原子弹是谁研究出来的?
原子弹是爱因斯坦研究出来的吗?其实想想也知道,光靠一个人的力量,根本无法研究出如此厉害的武器。
当年我国的两弹一星元勋们,又何止钱学森先生一人?除了钱学森之外,还有钱三强、邓稼先、钱骥、任先民等22位科学家的参与。
老美当年作为初创者,参与设计原子弹的科学家,只会比我们多,不会比我们少。因为历史上此前没有任何参照,他们是创造者,没有模仿对象,因此出错的几率就更大了,所投入的人力物力自然也就更多了。
据统计,当时老美启动了曼哈顿计划,预计投入22亿美元,聚集了1000多名科学家,其中不乏世界顶尖水平的科学家。由此可见,原子弹不是一个人的成果,而是人类智慧的成果。
一、曼哈顿计划的牵头人有哪些?战争是科技发展的催化剂,虽然很多人不愿意承认,但是不得不面对这个现实,正是因为一二两次世界大战,才使得现代科技发展如此迅速。
原子弹的出现也是一样,虽然这玩意儿对人类的摧残实在是太可怕了,但是不得不承认,正是因为原子弹的出现,才提前结束了第二次世界大战。
早在1937年,德国在希特勒的统治下,就已经开始执行了“铀计划”。所以说,研制原子弹,就是争分夺秒,如果让纳粹德国提前研制成功了,那对全世界都会是一场灾难。
1、爱因斯坦。
为此在1942年,大量科学家写信给罗斯福总统,希望老美能够把研究原子弹的事情提上议程。这里面就有我们熟知的爱因斯坦,但是不能说爱因斯坦就是原子弹的发明者,只能说他是倡议者之一。
2、范内瓦·布什。
在爱因斯坦等科学家给罗斯福写信的时候,美国核研究负责人之一的布什,此时已经意识到,光靠单个公司是无法完成这项创举的。所以他在给罗斯福的报告中,强调了核计划应该交给军方来执行。这一提议,使得罗斯福下定了决心要研究核武器。
3、奥本海默。
混科技圈的朋友,肯定都知道奥本海默这个人。他在1943年,主持了曼哈顿计划,并且1945年7月,主导研制出了第一颗原子弹。
所以犹太裔的科学家奥本海默,被大家称之为原子弹之父。老美国家实验室设有奥本海默杰出奖。可见奥本海默在研究原子弹的过程中,做出了多大的贡献。
最初奥本海默认为,只要6名物理学家就能搞定这个计划。可是伴随着难度系数的增加,3年的时间,科学家人数增加到了1000多名。
在奥本海默的建议下,老美花巨资建立了一个快中子反应和原子弹结构研究基地,这地方现在被称为洛斯阿拉莫斯实验室,奥本海默本人担任该实验室主任。
其实当时真正了解研发目的的人并不多,据说有15万人为此工作,可真正全盘掌握该计划的人,只有12个。每个人都在分工做一部分事情,却基本没有人知道结果是什么。
因此这需要全盘统筹之人有非常出色的统筹能力才行,奥本海默作为总操盘手,掌握着整个计划的所有过程。正是因为他的全盘操控,才使得整个计划能够按时按点地完成。
二、老美的原子弹研究所号称诺贝尔奖集中营。这个说法虽然有些风趣,但是不得不说,这次参与研制原子弹的1000名科学家中,的确有很多大拿,其中不乏诺贝尔奖获得者。
1、康普顿。
康普顿这个人早在1927年,便获得了诺贝尔物理学奖,康普顿此后担任芝加哥大学冶金实验室的主任。在参与曼哈顿计划以后,建立起了人类史上第一台核反应堆芝加哥一号堆。
2、费米。
费米是意大利裔老美人,同样也担任芝加哥大学的物理学教授。在1938年,获得了诺贝尔物理学奖。
参加曼哈顿计划以后,费米和康普顿合作,在芝加哥大学,建立了人类历史上第一台可控核反应堆芝加哥一号堆。
这个反应堆不仅为后来原子弹的发明建立了基础,而且也将人类彻底带入了原子能的时代。由于费米担任小组组长,所以他被大家称之为原子能之父。
3、劳伦斯。
此劳伦斯非明星劳伦斯,他是老美的著名物理学家,在1939年获得了诺贝尔物理学奖。长期担任加利福尼亚大学伯克利分校的物理学教授。
早在1932年,劳伦斯便制造了第一台高能粒子回旋加速器。参与曼哈顿计划以后,劳伦斯主要负责用电磁法分离铀235。我们能看彩电也需要感谢一下这哥们,毕竟彩色显像管也是他发明的。
4、西拉德。
西拉德是匈牙利裔科学家,还没有出名的时候,就已经成为了爱因斯坦的好朋友。两个人还曾经在一起倒腾冰箱制冷的原理,搞了20多项发明专利,结果没有哪个厂商愿意用他们的专利。
当初爱因斯坦写信给罗斯福搞原子弹,还是西拉德极力赞成之下才办成的。所以说没有西拉德,或许还真的没有后来的曼哈顿计划。
此后他也跟着费米一同,在芝加哥大学建立起了芝加哥一号堆。而他的中子核反应堆专利,其实也是来源于他和爱因斯坦当初研究的那些冰箱专利。
所以说年轻人,不要觉得你努力后暂时没有结果,就证明努力没有用处。实际上努力之后,说不定在未来某个地方,就真的起作用了。
总结:你心目中的原子弹之父是谁呢?虽说老美的这帮科学家,的确为人类研究原子能做出了巨大贡献,但是这也让老美有了恐吓全世界的资本。
从管理层面说,原子弹之父是奥本海默,从技术上说则是费米,从牵头角度来说爱因斯坦也掺和了。我心目中的原子弹之父其实是钱学森,没有他当年的毅然回国,就没有我们自己的核武器。
原子弹这玩意儿就跟钞票一样,并不是万能的,但是没有的话,却也是万万不能的。我们可以不用,防身总没问题吧?
