世界第一颗原子弹的诞生过程
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世界第一颗原子弹的诞生过程
“双重生父”的玻尔
如果一定要给原子弹找出一位教父的话,玻尔毫无疑问是最合适的人选。
1913年,玻尔提出了著名的原子理论,对原子结构模型的研究为他赢得了1922年的诺贝尔物理奖。
玻尔不仅从科学的角度为原子弹的诞生提供了最基础的理论,也从精神上照管这个核物理的婴儿:在原子弹尚未试验之前,玻尔就指出,如果原子能掌握在世界上爱好和平的人民手中,这种能量就会保障世界的持久和平;如果它被滥用,就会导致文明的毁灭。
战后他获得了美国首届和平利用原子能奖。
1943年,知道研究所再也保不住了的玻尔终于出走了,然后他去了美国。
这时候研制原子弹的曼哈顿工程已经开始了一年多,尽管罗斯福总统在1939年10月就说过,“对此事要加紧办理”,但真正的大额拨款决议直到1941年12月6日才通过。
美国的理论物理学家费曼这时候也在曼哈顿工程区,他俏皮地说:“这里本来有许多大腕,玻尔来到洛斯-阿拉莫斯后,所有的人都成小人物了。
”
与德国的竞争
1942年秋天,格罗夫斯和奥本海默在火车上第一次
见面,格罗夫斯此时已经晋升为准将,而奥本海默经过康普顿的推荐,成为一个美国历史上最大实验室的主任。
在1945年后,他们一个被称为“原子弹将军”,一个被称为“原子弹之父”。
在奥本海默的提议下,位于新墨西哥州的洛斯-阿拉莫斯成为建造新实验室的地点。
1943年,奥本海默整整40岁,虽然已经颇有名气,但和玻尔或者康普顿这样的前辈相比,还是差了一大截,但奥本海默用他的文学素养和口才弥补了这一不足。
曼哈顿计划罗织了当时在美国最好的一批核物理学家,洛斯-阿拉莫斯实验室的雇员很快超过1万人。
在同时期的德国,原子弹计划由于希特勒的自信已经胎死腹中。
1942年6月,海森堡向德国供应部长报告说,从理论上来说,从反应堆内部获得爆炸物质是完全可能的。
但德国在占领了大半个欧洲后,希特勒相信他的闪电战可以征服世界,因此对于一切在6个月内拿不出成果的研究不感兴趣。
然而,美国人相信德国人已经开始了原子弹计划,这使美国感到他们必须加快速度。
曼哈顿工程迅速膨胀到一个投入达20亿美元,雇员超过15万的人大工程,许多项目仅仅在理论上证明可行就匆匆上马。
格罗夫斯回忆说,当时他曾和人开玩笑说,应该在国会山旁边买房子,以预备项目失败后在那里随时准备迎接国会的质询。
没有什么力量能使它停下来,德国投降后,洛斯-阿拉莫斯的工作节奏反而加快了。
1945年春天,马歇尔将军指示格罗夫斯确定原子弹的投掷目标。
目标不再是德国,而是日本。
惊天动地的降生
1945年7月16日凌晨5时30分,世界上第一颗原子弹在美国新墨西哥州的沙漠地区爆炸成功,爆炸把方圆800米内的沙粒烧成翠绿的玻璃。
无数的作品以史诗般的语言记载了这一刻。
在场的研究者估计出爆炸所产生的冲击相当于两万吨TNT炸药。
此前没有一个科学家估计到它的威力。
最初,科学家们订购了一个很大的钢罐,准备在钢罐内进行爆炸,以回收大部分贵重金属,同时防止爆炸物扩散引起污染。
但临到试验时,这个厚度在6到14英寸之间的罐子被放弃了,因为核爆的威力即便低于某些人所估计的250吨炸药的威力,也是钢罐所不能承受的。
试爆后,人们发现爆炸中心的温度达到了1亿华氏度,相当于太阳表面的一万倍,如果那个钢罐还摆在那里,它会被瞬间气化。
早在一年前,格罗夫斯和奥本海默等人就商议决定,第一颗试爆的原子弹应当是内爆式原子弹(他们称它为“胖子”),以检测它复杂的内爆系统。
在内爆式原子弹的内部是两个半圆球体,当球面合在一起,两个半球的铀重合在一起,
就达到了发生链式反应的临界质量。
在球体的外面是烈性炸药,在引爆原子弹时,先引爆外面的炸药,然后由炸药产生高温高压,刺激内部的球状钚。
采用这种方法的原因是原料不够,但后来却成为一种普遍使用的方法:在试验氢弹的时候,就先用炸药点燃了一颗原子弹,然后再用原子弹点燃氢弹。
那个想出了原子弹自分裂方式的弗利士计算出了这个临界点,实现这一过程的不是自动机械,而是靠手工完成,试验因此充满危险,弗利士差一点因此死在洛斯-阿拉莫斯。
