第249章 四十層石英精餾塔
要是原料液體裡頭混進去了哪怕一點點的鐵離子雜質，後面拉出來的玻璃光纖在傳輸的時候就會把打進去的鐳射能量全部吸收掉。光訊號在光纖裡頭連一公里的距離都傳不到。
一九六五年的國內化工產業基礎還很薄弱，不要說純度達到十億分之一級別的電子級四氯化矽原料，就算是普通的工業級四氯化矽產品，全國也沒有幾家化工廠能夠做到穩定量產。
這項高純度化學原料的提純和製備工作，在整個研究所裡頭看一圈，只有化工專家謝長風有能力接手攻關。
這天上午，陳序年手裡拿著兩頁剛剛整理好的工藝引數資料，走進了三號化工實驗樓。
今年上半年完成了氘化鋰材料的合成任務和空投彈體的高空密封效能測試以後，謝長風在最近這幾個月裡頭一直帶著手底下兩個年輕的技術員，把鋰-6同位素分離專案的全套化工裝置技術檔案重新梳理了一遍，準備歸檔儲存。
陳序年推開實驗室大門走進去的時候，謝長風正站在通風櫥前頭，手裡拿著玻璃棒攪拌燒杯里的化學溶液。
聽到門口傳來的腳步聲，謝長風轉過頭認出了陳序年，立刻放下手裡的玻璃棒，摘下橡膠手套迎了上去。
「陳工，你怎麼親自過來了？有事讓通訊員喊我一聲就行。」
「順路過來看看。謝工，手頭的檔案整理得差不多了吧？我這兒有個新活兒，需要你幫我合成一種東西。」
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「什麼東西？又是同位素分離？」
謝長風聽到有新任務，馬上來了精神。三年前他天天喝酒消沉，被陳序年當面罵醒，後來又親自參與了氫彈核心裝料的研發和製造，這位剛剛四十歲的化工專家在工作態度上有了很大的變化，每天待在實驗室里都很有幹勁，總想著再多承擔一些攻關任務。
「不是同位素，是矽的化合物，四氯化矽。」
謝長風聽完愣了一下，隨後笑了起來。
「四氯化矽？陳工，這玩意兒可不算什麼希罕貨。用工業矽粉在高溫下通氯氣就能直接合成，沸點才五十七度多，常溫下就是冒白煙的無色液體。咱們實驗室下頭庫房裡就有現成的工業矽粉和液氯鋼瓶，你要多少？我下午就能搭套管子給你燒出兩公斤來。」
「我要的不是普通工業級的四氯化矽。我有純度要求。」
陳序年看著面前的謝長風，抬起右手伸出了一根手指。
「裡頭的鐵、銅、錳、鎳等所有過渡金屬雜質總量，必須低於十億分之一。」
「多少？！」
謝長風收起了笑容，倒吸了一口涼氣，睜大了眼睛看著陳序年。
「十……十億分之一？！1個ppb？陳工，你沒跟我開玩笑吧？咱們前年搞原子彈用的核純級二氧化鈾，雜質標準也就是百萬分之幾！十億分之一是個什麼概念？那就是往一萬噸水裡頭扔進一粒芝麻，還得把這粒芝麻給挑出來！這個純度……別說把它提純出來了，咱們全中國現在連能測出十億分之一雜質的檢測手段都沒有啊！」
謝長風心裡頭非常驚訝，不明白陳工今天為什麼一開口就要這麼高的指標。百萬分之一的試劑純度在國際上都已經算是頂級的分析純級別，陳序年卻直接把標準往下壓了三個數量級。謝長風實在想不通陳序年到底要拿這種高純度的四氯化矽去做什麼用途，甚至懷疑他是不是在研究比氫彈還要複雜的武器裝備。
「檢測的事我來想辦法。我們可以先把提純出來的四氯化矽燒製成石英玻璃棒，直接用鐳射束打過去測它的光衰減率，光能穿透多遠，雜質就有多少，這比任何化學滴定法都准。你現在的任務，就是先把合成和純化做出來。」
謝長風摘下眼鏡，拿白大褂的衣角擦了擦額頭上的汗水，在原地走了兩圈，腦子裡快速盤算著化工分離的各種技術手段。
