大厅内,机械计算机的摇把被不断转动,发出连绵不绝的“咔啦咔啦”齿轮咬合声。由于长时间的高强度使用,许多摇把上的金属镀层已经被磨得锃亮。
数学家们的手指上沾满了铅笔的石墨粉末。
“第四组参数。关于铀-235对快中子的吸收截面数据代入运输方程。”一名戴着厚底眼镜的物理学家,擦了擦额头上的汗水,大声报出一组数据。
旁边的几名计算员立刻在机械计算机上拨动数字轮,飞速摇动摇把进行乘除运算。
为了减少宝贵的铀-235的用量,并提高爆炸的当量,工程师们在铀靶标的外部,设计了一层厚重的中子反射层。
当核裂变发生时,大量的高能中子会向外逃逸。反射层的作用,就是利用自身高密度的原子核,将这些逃逸的中子像台球一样反弹回核装药内部,继续参与链式反应。
同时,这层坚硬的反射层,还能在爆炸的瞬间提供物理惯性约束,将核材料多包裹哪怕零点几微秒的时间,让更多的铀原子发生裂变。
“反射层厚度设定为十厘米。”
“代入碳化钨的密度和非弹性散射截面概率。”
“计算中子增殖系数。”
复杂的偏微分方程无法得出解析解。数学家们只能采用暴力的数值近似法。将连续的物理空间划分为无数个微小的网格,在每一个网格内计算中子的产生、吸收和散射概率。
这是一种纯粹体力与脑力双重透支的折磨。
草稿纸被写满、揉皱,扔进废纸篓。铅笔的笔芯不断折断、削尖。
一名年轻的计算员在连续摇动了十几个小时的机械计算机后,手指痉挛,厚重的铅围裙压得他喘不过气来。他扶着桌子边缘,大口地喘息着,随后又强迫自己重新握住摇把。
这是用人类的血肉之躯,去强行解析神明的物理密码。
经过长达半个月的日夜推演和穷举计算。
理论计算部的主任,拿着一份厚达几十页、写满了数字和矩阵的最终报告,走进了地下基地的总指挥室。
报告的最后几页,绘制着一张精确的机械图纸。
那是一个长条形的装置内部结构剖面图。
详细标明了高能炸药的装药量、炮管的内径与长度、子弹与靶标的精确质量,以及中子反射层的几何尺寸。
所有的物理容错率被压缩到了零。