寫在前頭:
有非常多的架空歷史的玩家在處理二戰德國問題的時候,都希望能夠扭轉歷史
讓德國的原子彈科技提前,也讓德國人上桌叫牌的本錢更為雄厚
但是史實上德國的原子彈科技到底出了什麼問題,德國與美國不同的策略又在那裡?
而這又導致了什麼影響? 在進行新的架空歷史設定時要怎樣去躲過這些陷阱?
在幾年前的一個大型FHN設定 "新世界島戰紀"中 有出身於核子工程背景的前輩提供
了一些說明,如今時空轉換,FHN過去的龐大資料庫也所剩不多
為避免資料流失在歲月的長河之中,這些文章的轉貼也是給我們這些後入門的FHN or
Dummyhistory玩家一些基本知識
以下的文章其原本著作權屬於清大楓橋站上的aska大
(若有不妥本人即刻刪除)
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其實使用重水可以看出德國的高標準
以下是各種緩和材料對中子的吸收性質,理想緩和材料的特性是散射機率極高
,吸收機率極低(這樣才能增加與中子碰撞的機會,使其減速被燃料吸收,使
U238 -> Pu239,因此被緩和材料吸收的中子越少,被燃料吸收的中子越多)。
因此,作用機率=吸收機率+散射機率
平均作用距離=各種作用發生的平均距離
平均吸收距離=吸收作用的平均距離
理想緩和材料的平均作用距離要大,平均吸收距離要小。
緩和材料 密度 平均作用距離(cm) 平均吸收距離(cm)
水 1.00 0.16 0.0197
重水 1.10 0.87 9.4E-5
鈹 1.85 0.50 1.04E-3
石墨 1.60 0.84 2.4E-4
從以上資料,不難發現重水比起其他的材料來的優越,不過重水的濃縮
十分困難,要經過重重的蒸餾、過濾,非常耗電,所幸,重水的質量差
是輕水的兩倍,因此比鈾的濃縮來的簡單(D/H=2,U235/U238=235/238)。
只要重水能夠大量生產,大概一個5mx5m的重水槽就可以開始做原子彈了,
因為使用重水的燃料不需要經過濃縮,使用天然鈾就可以了,因此德國
的腳步其實不比美國慢,相關的理論甚至比美國方面還完備。
重水這條路是一條捷徑,可是相對也很困難,美國在製作重水時發現製作重
水相當困難,而且對於鈾氣體濃縮具有排擠性(大家都很耗電),索性乾脆
降低標準,但是同時間分兩條路走。即又保有鈾濃縮的能力(鈾部門),又
保有轉化的能力(鈽部門),用差一點的石墨(雖然說差一點,可是當時的
杜邦還做不出來9999的Graphite)。
事實上,鈽彈是比較好做的,從一開始的三顆核彈有兩顆是鈽彈可以得知。
鈽的臨界質量約9.4kg,威力為20kT。鈾的臨界質量約30kg,威力僅15kT。
當然是鈽彈好做了。所以德國也是看準這一點,所以走鈽產率最高的重水轉
化法。所以,老美自己做不出來,乾脆把德國的重水工廠炸了。
德國當時濃縮重水當然還有很多缺點,像是去離子沒辦法作得很好,但是這
些問題德國在還沒遇到前,就投降了(但是普遍認為Heisenberg其實可以像
Oppenheimer一樣降低標準爭取進度,倘若如此,以德國的技術力,以石墨
轉化法為主的話,恐怕還在未定之天),不過卻對後世影響甚鉅。(如重水
的相關參數)
不過德國與當時的美國一樣,很多都還在嘗試階段,德國當時也有搞鈾彈的
構想,不過老是玩高標準,鈾235已經夠難濃縮了,德國偏偏要搞鈾234,含
量更低,戰爭結束後,盟軍擄獲德軍的濃縮鈾,裡面最多的竟是鈾234,嚇壞
當時不少美國曼哈頓計畫的工作人員,當然後來這堆鈾234被待到美國去了。
德國當時濃縮鈾的方式據信是離心法(所以質量更輕的鈾234才會最多),但
產量有限。
以當時德國重水產量與鈾產量,確實是落後美國一大節,不過重水轉化的困難
是在於重水濃縮,一旦上軌道之後,他的產率十分驚人,可以是石墨轉化的2
至10倍。不過德國的鈾路線大概是條死路,因為鈾234還是有若干問題,更重
要的是他十分不經濟。
因此,以現在對當時兩國製造原子彈的進度來看,是各有千秋,德國的人雖少
但是確有不少鬼才,因此做想出許多特性十分優異的方法,但是僅止於實驗室
,而美國人多,採用的方法也比較保守,因此如果德國的主持人更積極的話,
還是可以跟美國一較長短。如果那一票猶太科學家還留在德國,現在的原子能
科技會變的很不一樣。
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