1。 “小男孩”從天而降
1945年8月6日早晨8時整, 3架B-29美機又從高空進入廣島上空。 這時很多廣島市民並未進入防空洞, 而是在仰望美機。 在此以前, B-29已連續數天飛臨日本領空進行訓練, 但這一次的3架飛機中, 有一架已經裝上了一顆5噸重的原子彈。
(“小男孩”長3米、重4噸、搭載60千克鈾。 )
9點14分17秒, 一架裝載著原子彈的B-29上的視准儀對準了廣島一座橋的正中時, 自動投彈裝置被啟動了。
45秒鐘後, 原子彈在離地600米空中爆炸(具體地點為日本廣島相生橋以西100米的島病院上空600米處), 頃刻之間, 白色閃光、大爆炸、蘑菇雲。
2。 “小男孩”的本領很大
這次的原爆, 釋放的能量約相等于一萬三千噸的TNT烈性炸藥;在方圓14平方公里內有6萬幢房屋被摧毀;7萬4千人失去了生命, 7萬5千人身負創傷;隨後還有大量的人死於核子塵埃放射引起的癌症。
3。 “小男孩”太浪費
儘管“小男孩”的本領不小, 可是鈾的利用率很低。 “小男孩”實際裝了60kg的鈾-235, 其中只有約1kg在爆炸中進行了核裂變。 以此計算, “小男孩”的核裝藥利用率還不到2%。 那59kg的鈾豈不是白白浪費了?的確如此。
4。 “小男孩”設計有缺陷
“小男孩”的起爆是典型的槍式起爆。 (三天以後的長崎“胖子”屬於內爆方式)
在槍式結構中, 兩塊核裝藥雖然在特製炸藥的推進下高速合攏, 但在合攏過程中所經歷的時間仍然顯得過長, 以致於在兩塊核裝藥尚未充分合併以前,
如此分析, “小男孩”中的那1kg鈾(來自上下兩部分)近水樓臺先得月, 提前核爆了;而在其身後排隊等待中子撞擊那些59kg的鈾核們被無情地“炸飛”了——鈾-235由固態直接變成汽態——極短時間被昇華了。
其實, 在生活中這種“先聲奪愛”的現象還真有。 比如劣質的煙花, 其中的一個單元沒有完美地爆炸也就罷了, 可是也把後面沒有起爆的單元給炸飛了——破壞了連環、鏈式爆炸。
5。 “胖子”彌補了“小男孩”的缺陷
通俗地講, “小男孩”的缺陷就是那些被子彈“中子”——擊發點火引起爆炸(裂變)的鈾核有先後, 那麼, 讓所有的鈾核們盡可能的同時受到擊發點火不就解決了?!
(原子彈內爆式結構示意圖)
科學家就是按照這個思路另闢蹊徑設計的:“中子”源在球心——中心開花;鈾核們分佈成球體——得到中子的時間均等。
其實, “胖子”和“小男孩”是同時設計的, 只不過起爆方式不同, 從而導致外形也不同。
因此, “小男孩”屬於“槍法原理”, “胖子”屬於“內爆法原理”。 槍法原理相對簡單、低效, 內爆法原理複雜、高效。 內爆法原理應用在氫彈上。
6。 被冷幽默打了臉
胖子是內爆式鈈彈。 鈈, 是一種具放射性的超鈾元素。 是由鈾-238人工生產的。
1945年8月9日, 即廣島首枚原子彈爆炸後3天, 由查理士·斯文尼駕駛的B-29超級空中堡壘轟炸機將胖子原子彈在長崎上空9000米投下, 在550米高度爆炸。
具有冷幽默意味的是,
不過, “胖子”被“打臉”的實戰給帶來啟示——核彈不可一味地做大做強, 小而多的效果更佳——於是核武器分導式核彈頭理念誕生了。 一箭多頭, 它的優越性顯而易見, 難於攔截, 覆蓋面廣。
不得不說, 正是為了改正“小男孩”身上諸多缺點, 才引發了後來一系列的創新!