自牛顿以来的科学家--近现代科学-第68部分
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只要几公斤的铀就可以实现核爆炸，而苏联人却只能进行理论研究，连原子弹反应堆也未建造。后来，由于苏德战争爆发，其原子弹的研究制造基本处于停滞状态。1942年，苏联人得知了美国人原子弹的研制计划，斯大林再次亲自召开会议，决定全力以赴研制原子弹。1943年 9月，苏联第一个核爆炸装置研制出来了，并完成了试爆前的各项准备工作。苏联“铀原子研究委员会”决定 9月10日在一个荒无人烟的湖心岛上，进行人类历史上的第一次核爆炸试验。
日本也认为要想成为一个世界强国，就应该在原子弹领域有所作为，特别是日本有核物理方面在世界上也颇有名气的几位专家，如东京理化所主任二阶义男，大阪大学教授菊池正士和荒胜文策等人，尤其是荒胜文策教授，1934年曾进行过人工轰击原子的实验并获得了成功。1940年，日本军方得知苏联和美国等国正在进行威力巨大的原子弹的研制，立即引起密切注意，并决心着手进行研制。1941年 5月，日本陆军航空兵科技所所长安田竹生将军正式接到研制原子弹的命令。安田竹生遂命令二阶义男主持代号为“二号研究”的项目，研究制造铀弹的可行性。第二年，日本海军部也对原子弹的研制发生了兴趣，于 7月在东京召开了“核物理成就利用委员会”第一次会议，讨论了原子能用于军事的可能性和日本能否在战争中制造出原子弹。于是，海军部将这一任务交给了京都大学的荒胜文策教授。这样，日本就同时有两个机构在进行原子弹的研制工作。日本研制原子弹最大的困难是没有铀原料，他们向德国求援得到的铀矿也未能运回日本；在中国东北采到了贫铀矿不具备提纯的可能。再加上美军的空袭炸毁了日本研究小组的大部设备，使得日本已无力制造原子弹。
3、曼哈顿工程
1938年，哈恩成功地实现铀原子的核分裂，震动了全球科学界。匈牙利血统的美国物理学家西拉德（Szilard，1898…1964）1939年7月邀请了另外两名匈牙利血统的物理学家威格纳（E。P。Wigner；1902…1995）和特勒，一起拜访了物理学家爱因斯坦和罗斯福总统的私人顾问萨克斯，陈述了研制核武器对于战争进程可能带来的巨大影响作用。8月，爱因斯坦即写信给美国总统罗斯福，详细阐述了研制原子弹的重要性。萨克斯在白宫和罗斯福共进早餐的时候，还讲了一个历史故事，大意是拿破仑由于没有支持发明汽船的富尔顿，因此错过了用汽船装备法国海军打败美国的机会。罗斯福被萨克斯的论证所打动，决定支持研制原子弹的工作。1939年10月11日，美国总统罗斯福下令成立“铀顾问委会员”。1941年7月，英国政府派出科学家代表团到美国，并希望同美国合作研制开发原子弹。10月11日，美国总统罗斯福也写信给英国首相丘吉尔建议两国科学家合作研制原子弹。
1942年初，美国科学家虽然对原子弹的机制、应该努力的方向、甚至费用和时间都有了大致的构想，但核研究的庞大工程已经超过了科学研究机构的能力。当时美国经济已经转向战争，没有一家工业公司能在短期内完成有关生产设施的建设。美国核研究的负责人之一布什认为，只有给军队以最高优先权，才能在战争结束前生产出核原料来。1942年3月9日，他在给罗斯福总统的报告中，强调了原子弹的光明前景，提出把全部的研制和生产管理移交给军队。6月17日，布什给罗斯福准备了一份将核计划全部交给军队领导执行的详细报告。罗斯福立即批复了布什的报告。在参谋长联席会议主席马歇尔的支持下，美国军方同意按原Ｓ…１委员会（负责铀研究的一个机构）的建议，开始建设４种分别采用不同方法的铀同位素分离工厂和其他的研制、生产基地。
