古往今来的科学发展过程,绝大多数都是先有了技术,再从技术中总结规律,再根据总结规律的思路形成思想。
而不是先有思想,由思想产生规律,再由规律引出技术。
科学原理是对自然规律的总结,科学思想是对总结自然规律的方法的总结。
朱简烜对原子弹的研究准备,如果尽可能的追根溯源的话,甚至可以一直提前到吴国时期。
朱简烜在澳洲当吴国国王的时候,就已经安排了澳洲铀矿的开发准备工作。
从南澳府也就是朱简烜前世的墨尔本地区开始,沿着海岸线向西八百公里,有一个规模更大的海湾。
海湾中间伸出一个半岛,将大海湾一分为二,东部海湾的东侧,有一段海岸山脉,山脚下的降水量比其他地方略多。
吴国的澳洲开拓期间,安排移民在这里建设的军屯卫所山海卫驻地,现在已经变成了山海府城。
负责管辖大海湾周边的开拓区,以及深入内陆的大面积的半干旱地区。
这个山海城大概在朱简烜前世阿德莱德的位置,从这里向北方内陆挺近五百多公里,就能找到澳洲最大的铀矿了。
所以朱简烜对山海卫的建设,当初就稍微多给了一点关注和支持。
不过任何人都想不到,这个地方的开发和建设,跟后来的具体的铀矿开发有什么直接关系。
实际上直到十几年以前,朱简烜才正式安排军队负责,完成了当地的矿场勘探。
然后修建了铁路和公路,准备好了工程机械,建设了厂房设施。
铀矿开采出来之后,在原地完成初步的矿石处理,送到山海城的工厂完成浸出提炼。
获得相对纯净的铀化合物,重铀酸盐黄饼。
黄饼装船送往大明本土,在顺天府城东八十多公里外的蓟州城外,通过化学方法转化成六氟化铀。
从矿石开采开始,直到化学转化的这一步,其中所含的铀元素都有三种同位素。
铀238、铀235,铀234,类似氢的氕、氘、氚三种同位素。
三种同位素中,可以比较简单的形成链式反应,可以用于早期原子能武器的只有铀235一种。
而天然铀中的铀235只有大概0.72%的比例。
剩下的绝大部分都是铀238,占比高达99.275%,都无法直接用于原子能武器生产。
只能用来制作贫铀弹,或者作为三相弹的外部涂层。
最后的0.005%是铀234。
原子能武器生产技术中,最为重要也最为困难一个环节,就是如何把铀235从化合物中分离出来。
在朱简烜的记忆中,分离铀235的方法有两个。
一个是气体扩散法。
用类似网筛的过滤膜,把含有铀235的六氟化铀筛出来,再将其还原成纯金属铀。
另一个方法是离心法。
把六氟化铀气体通入离心机中,用离心机把更重的含有铀238的六氟化铀甩出去。
相对而言,离心法效率更高,耗能更低,上限也更高。
但是对生产工艺有较高的要求,高速电机和高速离心机都是需要攻克的难点。
朱简烜上辈子早期的原子能产业,基本都是以气体扩散法为主。
一直到六十年代的时候,离心式铀浓缩才作为第二代浓缩技术,逐步成为了主流。
也真正让原子能武器得以大规模的量产。
现在朱简烜经过几年的准备,把五六十年代的电炉电钢和电渣重熔钢折腾了出来。
离心机的生产也就有了保障。
大明的工匠们,在用气体扩散法完成基础实验之后,在工业化生产的过程中,就直接转向离心法。
直接不搞大规模的气体扩散法生产了。
前提准备工作基本就绪,确定了离心机可用之后,就可以建设大规模浓缩铀工厂了。
相应的资源和人手的需求,朱简烜都已经提前批好了。
工程院上的这份报告,只是定期向朱简烜汇报,相关的工程进度到什么地方了。
按照朱简烜现在了解到的情况,浓缩铀工厂的厂房已经准备好了,甚至连离心机都已经生产了一大批。
朱简烜确定相关思路是可行的,工匠对朱简烜的指导也完全相信,再加上逐渐的无上权威。
所以工匠和工厂方面,都是一边研究验证研究,一边直接动工生产相关工具。
验证过程只是为了得到准确数据,形成明确的理论体系。
对于一个大型工业国而言,这个工程的消耗其实并不大,大明现在的发电量足够应对。
不过为了确保工程本身的绝对稳定,不受外界变化干扰且尽可能保密。
朱简烜还是下令在蓟州专门建设了一座发电厂。
直接使用四套航空母舰的动力机组,驱动大型发电机为整个工程供电。
舰载动力机组,能耗比并不是最高的,但能够在不稳定的环境下,在各种情况下保持运转。
舰用动力机组使用燃油作为燃料,方便持续稳定供应燃料,减少后勤相关的人员,提高安全性并减少泄密可能。
四套最新的动力机组,总输出功率约为八十万马力,相当于总装机量五十八万千瓦,折算成发电量是是每月四亿度出头。
二战时期美国搞得曼哈顿工程,用于铀浓缩的橡树岭工厂和相应的实验室,中的变电站容量的是每月两亿度。
