757.缺鈾嗎?
但這兩方面的研究,是存在着差異。
如果說,蘇聯在研發火箭這件事情上,依舊是家喻戶曉。
那麼,原子能的研發,則是最高的機密級別。
目前爲止,能夠完全瞭解此事的人,全蘇聯只有十個人。
瑪利亞是一個,約瑟夫是一個,其餘八人都是研發原子能武器的科學家。
而有所瞭解的人,都是這裏面的工程師,他們知曉自己的任務,是要研發一種大殺傷性武器,但具體是什麼,他們並不知曉。
就在瑪利亞巡查完火箭研發部門時,她便親自來到了原子能研發部門。
爲了隱蔽,他們需要選擇一個空曠且毫無人煙的實驗研究場所,
在選擇實驗場所方面,必須要有合適的自然條件。
而負責尋找這樣環境的人,正是瑪利亞。
一開始,原子部門就已經選好了位置,選在了距離葉卡琳娜堡一百二十公里外的山區。
這個區域確實是荒無人煙,一眼看去,除了荒涼就是隔壁。
但是,瑪利亞否定了這一選擇。
他否定這一選擇的理由有三個。
第一,這片的地區確實荒涼,但這個地區只能試爆一萬噸tnt當量的原子彈。
這樣的當量,對於國際形勢去分析,那是遠遠不夠。
他認爲,如果要構建出原子能威懾,就必須把當量控制在兩萬噸以上,最好是在五萬噸tnt當量左右。
第二,這裏距離葉卡捷琳娜堡有一百二十公里,這個距離看似很遠,但瑪利亞從科學家那裏知道了一件事。
那就是,原子彈的爆炸,會產生大量的核輻射。
其他人不知道核輻射是什麼,但她對其十分清楚,核輻射對人體是致命的,其致命程度遠比化學毒氣要強大無數倍。
更何況,他們所選擇的地方是偏向下風處,很容易把核輻射吹到葉卡捷琳娜堡那邊去。
一旦真的吹過去,必然會給當地百姓造成極大的生命危險。
第三,他們所選擇的地方水源奇缺,且土質疏鬆、自然環境十分糟糕。
他們要想進行水資源運送,就必須前往一百公里開外的地方進行運送。
單靠這樣的運送,根本不足以保證駐軍和科研人員的生活需求,更不用說維持試驗需要。
這是瑪利亞在巡查時所發現的問題。
當瑪利亞把這些信息彙報給約瑟夫時,約瑟夫沒有猶豫,直接給瑪利亞授權,允許她去決定合適的地理環境。
有了約瑟夫的授權後,瑪利亞便通過三天時間,找到了一個合適的地方,那便是塞米巴拉金斯克。
爲了確保不出錯,瑪利亞更是親自到達該地區進行勘察。
他發現,這片地區沒有居民,沒有耕地,沒有牧場,沒有礦藏。
海拔六百多米,但地勢平坦,地質是沖積土,而四周都是戈壁,要想在這裏進行實驗建設,完全可以就地取材。
於是乎,瑪利亞便以最高保密的電碼方式,向約瑟夫進行彙報。
得知此事之後,約瑟夫便同意將原子彈研究場所,設立在塞米巴拉金斯克。
爲了讓原子彈的研發能夠順暢,瑪利亞親自回到彼得格勒,直接回去見約瑟夫。
爲的,就是在他這裏獲得了‘此計劃擁有高於一切行動的特別優先權’權限。
當然,在研發之處,科學家們還是需要攻克一些問題。
例如鈾235的裂變細節。
衆所周知,鈾235的裂變有三種方程式,分別是:
鈾235+中子,裂變爲鋇141+氙92+3快慢中子。
鈾235+中子,裂變爲鍶95+克里92+2中子。
鈾235+中子,裂變爲鍶93+高能中子。
由於要進行三種不同的方式的嘗試,他們在理論基礎上,需要進行多次計算。
如此一來,工程複雜度又一次得到提升,大量的科學家,無論是法國、英國還是蘇聯、德國、美國,都被納入其中。
這些科學家都是經過嚴格篩選,然後在千百人之中進行挑選。