军队把整个计划取名为“代用材料发展实验室”，指派美国军事工程部的马歇尔上校负责全部行动。由于马歇尔上校循规蹈矩，与科学顾问们又合不来，使研究计划优先权的升级和气体分离工厂地址的选择拖延了两个月。9月，政府战时办公室和军队高层领导决定，领导修建美国国防部大楼——五角大楼的格罗夫斯上校接替马歇尔上校。格罗夫斯在赴任之前，被提升为准将。
格罗夫斯在上任后不到48小时内就成功地把计划的优先权升为最高级，并选定田纳西州的橡树岭作为铀同位素分离工厂基地。因为马歇尔上校的总办公室最初将设在纽约城，他们决定把新管区的名称命名为“曼哈顿”。于是，“曼哈顿工程区（或简称为曼工区）”就这样诞生了。美国整个核研究计划不久后取名为“曼哈顿计划”。
曼哈顿计划的最终目标是赶在战争以前造出原子弹。虽然在这个计划以前，Ｓ…１执行委员会就肯定了它的可行性，但要实现这一新的爆炸，还有大量的理论和工程技术问题需要解决。在劳伦斯、康普顿等人的推荐下，格罗夫斯邀请奥本海默负责这一工作。为了使原子弹研制计划能够顺利完成，根据奥本海默的建议，军事当局决定建立一个新的快中子反应和原子弹结构研究基地，这就是后来闻名于世的洛斯阿拉莫斯实验室。奥本海默凭着他的才能与智慧，以及他对于原子弹的深刻洞察力，被任命为洛斯阿拉莫斯实验室主任。正是由于这样一个至关重要的任命，才使他在日后赢得了美国“原子弹之父”的称号。
奥本海默开始时对困难估计不足，认为只要６名物理学家和100多名工程技术人员就足够了。但实验室到1945年时，发展到拥有2000多名文职研究人员和3000多名军事人员，其中包括1000多名科学家。鉴于大多数科学家都反对实验室的军事化，格罗夫斯同意加州大学成为洛斯阿拉莫斯名义上的管理单位和合同保证单位，基地的军队负责实验室建设、后勤供应和安全保障。
在“曼哈顿工程区”工作的15万人当中，只有12个人知道全盘的计划。其实，全体人员中很少有人知道他们是在从事制造原子弹的工作。例如，洛斯阿拉莫斯计算中心长时期内进行复杂的计算，但大部分工作人员不了解这些工作的实际意义。由于他们不知道工作目的，所以也就不可能使他们对工作发生真正的兴趣。后来，一个年轻的理论物理学家费因曼，想方设法得到允许，向洛斯阿拉莫斯的工作人员说明了他们是在做什么样的工作。此后，这里的工作达到了高潮，并且有许多工作人员自愿留下来加班加点。
经过全体人员的艰苦努力，原子弹的许多技术与工程问题得到解决。1945年7月15日凌晨5点30分，世界上第一颗原子弹试验成功。8月6日和9日，美国分别在日本的广岛和长崎投下了原子弹。随着苏联军队出兵我国东北，日本天皇于14日宣布无条件投降，第二次世界大战结束了。
曼哈顿计划不仅造出了原子弹，也留下了14亿美元的财产，包括一个具有9000人的洛斯阿拉莫斯核武器实验室；一个具有36000人、价值９亿美元的橡树岭铀材料生产工厂和附带的一个实验室；一个具有17000人、价值３亿多美元的汉福特钚材料生产工厂，以及分布在伯克利和芝加哥等地的实验室。
1946年7月，在原子弹研制成功一周年之际，美国参、众两院经过激烈的争论，通过了一项由参议员麦克马洪提出的议案。杜鲁门于8月1日签署命令，提案开始正式生效，这就是《1946年原子能法令》。它标志着美国战时核计划的结束和新的过渡时期的开始，也成为和平时斯整个美国原子能发展的指导纲领。
