第131章 可控裂变与不可控裂变
沿着太行八陉进入晋绥的地界，横穿山西之后车队终于在陕甘宁地界停了下来。^^^^^^若不是要陪着爱因斯坦来他的实验性重水工厂，张天霖还真没发现，原来在自己的治下还有如此荒凉的地方。
虽然从皋兰（兰州）到西安有中国一江一河中的黄河经过，但是黄河两岸的山坡举目四望皆是土黄色的砂质土壤，绿色植被近乎绝迹。就是这样的环境，东北政府的第一座实验性重水工厂就坐落于此。
“我的妈呀，这地方还真有黄土高坡的典型地质特色啊。”张天霖无奈的摇了摇头，望着由于沙含量而黄浊浊的黄河水说道。
“张将军，请跟我来，工厂在这边。”爱因斯坦叫了张天霖一声，张天霖点了点头，跟在他身后向着不远处的工厂走去。风声呼号中，靴子踩在砂土上的咯吱咯吱声格外的刺耳。
重水工厂厂区，几条直径一米的钢质输水管道正将河水抽入水塔，然后水塔中的水再被输入到电解装置中。现在提取重水只有电解分离这一种办法，不过再怎么电解精炼，得到的重水永远都只有百分之六十到七十的实验性重水。
“张将军，我知道你一直是一个很神奇的人，但是您也得明白，核物理这是一个相当崭新的课题，连我们欧洲的科学家也还在摸索阶段，说句实话，我不太敢相信您能给我提供成熟的重水生产所需的工业设备，哪怕是图纸也一样。”爱因斯坦说道。
“这个自然不用你担心，我说到的话就一定会兑现的。”张天霖笑了笑说道：“其实，提高重水的浓度并不是什么难事，工业化的重水工厂使用的设备和化学工业和石油工业的若干生产工序所用设备是相同的。而且你们现在使用的应该是通过电解的方法得到第一步的重水之后再通过蒸馏的办法提纯是吧。”
“的确是这样，但是结果您也看到了，百分之六十的重水就是极限了。”爱因斯坦耸了耸肩膀说道。
“工业解析术，给我水——硫化氢交换法（以下称为gs法）和氨——氢交换法的具体操作步骤和所需工业技术设备的图纸。”张天霖在心里对工业解析术说了一声，然后拿起纸笔开始奋笔疾书。
真是好久没有这样子的体验了啊，张天霖感受着这痛苦而又有点陌生的感觉，貌似很久没用到过它了呢。
“张将军你这是……”爱因斯坦是第一次见到张天霖这架势，不免得被吓了一跳，这位中国将军在做什么，瞎写一气忽悠人吗？
“如你所见，我在给你资料啊。”张天霖笑了笑说道，不过这次的资料貌似比解析一架p-51d战斗机的还要多，他很快便笑不出来了。
gs法是基于在一系列塔内水和硫化氢之间氢与氘交换的一种方法。在此过程中，水向塔底流动，而硫化氢气体从塔底向塔顶循环。使用一系列多孔塔板促进硫化氢气体和水之间的混合。在低温下氘向水中迁移，而在高温下氘向硫化氢中迁移。氘被浓缩了的硫化氢气体或水从第一级塔的热段和冷段的接合处排出，并且在下一级塔中重复这一过程。最后一级的氘浓缩至高达30%的水则被送入一个蒸镏单元以制备反应堆级的重水，即%的氧化氘。
而氨——氢交换法可以在催化剂存在下通过同液态氨的接触从合成气中提取氘。合成气被送进交换塔，而后送至氨转换器。在交换塔内气体从塔底向塔顶流动，而液氨从塔顶向塔底流动。
氘从合成气的氢中洗涤下来并在液氨中浓集。液氨然后流入塔底部的氨裂化器，而气体流入塔顶部的氨转换器。在以后的各级中得到进一步浓缩，最后通过蒸馏生产出反应堆级重水。合成气进料可由氨厂提供，而这个氨厂也可以结合氨——氢交换法重水厂一起建造。氨—氢交换法也可以用普通水作为氘的供料源。
好在所需要的工业设备在化学工业和石油工业中已经开始大规模应用了，张天霖只需要写出机器设备的名称即可，并不需要再把详细地制造方法一一列出，这无疑极大的减轻了他的压力啊。
行家一出手，就知有没有啊。张天霖这一出手，直接把爱因斯坦给吓呆了。他们想破脑袋想要提升重水的浓度，为此是废寝忘食地日夜苦思，但是现在，人家大笔一挥直接把具体方法一一列出了啊。爱因斯坦整个人生观都差点崩溃了啊！