原子弹是谁研究出来的?
真正的原子弹之父,是爱因斯坦的学生——西拉德。他依靠自己的才华、勇气、直觉和运气,使得美国的原子弹提前研制成功。
西拉德的童年跟爱因斯坦类似,都是数学天才,也都热爱物理。但不同的是,西拉德偏重于实践,而爱因斯坦在理论上拥有极高的建树。
爱因斯坦和西拉德
1900年,西拉德出生在布达佩斯的一个中产家庭。第一次世界大战爆发后,被迫应征入伍。一开始,西拉德被允许继续读书,但后来不得不扛枪上战场。不过,就在被送往战场之前,他突然得了西班牙流感,只能住院治疗。后来,他所在的部队在战斗中几乎全军覆没,而西拉德则因为流感幸免于难。
1919年,匈牙利局势动荡。在西拉德看来,留在匈牙利一定没有什么前途,于是,他就到了柏林继续读书。
他先是去了柏林工业大学,但后来因为迷上了物理,就转去柏林洪堡大学(当时叫威廉大学)。这所大学是德国最顶尖的高校,先后有57名校友获得过诺贝尔奖。师资力量当然也是顶尖的,众多优秀的科学家都在那里担任教授,其中就包括爱因斯坦。
西拉德是个非常爱思考的人。在柏林期间,他发明了许多新技术,包括用于直线加速器、回旋加速器以及电子显微镜的技术专利。他还和老师爱因斯坦,一起发明了著名的“爱因斯坦-西拉德冰箱”。不过,很多东西只是停留在理论层面,没有进一步去实现,所以他从没有拿过诺贝尔奖,反倒是使用他技术的人得了不少诺奖。
爱因斯坦-西拉德冰箱
铺垫了这么多,高潮就要来了。
1933年9月12日早上,西拉德在《泰晤士报》上看到一篇文章。文章描述了卢瑟福(原子核物理学之父)发表的关于使用“质子”来分解原子核的一个结论——
实验证明,虽然在使用高速“质子”轰击原子核的时候,原子核破裂会产生远远高于“质子”本身的能量,但要使“质子”达到所需要的速度,外部输入的能量就会大于原子核破裂所释放的能量。因此,这项研究没有任何经济意义。
这听起来好像没有问题,如果输出大于输入,那不就变成永动机了吗?这不符合能量守恒。
但是,西拉德没有这么想,直觉告诉他——原子核破裂后的能量是不是可以继续用来轰击其它原子核呢?让我想想……
连锁反应
西拉德的这个反应并不是没有根据,因为他知道,1932年英国物理学家查德威克已经证实了原子核中存在“中子”(“中子”的概念由卢瑟福提出)。他隐约感觉到“中子”可以派上用场,但一时也没想明白该怎么办。
灵感,只会留给爱思考的人。西拉德看完报纸,走在马路上,边走边思考。就在等一个红绿灯的时候,他猛然想到了一个答案——
“质子”带正电,在穿透原子的过程中会损失很多能量,但“中子”不带电,在与原子核碰撞之前都没有能量损失。如果用一个“中子”去轰击另一个带有2个“中子”的原子核,那么就会有2个中子以相同的速度飞出来,然后这2个中子又分别轰击另外2个原子……如此的连锁反应就不再需要外力,其输入只是用于加速第一个“中子”的能量,但输出将会是无比巨大的!如果能够控制连锁反应速度,那么将会持续产生大量能量,这个能量完全可以用来发电;相反,如果反应在瞬间完成,那么就将爆发出难以想象的巨大能量!
