看過論文之後的陳慕武,向愛丁頓說出了自己的想法:想要做那個氘核轟擊氘原子的實驗,就必須先要找個化學實驗室,利用氘氣製備一部分氘代氯化銨NDCl。
陳慕武最終選擇的是氘代氯化銨而不是氘代亞硫酸銨,不是因為前者在那篇論文當中的排名更靠前,而是因為製作起來更加方便。
氮氣N和氘氣D的體積一比三,在五百度左右的高溫下,利用鐵觸媒進行催化,就可以變成氘代氨氣ND。
工業上合成氨用的就是這個辦法,在實驗室中復刻雖然費時費力,但終究還是能把氘代氨氣給合成出來的。
有了氘代氨氣之後,就該輪到製作另外一種材料,也就是氯化氘了。
這個製作起來比氘代氨氣更加簡單,只需要讓氘氣在氯氣當中燃燒,產生蒼白色的火焰,直到集氣瓶當中的黃綠色漸漸消失,就是產生了氯化氘氣體。
然後把氘代氨氣和氯化氘混合,就能產生大量白煙,也就是氘代氯化銨的固體粉末。
陳慕武兩輩子都沒怎麼接觸到過化學實驗,這些淺顯知識還是透過他僅存的高中記憶回想起來的。
還有什麼氫氣燃燒之前需要驗純,收集一試管氣體管口向下靠近點燃的酒精燈,尖銳的爆鳴聲就是不純,微弱的噗噗聲就是純淨。
知識是沒忘記,但是動起手來有多大的把握,他卻說不準。
陳慕武又覺得氘代氨氣和氯化氘混合之後,收集生成的煙霧狀氘代氯化銨產物似乎很困難。
不如把這兩種氣體都通入到水裡面,變成氘代氨水和氘代鹽酸,再把兩種溶液混合起來,應該就能得到氘代氯化銨的水溶液了吧。
在水溶液的基礎上對氘代氯化銨進行結晶,應該比起收集那些燃燒後形成的固體粉末來要容易一些。
但是如果製作水溶液的話,就又要面臨一個問題。
前面從氨氣的合成,到燃燒獲得氯化氫,他都在一直確保著裡面所有用到的氫原子都是氘。
同理,製作水溶液時所需要的水,如果使用的是普通的蒸餾水HO的話,氘代銨根在水中會發生水解,ND可以被離子化氘離子D和氘代氨ND,同時釋放能量。
而氘離子又能和水中微弱電離的氫氧根OH結合,變成半重水HDO。
有氘原子透過水解進入到了水中,就有同樣數量的氫原子進入到了銨根裡。
這麼一來,從氘代氯化銨水溶液中結晶出來的晶體,很有可能並不是純的NDCl,而是NDHCl,裡面會被摻雜上一些氕原子。
假如為了保持純粹,那麼製作水溶液的時候就不能使用普通的蒸餾水,而是應該用重水DO了。
可是重水卡文迪許實驗室裡沒有,他們只有英國空氣公司送來的液氘。
早知道買什麼液氘,就應該直接買重水。
不管是電解重水還是往重水裡面扔一塊鉀,都能很輕鬆地製取出氘氣來。
但這也就是想想而已,雖然因為陳慕武提前發現了氘,之後不久又發現了重水,世界上的第一家重水工廠此時也已經開始建造,但是是現在還沒有生產重水的能力
瞻前顧後了半天,陳慕武最終決定還是就選擇普通的蒸餾水,而不是再去考慮什麼重不重水的問題。
甚至連氯化氘他有不打算自己製備,而是大大方方地使用現成的鹽酸。
反正都已經用上普通的蒸餾水了,那麼產出的氯化銨分子中有到底有一個氫原子還是兩個氫原子都無所謂。
他只要保證能夠用氮氣和氘氣產生氘代氨氣,讓最終生成的氯化銨晶體含有氘,成功地把氣態的氘氣固定成為固態的氘原子,適合放到粒子加速器裡當靶子,那麼一切就萬事大吉。
更何況他不僅要用氘原子轟擊氘原子,還要轟擊氫原子。
這個靶子上兩種氫的同位素都有,說不定還能取得一石二鳥的效果。
 本章完