|
核武器的出現(xiàn)，是20世紀40年代前后科學技術重大發(fā)展的結(jié)果。1939年初，德國化學家O.哈恩和物理化學家F.斯特拉斯曼發(fā)表了鈾原子核裂變現(xiàn)象的論文。幾個星期內(nèi),許多國家的科學家驗證了這一發(fā)現(xiàn),并進一步提出有可能創(chuàng)造這種裂變反應自持進行的條件，從而開辟了利用這一新能源為人類創(chuàng)造財富的廣闊前景。但是，同歷史上許多科學技術新發(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，其進程受到當時社會與政治條件的影響和制約。從1939年起，由于法西斯德國擴大侵略戰(zhàn)爭，歐洲許多國家開展科研工作日益困難。 同年9月初，丹麥物理學家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過程，并指出能引起這一反應的最好元素是同位素鈾235。 正當這一有指導意義的研究成果發(fā)表時，英、法兩國向德國宣戰(zhàn)。1940年夏,德軍占領法國。法國物理學家J.-F.約里奧-居里領導的一部分科學家被迫移居國外。英國曾制訂計劃進行這一領域的研究，但由于戰(zhàn)爭影響，人力物力短缺，后來也只能采取與美國合作的辦法，派出以物理學家J.查德威克為首的科學家小組，赴美國參加由理論物理學家J.R.奧本海默領導的原子彈研制工作。 ;F\8 N }v
在美國，從歐洲遷來的匈牙利物理學家齊拉德·萊奧首先考慮到，一旦法西斯德國掌握原子彈技術可能帶來嚴重后果。經(jīng)他和另幾位從歐洲移居美國的科學家奔走推動,于1939年8月由物理學家A.愛因斯坦寫信給美國第32屆總統(tǒng)F.D.羅斯福，建議研制原子彈，才引起美國政府的注意。但開始只撥給經(jīng)費6000美元，直到1941年12月日本襲擊珍珠港后,才擴大規(guī)模，到1942年8月發(fā)展成代號為“曼哈頓工程區(qū)”的龐大計劃，直接動用的人力約60萬人，投資20多億美元。到第二次世界大戰(zhàn)即將結(jié)束時制成 3顆原子彈，使美國成為第一個擁有原子彈的國家。制造原子彈，既要解決武器研制中的一系列科學技術問題，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％,按原子彈設計要求必須提高到90％以上。當時美國經(jīng)過多種途徑探索研究與比較后，采取了電磁分離、氣體擴散和熱擴散三種方法生產(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。建設電磁分離工廠的費用約3億美元(磁鐵的導電線圈是用從國庫借來的白銀制造的，其價值尚未計入)。钚239要在反應堆內(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堆及與之配套的化學分離工廠生產(chǎn)的。以上事例可以說明當時的工程規(guī)模。由于美國的工業(yè)技術設施與建設未受到戰(zhàn)爭的直接威脅，又掌握了必需的資源，集中了一批國內(nèi)外的科技人才，使它能夠較快地實現(xiàn)原子彈研制計劃。 /uGRKy?X
德國的科學技術，當時本處于領先地位。1942年以前，德國在核技術領域的水平與美、英大致相當，但后來落伍了。美國的第一座試驗性石墨反應堆，在物理學家E.費密領導下，1942年12月建成并達到臨界；而德國采用的是重水反應堆,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，德國曾著重于高速離心機的研制,由于空襲和電力、物資缺乏等原因,進展很緩慢。其次,A.希特勒迫害科學家,以及有的科學家持不合作態(tài)度，是這方面工作進展不快的另一原因。更主要的是，德國法西斯頭目過分自信，認為戰(zhàn)爭可以很快結(jié)束,不需要花氣力去研制尚無必成把握的原子彈,先是不予支持，后來再抓已困難重重，研制工作終于失敗。 t
+H
|
