| 点燃核能的火把 |
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1942年11月,美国芝加哥大学校园里一片冷清。由于美国卷入了第二次世界大战,学生们回家的回家,参军的参军,校园失去了昔日欢乐喧闹的气氛,凛例的寒风扬起片片落叶,倍显凄凉。
可是,细心的人们却惊异地发现,在校园体育馆的室内网球场入口处,贴出了一张布告,禁止闲人出入。在门口还挂着一块牌子,上面写着“冶金技术研究所”。
原来,这里新来了一批不速之客,为首的是意大利物理学家思里科·费米,他曾经荣获1938年的诺贝尔物理学奖。此刻,费米带领一批物理学家,正在研制原子反应堆。
早在1939年1月,在国际理论物理学年会上,费米就已获悉德国的物理学家哈恩发现了铀核裂变现象。费米对此感到极其震惊,他想:铀核俘获一个中子后,会分裂成两个大致相等的部分。同时,如果铀核每次裂变放出一个以上中子,它们又将引起下一次裂变。如此循环下去,就有可能发生链式反应。想到这里,他随手掏出一张餐巾纸,立即在纸上计算出铀核分裂可能释放的令人难以置信的巨大能量。
物理学年会结束后,费米采用当时非常先进的回旋加速器,证实了链式反应不仅可能,而且速度快得惊人--前后两次反应的时间间隔只有五十万亿分之一秒。
“太棒了!一旦能够人为地控制铀核裂变的速率,使链式反应自动持续下去,那么,它将在极短的时间内释放出巨大的能量!人类将找到一种全新的能源!”费米为此兴奋不已。但是,怎样才能在实践中实现链式反应呢?
费米知道,促使铀核裂变并形成链式反应的关键在于中子。但在绝大多数情况下,中子释放速度太快,一下就不见了、因此很难被铀核“俘获”。
“必须找到一种减速剂,使中子被释放出来后运动速度减慢。这样,当中子慢悠悠地经过铀核附近时,就很容易被‘俘获’,从而导致下一次核裂变。”费米明确了研究的方向。
经过大量的实验,费米终于找到了理想的减速剂——纯石墨。
这时,在芝加哥大学的网球场内,费米正带着这批物理学家,建造世界上第一座原子反应堆。根据计划安排,反应堆的直径为7米,一层石墨一层铀,总共57层,整个反应堆高6米。乍一看,反应堆就像个扁球形的“炉灶”。
在这个“炉灶”里,还插着一根特制的镉棒。它能吸收中子,只要调节它的深入尺寸,就能够控制裂变反应速率。
1942年11月底,这个庞大而古怪的“炉灶”终于砌成了。12月2日,原子反应堆将试运转,大家都在紧张地为此做准备。
费米抬起手腕看了一下表,9时45分。他大声喊道:“大家注意,现在启动反应堆!”
此刻,所有在场的人的注意力都集中在“炉灶”上,等候费米的命令。
15分钟后,费米下令:“抽出控制棒!”
负责控制棒的那位物理学家,立刻把镉棒慢慢地向外抽出一些。人们屏住呼吸,只听得计数器的声响越来越快--铀核裂变开始了!
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