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              核武器的研發歷史

              2016/11/2 14:16:36

              核武器的出現,是20世紀40年代前后科學技術重大發展的結果。1939年初,德國化學家O.哈恩和物理化學家F.斯特拉斯曼發表了鈾原子核裂變現象的論文。幾個星期內,許多國家的科學家驗證了這一發現,并進一步提出有可能創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造財富的廣闊前景。但是,同歷史上許多科學技術新發現一樣,核能的開發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表時,英、法兩國向德國宣戰。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。

              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。但開始只撥給經費6000美元,直到1941年12月日本襲擊珍珠港后,才擴大規模,到1942年8月發展成代號為“曼哈頓工程區”的龐大計劃,直接動用的人力約60萬人,投資20多億美元。到第二次世界大戰即將結束時制成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要在反應堆內用中子輻照鈾238的方法制取。供兩顆“內爆法”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的。以上事例可以說明當時的工程規模。由于美國的工業技術設施與建設未受到戰爭的直接威脅,又掌握了必需的資源,集中了一批西方國家最好的科技人才,使它能夠較快地實現原子彈研制計劃。

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