Lý Sát đọc, ánh mắt di chuyển trên trang sách.

"Phương pháp đầu tiên để tinh chế Urani-235 là phương pháp tách điện từ, sử dụng nguyên lý của máy quang phổ khối để phân tách đồng vị.

Trong đó, máy quang phổ khối là một thiết bị phòng thí nghiệm dùng để phân tích khối lượng của các hạt mang điện, cho phép các hạt có cùng điện tích nhưng khác khối lượng lệch hướng theo những bán kính khác nhau khi đi vào từ trường, từ đó tách rời chúng ra.

Giải thích chi tiết hơn, chính là hạt chuyển động với vận tốc v đi vào từ trường (giả sử hướng lên trên), từ lực sinh ra do hạt mang điện dương chuyển động sẽ có đường sức từ hướng lên ở bên trái và hướng xuống ở bên phải theo phương chuyển động. Do đó, từ trường bên trái hạt mang điện đang chuyển động bị tăng cường, từ trường bên phải bị suy yếu, tạo thành một gradient từ trường, sinh ra một áp lực từ trường đẩy từ trái sang phải.

Lực này vuông góc với phương vận tốc, tuy không thể thay đổi độ lớn vận tốc của hạt mang điện, nhưng lại có thể thay đổi phương chuyển động của hạt, tạo thành một lực hướng tâm.

Lại vì từ trường là đồng nhất, áp lực từ trường tác động lên hạt mang điện chuyển động là bằng nhau tại mọi điểm, cho nên khiến hạt mang điện chuyển động tròn đều trong từ trường.

Theo công thức điện từ học, có thể biết lực từ trường bằng qBv, gia tốc hướng tâm bằng v²/R.

Do đó, có thể suy ra: qBv = Mv²/R → qBR = Mv.

Trong công thức, q là điện tích hạt, v là vận tốc chuyển động của hạt, M là khối lượng hạt, B là cường độ từ cảm, R là bán kính lệch khi hạt chuyển động tròn.

Lại vì điện tích hạt q và cường độ từ cảm B đều đã xác định, từ đó động lượng của hạt chuyển động tỉ lệ thuận với bán kính lệch.

Các ion mang cùng điện tích q nhưng khối lượng khác nhau, thông qua cùng một điện áp gia tốc U, năng lượng tiềm năng thu được là bằng nhau, và bằng động năng khi đi vào từ trường là: qU = (1/2)Mv².

Phía trước đã biết động lượng của hạt Mv = qBR, khử v ở hai vế, ta được M = qB²R²/2U.

Đối với hạt có khối lượng bằng (M + ΔM), thì (M + ΔM) = qB²(R + ΔR)²/2U.

Từ đó có thể suy ra ΔM/M = 2ΔR/R, tức là sai số tương đối của khối lượng bằng 2 lần sai số tương đối của bán kính.

Do khối lượng hạt đi vào khác nhau, chúng thu được năng lượng bằng nhau sau khi đi qua cùng một điện áp, nhưng động lượng lại khác nhau. Sau khi vào từ trường, động lượng lớn thì bán kính cong lớn, động lượng nhỏ thì bán kính cong nhỏ.

Nếu góc đi vào từ trường của các ion cùng động lượng tồn tại độ lệch, dẫn đến việc chúng cùng hội tụ trong phạm vi D. Vậy mối quan hệ giữa phạm vi D và góc tới, sau khi tính toán có thể thu được công thức sau: ΔR/R ≈ 0.5q².

Khi q nhỏ hơn 50, sai số tương đối của R là 4/1000, độ lệch khối lượng có thể gây ra là 8/1000. Mà chênh lệch khối lượng tương đối giữa Urani-235 và Urani-238 bằng 13/1000, từ đó khiến phương pháp tách bằng quang phổ khối có thể áp dụng vào thực tế..."

Lý Sát đọc xong, nhướng mày.

Đây rõ ràng là một phương pháp rất dễ hiểu, nguyên lý chính là: hạt mang điện tích như nhau nhưng khối lượng khác nhau, sau khi gia tốc qua cùng một điện áp sẽ có động lượng khác nhau, dẫn đến bán kính lệch khi đi vào từ trường cũng khác nhau.

