制造这些微小的爆炸氢气泡

本月是“沙皇炸弹”试验 56 周年，这是一次大规模氢弹试验，至今仍保持着人类有史以来最强大的爆炸记录。虽然我并不急于在车库里制造热核武器，但我确实喜欢玩氢弹。所以我制造并点燃了充满氢的气泡，气泡爆炸时发出一声轻微但令人满意的爆裂声，并闪烁着黄色火焰。你可以把它想象成爆破泡沫包装，但具有经典的历史和科学血统。

回到沙皇。当苏联在北极群岛新地岛引爆这枚核聚变炸弹时，苏联将其用作试验场，其威力相当于 5000万吨TNT。这是美国有史以来最强大的武器 B-41 核弹的两倍。爆炸彻底摧毁了 30 多英里外的建筑物，产生的热量足以在 60 英里外引起三度烧伤，在 170 英里外也能感觉到，并释放出震碎数百英里外窗户的冲击波。由此产生的蘑菇云延伸到 40 英里外的天空，高度相当于 145 座帝国大厦堆叠在一起的高度。

作为背景，第一颗原子弹爆炸，即美国 1945 年的三位一体核试验，释放的爆炸当量仅为 20,000 吨 TNT。那颗原子弹的能量来自裂变，分裂原子以释放其中的能量。虽然氢弹仍然包括裂变反应，但这仅仅是引发聚变反应的触发器，将氢融合在一起，并在这一过程中释放出令人难以置信的能量。

事实上，沙皇炸弹的爆炸威力——50兆吨TNT——是如此巨大，以至于大多数人根本无法理解。所以让我们来客观地看待这些核数字。

首先，一吨 TNT 究竟是什么样子的？为了回答这个问题，我们可以研究“水手帽行动”，这是美国海军的一系列测试，旨在检查附近的爆炸如何影响军舰。1965 年 4 月，政府技术人员在夏威夷的卡霍奥拉维岛的一个类似乐高的圆顶屋中堆放了 500 吨 TNT。在附近，他们安排了工程师为过时的船只配备仪器和传感器，以揭示海军舰艇需要多强的抗爆能力。

然后他们点燃了 TNT，并拍摄了爆炸过程。在这段视频中，TNT 在 0:20 左右开始爆炸。

那么 500 吨 TNT 能造成什么后果呢？水手帽试验造成了一个大坑，至今仍然存在。（随着时间的推移，它成为一种小型红色甲壳类动物的主要栖息地，这种动物恰如其分地被称为火山虾。）而且那次爆炸比沙皇炸弹小 10 万倍。

但水手帽太小了，无法与沙皇相提并论。想象一下，沿着 40 号州际公路的整个路段，每隔 135 英尺放置一堆水手帽 TNT，这条公路从加利福尼亚州巴斯托到北卡罗来纳州威尔明顿，全长 2555 英里。然后一次性引爆所有炸药。

当然，沙皇炸弹并没有覆盖整个美国。因此，将这条主要公路上的爆炸压缩到北极的一个小岛上，你就会开始欣赏氢的强大威力。

DIY 氢气球（泡泡球）

历史说得够多了——开始 DIY 吧！将氢气流过一盘肥皂水，就可以收集液体表面的气泡，然后用长柄打火机点燃它们。

要做到这一点，首先需要制造氢气。这个过程非常简单，只需要三样东西：水、铝箔和氢氧化钠（一种腐蚀性化学物质，俗称碱液，是许多排水管清洁剂的主要成分）。

实际上，水和铝可以自行发生反应，产生氢气和一种称为氢氧化铝的酸。但当你将铝箔浸入水中时，这两种材料无法完成反应：铝箔表面会形成一层氧化铝膜，阻止 H ₂ O 与金属直接接触。

氢氧化钠解决了这个问题。碱液会去除氧化铝，使水和金属发生反应并产生氢气。然后使用肥皂将气体困在气泡中，制成一盘微型氢弹。

警告：

碱液是一种强腐蚀性化学物质，因此即使你只需要一点点，也必须确保不会让碱液或含有碱液的水沾到皮肤上。这个项目还涉及爆炸——当然，爆炸很小，但火就是火。制造氢气泡泡需要你自担风险。

工具和材料

• 水
• 250 毫升平底烧瓶或酒瓶
• 用于放置烧瓶的广口平底容器
• 面包烤盘
• 洗洁精
• 单孔橡胶塞，尺寸适合烧瓶或瓶子的孔
• 直径为 ¼ 英寸的玻璃管或硬塑料管，长度为 2 英寸
• 16 英寸长 3/8 英寸外径橡胶管
• 橡胶手套和安全眼镜
• 3 克碱液（或标签上标有“100% 碱液”的排水管清洁剂）
• 6 英寸乘 8 英寸的方形铝箔
• 皮手套
• 长柄打火机

指示

1. 将保温瓶注满至250毫升刻度，放入广口容器中（见图），向外容器中倒入水，直至容器水位线与保温瓶水位线高度一致。
2. 将水倒入面包盘，直到半满。加入一滴洗洁精并搅拌。让面包盘静置，直到液体表面没有气泡。
3. 取下橡皮塞，将玻璃管塞进去。将软管连接到玻璃管的末端，这样当你将塞子插入烧瓶时，软管就会在外面。
4. 戴上橡胶手套和护目镜，保护双手和眼睛。称量出 3 克碱液，将其加入烧瓶中的水中。轻轻搅拌直至碱液溶解。
5. 将铝箔切成六条 1 英寸宽的条状。将条状放入烧瓶中的水中。铝箔表面将开始形成氢气泡。这种化学反应会产生热量，但通过将烧瓶放在一锅水中，我们可以防止它变得太热。
6. 盖上烧瓶的塞子，拉长橡胶管。将橡胶管的末端放入面包盘，使其开口位于肥皂水的表面以下。
7. 面包盘表面会开始形成肥皂泡。戴上护目镜，脱下橡胶手套，戴上皮手套。在最初一两分钟内，我们的反应会产生充满空气的气泡，这些气泡不会与火焰发生反应。因此，气泡开始形成后，请等待几分钟。
8. 最终，气泡会充满氢气。点燃打火机，将火焰伸向气泡。当火焰接触到气泡时，里面的氢气会爆炸，发出一声可听见的爆裂声和一小束黄光。
9. 这种反应的大小和体积取决于气泡的数量。单个气泡会安静地爆裂，水面上的气泡数量越多，爆裂声就越大。为了安全起见，不要让气泡扩散到超过两平方英寸的面积上。