们用的是‘理想流体’假设,忽略材料的强度效应。
在常规压力下这没问题,但在极端压缩条件下,材料强度可能影响冲击波传播。”
这正是温卿注意到的第一个问题。
在记忆碎片中,关于“极端条件下材料响应”的知识碎片告诉她:
材料在超高压下(百万大气压以上),不再表现为简单的流体,而是会出现复杂的相变。
电子结构变化、甚至量子效应。这些都会改变状态方程,进而影响内爆效率。
她小心翼翼地在讨论中提出:
“陈老师,我们有没有考虑过材料在GPa级压力下的相变效应?
比如,钚的α相到β相的转变压力大约是……”
陈研究员眼睛一亮:
“你知道这个数据?”
温卿心中一惊。
这个数据在公开文献中是找不到的,她是从记忆碎片中“看到”的。
“我……在以前的材料研究中接触过相关概念。”
她含糊解释。
“高温高压下材料的相行为,是材料科学的共性问题。”
这个解释勉强说得通。
陈研究员点点头:
“确实,我们现在的状态方程,对相变的处理很粗糙。
但更精确的模型,计算量太大了。
‘天河一号’跑一次完整的相变耦合计算,要一个月。”
这就是困境:
知道模型有缺陷,但计算能力有限,只能妥协。
第二周,温卿转向“中子点火”理论。
这是核武器最神秘的部分之一:
如何在恰到好处的时刻,引入中子源,触发链式反应。
太早,材料还没压缩到位,反应效率低;
太晚,压缩后的材料开始膨胀,也会导致效率下降。
时间尺度是纳秒级(十亿分之一秒)。
在这个时间尺度上,中子的产生、输运、与原子核的相互作用,必须精确计算。
温卿学习了“中子输运方程”——那是一个积分-微分方程,描述中子在介质中的运动。
方程本身就很复杂,再加上介质密度在快速变化(压缩过程),就变成了一个极其困难的时变问题。
现有的解法是“多群扩散近似”:
把中子按能量分成若干群,假设每一群中子的运动可以用扩散方程描述。
这大大简化了计算,但引入了误差。
在末世,温卿“见过”更精确的解法——“蒙特卡罗直接模拟”。
不是解方程,而是用随机抽样的方法,直接模拟每一个中子的命运:
它从哪里产生,朝哪个方向运动,遇到原子核时是被吸收、散射还是诱发裂变……
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