“哦，差点忘记了，爱因斯坦博士。”张天霖把笔一扔，完全没意识到刚才自己的壮举给爱因斯坦造成了怎样的震撼，笑了笑之后说道：“提取完重水之后的残留液也不要随便扔掉哦，那可是很珍贵的轻水呢，同样可以用作反应堆的减速剂呢。”
“反应堆？减速剂？那是什么？”爱因斯坦一脸不解的问道，随后科学家特有的刨根问底让他觉得不把这个问题弄明白是会睡不着觉的，他晶亮的眸子中闪着求知的光芒问道：“张将军，请您一定要告诉我，不然我晚上真的会睡不着觉的，您刚才说的减速剂和反应堆是什么？”
“反应堆是指使用天然铀矿石或者浓缩铀作为燃料，释放出大量的热能以驱动发电机产生电能的新型能源。”
“铀矿石？u-235？怎么可能呢，据我们分析，当u-235的裂变速度达到一定程度就会发生可怕的爆炸的。”爱因斯坦一脸不敢置信的问道，听到这句张天霖的心倒是猛的跳了一下，不错嘛，已经能够模拟推演出不可控链式反应的可怕后果了啊。他点了点头说道：“正如您所说，当裂变速度达到一定程度就会发生可怕爆炸，所以这里就要用到我所说的减速剂。当一壶水将要沸腾的时候您扔一大块冰下去他就会减慢沸腾的速度，这就像是反应堆，以减速剂减缓裂变速度，让他在一个可控的范围内裂变，那裂变过程中放出的大量的热就可以通过水密管道转变成为水蒸气推动发电机了不是。”
“原来如此，我明白了，张将军，请您放心，我一定尽快搞出您满意的铀矿石反应堆。”爱因斯坦此时此刻已经抛弃了一个德国人应有的严谨，他的眼睛里满是兴奋的光芒。
“不光是反应堆，您先前不是也说过不可控的裂变吗？现在我们要想着可控裂变和不可控裂变两个方向共同发展。”
“您的意思是，原子武器？”爱因斯坦张大了嘴巴小声问道。
“没有错。”张天霖点了点头。
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虽然从皋兰（兰州）到西安有中国一江一河中的黄河经过，但是黄河两岸的山坡举目四望皆是土黄色的砂质土壤，绿色植被近乎绝迹。就是这样的环境，东北政府的第一座实验性重水工厂就坐落于此。
“我的妈呀，这地方还真有黄土高坡的典型地质特色啊。”张天霖无奈的摇了摇头，望着由于沙含量而黄浊浊的黄河水说道。
“张将军，请跟我来，工厂在这边。”爱因斯坦叫了张天霖一声，张天霖点了点头，跟在他身后向着不远处的工厂走去。风声呼号中，靴子踩在砂土上的咯吱咯吱声格外的刺耳。
重水工厂厂区，几条直径一米的钢质输水管道正将河水抽入水塔，然后水塔中的水再被输入到电解装置中。现在提取重水只有电解分离这一种办法，不过再怎么电解精炼，得到的重水永远都只有百分之六十到七十的实验性重水。
“张将军，我知道你一直是一个很神奇的人，但是您也得明白，核物理这是一个相当崭新的课题，连我们欧洲的科学家也还在摸索阶段，说句实话，我不太敢相信您能给我提供成熟的重水生产所需的工业设备，哪怕是图纸也一样。”爱因斯坦说道。
“这个自然不用你担心，我说到的话就一定会兑现的。”张天霖笑了笑说道：“其实，提高重水的浓度并不是什么难事，工业化的重水工厂使用的设备和化学工业和石油工业的若干生产工序所用设备是相同的。而且你们现在使用的应该是通过电解的方法得到第一步的重水之后再通过蒸馏的办法提纯是吧。”
“的确是这样，但是结果您也看到了，百分之六十的重水就是极限了。”爱因斯坦耸了耸肩膀说道。
“工业解析术，给我水——硫化氢交换法（以下称为gs法）和氨——氢交换法的具体操作步骤和所需工业技术设备的图纸。”张天霖在心里对工业解析术说了一声，然后拿起纸笔开始奋笔疾书。