Nếu lấy ví dụ, điều này giống như đoàn tàu chạy trên đường ray, tại một khúc cua, đoàn tàu có tốc độ thích hợp có thể vượt qua bình thường. Còn đoàn tàu chạy quá nhanh, do chịu lực không cân bằng, sẽ kéo theo toa xe lao thẳng ra khỏi đường ray, dẫn đến trật bánh.

Dùng phương pháp này, Urani-235 chính là đoàn tàu có tốc độ thích hợp, Urani-238 là đoàn tàu quá nhanh, khiến hai loại tách rời nhau, từ đó thu được Urani-235 có độ tinh khiết cao.

Phương pháp này có hàm lượng kỹ thuật tương đối thấp, vì vậy trên Trái Đất, năm 1938 nhà hóa học người Đức là Hahn và Strassmann phát hiện ra phân hạch hạt nhân, Meitner và Frisch đưa ra giải thích lý thuyết về phân hạch hạt nhân. Chỉ hai năm sau, tức là tháng 4 năm 1940, Nier tại Đại học Minnesota đã dùng máy quang phổ khối tạo ra một lượng nhỏ Urani-235 làm giàu.

Sau đó vào năm 1942, Dự án Manhattan - dự án chế tạo vũ khí hạt nhân đầu tiên trên Trái Đất bắt đầu, Lawrence và những người khác bắt đầu sử dụng máy tách đồng vị điện từ để tinh chế Urani-235.

Đây là một phương pháp đã được chứng minh, hoàn toàn khả thi.

Tuy nhiên, nó cũng có một vấn đề nhỏ.

Đó chính là đầu tư quá lớn.

Trong Dự án Manhattan trên Trái Đất, để dùng phương pháp này tinh chế Urani-235, người ta đã đặc biệt xây dựng một thiết bị điện từ siêu cấp tại Oak Ridge. Huy động nhân lực gần 25.000 người, hơn 1100 máy tách, chỉ riêng lượng bạc dùng để quấn cuộn dây đã lên tới 15.000 tấn.

15.000 tấn!

Mà kết quả thu được, mỗi ngày chỉ sản xuất được vài gram Urani-235, mất mấy năm trời, số lượng Urani-235 thu được mới chỉ vừa đủ để chế tạo một quả bom nguyên tử.

Lý Sát mím môi.

Anh hiện tại không có hàng vạn thuộc hạ, cũng không có 15.000 tấn bạc, thực sự muốn dùng phương pháp này để sản xuất, anh phải giải quyết được các điều kiện tiên quyết trước đã.

Nếu đây là phương pháp duy nhất, có lẽ anh thật sự phải cân nhắc việc tạo dựng thế lực tư nhân từ sớm, nhưng may mắn thay, đây không phải là phương pháp duy nhất, anh vẫn còn những lựa chọn khác.

Tiếp tục đọc xuống dưới.

"Phương pháp thứ hai để tinh chế Urani-235 là phương pháp khuếch tán khí.

Đúng như tên gọi, nguyên lý mà phương pháp này áp dụng chính là sự khuếch tán khí thường thấy.

Lấy ví dụ, xịt một giọt nước hoa ở góc phòng ngủ, phân tử nước hoa sẽ khuếch tán nhanh chóng, chẳng mấy chốc cả căn phòng đều có thể ngửi thấy mùi nước hoa.

Mà nếu thay một giọt nước hoa bằng một giọt giấm, trong cùng điều kiện, xịt ở cùng một góc phòng ngủ đó, thời gian cần thiết để cả căn phòng ngửi thấy mùi giấm sẽ lâu hơn.

Điều này là do phân tử giấm nặng hơn phân tử nước hoa, vì vậy tốc độ khuếch tán chậm hơn.

Tương ứng, trong một quả bóng bay chứa đầy khí Hydro (khối lượng phân tử tương đối là 2) và khí Nitơ (khối lượng phân tử tương đối là 28, gấp 14 lần Hydro). Khi bóng bay bị rò rỉ, khí Hydro sẽ thoát ra nhanh hơn khí Nitơ, vì phân tử Hydro nhỏ hơn và nhẹ hơn.

Áp dụng phương pháp khuếch tán khí vào nguyên tố Urani, có thể dựa vào nguyên lý tương tự để tách hai đồng vị Urani-235 và Urani-238.

