原子弹的威力1903―1999(3)

中子不带电荷，但几乎同原子核中的质子有相同的重量。他比α粒子更容易穿透紧密结合的原子。与α粒子不同的是，中子不是排斥原子核中的带正电的质子，这对原子弹及后来的核能发展起到了关键的作用。1年之后，即1933年，阿道夫·希特勒上台，成为德国总理。纳粹分子迅速以恢复专门的行政机构的法律名义采取反犹太人措施。这条禁令剥夺了“非亚利安人”在政府和国有科研单位中的职位，使一些很能干、有创造头脑的犹太科学家离开了德国。爱因斯坦在1896年放弃了德国国籍，立即被美国科研所聘请。他离开之后，匈牙利有名的数学家约翰·冯·诺依曼(1903—1957)和才华横溢的物理学家尤金·魏格纳（1902—1995）都前往美国。天才理论物理学家汉斯·贝特（1876—1946），另一位富有创造力的匈牙利人爱德华·泰勒（1908—2003）和奥托·弗里希（1904—1979）也加入了他们之列。利奥·西拉德（1898—1964）也是匈牙利人。他是一个精明有远见的理想主义者。受英国科幻小说家H·G·威尔斯作品的影响，他认为原子能是人类的救星。他乘火车逃往国外，到达伦敦，不久就提出了核反应堆的观点。他秘密地获得此项专利，他更多的是希望人们不要误用它，而不是为了他个人的利益。此外，还有很多其他人对核力量的发现做出了杰出贡献，但以上提到的这些人是科学家移民中的核心人物，他们对美国原子弹的发展起到了不可替代的重要作用。他们中很出色的三人同盟是西拉德、泰勒和魏格纳，被称为“匈牙利的阴谋家”。但纳粹德国在1939年一举吞并奥地利，占领了捷克斯洛伐克的部分领土，剩下的部分出动军队征服。后来又对波兰实行闪电战，导致了新的世界大战的爆发。希特勒并没有废除1933年实行的反犹太人禁令；仍有大批能干的德国科学家希望或被迫为纳粹分子研制核计划——并不止海森伯一人。在美国，不少科学家尤其是西拉德耐心地说服美国进行有重大军事意义的核研究。那时战争还只局限于欧洲。尽管美国同意了研究具有超能量的核武器可能会用于将来的军事战争，但并不急于研制。爱因斯坦被西拉德说服，他写了一封信，提出了研究计划，并由他的一个身为政治家的熟人呈交给美国总统富兰克林·罗斯福。美国领导人同意需要采取行动，并成立了一个调查委员会。但是因为委员会主席具有官僚作风，办事缓慢、低效率，缺乏科学的敏锐性，计划被耽误了。科学家们只得到极少量的拨款。此计划在政府机构之间互相推来推去，毫无进展，渐渐使它的提倡者感到沮丧。有几件事又加快了核研究的步伐。首先是德国1940年试图从挪威购买重水。挪威的NorskHydro公司拥有世界上惟一的大规模生产重水的设施。重水是普通水中的一个氧原子同重氢原子的化合物。重水和碳被很多物理学家看成是有望制造中子炸弹的工具。德国人已经在海森伯带领下进行了秘密的项目研究自然铀的爆炸潜力。挪威断然拒绝了他们的德国股东IGFarben提出的垄断他们所有重水供应的计划，此计划后又被法国提出。后来，德国占领了挪威，把该工厂据为己有，但只拥有了一段时间：此工厂于1943年早期被挪威的突击队偷袭炸毁。它又被德国重建好，后来在11月份又被英军飞机炸毁，而运往德国的最后一批重水也沉入海底，这使得德国人制造原子弹的梦想破灭。在美国，科学家的精力越来越多地集中在艰难、复杂的提炼浓度不到1%的铀235的工作上。它远比普通、稳定的铀238要活跃。与此同时，在英国出现了“临界质量”的观点：铀235可以自动发生核反应。奥托佛里希果断地改变了炸弹中所需的铀的重量，从很多吨减至1到2吨。而物理学家鲁道夫·皮尔斯（1907—1995）绘制了一幅机械图，据说挤压分成两半的铀235就可立即产生连锁核反应。英国物理学家詹姆斯·查德威克悲哀地断定原子弹不仅是可能的——现在它成了必然的了。英国1940年成立了自己的研究委员会，但人们仍然怀疑它的军事意义；美国成立了国防研究委员会，不过最初是不受重视的。但科学家们对新的裂变物质的探索仍在继续着。于是又发现了一个强大的同位素：铀239。它在元素周期表中位于第93位，还元素名为镎，符号为Np。化学家葛伦·西伯格（1912—）在实验室轰击了它，使之衰变，得到一种更致命的元素钚（Pu），排在元素周期表的第94位。与此同时，意大利物理学家恩里克·费米（1901—1954），诺贝尔奖的获得者，和他的犹太妻子一起移民到美国。费米在芝加哥一个废弃的法院里对交错“堆”成的高9米（30英尺）的铀和石墨进行了研究，证实了世界上首例典型的核反应堆的临界质量。此外，其他研究者也尝试了很多其他方法，从热扩散到离心分离机和电磁法，来提炼铀235。对美英等国的核计划行动，苏联一直以来被蒙在鼓里，到1939年才开始进行核研究。但项目投入并不庞大——5年来只有20位科学家参与其中。1941年4月，日本也开始了自己的研究，但那时德国的研究正在走下坡路，部分原因是一些官僚作风的影响；日本的其他项目又间断地进行了几年。