挑選他們之前,克格勃都會進行嚴格的審查,而且即使得到通過,他們也會被嚴格看管。
緊接着就是對鈾礦石的獲取。
在‘曙光計劃’開始之前,也就是第三次五年計劃之初,原子能部門就已經向瑪利亞和約瑟夫提出過原子能發展請求。
只不過,那時候的約瑟夫全心思都投入到火箭這個科研項目上面,再加上那時候剛好爆發捷克在戰役。
因此,有關於原子能的發展,他並沒有過多投入。
雖說約瑟夫沒太關注,但瑪利亞卻異常重視。
在很多政治家眼中,甚至是科學家眼中,利用原子能本身就是一件困難的事情。
原子核之父盧瑟福就曾經說過:“任何相信能從原子中獲取能量的人,都是在說夢話。”
直到1939年,在關於原子能的研究,纔有了突破性的進展。
蘇聯的物理學家伊戈爾·庫爾恰托夫,在一次實驗中,使用中子轟擊重元素,出現了中間質量元素的產生。
這個實驗被他重複進行,最終確定下來,這是一項重核裂變。
就是因爲重核裂變的發現,庫爾恰托夫才向約瑟夫和瑪利亞提出申請。
在得知瑪利亞很關心這件事後,庫爾恰托夫親自寫了一封信給瑪利亞。
信中說道。
“原子核的裂變,絕非我們想象中的那般,被切開兩半。”
“鈾235捕獲一箇中子後,會像水滴一樣不穩定,發生核裂變,分裂成兩滴水滴。”
“鈾235與中子發生反應時,鈾核會分裂成多種組合,並且會釋放出大量的能量。”
“而且不僅有大量的能量,還會釋放出兩到三個中子,而慢中子又可以接着跟其他的鈾235發生新的裂變反應,繼而產生下一輪更多的中子。”
“如果不加管控,那麼,可以在極短時間內釋放出大量的能量,其能量威力,勝過當今世上任何一種武器。”
這封信說得十分直白,瑪利亞也對此深有體會。畢竟,她可是唯一一個知道,核爆炸所能產生的影響究竟有多恐怖。
給予了允許之後,便是後續的工作安排。
而後續的工作上面,還有一項事情需要確認,那就是鈾礦的問題。
根據地質學家推斷,目前爲止,鈾礦存儲量並不是很多,也就是說,地球的含鈾量不大,鈾是屬於稀有資源。
美國那邊也有鈾礦,但他們的鈾礦質量一般。
除了美國之外,其他的一些國家裏面也同樣有着不少鈾礦,而瑪利亞要做的,就是探查這些鈾礦位置。
率先進行探查的,自然就是蘇聯境內的鈾礦。
在德國戰役期間,蘇聯內部就整合了五個負責探查鈾礦資源的組織,這些組織會通地毯式搜尋進行查找。
由於鈾本身具有放射性,這五個組織部門都會使用特製的探測儀去進行測量。
首先發現鈾礦地區的,正是烏克蘭的第聶伯-頓涅茨盆地。
這片地區的鈾礦是最爲優質的砂岩型鈾礦,爲了採集該地區的砂岩型鈾礦,基輔政府立即把這片地區設爲禁區,不允許任何未通過允許的人進入。
但除了蘇聯境內之外,瑪利亞還打算將手伸到境外。
因爲,含有豐富鈾礦的地區,不可能只有蘇聯內的烏克蘭,其他地區也肯定是有的。
爲了將這種重要的戰略資源緊握在手上,瑪利亞在克格勃這裏,祕密組建了一個特殊的u局,這個u局的主要工作,就是探尋海外的鈾礦地區。
一旦找到,便立即上報。
由於u局是特殊部門,是直接向瑪利亞與約瑟夫負責,因此這個部門就連捷爾任斯基都不知道其內部的細節。
很快,烏克蘭那邊的採集工作開始了。
但很快,科學家這邊又出現難題了。
這個難題,便是該如何分離鈾的同位素。
得知此事之後,瑪利亞親自乘坐專機,來到了科學家們所在的塞米巴拉金斯克-21基地。
在這裏,負責迎接她的庫爾恰托夫跳過了寒暄過程,直接以一位科學家的方式向瑪利亞解釋道。
“質量不同的同位素,不能用化學方式分離。”
