如果19世紀初人類就得知原子彈的原理,並知道一定是可以製造出來的,那最早什麼時候可以造出來?
十九世紀後半葉中期,約1883年。
600千克以上濃度15%的鈾235與鈈239混合物(其餘部分主要是鈾238)在大量炸藥的爆炸壓縮下就可以臨界、發生核爆炸,此濃度可以用原始級的石墨慢化反應堆達到。
TNT的發明是在1863年,人類需要一定時間來學會相當於ZND理論的爆炸數學理論(一維模型,在沒有計算機的條件下,需要一群數學家計算十幾個月。雖然是原子彈原理的一部分,這不是機密,現實中就可以找到公開的論文與書籍,但很少有人能懂。這是內爆式原子彈的不可忽略的門檻,而低濃度核材料是不能做成槍式原子彈的),並通過實踐積累爆炸壓縮的經驗。
為了研製原子彈,人們需要做出核反應堆來測定各種元素與化合物的中子吸收截面並生產上述核材料。石墨慢化反應堆可以用未經濃縮的鈾直接驅動,沒有高濃縮技術也可以造出來,能夠在運行中製造鈈239,其餘材料其實也不需要什麼神奇的高級物質。現實中1942年人類第一座核反應堆「芝加哥1號堆」使用了橡膠、低硼石墨磚塊和木頭塊,沒有輻射屏蔽與冷卻系統,也沒有電腦自動控制,其控制棒是釘有鎘鋼板的木條、由人操作小電動機驅動簡陋的滑輪與鋼絲繩來挪動(這動力源完全可以被蒸汽機代替),功率只有0.5瓦~200瓦,標誌著人類進入了原子能時代。這低硼石墨是靠熱凈化技術生產的,也不是什麼高級東西。對它進行輻射屏蔽只需要一米五的混凝土/土石牆壁,連鉛板都用不著。
石墨慢化反應堆能夠製造鈈239濃度93%以上的武器級鈈,條件是經常交換受照射的鈾238、控制鈈240的生成,這鈾238可以是核燃料塊/棒本身。如果只要能核爆炸就算成功,不用等濃度上升到太大程度。
說實在的,要是親眼看到美國核武器工業早期搞的那些玩意,你不會覺得十九世紀造不出來的。這原子彈用來粉碎礦石會遠比炸藥便宜、省事,大大增強人類的工程能力。
顯然,這類問題在全世界的問答網站里都會有一群只知道電動離心機與高濃縮鈾的核盲,形成靚麗的風景線。