数理化通俗演义:第80章 苦干三年两颗核弹制成功 悔恨万分一纸建议致惨祸(1)

第80章 苦干三年两颗核弹制成功 悔恨万分一纸建议致惨祸

——原子弹的爆炸(1)

上回说到费米领导的原子反应堆顺利实现了链式反应，在场的格罗夫斯将军立即要科学家们投入下一个计划。——这下一个计划就是制造原子弹。

各位读者容我在这里先将原子弹原理与结构简单交代几笔。

其实，就原理来说它和反应堆没有多少区别，只不过反应的速度不同。那反应堆专门有镉棒吸收中子，惟恐这个不听话的中子乱冲乱撞，使铀燃料骤然爆炸，这叫可控链式反应；而原子弹正相反，惟恐铀燃料裂变太慢，不能爆炸，所以并不要镉棒之类的东西来吸收中子，让它去冲，去撞，越快越好，这叫不加控制的链式反应。

为了实现快速裂变，原子弹里只能用铀235同位素，它很容易捕获中子。同时，炸药外面又有一道中子反射层，裂变产生的自由中子无法逃出去，就一个变三，三个变九，成倍增长。每一个核裂变所需的时间还不到一亿分之一秒，整个原子弹的爆炸也就只有几百万分之一秒。就在这瞬间，原子弹放出极强的光辐射、冲击波、中子流和射线辐射及放射性污染碎片。这些东西都可以杀人或摧毁建筑物。那平时被禁锢在原子核里的能量突然间被释放出来，如黄河决堤，如兽笼大开，不可抗拒的灾难便突然而至。

这些洪水猛兽在它未被放出来以前是怎样压缩在一个小天地里的呢？原子弹的结构说来也简单。它里面装着两块铀235或钚239原子炸药，另外还有一些普通炸药作为引爆之用。外面裹了一层中子反射层，再裹一层弹壳，这就是一颗足以毁灭一个中等城市的原子弹了。

我们回头再说那位格罗夫斯将军，此人本是美军工程兵负责人，身材魁梧，办事干练。他被授权组织曼哈顿工程，试制原子武器。那天反应堆试验一成功，他就立即将康普顿教授请去说：“教授先生，您知道国家现在最需要的是什么？

是打赢这场战争。所以现在要立即让那个反应堆变成一个原子弹。时间，最多3年。”

“将军，您不是开玩笑吧。虽然对原子弹的构造、原理我们都有把握，可是原料奇缺，铀和钚到哪里去找？就算找到一点儿铀，其中铀238和铀235的比例是140∶1，而铀238是不能产生链式反应的。只说将铀235提纯出来就要多大的工程啊。”

格罗夫斯神秘地一笑说：“工程的事，我这个工程兵头子自会考虑，现在要和您商量的是人，要挑选一批科学家把他们送到那里去。”

康普顿当然知道这个“那里”的含意。便再不说什么了。

难怪格罗夫斯胸有成竹，原来他早做了工程上的准备，在远离大城市的地方买了三块人迹罕至的土地，转眼之间就建起三座城市。不过这城市在美国地图上却找不见，它的居民对外只有一个邮政代号。第一座城市在橡树岭，它是专门分离铀235的。根据铀235和铀238之间这么微小的一点重量差，科学家想了两个办法，一是将金属铀汽化，它们扩散时轻的快重的慢，自然就会分开；二是让汽化的金属铀通过强磁场，它们会出现不同的偏转，也可分开，但是只前一种办法他们就建造了几千英里长的管道，所耗的电相当于一座纽约市的用电；而后一种办法所用的电磁铁就有一个中等舰船那样大。磁铁外面要绕线圈，战争期间铜太缺了，导线就用银子做，竟用了15000吨白银。只此一斑就知美国政府为了这颗原子弹花了多少血本。第二个秘密城市是专门用来生产钚的。铀238虽不能裂变，但是它吸收一个中子后就变成铀239，铀239是放射性的，它很快放出一个负电荷的粒子，本身就多了一个正电荷，于是原子序数由92变成了93。各位读者，前面我们说费米他们认为自己曾发现了93号元素，原来正是这个道理。因为在铀裂变过程中是会有少量93号元素出现的，现在我们叫它为“镎”。镎衰变得很快，变成94号元素钚，钚像铀235一样可以裂变，是制原子弹的好材料。这第二个城市就是专来实现这个转变的。它在华盛顿州的西部，沿哥伦比亚河畔竟占地1000平方英里，有专用铁路350英里，有人口6万。但是这样一座城市悄悄的就像不存在一样。保密成了这里居民的一个共同的性格。食堂里挂着“先想好了再开口”、“勿谈工作”等标语，所以几千人的食堂除了嚼食物的声音，竟没有人说一句话。