「四氯化矽本身不難合成，矽粉加氯氣就行。難的是純化。要做到十億分之一，普通的過濾、重結晶根本沒戲。好在四氯化矽的沸點低，只有57.6度，而鐵、銅這些金屬氯化物的沸點全在三百度以上，揮發性差得很遠……」
「對，利用沸點差，用精餾。而且是全封閉石英系統下的多次精餾。」
陳序年接過話頭，把手裡的兩頁方格紙遞到謝長風面前。
「這是高效篩板精餾塔的設計引數。不能用任何金屬閥門和橡膠墊片，否則四氯化矽一腐蝕就會重新混入雜質，整座精餾塔從塔釜、塔身到冷凝器，必須全部用高純石英玻璃吹制焊接。塔板數不少於四十層，回流比控制在十五比一以上，同時在塔釜里加入少量的絡合劑，把高沸點和低沸點的雜質死死鎖在殘液里。」
謝長風接過那兩頁紙，低頭仔細檢視上面的內容。
紙上畫著四十層石英篩板精餾塔的結構圖，塔板上的篩孔直徑、開孔率、每小時的蒸發量、塔頂和塔釜的溫控梯度，全都用鋼筆寫得清清楚楚，連防止空氣里的水汽倒灌進去生成矽酸凝膠堵死管道的氮氣正壓保護辦法，也一併標註在了圖紙旁邊。
謝長風拿著紙頁的手輕輕動了一下。
這種熟悉的感覺又出現了。去年搞鋰汞齊交換法的時候，陳序年就是這樣拿出了一套連平衡常數都算得很準的方案。後來他去追問那個簡諧振子修正項的理論推導過程，陳序年給了他十二頁推導紙，他自己算了大半年時間，一直到現在都沒有把裡頭那個近似假設給徹底證明出來。
今天拿出來的這份超純精餾工藝圖，各項指標同樣非常完善。四十層石英塔板加上十五比一的回流比，這些具體的工藝引數絕不可能是隨便想出來的，要是沒有在實驗室里做過幾百次氣液平衡實驗，根本摸索不出這套具體的操作門道。
謝長風抬起頭看著陳序年，直接開口問了一句。
「陳工，你這四十層精餾塔的引數，又從哪本蘇聯教材上看到的？」
陳序年迎著謝長風探究的目光，心裡很清楚，上次已經用過了莫斯科大學高階展開的藉口，這次要是再往蘇聯專家頭上推，謝長風肯定不會相信。謝長風以前跟蘇聯化工專家打過好幾年交道，對於蘇聯目前在電子級多晶矽提純領域的技術水平到底怎麼樣，他心裡比誰都清楚。
陳序年笑了笑，搖了搖頭。
「這次不是蘇聯的。是我自己算的。」
「你自己算的？」
「對。四氯化矽和三氯化鐵、四氯化鈦的飽和蒸氣壓曲線，在常規的《物理化學手冊》上都能查到。既然有了不同溫度下的蒸氣壓資料，代入芬斯克方程和吉利蘭關聯圖，用我們機房裡那台計算機跑一下多組分精餾的逐板衡算，要達到十億分之一的分離度需要多少塊理論塔板、多大的回流比，半個鐘頭就能算出來。怎麼，謝工不信咱們那台計算機的本事？」
聽到這套引數是用計算機跑逐板衡算得出來的，謝長風看著陳序年想了兩秒鐘。把化工精餾的過程拆解成數學方程放到計算機里去計算，這在理論上面確實行得通，而且整個研究所裡頭也只有陳序年有這個能力把複雜的化工問題轉化成數學模型。但是謝長風心裡總覺得眼前這個比自己小了十五歲的年輕人身上，還有很多讓人看不明白的地方。
不過他也很清楚，陳序年拿出來的這些技術方案，全都是能夠直接推動國內化工產業往前大步跨越的實用技術。
謝長風不再去想那些疑惑，把兩頁圖紙折好，放進白大褂胸口的口袋裡。
「算出來的也好，看來的也罷，只要能把這十億分之一的東西弄出來，我老謝就服你！四十層的全石英精餾塔，咱們所的玻璃工吹不出來，我這就去找周幹事開介紹信，去BJ玻璃儀器廠找他們最好的老師傅定製塔身！三個月內，我把第一批料給你燒出來！」
謝長風說完以後沒有再多問，轉身走出了實驗室。
