第60章 推動人類核能利用(1 / 2)

第五十八章推動人類核能利用

氫彈的發明

1952年11月1日,美國試爆成功世界上第一枚氫彈。這一瞬間,震驚了整個世界,標誌著人

類掌握核能的時代已經到來。

構思氫彈聚變困難

氫彈,是利用氫原子核聚變反應所放出的巨大能量,起殺傷和破壞作用的爆炸性武器。人們

在很早就有了關於氫彈的構思。

20世紀20年代末。奧地利人豪特曼斯和英國人阿特金遜認識到,太陽的強烈輻射是因為它

上麵的聚變反應提供了巨大的能量。所謂聚變反應,就是兩個輕的原子核在高溫作用下聚合

,形成重核並放出能量。由於這種聚變反應是在高溫條件下進行的,又被稱為熱核反應。19

37年,德國物理學家貝特提出,太陽上的熱核反應是氫聚合成氦。

在地球上能夠產生聚變反應的輕原子核有好多種,其中最主要的是氫的同位素氘(重氫)和氚

(超重氫)的原子核。

氘在自然界含量豐富,它以重水的形式存在於海洋中,通過電解重水,即可獲得氘。每1 00

0噸

海水中含有2千克重水,所以核聚變的應用材料豐富。氚在自然界中不單獨存在,需要花費

巨大的能量才能製得,而且氚又很不穩定,不能長期貯存。

聚變反應能釋放出來的能量大得嚇人,甚至要大大超過原子核裂變反應的能量。有人計算過

,燃燒1千克煤大約可以推動火車行走8米;如果1千克鈾235發生裂變,所釋放的能量能推動

火車行走4萬千米,可繞地球一圈;而如果用1千克氘和氚發生聚變,釋放的能量則可以使火

車行走38萬千米,能從地球一直開到月球。

1942年,美國人利用核裂變反應研製原子彈的時候,很自然地就想到了氫彈,它利用的是核

聚變反應,其威力一定比原子彈更大。

雖然氫彈的構思幾乎與原子彈同時產生,但實現輕核聚變的條件要比實現重核裂變困難得多

要使兩個輕的原子核結合在一起形成一個較重的原子核,隻有將輕核材料的溫度升得足夠高

使其中的原子核達到極高的運動速度時,相互撞擊才會聚在一起。要使氘和氚發生聚變反應

,需要的溫度至少在4萬攝氏度以上,即相當於太陽內部的溫度。在這樣高的溫度下,氘和

氚以每秒幾百千米的速度互相碰撞發生聚變反應。地球上哪裏去找這樣的高溫呢?

“麥克”問世威力無比

1942年,特勒提出了利用原子彈爆炸產生的極高溫度引發聚變反應的獨特見解,得到貝特的

讚同,貝特算了一下:假如能成功地將一顆原子彈作為“點火雷管”引起氘的聚變反應,那

麼至少可以釋放出5倍於鈾原子裂變的能量。

1949年8月29日淩晨4時,蘇聯的第一顆原子彈“南瓜”在哈薩克大草原的塞米巴拉金斯基地

試爆成功。

美國人獲知這消息後的第一個反應就是:要在核武器第二回合的競爭中再次搶先起跑,加

緊研製新的核武器,以重新取得核優勢地位。美國人要研製的新核武器是氫彈。

1950年1月,美國總統杜魯門正式簽發了加速製造氫彈的命令,在美國西部的利弗莫爾小城

建立起了原子能委員會的熱核實驗室,參加過原子彈研製的特勒被任命為實驗室主任。

1952年,由特勒領導的熱核實驗室製得了第一顆氫彈“麥克”,特勒亦被稱為“氫彈之父

”。

“麥克”由3種炸彈組合而成。外麵是氫彈,裝的是熱核炸藥液態氘和氚;裏麵是原子彈,

裝的是核炸藥鈾235;還有一顆普通炸彈用以引發原子彈爆炸。原子彈爆炸產生的上千萬度

超高溫,使氘、氚發生聚變反應,釋放出巨大的核聚變能。

1952年11月1日清晨5時55分,美國在太平洋馬紹爾群島附近的艾路基拉伯小島上進行了第一

次氫彈試驗。剛出世的氫彈“麥克”有65噸,體積超過一輛大卡車。

這次爆炸的結果,在海底形成了一個直徑約2 000米、深約50米的火山口。爆炸時火焰的圓

頂直徑大約為65千米。當火球剛剛消失,巨大的蘑菇狀煙雲衝向天空的時候,在遠處飛機

觀察的科學家發現艾路基拉伯島消失了。

爆炸釋放出了相當於1 300萬噸TNT爆炸的能量,這一數字是投在廣島的那顆原子彈能量的近