当时整个美国,每个月的总发电量,大约是两百亿度,是橡树岭工厂和实验室变电站容量的一百倍。
所以,美国当时的两艘列克星敦级航母的发电机,都能供应橡树岭工厂和实验室的用电量。
后世网络上广为流传的说法,所谓“消耗了全美七分之一的发电量”的数据,应该是营销号张冠李戴的结果。
六十年代冷战的巅峰时期,美苏两国疯狂核扩军时代,美国整个核工业体系的耗电量,达到了每个月二十四亿度。
当时美国的总发电量是每月一百四十亿度,算起来美国当时就是拿了六分之一发电量去生产核武器。
不过那个时候,美国用的主要还是气体扩散法,这种批量化生产的耗电量非常恐怖。
美国人都撑不住那么大的耗电量,所以才研发了新的离心法。
耗电量降低到了气体扩散法的八分之一。
朱简烜下令建设的这个专用的燃油发电站,如果用来供应气体扩散法浓缩铀的量产,只能算小规模的单个工厂电源。
但是用于供应离心法浓缩铀工厂的话,那就已经足够应对冷战巅峰级别的核扩军速度了。
当然,这些耗电量数据,仅仅是浓缩铀本身的消耗,还没有计算其他的的实验和工程项目的耗电量。
整个曼哈顿工程的花销,肯定是非常巨大的,也肯定是非常的浪费的。
因为他们属于探索者,他们最初不知道怎们做才是正确的,所以各种提炼和制造方案都摸索了一遍。
美国在工程开始的时候,才去满世界的找可用的铀矿石,最后找到了非洲去。
非洲的基础设施落后,开矿的方式也非常的原始。
曼哈顿工程早期,还尝试过电磁同位素分离法,这个方案的耗电量比气体扩散法还要离谱。
而现在的大明,由于朱简烜的早期布局,一切都是水到渠成的。
研究方向,技术方向,原矿开采,工程设施,设备材料,电力供应等等……
似乎在工程有需要的时候,就已经被送到工匠手边了。
还在实验完成的时候,就直接转向了最为成熟的离心法浓缩铀。
大明现在的原子能相关研究的花销,可能并不比当初美国人的花销少。
但却全都用在了刀刃上,几乎完全没有大规模的浪费。
朱简烜预计,最多再过三年,工匠们完成理论汇总,工厂也能完成实验性武器。
三年内就可以找地方做实际的爆炸实验了。
原子弹爆炸实验,可不能随便什么地方都行的,如果单纯是爆炸威力大也就罢了,关键是早期原子弹的污染是无法避免的。
所以朱简烜翻了报告之后,就专门批复也是另外下令。
要求澳洲负责铀矿工程建设的部队,深入欧洲的内部沙漠中去准备核爆试验场。
荒凉贫瘠的澳洲内陆,适合干这个事情的地方不难找。
第422章 计算机与互联网与户籍编号
不过相比核爆试验场的准备而言,更重要的事情其实是核武器的升级安排。
在朱简烜所知道的各种武器之中,在当前阶段人类能够掌握的武器中,能够释放的能量最大的武器可不是原子弹。
而是把原子弹当做“引信”的氢弹。
原子弹虽然是氢弹的引信,必须要做出原子弹,才能引爆氢弹。
但是,氢弹的相关理论研究和技术准备,并不一定要等到原子弹实验成功再去从头开始。
完全可以在在原子弹实验之前就开始准备,朱简烜前世历史上神洲也是那么做的。
就像家里做饭的时候,可以先用一个锅蒸上米饭,然后用另一个锅去炒菜。
米饭蒸好,菜也出锅了,正好放到一起吃,这种安排可以节省时间。
与此同时,投弹用的运输工具,也已经提前开始准备了,大型火箭项目也已经开工两年了。
实际上,原子弹、氢弹、导弹这三项重要军事技术中,其本身的科研难度和生产难度其实都不是特别的高。
毕竟是四十年代就已经初具端倪,毕竟刚刚完成基本工业化的某国在六十年代就能做出来。
关键是要有一个中等以上规模的工业国,有足够的工业生产能力和资源。
并提供持续的稳定的人力、金钱、物资、能源供应。
如果再有确定的方向,那把这些东西做出来只是一个时间问题。
现在的大明正好什么都不缺,朱简烜能够提供这些工程所需的所有条件。
所以一切也都按部就班的向前推进。
天工二十八年结束,天工二十九年到来,朱简烜过了生日之后,在正月二十一日举行例行的开年朝会。
然后各部衙门、机构恢复日常的工作。
朱简烜批阅了新年肇始的各种例行事务之后,就继续把精力放到了科研事务上。
正月二十五日,朱简烜在汪莱和李锐的陪同下,去了北苑新宫内的原子能实验室,把原子能相关项目负责人召集起来。
首先现场询问了项目进展,表示自己的关心和重视。
然后现场亲自宣布,正式启动离心式浓缩铀工厂建设,以及第九十四号元素的生产堆建设。
最后让李锐和汪莱从现有相关研究人员中选人,另外组织一个聚变实验室。
询问他们对聚变反应的了解程度,然后提出以裂变反应诱发聚变反应的方向,让他们沿着这个方向去研究。