01 · 场景

1942 年 12 月 2 日下午,反应堆开始自己养活自己

1933 年 9 月的一个上午,伦敦街头,匈牙利物理学家西拉德站在路口等红灯。他刚在报纸上读到卢瑟福的话,说想从原子里取能量,纯属空谈。就在绿灯亮起前的那几秒,他想到:要是某种原子核吃进一个中子就裂开,同时吐出两个新的中子,那这些中子会一代接一代地翻倍,像滚雪球。他第二年就申请了专利,还把专利交给英国海军部保密。九年后的 1942 年 12 月 2 日下午,费米在芝加哥大学足球场看台底下的一间壁球场里,用大约 350 吨石墨加四十来吨铀,一层层码出了一座反应堆,叫 CP-1。原计划码 75 层,码到第 57 层,它就到了临界。控制棒慢慢抽出,倍增系数停在 1.0006,反应自己维持了 28 分钟,功率只有半瓦。康普顿马上打电话报喜,用的是暗语:意大利航海家已经登上新大陆,当地人很友好。

02 · 原理

一张图看懂它怎么运转

FIG. 原理图临界质量 · Critical Mass

临界点,就是净倍增系数刚好等于 1 的地方。比 1 小一点,每一代都在流失。比 1 大一点,每一代都在放大。中间没有缓冲带。

03 · 动手

点一下,看链式反应能不能烧起来

临界点不是慢慢变出来的,更像一道门。把密度往上拉几个百分点,结果就从“熄灭”一下跳到“燎原”。差一点和多一点,结果天差地别。

04 · 证据

每代中子数量:倍增系数决定命运可靠二手

k 是 1.1 的话,15 代之后会翻到 4 倍多。k 是 0.9 的话,15 代之后只剩两成。费米那座 CP-1,k 只有 1.0006,几乎是贴着线过的。

来源:美国能源部报告 The First Reactor 记载 CP-1 于 1942 年 12 月 2 日达到 k = 1.0006;曲线为按倍增系数定义逐代计算的理论值

05 · 用法

照着做,一共 5 步

  1. 先画出你这件事的“链式反应”长什么样问自己:每个参与的人,会不会带来新的参与者?用户写内容,内容吸引新用户,新用户再变成作者,这才算链式反应。
  2. 算一算净倍增系数 k一个周期里,平均每个老用户能带来几个新的活跃用户,再减去流失的。k 小于 1,所有的增长都只是烧钱续命。
  3. 先减少损耗,再添燃料提高留存和转化,比拉新便宜。块头越大,中子越难逃出去,所以先把一个小圈子的密度做高,比到处撒网更容易过临界。
  4. 把每一代的时间缩短指数增长只认代数,不认日历。同样的 k,反馈周期一周的产品,到达临界要比周期一个季度的快上十几倍。
  5. 一过线,马上换任务反应一旦能自己维持,重点就该从拉新转到控制和质量。给自己装上“控制棒”:审核、限流、定价。

06 · 边界

什么时候它会坑你

一次性消费的产品,用户之间不会互相带来

模型会说只要一直烧钱,总会等到临界点。

现实是这种结构里根本没有链式反应,k 永远小于 1,钱烧光了就熄火。该早点止损,或者改结构。

靠补贴、红包撑起来的增长

模型会说用户曲线在涨,快过临界点了。

现实是补贴相当于外面持续喂进来的中子,不是反应自己在维持。一停发,k 就掉回去,这是假临界。

安全要紧的场合,比如核燃料存放、高杠杆经营

模型会说只要低于临界,就是安全的。

现实是越接近 1,系统越敏感,一点温度或密度的波动,就可能越线。必须留足安全余量。

增长已经引爆,团队还想再踩一脚油门

模型会说已经能自己转了,那就加速。

现实是失控的增长会把燃料烧光,或者把质量稀释掉。反应堆靠控制棒才活得下来,社区靠规矩才活得下来。

08 · 出处

出处与延伸阅读

  1. 西拉德英国专利 630726,可裂变元素的嬗变(1934 年申请,1936 年批准)一手核实搜索原文 ↗
  2. 美国能源部报告 The First Reactor,CP-1 实验记录(1942)一手核实搜索原文 ↗
  3. 理查德·罗兹《原子弹秘史》(The Making of the Atomic Bomb,1986)可靠二手豆瓣搜索 ↗
  4. 埃弗雷特·罗杰斯《创新的扩散》关于临界质量的章节(1962)可靠二手豆瓣搜索 ↗