第七百三十一章 三弹齐爆!(下)

很多学者便放下了笔,或是与身边的人低声做起了交流,或是轻轻点了点头。

很明显。

张清所说的情况确实存在——大于设计的立体角太小了。

低于下限的立体角虽然可以增加核材料的爆炸效率,但对于后续的能量传输却是一大致命缺陷,很容易导致起爆失败——就像作家日更少于4000一样,可以这样搞,但伱全勤就没了。

不过大于此时的表情却显得很淡定,只见他先是等所有在计算的学者们都放下了笔,才慢慢说道:

“没错,张清同志,如果从卢瑟福公式的思路来看,这个立体角确实有些小了。”

“据我们目前掌握的信息,无论是海对面还是毛熊的千层饼氢弹,应用的也都是卢瑟福公式。”

“但是有没有一种可能——我只是说可能啊,卢瑟福公式虽然适用于立体角的推导,但它其实并不是效率最大化的选择?”

张清顿时一怔。

接着大于想了想,继续说道:

“咱们基地的CA10运输车大家都知道吧,理论上它的最高车速是每小时65公里。”

“但这并不代表CA10车上那款5.6升6缸发动机的极限就是这个数字,如果把它换到一辆硬件条件更加优秀的车子上,那么它的时速说不定能爆发到80公里。”

“CA10就是卢瑟福公式,它能够流畅的驾驭那款发动机,甚至跑几千公里都不会出问题,但却并不是发动机的极限框架。”

这一次,张清总算听懂了大于的意思:

“于敏同志,你是说你推导出了一个比卢瑟福公式更加高效的散射公式?”

大于重重点了点头:

“没错。”

接着大于顺手拿起粉笔,直接在就近的黑板上写了起来:

“卢瑟福公式描述的是一种经典散射截面,在原子弹也就是核裂变的情景下都属于一个很优秀的理论。”

“但是根据我的推导,当条件换成聚变.哪怕是不可控聚变框架的时候,点粒子的碰撞参数其实存在一个陷阱。”

张清声调拔高了几分:

“陷阱?”

“是的。”

大于在自己写出的公式上画了个圈,解释道:

“在聚变情况下,点粒子的速度存在一个虚值。”

“这个虚值看起来是极限值,但实际上它还可以再快一些。”

早先提及过。

和立体角不是常规度数角一样,散射截面同样不是常规认知里的截面。

这是描述微观粒子散射概率的一种物理量,又称碰撞截面。

一种运动中的粒子碰撞另一种静止粒子时,如果在单位时间内通过垂直于运动方向单位面积上的运动粒子数为1,静止粒子数也是1,则单位时间发生碰撞的概率称为碰撞截面。

截面的量纲与面积的量纲相同,单位是靶恩,1b=1024cm2.。

如果碰撞为弹性散射,相应的截面称为弹性截面,如果碰撞为非弹性散射,相应的截面称为非弹性截面。

1909年的时候。

卢瑟福进行了α粒子散射实验,并在此实验的基础上建立了原子的核式结构模型,开创了原子物理学的新天地。

该实验也为后人提供了一种用散射手段研究物质结构的方法,对近代物理的发展产生了深刻的影响,并在近现代物理学诸多领域中有着广泛的应用。

在经典力学里。

粒子的运动有着确定的轨道,所以经典散射的关键也是求出轨道,即找出散射角与碰撞参数的关系,这里当然就要用到牛顿运动定律。

大多数对卢瑟福散射公式的证明都利用了牛顿第二定律或比耐公式,还有利用圆锥曲线的基本知识并结合参数的几何方法等等。

“设入射横截面上dσ面积元内的入射粒子被散射后位于大小为dΩ的立体角中,显然,dσ越大,dΩ也就越大。“

大于手中的粉笔哒哒哒的在黑板上进行着板书,同时飞快的说道:

“定义二者的比值为微分散射截面,即D(θ)=dσdΩ。”

“而dσ=bdbdφ,dΩ=sinθdθdφ,所以D(θ)=bsinθ|dbdθ”

“上面的表达式中出现了绝对值符号,随着碰撞参数b的增大,散射角将减小,故db/dθ是负值,而我们定义的微分截面为正值。”

“但实际上在核聚变情景中,α粒子的轨道并非是双曲线的一支,而是两支。”

“这点可以在数学上通过分离变量并积分得到,也可以从赵忠尧同志他们的元强子模型中得出。”

后世学过理论物理的同学应该都知道。