Thao tác cụ thể có thể thực hiện như sau: đặt Urani hexafluoride vào môi trường trên 64.8°C (338.0K), Urani hexafluoride sẽ thăng hoa thành khí. Sau đó đẩy khí Urani hexafluoride về phía màng mỏng có lỗ rỗng, theo nguyên lý khuếch tán khí, các phân tử khí Urani hexafluoride chứa Urani-235 sẽ đi qua màng nhanh hơn các phân tử khí Urani hexafluoride chứa Urani-238, tốc độ khuếch tán của nó sẽ tỉ lệ nghịch với căn bậc hai khối lượng phân tử khí.

Như vậy, thiết lập kích thước lỗ màng sao cho nhỏ hơn quãng đường trung bình mà một phân tử khí đi được giữa hai lần va chạm với các phân tử khí khác, thì sẽ thu được điều kiện khuếch tán khí tối ưu. Khiến phân tử nhẹ có tốc độ nhanh hơn phân tử nặng, dễ dàng đi qua lỗ màng hơn.

Thông qua thu thập dữ liệu, có thể xác định, trong trạng thái nạp khí liên tục, kiểm soát kích thước lỗ màng dưới 0.02 micromet, duy trì Urani hexafluoride ở 85°C. Như vậy khí khuếch tán qua màng (dòng làm giàu) sẽ có hàm lượng Urani-235 cao hơn khoảng 0.2% so với khí nạp (dòng vào)..."

Đọc xong phương pháp thứ hai, Lý Sát suy ngẫm.

Nguyên lý của phương pháp thứ hai này cũng rất đơn giản dễ hiểu, chẳng qua là sự chênh lệch tốc độ di chuyển của phân tử liên quan đến khuếch tán khí. Chỉ cần nắm bắt được điểm này, có thể khiến hàm lượng Urani-235 không ngừng tăng lên.

Vấn đề duy nhất là, theo dữ liệu, mỗi lần đi qua màng lỗ rỗng, mức độ tăng nồng độ Urani-235 chỉ vào khoảng 0.2%.

Như vậy muốn đưa hàm lượng Urani-235 lên một độ cao nhất định, lên đến mức có thể thực sự chế tạo vũ khí hạt nhân, cần phải mắc nối tiếp rất nhiều tầng tách.

Hơn nữa, chỉ nối tiếp một tầng, hai tầng thì không có hiệu quả gì nhiều, cần phải nối tiếp hàng ngàn tầng mới được.

Trên thực tế, trong Dự án Manhattan trên Trái Đất, người ta đã áp dụng phương pháp này. Vì vậy, họ đã xây dựng một nhà máy khổng lồ tại Oak Ridge, lắp ráp các thiết bị tách lên tới hàng ngàn tầng.

Như vậy, quy mô rõ ràng là rất lớn, không kém gì quy mô của phương pháp thứ nhất, ngoài ra để đảm bảo khí khuếch tán tiếp tục khuếch tán theo cùng một hướng, còn cần nguồn năng lượng mạnh mẽ.

Vì vậy, toàn bộ điện năng của quốc gia đều phải dồn cho các nhà máy khuếch tán khí.

Có thể nói, dù là phương pháp thứ nhất hay phương pháp thứ hai, nếu thực sự muốn đưa vào vận hành thực tế, đều cần sự hỗ trợ từ phần lớn quốc lực của một quốc gia hiện đại phi thường.

Chính vì thế, những quốc gia có thể tự nghiên cứu, sản xuất vũ khí hạt nhân mới được coi là đại diện cho sức mạnh mạnh mẽ nhất, biểu tượng của thực lực tuyệt đối trên Trái Đất. Chính vì thế, những quốc gia như vậy mới được kính sợ, mới không thể bị xem thường.

Mà những điều này đối với Lý Sát hiện tại mà nói, có chút khó thực hiện.

Mím môi, tiếp tục đọc xuống dưới.

"Phương pháp thứ ba để tinh chế Urani-235 là phương pháp tách ly tâm..."

"Phương pháp thứ tư để tinh chế Urani-235 là phương pháp tách vòi phun..."

"Phương pháp thứ năm để tinh chế Urani-235 là..."

"Urani-235..."

Lướt nhanh qua hầu hết nội dung, Lý Sát lắc đầu.

Phương pháp tinh chế Urani-235 quả thực không ít, hầu hết đều dựa vào sự chênh lệch khối lượng nhỏ bé giữa Urani-235 và Urani-238 để làm bài toán. Những phương pháp này so với phương pháp thứ nhất, thứ hai đều tương tự, yêu cầu rất cao về nhân lực, vật lực trên mọi phương diện.