真是好久没有这样子的体验了啊，张天霖感受着这痛苦而又有点陌生的感觉，貌似很久没用到过它了呢。
“张将军你这是……”爱因斯坦是第一次见到张天霖这架势，不免得被吓了一跳，这位中国将军在做什么，瞎写一气忽悠人吗？
“如你所见，我在给你资料啊。”张天霖笑了笑说道，不过这次的资料貌似比解析一架p-51d战斗机的还要多，他很快便笑不出来了。
gs法是基于在一系列塔内水和硫化氢之间氢与氘交换的一种方法。在此过程中，水向塔底流动，而硫化氢气体从塔底向塔顶循环。使用一系列多孔塔板促进硫化氢气体和水之间的混合。在低温下氘向水中迁移，而在高温下氘向硫化氢中迁移。氘被浓缩了的硫化氢气体或水从第一级塔的热段和冷段的接合处排出，并且在下一级塔中重复这一过程。最后一级的氘浓缩至高达30%的水则被送入一个蒸镏单元以制备反应堆级的重水，即%的氧化氘。
而氨——氢交换法可以在催化剂存在下通过同液态氨的接触从合成气中提取氘。合成气被送进交换塔，而后送至氨转换器。在交换塔内气体从塔底向塔顶流动，而液氨从塔顶向塔底流动。
氘从合成气的氢中洗涤下来并在液氨中浓集。液氨然后流入塔底部的氨裂化器，而气体流入塔顶部的氨转换器。在以后的各级中得到进一步浓缩，最后通过蒸馏生产出反应堆级重水。合成气进料可由氨厂提供，而这个氨厂也可以结合氨——氢交换法重水厂一起建造。氨—氢交换法也可以用普通水作为氘的供料源。
好在所需要的工业设备在化学工业和石油工业中已经开始大规模应用了，张天霖只需要写出机器设备的名称即可，并不需要再把详细地制造方法一一列出，这无疑极大的减轻了他的压力啊。
行家一出手，就知有没有啊。张天霖这一出手，直接把爱因斯坦给吓呆了。他们想破脑袋想要提升重水的浓度，为此是废寝忘食地日夜苦思，但是现在，人家大笔一挥直接把具体方法一一列出了啊。爱因斯坦整个人生观都差点崩溃了啊！
“哦，差点忘记了，爱因斯坦博士。”张天霖把笔一扔，完全没意识到刚才自己的壮举给爱因斯坦造成了怎样的震撼，笑了笑之后说道：“提取完重水之后的残留液也不要随便扔掉哦，那可是很珍贵的轻水呢，同样可以用作反应堆的减速剂呢。”
“反应堆？减速剂？那是什么？”爱因斯坦一脸不解的问道，随后科学家特有的刨根问底让他觉得不把这个问题弄明白是会睡不着觉的，他晶亮的眸子中闪着求知的光芒问道：“张将军，请您一定要告诉我，不然我晚上真的会睡不着觉的，您刚才说的减速剂和反应堆是什么？”
“反应堆是指使用天然铀矿石或者浓缩铀作为燃料，释放出大量的热能以驱动发电机产生电能的新型能源。”
“铀矿石？u-235？怎么可能呢，据我们分析，当u-235的裂变速度达到一定程度就会发生可怕的爆炸的。”爱因斯坦一脸不敢置信的问道，听到这句张天霖的心倒是猛的跳了一下，不错嘛，已经能够模拟推演出不可控链式反应的可怕后果了啊。他点了点头说道：“正如您所说，当裂变速度达到一定程度就会发生可怕爆炸，所以这里就要用到我所说的减速剂。当一壶水将要沸腾的时候您扔一大块冰下去他就会减慢沸腾的速度，这就像是反应堆，以减速剂减缓裂变速度，让他在一个可控的范围内裂变，那裂变过程中放出的大量的热就可以通过水密管道转变成为水蒸气推动发电机了不是。”
“原来如此，我明白了，张将军，请您放心，我一定尽快搞出您满意的铀矿石反应堆。”爱因斯坦此时此刻已经抛弃了一个德国人应有的严谨，他的眼睛里满是兴奋的光芒。
“不光是反应堆，您先前不是也说过不可控的裂变吗？现在我们要想着可控裂变和不可控裂变两个方向共同发展。”
“您的意思是，原子武器？”爱因斯坦张大了嘴巴小声问道。
“没有错。”张天霖点了点头。
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