“而且,由於鈾的同位素質量大,而質量差小,分離他們是很困難的。”
“所以,研究所內的科學家同僚們,都在研究着分離方法。”
瑪利亞表示理解,然後親自坐鎮在這裏。
爲了確保科學家們不受干擾,而且獲得更多的營養,瑪利亞親自給他們做出飲食安排。
由於此處距離水源很遠,即使找到水源,也只是鹽鹼水。
人體短期內喝鹽鹼水並沒有什麼事情,但喝多了還是會破壞人體內的酸鹼平衡。
瑪利亞可珍惜自家的科學家了,所以,在她的要求安排下,數百輛卡車,來來往往地從基地出入,爲的就是將乾淨的淡水運送過來。
由於這裏還沒有修建公路,運輸出現了困難。
瑪利亞得知此事之後,便立即拉出兩支建設軍團,開始在此處修建機場,以空運的方式,給科學家們運送淡水,還是各種新鮮的蔬菜水果。
付出會有收穫,這些集合了人類最頂尖智慧的科學家們,研究出了三種分離方式。
這三種分離方式分別是:擴散法、離心法和等離子體法。
庫爾恰托夫更是邀請了瑪利亞過來,向她分享他們這羣科學家的研究成果。
他們首先想去使用的,是擴散法。
擴散法利用的是克勞修斯熱平衡原理,把質量不同的同位素進行分離。
其基本原理,就是在分子間的互相碰撞忽略不計的情況下,當氣體通過擴散膜時,速率大的輕分子通過的機率比速率小的重分子大。
利用這樣的方式,在混合氣體流入擴散膜時,輕分子含量就會提高,從而達到同位素分離。
想到就做,在工程師的配合下,科學家們便開始指導着工作,並開始了一輪又一輪的實驗。
通過這樣的氣體擴散方法,他們計算,可以將分離功率提高到一萬噸每年以上。
然而,科學家們也發現了氣體擴散法的缺點,那就是分離係數小,工廠規模要很大,耗電量極其驚人,成本高得離譜。
由於瑪利亞的長相和性格都顯得平易近人,再加上她是‘蘇聯科學運動’的主要領軍者。
所以,很多科學院都願意對她表達意見。
其中一位科學家就對這個氣體擴散法吐槽道:“如果我們要強行使用這個方法,恐怕不出一年,那高昂的成本足卂夠我們建立一個新的國家了。”
這個大膽的吐槽,卻深得在場所有人的認同。
但除了氣體擴散法之外,他們還有其他方法。
一位來自英國的科學家建議使用等離子體法。
那是基於等離子體旋轉和離子迴旋共振兩種原理來分離同位素的方法。
這位天才一般的英國科學家,對自己的這個想法進行了理論上的解釋。
“高溫下產生的鈾等離子體在電磁場中作高速旋轉,在離心力場作用下,質量較大的鈾同位素等離子體在徑向方向上逐漸加濃。”
“選擇電場的頻率在所需要的同位素離子共振頻率範圍內,這樣,所需要的同位素離子將在較大的迴旋半徑上循環,這就提供了所需要的同位素與其他同位素分離的可能性。”
這位英國科學家拿出了自己計算出來的數據,一旦成功,等離子體法分離係數將會比氣體擴散法高出無數倍,而且成本很低,低到一座城市就能完成。
但是,問題也出現了,那就是以他們現在的科研能力和材料,無法完成這樣的實驗。
無法實現的實驗,毫無意義。
但瑪利亞還是高度表揚這位英國科學家,她認爲,擁有天馬行空思維能力的科學家,纔是真正的科學家。
瑪利亞的表揚,安撫住了這位英國科學家的失落。
前者的分離法容易實現,但成本過高。
後者的分離法成本很低,但目前爲止還無法實現。
於是乎,科學家們決定選擇一個折中方案。
“我們,試一下離心法吧。”
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