《1946年原子能法令》正式生效后，格罗夫斯领导的曼哈顿工程在国会和政府的同意下，继续支撑着整个核计划。当美国新的原子能委员会组成后，杜鲁门决定在1946年的最后一天晚上12点，将原曼哈顿工程的全部财产和权力移交给原子能委员会，从而正式开始了一个新的过渡时期。
原子能委员会设有四个部：研究部，它控制一切与原子能有关的研究；生产部，它拥有并控制一切生产裂变材料和原子能的设施，组织核裂变材料的生产；工程部，它指导一切与原子能发展有关的计划和工程；军事应用部，它处理与军备有关的原子能事项。 原子能委员会总部也从橡树岭迁到了华盛顿。
后来，美国政府决定建立国家实验室，其中最着名的有芝加哥附近的阿贡国家实验室和纽约长岛的布鲁克海文国家实验室。这两个实验室为高能物理的发展做出了贡献。特别是丁肇中教授，就是于1974年利用布鲁克海文实验室的加速器ＡＧＳ发现Ｊ粒子的，并因此获得诺贝尔物理学奖。
4、曼哈顿工程中的几位科学家
曼哈顿工程中集中了大量的物理学家、化学家、工程师、军人和当地的居民。其中，有几位科学家在发起、实施曼哈顿计划中起到了决定性的作用。
西拉德与爱因斯坦： 1933年4月，希特勒政府通过了第一个反对犹太人的法律，大批非雅利安科学家被迫离开了岗位，100多位物理学家逃离德国。西拉德是其中之一，到了英国。正是在英国他觉得链式反应是可能的。1935年，他们研究了发现了放射性物质铍的中子逸出产生γ射线的现象。1938年，西拉德到美国，知道了核裂变的发现。由于对美国不了解，他请求爱因斯坦帮忙。他们一起给罗斯福总统写信请求研究经费以便研究裂变。1942年西拉德和费米在芝加哥大学取得了控制式链式反应器的进展。曼哈顿工程很快就开始了。西拉德成了抗议原子弹的主要力量。爱因斯坦没有真正参加曼哈顿工程，但他是启动曼哈顿工程的责任者之一和后来最强烈的抗议者之一。
西伯格：在曼哈顿工程中，西伯格（G。T。Seaberg；1912…）领导钚生产技术的小组研究。他被称为钚之父。钚是在1941年2月23—24日在加州大学发现的，而可见量的钚是1942年8月20日芝加哥大学的冶金实验室第一次被分离出来的。曼哈顿工程中第一颗原子弹就是以钚为动力的试验弹，被投放到长崎的第三颗原子弹“胖子”也是一颗钚弹。1951年他和麦克米伦（E。M。McMillan；1907…1991）因发现并研究钚等超铀元素而共获诺贝尔化学奖。1961年，他被任命为美国原子能委员会主席。
费因曼：出生于纽约的费因曼是一个出色的物理学家和数学家，他有加速微积分的运算的天然才能。在24岁时参加曼哈顿工程，在他的指导老师贝特领导的小组工作，其任务是计算原子弹爆炸需要的裂变材料的数量。他的一个引人注目的才能是不用计算器就能快速解答方程式。他和贝特一起发现了解决一个三次方程的捷径，大大加快了运算速度。有趣的是，因为费因曼独特直觉才能，他还被美国航天航空局邀请参加1985年挑战者号宇宙飞船失事的调查，得出了令航空航天局和世界都震惊的结论：一个O型橡胶圈的老化。
费米：费米1934年用中子轰击原子核产生人工放射现象，开始中子物理学研究。被誉为“中子物理学之父”。由于他在中子轰击方面尤其是用热中于轰击方面的成……1938年荣获诺贝尔物理学奖。1939年任教于美国哥伦比亚大学。
