引子
現在軍圈裡面有一種特別怪異的現象,就是將很多武器的效能無限誇大。例如氫彈,明明目前以來人類製造的最大的5000萬噸TNT當量氫彈“沙皇炸彈”的爆炸威力到220公里的距離上僅僅剩下了“讓直視的人眼睛劇痛與灼傷”。
但並不妨礙很多人認為“一枚沙皇炸彈就可以直接將一箇中等國家炸為焦土”的論斷在軍圈裡面傳頌。很多人貌似在巨大的武器威力下失去了判斷能力。按照“一枚沙皇炸彈就可以直接將一箇中等國家炸為焦土”的說法,那麼類似於吉布地或者盧安達的國家就是“中等大小”的國家了。
當然,由於對核武器了解得不多,因此世界上有一個名詞叫做“核恐慌”。有一些人認為,30枚核彈落到自己的國家上,那麼自己的國家就消亡了。後來對於核武器隨著核武器的相關資訊不斷的披露,關於“核恐慌”的論調也漸漸的不攻自破了。
只可惜民眾缺乏核武器知識,導致了各種常識性的核相關問題廣為流傳。例如2011年3月11日,日本海嘯地震,導致福島核電站的洩露出大量碘和銫的放射性同位素造成了一定區域的核汙染。這時各種報道推波助瀾。
導致了全民的搶鹽大潮,以至於很多商店中的食鹽售罄。
在那時候能改買到幾袋子鹽就成了大家的“小確幸”。
現在想起來是不是覺得好笑呢?
當然還有更好笑的事情,一直延續到現在。
科學家打嘴炮,美國空軍研究14年——鈷彈在1950年,匈牙利裔美國物理學家Leó Szilárd(利奧·西拉德)在一個科普類的無線電廣播節目中提出了一個概念,用核爆炸產生的中子活化鈷59使之轉化為鈷60。從而使能夠放出大量伽馬射線的鈷60大量散佈,可以製造出毀滅全人類的武器。
於是在平流層爆炸的一枚鈷彈是可以讓整個地球上的生命消亡的說法就開始流傳起來了。藝術家永遠會比民眾敏銳,在鈷彈的觀點在科普廣播中提出後,小說家內爾·舒特在1959年出版了小說《海灘上》;彼得·喬治在1958年出版了小說《紅色警戒》。繼而,導演斯坦利·庫布裡克又在1964年推出了這本小說改編的電影《奇愛博士》。
小說和電影中的鈷彈則成了毀滅全人類的末日機器。鈷彈的威力就被全世界愛好和平的人所“熟知”了。
當然了,要話分兩頭說,一方面是荒誕不經的科幻小說,另外一方面則是要有正經其實的研究。這裡不得不說鈷彈概念的提出者物理學家Leó Szilárd的學術地位了。
愛因斯坦(左)與西拉德(右)在討論給羅斯福關於核武器的親筆信
Szilárd是牛人一個!在1933年他首次提出了核鏈式反應的概念;在1934年他和費米一起研究核反應堆;在1939年愛因斯坦給羅斯福的親筆信上也有物理學家Szilárd的參與;就連現在大家家裡的冰箱都有Szilárd的專利……因此大科學家的一句話美國軍方必然要極其重視。
在經過周密的物理計算後得知,鈷60的放射性是普通原子彈爆炸所產生的放射性同位素的15000倍之高。於是美國空軍就開始成立成立了一個專門研究機構對鈷彈這一威力巨大的武器投入研究。
時間就這樣過去了14年,最終在1964年美國空軍的出了一份報告《放射戰》,宣告了關於鈷彈的研究完全終止。由於Szilárd反對將原子彈投向城市,在美國空軍14年的研究過程中,Szilárd並未提供任何技術和思路上的指導。所以說Szilárd打了個嘴炮,美國空軍忙乎了14年。
鈷彈到底能不能成鈷彈的研究一直不順利,主要原因在於之前所估計的利用鈷元素製作外殼幾乎稱為了不可能的事情。先看一下鈷:
鈷是一種鐵系過度金屬元素,帶有自發磁性,帶有如果使用大量的純鈷製作核彈外殼則會在飛行過程中充磁。導致對裝置產生嚴重的磁性干擾。同時,由於鈷元素的密度相對較小,因此鈷59塊必須捕獲大量中子才可能嬗變為極少部分的鈷60。因此如果使用鈷作為外殼,即便內部的原子彈爆炸也僅僅能產生少量的鈷60同位素。
後面美國空軍則還繼續試驗了兩種不同方案:
一種方案是——在核彈中設定鈹金屬反射層對中子進行反射聚焦使之可以匯聚到鈷59塊上,這樣的設計雖然可以生成更多的鈷60但是帶來的後果就是——這個鈷60塊的散佈很小,還沒有核武器自身的輻射散佈範圍大,所以實際意義不大。
另一種方案則是利用鈷59微粒參雜於核燃料之內。這方案就更逗了,鈷59摻的少了和沒摻一樣,摻的多了,核聚變鏈式反應根本不發生。
就這樣,經過14年的研究將鈷彈開發的路線就全堵住了。
研究過程中的產物並不多,其中研製了一個鈷彈炸彈:
這是一個以鈷合金製作的彈殼,後來經過計算驗證,這個彈殼根本就不能產生大量的鈷60,於是就早早的廢棄掉了。
這個呢,就是1954年設計的鈷彈結構模型,在設計這個模型之後就發現了鈷彈是不能成功的。但美國研究人員沒有做到割肉止損,又繼續白白的研究了10年騙了10年研究經費。
而上圖的裝置則是在鈷彈研究初期利用中子源轟擊鈷59的試驗裝置,這也是唯一一個在美國空軍鈷彈計劃中設計和結果相統一的裝置。利用中子發生器中所產生的中子轟擊薄膜靶材的確可以產生一定量的鈷60。但很遺憾,這套試驗裝置的中子發生器(圓柱體的另一端)有40多噸噸重量,根本無法武器化。
因此最後的試驗結果只驗證了一件事——鈷彈是根本無法搞出來的。
最後說說鈷60鈷60是鈷元素的兩種同位素之一,是鈷59捕獲了一箇中子的產物。是最強的放射性元素之一。在鈷60放射過程中,會釋放出大量貝塔和伽馬射線。最終,鈷60內的一箇中子會失去一個電子變為質子,導致鈷60衰變成鎳60(質子數27->28)。
通常工業製備鈷60是將鈷59放入核反應堆中進行製備。
以秦山核電站為例,秦山核電站兩個600兆瓦的反應堆轉悠一年也就只能生產出5.31公斤的鈷60。
如果這個過程,靠原子彈來實現,那麼一枚20萬噸當量的原子彈爆炸所能產生的鈷60也就20多克。構成鈷60的放射性沾染還不如原子彈本身的一個零頭呢。