Muốn dùng phương pháp này, anh cần phải tạo ra một thế lực tư nhân khổng lồ trước đã.

Nhưng trong lòng anh, hiện tại chưa đến lúc tạo dựng thế lực tư nhân.

Chân mày hơi nhíu lại, Lý Sát kiên nhẫn đọc tiếp, cuối cùng dừng lại ở một trang sách.

"Phương pháp thứ chín để tinh chế Urani-235 là phương pháp tách bằng laser.

Đây là một phương pháp tương đối tiên tiến, xuất phát điểm nguyên lý của nó là vì các đồng vị có khối lượng khác nhau nên mức năng lượng cũng khác nhau, dẫn đến quang phổ hấp thụ khi kích thích từ mức năng lượng thấp lên mức năng lượng cao có sự khác biệt nhất định.

Như vậy, chọn laser có bước sóng khác nhau, chỉ kích thích một trong hai loại đồng vị, có thể tận dụng sự khác biệt về tính chất vật lý, hóa học giữa đồng vị ở trạng thái kích thích và trạng thái không kích thích, sử dụng phương pháp thích hợp để tách chúng ra.

Nguyên tử Urani-235 và Urani-238 cũng như các phân tử hợp chất của chúng, qua thực nghiệm đã xác định là phù hợp với phương pháp này. Trong thí nghiệm, dùng một máy laser kích thích các phân tử khí Urani hexafluoride chứa Urani-235, có thể khiến phân tử chứa Urani-235 biến đổi mà không ảnh hưởng đến phân tử Urani hexafluoride chứa Urani-238. Sau đó sử dụng máy laser thứ hai, phân hủy các phân tử đã kích thích để tạo ra Urani pentafluoride, tiếp đó để nó thu hồi dưới dạng bột trắng...

Trên thực tế, sử dụng quy trình tách đồng vị bằng laser hơi nguyên tử cũng có thể trực tiếp thao tác với kim loại Urani. Tình huống cụ thể là, dùng chùm điện tử hội tụ làm nóng cục bộ thỏi kim loại Urani lên 3000°C trong môi trường chân không, khiến kim loại Urani hóa hơi thành trạng thái nguyên tử của Urani-238 và Urani-235.

Sau đó chọn máy laser, khiến nguyên tử Urani-235 trong hơi Urani bị ion hóa bởi laser, còn nguyên tử Urani-238 thì không bị ảnh hưởng. Sau đó, dùng phương pháp điện từ để thu thập Urani-235, có thể nâng cao đáng kể độ tinh khiết..."

Đọc xong phương pháp này, mắt Lý Sát hơi sáng lên.

Anh có thể thấy, phương pháp tách bằng laser so với các phương pháp trước đó có những ưu điểm nổi bật.

Thứ nhất, hệ số tách lớn, phương pháp đơn giản.

Thứ hai là tiêu thụ điện ít, theo tính toán từ một số dữ liệu trong phương pháp, lượng điện cần thiết cho phương pháp tách bằng laser có lẽ chưa đến một phần mười so với phương pháp khuếch tán.

Phải biết rằng năm đó trên Trái Đất, Dự án Manhattan vì áp dụng phương pháp khuếch tán khí mà tiêu tốn gần 1700 megawatt điện, độ khó quá lớn. Giảm xuống một phần mười thì vẫn có thể miễn cưỡng cân nhắc.

Thứ ba là thể tích thiết bị tương đối nhỏ, nhân lực vật lực đầu tư không cần quá nhiều. Năm đó Dự án Manhattan áp dụng phương pháp khuếch tán khí, tầng tách lên tới hàng ngàn, nhà máy chiếm diện tích 240.000 mét vuông. Mà phương pháp tách bằng laser chỉ cần một tầng đơn giản là đủ, diện tích thiết bị cần thiết cũng giảm đi đáng kể.

Tổng thể mà nói, phương pháp tách bằng laser là lựa chọn tốt nhất hiện tại.

Tuy nhiên Lý Sát không vội kết luận, đọc tiếp một lần nữa, cho đến khi đọc hết cả cuốn sách mới gật đầu tự nhủ: "Vẫn là phương pháp tách bằng laser dễ thực hiện hơn, như vậy... cứ thử xem sao."

