电视剧功勋的结局是什么（电视剧功勋中提到的反应截面是啥）
如果60年代以来，中国没有原子弹、氢弹，没有发射卫星，中国就不能叫有重要影响力的大国，就没有现在这样的国际地位。这些东西反映一个民族的能力，也是一个民族、一个国家兴旺发达的标志。
——邓小平
电视剧《功勋》剧照，雷佳音饰于敏 | 来源：new.qq.com
2021年9月26日开始热播的电视剧《功勋》，让大家看到了首批八位“共和国勋章”获得者的真实故事，也让很多观众热泪盈眶。
于敏，他是中国“氢弹之父”，是“两弹一星功勋奖”获得者（1999年）、是“国家最高科技奖"获得者（2015年）、也是“共和国勋章”获得者（2019年）。借用他人文章中的一句话：他的人生，一张书桌，一把计算尺，一块黑板，和28年的隐姓埋名。
1951年，从北大博士毕业、在中国科学院近代物理研究所工作了近10年的于敏，已经成功从“量子场论”转型到“原子核物理”，而且也已小有成就。然而，国之所需，于敏被召集去做了一项长达28年的“神秘”工作。直到1988年，我们才知道，这项神秘的任务，就是我国的争气弹——氢弹。
于敏 | 来源：www.sohu.com
上世纪60年代，经历了几十载动荡、百废待兴的新中国，吃的、穿的、用的都很匮乏。对于氢弹的研究，就像是从一张白纸开始，困难程度可想而知。但是，扎实的基础物理理论基础，让这位被日本学者称为中国的“国产土专家一号”很快便显示出了他出色的才华。
这也就促成了《功勋》里的那个场景。
有次，国外某刊物报道一种新的截面，这个截面的数据非常理想，也引起了很多人的兴趣：这个数据这么好吗？是真是假？验证实验数据真假最好的方法就是重复这个实验，但是对于当时的科研条件，这动辄几百万元人民币的费用，以及两三年的时间，都是他们不可能付出的试错成本。他们犹豫起来、争论起来。
在这些感兴趣的人之中，也包括于敏。但是他经过两天的苦苦思索，便得出了不用重复实验的结论：“无论何人也达不到这么个截面，而且任何其他反应截面都达不到这个结果。我们根本没必要用那么多人力、物力和时间去重复这个实验。”
《让子弹飞》剧照 | 来源：image.baidu.com
过了一段时间，他们果不其然等来了外刊的报道：实验证明那个报道是假的。
下面再一起学习下反应截面是什么。也许很多人看到这四个字的第一反应还是“每个字我都很熟，但是放在一起怎么就不认识了呢？”
什么？| 来源：https://www.thepaper.cn
其实，核反应截面是一个表示单个入射粒子和靶核发生某一特定核反应的概率大小的物理量。虽然定义复杂，但它的单位却是常用的面积单位cm^2，所以被称为反应截面。
下面让我们来看看反应截面是如何计算的：假定入射粒子束强度为I(单位：/cm^2)，靶材料上被粒子打到的横截面为S(单位：cm^2)，那么在单位时间达到靶上的粒子数为n=IS。如果单位体积靶材料中有N个原子核(单位：/cm^3)，而且靶的厚度为h（单位：cm)，h比较小，所以各原子核不会互相遮蔽，入射粒子将与全部NSh个原子核发生作用。
设想每个原子核提供一个截面σ，凡是落入这个范围的入射粒子就和靶核发生反应，单位时间共发生了△n个反应，则显然反应几率为：
对方程进行处理之后得到：
然而上边这只是数学计算的结果，里边很多假设的数据很难直接得到，在实际情况下很多数据是间接获得的，如单位时间、单位面积的入射粒子数量，也就是束流强度I这个值，它一般用探测器如法拉第筒测量接收到的某种粒子引起的电流或电荷量间接得出。
通过计算公式也可以看出来，反应截面更简单的理解是：入射粒子和靶上一个靶核发生反应的几率，确切的说其单位应该是：cm^2/粒子。
也许你会问，为什么不直接用发生核反应的数量与入射粒子数的比值来描述发生核反应的概率？这是因为不同的靶核密度，必然会产生不同的核反应数量，而刨除这个影响因素，换算成反应截面，则成为了一个世界范围通用的数值了。
聚变概念图 | 来源：img2.baidu.com
再反过头来看反应截面的意义。因为这是氢弹专场，就拿核聚变来举例。虽然聚变很牛，但也逃脱不出能量守恒、动量守恒两大基础定律。当氘转角撞上氚聚变，氘氚这俩核子消失了、变出来了中子和氦原子核。
这个反应产生的能量很大很大，当然也是因为损失了一部分质量。当一个氘和一个氚聚变会产生17.6MeV的能量，这些能量会被分给变出来的两个粒子，质量越小的粒子越受宠，分到的能量越大。最后，14.1MeV给了中子，占了大头，那3.5MeV给了氦原子核。多说一句：氦核也被称为阿尔法粒子。
如此看来，通过核聚变反应产生的能量更多，反应过程也更加复杂，反应截面的大小对于氢弹的研制也至关重要。而在氢弹的研究过程中，于敏通过理论计算，就排除了错误的反应截面数据，不仅节省了氢弹研究的时间，也为祖国减少了大量不必要的开支。
那个年代，他们的科研条件是简陋的，他只有一张书桌，一把计算尺，一块黑板；但是，他们的心是火热的，因为他们知道，只有国强了，家才能更暖。
最后的于敏，是不负众望的，因为他用光一般的速度，提出了从氢弹的原理到构形基本完整的设想。而最后的荣光，是震惊世界的，因为它是由我国科学家自主研发出来的氢弹构型——“于敏构型”。
原子弹采用裂变，U的威力 | 来源：www.lovfp.com
功夫不负有心人，在1967年6月17日，随着一声巨响，沉寂的戈壁大漠上空升起了火红的太阳。从原子弹到氢弹，从铀的裂变到聚变，从2万多吨到300多万吨TNT的爆炸当量、从1964年10月16日到1967年6月17日，按照突破原理试验的时间来比较——美国人用了七年零三个月，英国四年零三个月，法国八年零六个月，前苏联四年零三个月，而中国，只用了两年零八个月！
参考文献：
[1]http://www.kepu365.com/ren/gs/201010/64417.html
[2]https://www.zhihu.com/question/37336015/answer/866294390
[3]吕文娟,吴斌兵,刘士炜,段皓,刘杰.超强激光场中氘氚核聚变截面研究进 展[J/OL].计算物理:1-17
[4]罗均华. 14MeV中子引起的核反应截面及系统学研究[D].兰州大学,2008.
[5]https://zhuanlan.zhihu.com/p/380141958
[6]https://baike.baidu.com/tashuo/browse/content? id=f1121e7fcabb2bfa 90961b1a
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来源：中科院半导体所
编辑：荔枝果冻
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