〇顏士州
核武器庫里的珍品(下)
〇顏士州
人類最早借助氚的神力的嘗試是研制威力空前的熱核武器。1952年,美國試制成功第一枚氫彈裝置,用的是液態(tài)氘和氚做熱核材料,這使氫彈背了一個大包袱。因為要使氘和氚保持液態(tài),必須帶上一套復雜的冷凍系統(tǒng),從而使第一枚氫彈達65噸,用一節(jié)火車皮才能裝下,這也失去了實戰(zhàn)意義。人們把這種以液態(tài)氘和氚作熱核燃料的氫彈稱之為濕式氫彈。
后來,科學家們發(fā)現(xiàn)鋰元素的同位素鋰-6是一種極好的熱核材料。如果以氘化鋰-6和氚化鋰-6作氫彈材料,不但同樣能實現(xiàn)熱核反應,而且可以甩掉沉重的制冷系統(tǒng),大大縮小了氫彈的體積,實現(xiàn)了小型化。人們把裝氘化鋰-6和氚化鋰-6混和物的氫彈,稱為干式氫彈。
曾被視為當代核武器精英的中子彈里,氚也扮演了重要的角色。“儲氚器”就是中子彈的心臟。據(jù)稱中子彈里只需少量氚,計算表明一千噸爆炸當量的中子彈,理論上只需7.224克氚。但因為考慮到氚的半衰期,它每年以5%的速度在不斷衰減,同時考慮到它的利用率,一枚中子彈用氚量要遠大于這個數(shù)。
此外,無論是原子彈、氫彈,還是中子彈,都需要有一個擊發(fā)鏈式裂變反應的超小型中子源。目前,一般工業(yè)上應用的中子源都不能勝任這一特殊使命,只有氘氚中子源才是最理想的脈沖中子源。
氚不僅是核武庫中的珍寶,在人們的日常生活中也發(fā)揮著作用。如果你稍加留意,想想夜光表為什么會在黑夜里自動發(fā)光的話,便不難找到這位朋友。
現(xiàn)在,國際市場上普遍在硫化鋅涂料中添入極其微量的氚化物,利用氚放出的射線激發(fā)硫化鋅晶體放出綠光,即使在伸手不見五指的黑夜里,你照樣能看清表盤上的刻度?!半盁簟边€廣泛應用于飛機太平門、汽車儀表等常見場合。世界民用氚的流通量多年來一直劇增。
氚還有更廣闊的應用前景。目前在全世界原子物理學家為之共同奮斗的可控核聚變的研究中,氚是重要的角色。一旦成功,氚將為人類提供取之不盡的光和熱,單利用地球上的鋰和氘資源,就能解決人類5000億年的能源需求。
現(xiàn)在,由于各種人為因素,地球上的氚量大增。倒如,氫彈爆炸會放出大量氚,一次巨型氫彈爆炸會產(chǎn)生2000萬居里放射性氚。上世紀50年代初以來,大氣層核武器試驗釋放的氚累計達到30億居里,它主要分布在北半球。全世界核電站運行中泄漏的氚量為200萬居里。雖然增加了如此巨量的氚,但沒有對人類健康構成威脅,這歸功于大氣層的稀釋功能,以及氚本身的不斷衰變。但是如果操作不當,也會引發(fā)災害,發(fā)生于1986年的切爾諾貝利核事故以及2011年的日本福島地震引發(fā)的核泄漏事故中,均有一定量的氚流失。只要采取慎之又慎的防護措施,氚的危害是可預防的,甚至可以杜絕。氚和別的放射性同位素一樣,經(jīng)過馴化后,必將很好地服務現(xiàn)代社會。