第五十三章戰爭中誕生的武器
原子彈的發明
原子彈是世界上威力最強大的武器,它爆炸時發出的光亮,勝過1000個太陽,它的威力,可
以使整個城市灰飛煙滅。因此,有人把原子彈稱為“毀滅地球的發明”。
原子探謎驚人發現
19世紀末,法國物理學家亨利·貝克勒耳在一次實驗中偶然發現,當一種會發磷光的鈉鹽發
光時,它不僅僅發出光,而且還發出一種叫做輻射的能量。其後不久,年輕的居裏夫人
又發現了釙和鐳兩種放射性元素。於是,科學家們知道了放射性物質在自然界中的分
布是很普遍的。
來自新西蘭的年輕科學家盧瑟福在研究中發現,這種輻射是由幾種射線組成的。人們後來稱
之為α射線、β射線和γ射線。科學家們一致認為這些射線隻能來自原子內部,不可能來自
任何別的地方。
這個發現太令人振奮了,因為,如果原子可以放出射線,原子內部必然會有巨大的能量。科
學家
們設想,如果能把原子內部潛藏著的巨大能量釋放出來,加以控製,不就可以更好地為人類
造福了嗎?
聰明的盧瑟福發現利用α粒子做炮彈轟擊原子可以打開原子結構。正是如此,人們不僅相繼
發現了原子內部的質子
和中子,清晰地把握了原子的內部結構,而且還發現了人工放射性,即有些沒有放射性的元
素,被α粒子擊中後,能夠轉變為能放出輻射的原子。
人工放射性的發現引起了物理學家們的極大興趣。年輕的意大利物理學家恩裏科·費米決定
試一試如何產生人工放射性。他對實驗做了重大改進——用中子代替α粒子做炮彈。事實證
明,
這是一種更有威力的炮彈。在中子大炮的轟擊下,費米小組發現,一種物理學家說不清楚的
未知元素產生了。
這一發現在科學界引起了轟動。德國化學家奧托·哈恩在實驗中得到一個令人不解的發現,
即:在轟擊鈾原子所得到的產物中發現了鋇元素。這個發現違反了已知的物理定律。頭腦
清醒
的梅特涅得知後,一下子發現了這件事的本質——有些鈾原子分裂為大致相等的兩半,她稱
這種變化為“裂變”。她推測當鈾原子被分裂成大致相等的兩部分時,一定會釋放出極其
巨大的能量,使之以極高的速度分開。
梅特涅猜到了裂變可能是把原子內部的能量釋放出來的一把鑰匙。裂變的消息立刻傳遍了美
國物理學界。費米知道這件事後,他立刻明白了,他的小組用中子轟擊鈾時發生的正是裂變
。
物理學家們進一步推想,當鈾原子裂成兩半時,它們是否能釋放出一些中子?如果一個鈾原
子裂變時能釋放出兩個中子,這兩個中子擊中另外兩個鈾原子,使它們分裂,並同時各發射
出兩個中子,這樣,我們就會得到4個中子,它們再去分裂另外4個鈾原子,使鈾的裂變自發
地持續下去。這種方式被稱作“鏈式反應”。
如果存在“鏈式反應”,就會有大量鈾原子在瞬間發生分裂。由於每一個原子分裂時,都會
釋放出巨大的能量,那麼在鏈式反應中,大量原子發生分裂,釋放出的總能量就難以想象了
。
費米試驗載入史冊
1938年12月,費米等人經過了連續4晝夜的原子分裂試驗,證明了鏈式反應的可能性。費
米指出:鈾原子核裂變的過程中會有中子放射出來,並繼續使未裂變的鈾核分裂,如此反應
去,直到鈾元素全部分裂為止,反應過程中會釋放出巨大的能量。由於兩次裂變之間的時間
極短,所以巨大的能量是在瞬間釋放出來的。其形成的爆炸力從理論上計算,將是同質量TN
T炸藥的2000萬倍。
經過這次試驗後,科學家們已經證明了研製原子彈的可能性,於是,以費米、西拉德、特勒
為首的科學家開始在各地尋求支持。