这第三座秘密城市就是格罗夫斯说的“那里”。它是原子弹的组装和实验地点。

1942年11月，在新墨西哥州西北部一座荒凉的沙丘上站着两个人，一个高大魁梧的将军和一个文静的书生。他们极目察看着这一带的地形，山丘顶是一个平台，台地的西边伸来一条绿色曲线，那是吉美兹山脉，而东边突然降落，接着就是一片浩瀚无垠的沙漠。附近只有稀稀疏疏的几个居民点，台地上有几间破旧的石头房子。他们目光对视一下向石房子走去。房子前面有十几个孩子正在踢球，原来这是一所乡村学校。校长出来迎接他们，那位将军说：“对不起，校长先生，您恐怕要搬个地方，这座学校军队买下了！”这位将军就是格罗夫斯，而那位书生便是物理学家奥本海默，原子弹研制的负责人，现在的头衔是研究室主任。不久以费米为首的那一批科学家便在芝加哥失踪了。

1944年夏季的一天，费米的夫人突然接到一个电话，告诉她将有人送去三张火车票，她带上孩子到指定的站下车，有人会把她们接到一个叫Y基地的地方。

费米夫人到达的当天就领到一块白徽牌，就是说现在她也成了保密对象，她发现自己的丈夫身上佩着蓝牌，意味着绝密。当天晚上，他们举行了一个小小的家宴，费米领来的客人使她大吃一惊。有丹麦物理学家玻尔，有意大利物理学家、费米的老朋友赛格雷，有迈特纳的外甥、奥地利物理学家弗里施，有英国物理学家、中子的发现者查德威克。这么多不同国家的物理学家在这个神秘的地方相聚，大家都有一种说不出的心情，又喜，又悲，又急，又忧。喜的是阔别多年后老友相见；悲的是战乱骤起，他们背井离乡客居此地；急的是听说希特勒也在搞原子弹，在这场看不见对手的竞赛中不知他们能否领先；忧的是这件历史上从未有过的杀人武器制出来后不知会有什么后果。

作为主人，费米夫人向大家一一敬酒。由于灯火管制，窗帘遮得很严，大家小声谈话。赛格雷淡淡一笑说：“我现在为美国政府制造武器，可是从法律上说我是敌人，美、意两国正在交战，我是敌侨。”

费米夫人问：“您为什么不加入美国国籍呢？”

“您还不知道，我倒想申请，可是负责审批国籍的法官说美国根本就找不见我们这个地方。”大家都哈哈大笑了。

弗里施说：“战争已打了5年，我看快结束了，到时我们各人都可以回到自己的祖国，更用不着申请外国国籍了。”

费米说：“我们的原子弹马上就要成功了，希望它能加速这个胜利的到来。”

玻尔半天没有说话，他低头沉思着，已经秃顶的大脑袋在灯下特别醒目。他是在德国人占领哥本哈根后，由游击队救出，用渔船送到瑞典，转道英国，又乘飞机来到美国的。在这群科学家中他是最受尊敬的一个。这时他抬起头说了一句考虑很久的话：“要是战争结束了，德国人并没造成原子弹，那我们大家将是干了一件什么样的蠢事啊。”