Nói xong, Lý Sát cầm sách đứng dậy, đi về phía ngoài phòng.

Bức tượng đá rùa mà Lý Sát đang ngồi lúc này khôi phục sự sống. Nó bò đi, theo sát Lý Sát, đi qua mấy cánh cửa gỗ sồi rồi trở về chỗ cũ, đứng yên tại chỗ.

Lý Sát cầm sách định bước ra khỏi cổng thư viện, nghiêng đầu nhìn bức tượng đá rùa, vừa vặn thấy bức tượng cũng đang nhìn lại.

Lý Sát chớp mắt, nói: "Tô Mã, vấn đề ta gặp phải đã giải quyết xong, giờ ta phải đi đây."

"Rất vui khi nghe ngài nói vậy, người sáng tạo của tôi." Tượng đá rùa phát ra tiếng, cái đầu khẽ cử động, "Đồng thời, tôi mong chờ lần gặp lại ngài."

"Sẽ thôi." Lý Sát mỉm cười, cầm sách bước ra khỏi thư viện.

Trong thư viện, cái đầu đang khẽ cử động của tượng đá rùa dừng lại, cả cơ thể cứng đờ, khôi phục lại trạng thái bất động như cũ, trở thành một bức tượng đá thực thụ.

Bên ngoài thư viện, Lý Sát đi trên con đường lát đá xanh, thưởng ngoạn phong cảnh. Đi được một lúc, khẽ chạm chân xuống đất, cả người bay vút lên cao, lao thẳng vào bầu trời.

Rất nhanh, Lý Sát đã ra khỏi bầu khí quyển, rời khỏi hành tinh, đi tới không gian vũ trụ trống rỗng.

Nhìn quanh bốn phía, Lý Sát như đang duyệt binh, quan sát từng ngôi sao để thực hiện một số điều chỉnh.

Thấy một số nơi các vì sao quá dày đặc, anh phất tay điều khiển chúng phân tán ra; thấy nơi nào các vì sao quá thưa thớt, anh lại phất tay để các vì sao ở nơi khác di chuyển tới.

Sau đó Lý Sát nhìn thấy gần đó có một ngôi sao ảm đạm không ánh sáng, tổng thể hiện màu đỏ rực, thể tích đang không ngừng mở rộng, chuẩn bị nuốt chửng vài hành tinh xoay quanh nó. Điều này báo hiệu tuổi thọ của ngôi sao này sắp cạn kiệt, đã thoát khỏi dãy chính, đang chuyển biến thành sao khổng lồ đỏ.

Ánh mắt nhìn qua, rất nhanh Lý Sát đã hiểu rõ hệ sao này, những gì ghi lại đều là thông tin có tính thời hạn. Đối với anh, chúng đã hoàn toàn không còn ý nghĩa, thuộc dạng tồn tại cần được dọn dẹp để dành chỗ cho những tri thức khác.

Không chút do dự, Lý Sát phất tay một cái đã vò nát cả hệ sao đó, rồi ném về phía lỗ đen ở xa xa – nơi đó tương đương với thùng rác trong cung điện ký ức.

Nhìn hệ sao bị lỗ đen nuốt chửng, bùng nổ ra bức xạ mãnh liệt, Lý Sát quay đầu lại bắt đầu điều chỉnh những nơi khác.

Cuối cùng xác định toàn bộ vũ trụ ký ức không có vấn đề gì lớn, có thể duy trì trạng thái di chuyển trong thời gian dài, Lý Sát hài lòng gật đầu, mang theo cuốn sách trong tay rời khỏi đây.

"Sụp đổ!"

Lý Sát lên tiếng, cả vũ trụ đột ngột co rút về phía anh, ép thành một điểm kỳ dị, rồi bùng nổ dữ dội, giải phóng ra luồng sáng vô cùng chói mắt.

Luồng sáng đó, chính là ánh sáng trong thực tại.

Thế giới thực, trên chiếc giường nhỏ trong phòng thí nghiệm chính của Vườn Địa Đàng, Lý Sát từ từ mở mắt.

Lúc này trong tay anh trống không, không hề mang theo bất kỳ cuốn sách nào, nhưng tri thức liên quan đã được chuyển vào ký ức tầng nông trong não bộ anh.

"Phương pháp tách bằng laser sao, bắt đầu thôi."

Lý Sát nói, chớp mắt vài cái rồi đứng dậy bước ra ngoài.