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原子世界旅行记:战争与铀制造的秘密

时间:2023-11-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:要用铀来造原子弹,必须从它里面把铀-238差不多全部除去。1943年,美国人着手制造原子弹。原子弹爆炸根据报告书,事情是这样的。为了试验原子弹,他们造了一座钢塔。在原子弹爆炸的前夜,狂热的紧张的工作通宵没有停止。在美国政府的原子弹报告书里,很清楚地指定了它的使命:破坏敌人或“友好的”国家的城市。

原子世界旅行记:战争与铀制造的秘密

几千年来,人一次又一次地选配打开自然的秘密的钥匙。越是了解自然的秘密,自然便变得越驯服。

水和风,铁和煤,都顺从地为人服务,给人光和热,给人饮水,给人食物和衣服,送人到他所想去的地方去——无论是走陆路,走海路,或是航空

然而,人获得了自然的力量以后,不仅把它用在和平事业上,也把它用在战争上了。

这一次,人们得到了打开那扇藏着原子能的最秘密的房门的钥匙,情形也是这样。

在许多世纪里,成千上万科学家为选配这把钥匙而努力。

但是成功地打开这扇门只是在不久以前——地球上空前残酷的战争正在进行的时期中。

科学家在实验室里做第一次链式反应实验之前,法西斯主义国家已经开始思索,怎样可以使这种新的力量为战争服务。

从前,他们很少关心原子核物理学的发展。他们觉得,原子核的研究是件无利可图的事情。但是,一旦发觉物理学能够给他们一种有巨大破坏力量的新武器的时候,他们便毫不吝啬地开始把无数的金钱花在原子能实验所和原子能制造厂的建造上面。

美国人终于制成了子弹,他们究竟怎样制造他们的原子弹呢?在战争结束以后不久,他们的报告书极笼统地叙述了这件事。

要用铀来造原子弹,必须从它里面把铀-238差不多全部除去。必须用纯粹的铀-235,或是跟它的性质一样的新元素[1],但是这里又产生了一种危险。大家知道,只要制造一块相当大的铀-235或是钚,那么偶然外边来一个中子(这种中子在周围很多),就会引起链式反应。于是原子弹就将在制造原子弹的人的手里爆炸了[2]

恶魔不到时候就脱逃出来,而且把指挥它的人炸得粉身碎骨。

看来,应该考虑的不是怎样可以使原子弹爆炸,而是怎样可以管制它,不让它提前爆炸。

铀、钚等危险核能

于是,他们想起了铀块的大小不到限度的时候中子从铀块里飞逃出来的情形。可以选一块大小没有危险性的铀块,从那样的小铀块里脱逃出来的中子比原子核分裂生成的中子还要多。那样,链式反应一开始就会中止。

但是,假如使这样的两块小铀块靠近,使它们合成一大块,情形就马上改变了,脱逃出来的中子就会减少。假如能选择两块大小相当的铀块,只要把它们并在一起,它们就马上爆炸。为了做到这样,只要用一块铀(作为炮弹)来击中另外一块铀(作为靶)就行了。

制造原子弹的问题就这样解决了。1943年,美国人着手制造原子弹。1945年夏天,为了试验,在新墨西哥州的荒原上,第一颗原子弹爆炸了。

美国的报告书大肆渲染,把这一次爆炸描绘得非常可怕。

原子弹爆炸(www.xing528.com)

根据报告书,事情是这样的。为了试验原子弹,他们造了一座钢塔。塔上安装着一些仪器:为了远距离观察原子弹用的和引起爆炸用的机械。操纵站离钢塔9公里。在那用泥土和木头造的隐蔽所里,放着管理和操纵的仪器。总观察所设在离钢塔15公里远的基地营地上。

原子弹是由远方运来的零件装配起来的,然后提升到塔顶上。在原子弹爆炸的前夜,狂热的紧张的工作通宵没有停止。爆炸规定在清晨5点30分举行。

在爆炸前20分钟,所有人都站到各自的岗位上。在隐蔽的操纵站里,一个人站在扩音器前面,另一个人站在给远距离爆炸装置接通电流的仪器前面。在营地上的所有人都奉令脸朝下、脚向着塔扑在地上。站在隐蔽所里的扩音器前的人报告着距离爆炸的时间:“还有10分钟。”“还有5分钟。”

当他发出“还有45秒钟”的信号的时候,用来使原子弹爆炸的自动装置被接上电流。大家都屏住了呼吸。最后,发出了“到时候了”的喊声。

一切都被比太阳光还要耀眼的炎热的闪光照得雪亮。这个闪光把荒原上每一座山峰和每一道峡谷都照得特别清楚。

过了半分钟,有一种低沉的隆隆声传到了观察者的耳朵边。这是爆炸产生的冲击波到了,把站在隐蔽所外面的两个人冲倒在地上。

脸朝下扑在营地里的人们回转头去,从黑眼镜里看见一个大火球,一团五颜六色的火云。这团火云翻滚着,渐渐地扩大,向上升起。

火球变成了一个巨大的蘑菇,蘑菇伸长了,成了高十公里以上的巨柱。后来,高空里的风把烟云吹散了。

钢塔消失了。在原来是钢塔的地方,出现了一个边缘倾斜的大坑。

为了研究那个坑,他们派了几辆有特殊装备的坦克到爆炸地点去。坦克的铅板能保护研究人员不受到爆炸时候产生的放射性物质的伤害。

美国政府的原子弹报告书里,很清楚地指定了它的使命:破坏敌人或“友好的”国家的城市。报告书里说,必须使原子弹在高空爆炸,使“它能够对建筑物发挥出最大的破坏作用”“必须考虑原子弹对人心理上的影响”。为了破坏城市,为了恫吓人——这就是发明制造原子弹的目的。

不久以后,它就被试用了,这一次不是在荒原里,而是在人烟稠密的地方。两颗原子弹——一颗是用铀-235制造的,一颗是用钚制造的——投在日本的城市广岛长崎。那两个城市被严重地破坏了,成千上万的人遇难。

广岛和平纪念馆(原子弹爆炸纪念馆)

【注释】

[1]钚在各种速度的中子作用下都会分裂。——原书编者注

[2]原子锅炉不会变成原子弹,即使它损坏了,也只是熔融,不会爆炸,因为在普通的天然的铀里,或者铀-235同位素成为浓缩状态的铀里(在原子锅炉里用的正是这一类铀),不会发生链式反应。在天然铀里,中子由于和铀核作用而变慢了——你知道不是每一次碰撞都会引起中子的被俘获。在铀的特殊配置情况下,中子的速度一下子降低到能使大量存在的同位素铀-238分裂的最低极限,因此反应马上停止。而在铀-235或钚里,不管什么速度的中子都能使核分裂,因此当核“燃料”的质量超过某一个大小,链式反应就失去控制,中子数急剧增加,铀核迅速分裂,立刻产生巨量的热,一句话,发生了爆炸。——原书编者注

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