第七百四十一章 路线选择

当然，“枪法”构型也不是完全放弃研究，而只是暂时搁置一段时间罢了，因为低当量核弹、或者说是战术核武器基本上只能采用“枪法”设计，只是目前战术核武器对中国的意义远不如战略核武器，再加上科研力量不足，因此只能有所取舍。

胡卫东选择了“内爆法”构型作为首先研究的方向，铀弹与钚弹路线才有比较的必要，因为钚弹没法采用“枪法”构型，至少在二战时期的技术条件下是这样。所以如果选择先易后难，从“枪法”开始研究的话，钚弹路线暂时就只能先到一边凉快去了......

铀弹路线原本最大的优势是将浓缩铀设计并加工成核弹比较简单，因为它可以采用技术难度相对较低、而且可靠性也高得多的“枪法”构型，但既然胡卫东决定采用“内爆法”设计，这个优势就完全没有意义了。但是，铀弹保存周期很长，相对来说维护与补充所需要的成本就低了很多，而且可以保持核武库始终稳定在一定的规模之上，也是一个很大的优势，但是这条路线的不足与局限也同样不少......

铀的提炼很困难，而且使用铀作为“核炸药”，对于核武器小型化其实是不利的，而核武器小型化是制造氢弹绕不过的一道坎。更重要的是，中国是一个缺铀的国家，而铀235在天然铀中仅占0.7%，其中仅有大约0.5%能够提取出来。对天然铀的利用率实在是太低了，以中国的国情，铀弹路线怎么看都有些过于奢侈......

而钚则不同，因为它可以利用反应堆由占天然铀总量99%以上的铀238转化而成，这对于缺铀的中国来说。无疑具有很大的吸引力。此外钚与铀的化学性质存在差异，而能够采取相对简单的化学方法进行分离提纯，难度较小、消耗也较低。此外以钚239作为原子弹“核炸药”的话，所需的质量只需铀弹的几分之一，这对于核武器的小型化具有很大的意义。

但是钚弹也有它的缺陷与局限性，首先是钚的物理特性较为特殊（注1），加工难度很大，这对于工业基础薄弱的中国来说。是个不小的挑战，尤其“911工程”为了保密，基本上极少有外国人参与，只能依靠中国人自己的科技力量，难度因此暴增了无数倍。其次是钚弹只能制作成复杂的内爆式构型，设计与制作的难度都比枪法大得多，但既然中国打算搞出氢弹。这条路再难也得走过去，因此这个缺陷反倒没有讨论的必要。

不过钚弹有三个缺陷还是难以回避的。由于钚239的半衰期比铀235短得多（只有不到三万分之一），武器级钚里面还多少含有一些半衰期更短的钚同位素（因为它们也能参加核反应，而分离又比铀235与铀238更难，因此一般不会选择除去。），而核燃料的含量只要降一点点都会导致临界体积大幅增加（所以武器级铀要求90%以上的铀235含量），因此钚弹的寿命就比铀弹短得多，不能长期保存，每过一段时间就得更换核燃料，这就很自然地令维护成本大增。

因为这个问题。选择以钚弹路线为主的国家想要扩大核武库的规模就会天然受到限制，同时相对频繁地更换核燃料不但会大大增加维持费用，还会降低安全性和保密性。此外，钚239需要利用反应堆来生产，而反应堆因为体积巨大、特征明显，保密难度相对较大，同时也没法转移。可能会由于敌对国家的破坏而导致生产能力受损，而提纯铀235用的是离心机，有必要时可以在较短时间内转移到更加安全的地方去......

而半衰期短也带来了另外一个问题，那就是钚239的放射性要比只需要简单防护的铀235强得多，而且反应堆中还会产生各种放射性更强的短半衰期核素，以目前中国的科技水平，从事钚弹研究的话，即使防护做得再好，参与人员的健康也将不可避免地受到一定伤害......

除了放射性，钚和钚化合物的毒性也是一个不小的麻烦，虽然胡卫东知道后世网上所谓“一片钚就能毒死全地球所有生物”的说法纯属以讹传讹，但钚有剧毒却是不容否认的，即使那些辟谣的说法里也都承认钚的毒性“和神经毒气差不多”，虽然只要不将其吸入体内就不必担心，但肯定会对研究人员以及日后生产加工环节中一切参与者的生命和健康造成一定的危险......

虽然钚弹路线存在种种缺陷，但由于中国缺铀的先天不足，这条路线是必须得进行研究的，何况其中不少技术工艺到了日后处理核电站废料的时候也是必不可少的......

不过，胡卫东还是决定试验阶段先搞铀弹，以免走钚弹路线却被加工这个环节卡住而耽误了时间，从而导致中国错失入局的最佳时机。等到第一颗原子弹炸响了之后，再将重心转回钚弹路线也不迟，反正距离氢弹爆炸肯定还有一段时间，同时那时反应堆生产的钚也积累了更多，材料工艺与机床技术也至少比现在会更强一些，研究起来进度会比现在更快。

注1：在一般情况下，钚有六种同素异形体，并在高温、限定压力范围下有第七种（ζ）存在。这些同素异形体拥有截然不同的密度和晶体结构。因此钚对温度、压力以及化学性质的变化十分敏感，各同素异形体的体积并随相变而具有极大差异性，密度也因同素异形体而异。

诸多同素异形体的存在，造成钚的状态易变，例如a型存在于室温的纯钚中。它属于低对称性的单斜结构，因此具有易碎性、强度、压缩性及低传导性（a型的钚是热与电的不良导体，这在金属中极其罕见。）。但只要稍微提高温度，便会转成具有可塑性和可锻造性的β型。这就使钚的加工变得非常困难，对于刚刚步入工业国门槛的中国来说尤其如此......