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核武器的出現(xiàn)，是20世紀(jì)40年代前后科學(xué)技術(shù)重大發(fā)展的結(jié)果。1939年初，德國(guó)化學(xué)家O.哈恩和物理化學(xué)家F.斯特拉斯曼發(fā)表了鈾原子核裂變現(xiàn)象的論文。幾個(gè)星期內(nèi),許多國(guó)家的科學(xué)家驗(yàn)證了這一發(fā)現(xiàn),并進(jìn)一步提出有可能創(chuàng)造這種裂變反應(yīng)自持進(jìn)行的條件，從而開辟了利用這一新能源為人類創(chuàng)造財(cái)富的廣闊前景。但是，同歷史上許多科學(xué)技術(shù)新發(fā)現(xiàn)一樣，核能的開發(fā)也被首先用于軍事目的，即制造威力巨大的原子彈，其進(jìn)程受到當(dāng)時(shí)社會(huì)與政治條件的影響和制約。從1939年起，由于法西斯德國(guó)擴(kuò)大侵略戰(zhàn)爭(zhēng)，歐洲許多國(guó)家開展科研工作日益困難。 同年9月初，丹麥物理學(xué)家N.H.D.玻爾和他的合作者J.A.惠勒從理論上闡述了核裂變反應(yīng)過(guò)程，并指出能引起這一反應(yīng)的最好元素是同位素鈾235。 正當(dāng)這一有指導(dǎo)意義的研究成果發(fā)表時(shí)，英、法兩國(guó)向德國(guó)宣戰(zhàn)。1940年夏,德軍占領(lǐng)法國(guó)。法國(guó)物理學(xué)家J.-F.約里奧-居里領(lǐng)導(dǎo)的一部分科學(xué)家被迫移居國(guó)外。英國(guó)曾制訂計(jì)劃進(jìn)行這一領(lǐng)域的研究，但由于戰(zhàn)爭(zhēng)影響，人力物力短缺，后來(lái)也只能采取與美國(guó)合作的辦法，派出以物理學(xué)家J.查德威克為首的科學(xué)家小組，赴美國(guó)參加由理論物理學(xué)家J.R.奧本海默領(lǐng)導(dǎo)的原子彈研制工作。 +SI3(zS+
在美國(guó)，從歐洲遷來(lái)的匈牙利物理學(xué)家齊拉德·萊奧首先考慮到，一旦法西斯德國(guó)掌握原子彈技術(shù)可能帶來(lái)嚴(yán)重后果。經(jīng)他和另幾位從歐洲移居美國(guó)的科學(xué)家奔走推動(dòng),于1939年8月由物理學(xué)家A.愛(ài)因斯坦寫信給美國(guó)第32屆總統(tǒng)F.D.羅斯福，建議研制原子彈，才引起美國(guó)政府的注意。但開始只撥給經(jīng)費(fèi)6000美元，直到1941年12月日本襲擊珍珠港后,才擴(kuò)大規(guī)模，到1942年8月發(fā)展成代號(hào)為“曼哈頓工程區(qū)”的龐大計(jì)劃，直接動(dòng)用的人力約60萬(wàn)人，投資20多億美元。到第二次世界大戰(zhàn)即將結(jié)束時(shí)制成 3顆原子彈，使美國(guó)成為第一個(gè)擁有原子彈的國(guó)家。制造原子彈，既要解決武器研制中的一系列科學(xué)技術(shù)問(wèn)題，還要能生產(chǎn)出必需的核裝料鈾235、钚239。天然鈾中同位素鈾235的豐度僅0.72％,按原子彈設(shè)計(jì)要求必須提高到90％以上。當(dāng)時(shí)美國(guó)經(jīng)過(guò)多種途徑探索研究與比較后，采取了電磁分離、氣體擴(kuò)散和熱擴(kuò)散三種方法生產(chǎn)這種高濃鈾。供一顆“槍法”原子彈用的幾十千克高濃鈾，是靠電磁分離法生產(chǎn)的。建設(shè)電磁分離工廠的費(fèi)用約3億美元(磁鐵的導(dǎo)電線圈是用從國(guó)庫(kù)借來(lái)的白銀制造的，其價(jià)值尚未計(jì)入)。钚239要在反應(yīng)堆內(nèi)用中子輻照鈾238的方法制取。 供兩顆“內(nèi)爆法”原子彈用的幾十千克钚239，是用3座石墨慢化、水冷卻型天然鈾反應(yīng)堆及與之配套的化學(xué)分離工廠生產(chǎn)的。以上事例可以說(shuō)明當(dāng)時(shí)的工程規(guī)模。由于美國(guó)的工業(yè)技術(shù)設(shè)施與建設(shè)未受到戰(zhàn)爭(zhēng)的直接威脅，又掌握了必需的資源，集中了一批國(guó)內(nèi)外的科技人才，使它能夠較快地實(shí)現(xiàn)原子彈研制計(jì)劃。 n >fD`{g
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德國(guó)的科學(xué)技術(shù)，當(dāng)時(shí)本處于領(lǐng)先地位。1942年以前，德國(guó)在核技術(shù)領(lǐng)域的水平與美、英大致相當(dāng)，但后來(lái)落伍了。美國(guó)的第一座試驗(yàn)性石墨反應(yīng)堆，在物理學(xué)家E.費(fèi)密領(lǐng)導(dǎo)下，1942年12月建成并達(dá)到臨界；而德國(guó)采用的是重水反應(yīng)堆,生產(chǎn)钚239，到1945年初才建成一座不大的次臨界裝置。為生產(chǎn)高濃鈾，德國(guó)曾著重于高速離心機(jī)的研制,由于空襲和電力、物資缺乏等原因,進(jìn)展很緩慢。其次,A.希特勒迫害科學(xué)家,以及有的科學(xué)家持不合作態(tài)度，是這方面工作進(jìn)展不快的另一原因。更主要的是，德國(guó)法西斯頭目過(guò)分自信，認(rèn)為戰(zhàn)爭(zhēng)可以很快結(jié)束,不需要花氣力去研制尚無(wú)必成把握的原子彈,先是不予支持，后來(lái)再抓已困難重重，研制工作終于失敗。 7Ud~Th:F
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