爆炸的结果很快送给总统,在波茨坦会议上,丘吉尔意识到杜鲁门突然变得更强硬了,在会上以更坚决地语气告诉俄国人,某些要求是不可能得到的。
到了7月22日他才知道谜底,然后他和杜鲁门协商,决定告诉斯大林。
库尔恰托夫是苏联核计划的负责人。
在间谍机关的帮助下,斯大林在7月20日或21日就获悉这个消息。
回到莫斯科后,斯大林召开核紧急会议,曾经为诸多科学家所预测的核竞争开始了。
“小男孩”发威
1945年7月25日,杜鲁门作出了一项重要的决定,如果日本拒绝接受波茨坦公告,就对日本使用原子弹。
美军最初的投掷目标达17个城市之多,格罗夫斯亲自
负责挑选投弹目标,广岛最终被定为首选,广岛是重要的军事要塞。
1945年8月5日早晨,有征兆表明,第二天将是个好天气。
下午,提尼安岛,原子弹“小男孩”被水压梯举起安装到位。
这颗炸弹的外壳由黑钢片制成,重达4400公斤,像“一个延伸长的鳍状垃圾桶”。
“小男孩”被配备好雷达、计时器和气压计,然后被安装到轰炸机上,用链条固定。
6日零时,最终指示下达。
执行任务的“恩诺拉·盖伊”号共有20名包括地勤在内的机组人员。
驾驶员是蒂伯茨上校,投弹手是费雷比少校,军械师是帕桑斯海军上校,电子技术军官是杰普逊海军上尉。
庞大的轰炸机为银色,机翼长43米,机身上的名字闪闪夺目——EnolaGay,是以蒂伯茨上校的母亲命名的。
蒂伯茨提醒机组人员要使用护目镜。
据天气预报称,广岛黎明有风,天气晴朗。
由于要在凌晨2时45分出发,他们没睡好。
2时27分,引擎发动,飞机负重6800公斤,有点超重,但它顺利通过了两英里长的跑道。
在塞班岛上空,帕桑斯和杰普逊爬进舱内完成炸弹的组装。
上午8时50分,他们进入日本领空,高度为9500米,离广岛已经很近了。
广岛居民看到了两架飞机,但不以为意,街上有人在照
常行走。
广岛时间上午8时15分,由定时器和气压计扣动扳机,原子弹爆炸了。
在起飞之前,飞行员曾询问一位科学家,如何才能最快地离开投弹点,得到的答案是最大可能地急转弯,沿切线飞离目标。
所以当原子弹在广岛上空1000米爆炸时,轰炸机已飞到11英里以外,但它如同被高射炮击中一般摇晃并吱吱嘎嘎作响。
蒂伯茨回忆说:“广岛原子弹没有形成蘑菇云。
它形成的东西,我们称之为一条细绳。
它往上冲,漆黑漆黑的,有光亮和颜色,里面有白光和灰色,顶部就像折起来的圣诞树。
”另一名飞行员将场景比作“燃烧黑色石油的锅”。
爆炸过后是死一般的寂静。
接下来,地狱般的景象惨不忍睹:气温高达2980℃,爆炸附近的受害者瞬间蒸发,昏迷中的幸存者像梦游一样行走,他们被撕破的皮像破布一样在肉上垂着。
木屋、公园、树在猛烈的爆炸中熊熊燃烧。
河里漂浮着烧焦了的尸体。
一刹那间,广岛这座城市不复存在了。
不该发生的毁灭
1945年8月7日,日军总参谋部副部长河边接到一份让他不理解的情报:“广岛市在一刹那间被一颗炸弹全部毁灭了。
”他请来了日本著名的原子科学家西名吉尾,他曾经是玻尔的学生。
西名刚进门,河边就问他:“你能不能在6个月
内造出一颗原子弹来,如果情况允许,我们可以坚持这段时间。
”西名告诉他,这是做不到的,因为日本没有铀,也缺乏其他的必要条件。
8月7日下午,西名由军方派往广岛去查看那里的毁坏情况,在东京街头,发生了一件让他记忆深刻的事情:天上出现了一架B-29轰炸机,由于军方保密,市民们对这架看似掉队的飞机毫不在意,而西名和他的学生赶紧跑去找防空洞,羞愧和懊恼折磨着他的心灵。
远在英国的被囚禁在“金笼子”里的8名德国原子弹研究的核心人物,在8月6日晚也知道了这个惊人的消息,他们先是认为不可能,然后就原子弹的物理问题进行了激烈的辩论,试图搞懂那些他们还尚未得知的技术问题。
在这群人里面,最难受的当属奥托·哈恩,当一位看守他的军官把这个消息告诉他时,他震惊于惊人的死亡人数,然后抑郁地一言不发。
8月9日,美军又在长崎投下一颗原子弹,长崎是日本最大船舶制造和修配中心之一。
长崎遭原子弹轰炸给了日本一个印象,即美国还有更多的原子弹要使用。
1945年8月11日,美国电台广播说:“日本政府提出无条件投降。
”。