進入冬天以後，研究所裡頭的五條技術線全部按照計劃運轉了起來。
方培生的空間電子小組在二號樓的一樓搭建起了土法高低溫迴圈箱，每天使用液氮和紅外烤燈測試那一批批剛剛刻蝕出來的矽片。謝長風從BJ玻璃儀器廠運回來了三米多高的全石英精餾塔，在三號樓的防爆間裡頭開始了日夜不停的第一次、第二次提純精餾工作。孫耀祖在冶金爐前頭研究特種合金的配方，劉大壯在機加工車間裡帶著幾個徒弟測量老式車床的絲槓傳動誤差。
陳序年每天在各個實驗樓之間走動巡視，檢視各個專案的實際進度，只在某個技術環節卡住的時候過去提醒一句，平時都交給各個小組的負責人自己去處理。
時間很快就到了一九六五年十二月底，馬上就要跨年了。
這天下午，陳序年正在辦公室裡頭看梁啟明送過來的小型化計算機指令集縮減方案。門崗收發室的老大爺敲門走進來，把牛皮紙包好、外頭還捆著麻繩的包裹放在了辦公桌上。
「陳工，你的掛號包裹，從外地寄來的，沉甸甸的，你簽個字。」
陳序年在登記本上簽了名字，送走收發室的老大爺，低頭看了一眼包裹外皮上面寫的寄件人地址，上面寫著中國農業科學院，馬守正。
看到這個寄件人，陳序年知道是馬老把東西寄過來了。
陳序年拿起桌上的剪刀剪斷麻繩，拆開外層的牛皮紙。包裹裡頭是一本用硬紙板自己裝訂起來的報告，封皮上面用毛筆寫著《全國二十三省化肥增產配比與抗逆良種五年田間推廣總結報告（1961至1965）》，報告上頭還夾著一封信。
看到馬守正這三個字，陳序年想起了幾年前的事情。
那時候他剛來到這個年代沒有多久，正趕上自然災害最困難的時期，全國很多地方都在挨餓，連研究所裡頭的科研專家們都因為糧食定量不夠而出現了浮腫。陳序年知道糧食供應對國家穩定的重要性，在開展尖端武器研發的空隙里，專門抽時間去了一趟化肥廠和農科院，把碳酸氫銨改性防揮發工藝、氮磷鉀測土配方施肥法、還有矮稈抗倒伏小麥與雜交玉米的選育方法，全部交給了經常穿著舊布鞋待在田埂上的農業學家馬守正。
時間過去了五年。馬守正這五年裡一直沒有停下腳步，帶著農科院的一批技術員，揹著乾糧袋走遍了大半個中國的農村地區去推廣這些農業技術。
陳序年先拆開那封信，把信紙平鋪在桌面上，認真看起了信里的內容：
「陳工，展信佳。前些日子在廣播裡聽到咱們國家又放了大響動，我就猜著你肯定又立了大功，一直沒敢寫信打擾你。今天已是年底，各地的秋糧入庫統計數字全都匯總到農科院了，我把這五年的田間試驗總結整理成冊，給你寄過去一份，向你交個帳。」
「經過這五年的全力推廣，咱們當年在車間裡改出來的長效化肥工藝和測土配比法，加上選育出來的三批矮稈抗病良種，如今已經覆蓋了全國二十三個省份的主產糧區。五年算下來，推廣區的年均糧食增產率，穩穩噹噹地停在了百分之二十五以上！今年秋收更是個大豐收年，前幾年的饑荒陰影，到今年底算是徹底翻篇了！」
「陳工，上個月秋收剛完，我們省自打建國以來，頭一回實現了糧食完全自給，不用再從外省調撥救濟糧了！我上禮拜特意坐著驢車，去了一趟當年咱們頭一回試種的那些試驗田。村裡的老鄉們拉著我的手，領我看他們屯子裡堆得冒尖的玉米棒子和新打下來的白面，有幾個七十多歲的老農蹲在糧囤邊上直抹眼淚，說活了大半輩子，從來沒見過地里能打出這麼好的收成！他們拉著我問，這神仙化肥和好種子到底是哪個大菩薩研究出來的，他們想給恩人立個牌位、磕個頭。我沒法跟他們說你的名字，也不能說。陳工，我替這二十三個省吃飽了肚子的老百姓，給你鞠個躬！」