很快,西拉德的又一个技术专利诞生了。
西拉德的“中子反应堆”专利图片
现在,基本上稍有物理知识的人都知道,这就是裂变反应。但在当时,还没人知道。直到1942年,美国的物理学家才真正验证了西拉德的这个技术。而这个技术,也最终为第一颗原子弹爆炸铺平了道路。
不得不说,西拉德的这个想法有很多运气的成分,假如他没有听说发现“中子”的实验,或者说没有看到报纸上的文章,又或者他在等红灯的时候,没有想到用“中子”去替换“质子”,那恐怕原子弹的爆炸还要等好多年。但很明显,运气总会留给准备好了的人。
原理已经设计好了,现在只差材料了。
1938年1月2日,西拉德移民到了美国,因为他已经感觉到,欧洲的下一场战争即将到来。
之前的技术专利,西拉德都是点到为止,但这一次,他决定要搞出点明堂出来。所以,到了美国后,西拉德马不停蹄地找人一起做研究。他先后与4所大学的核物理学家一起合作,寻找那个能够引发连锁反应的材料,但都无果而终。
1938年12月,德国两位化学家——哈恩(核化学之父)和斯特拉斯曼在实验中发现,铀被“中子”轰击时会发生裂变。西拉德得知后,立即意识到,铀很可能就是他要找的那个能够维持连锁反应的元素!
哈恩和斯特拉斯曼当年使用的桌子
此时的西拉德,刚到美国不久,没有稳定的工作,囊中也是羞涩。所以他只能软磨硬泡跟人借了2000美金(约合现在的15万美金),还借了实验器材和场地,来继续他的核连锁反应梦想。
很快,西拉德在哥伦比亚大学进行的实验就开始了。最初的简单实验非常顺利,他在示波器上看到了大量亮点——毫无疑问,这就是轰击产生的大量中子!看到这一幕,他留下了这样的内心独白。
“从今天开始,整个世界将面临悲伤!”
不过,这次实验还没有达到真正的连锁反应,因为用的铀比较少,连锁轰击很快就停止了。西拉德希望使用500磅(227公斤)铀做一次更大的试验,为了让轰击更充分,他需要减缓快中子的速度。已知氢可以慢化中子,所以西拉德就使用了水。但没想到,水确实减慢了中子的速度,但同时也吸收了大量中子。试验失败了。
思来想去,西拉德计划采用一个新的方案:
石墨(碳)或者氘不会吸收中子,但也能够慢化中子,因此,可以使用这两种材料作为慢化剂。他算了一下,大概需要5吨铀,50吨石墨或者几吨重水。
然而,这个量级的材料,很难找到,而且要花费大量的资金。以西拉德窘迫的状况,是绝对搞不定的。
于是,他打算上书罗斯福,告诉他这个实验一旦成功就可以制造威力极其强大的核武器,而此时德国的研究也在快马加鞭,如果不尽快采取行动,一旦让德国取得先机,那么后果将会极其严重。
战后,盟军拆除德国的反应堆
西拉德也知道,单凭自己的力量并不足以引起总统的重视,这时他想到了爱因斯坦。以爱因斯坦在美国的影响力,相信总统会认真对待他的请愿信。
1939年10月,在爱因斯坦的帮助下,西拉德终于见到了罗斯福,请愿信也被美国军方认真考虑了。正是这封信,最终促成了美国后来的“曼哈顿计划”。
爱因斯坦署名的请愿信
1939年10月21日,西拉德说服美国陆军和海军,向其提供了6000美元的资金,以便购买实验材料。
此时,幸运之神再次光顾。
西拉德在与石墨生产厂家讨论的时候,意外发现石墨中含有一种杂质——硼。而硼是一种“中子”吸收剂,如果将这种石墨用于裂变反应,那么结果必然会是失败。而那时,也一定会得出一个错误的结论——石墨不能用于核裂变。而这个结论,德国的同行们认为是正确的,因为他们忽略了硼……
1941年12月6日,美国国防研究委员会决定全力生产原子弹。第2天,珍珠港事件爆发,研制原子弹的任务变得迫在眉睫。
1942年8月,罗斯福正式批准实施“曼哈顿计划”。西拉德也加入其中,在芝加哥大学的冶金实验室,他的主要工作是与费米等人一起研制核反应堆。
芝加哥大学的核反应堆(艺术作品)
之后,“曼哈顿计划”偏离了西拉德的意愿。他是一名和平主义者,反对将原子弹用于战争,他希望仅仅依靠原子弹的威慑力来迫使德国和日本投降,而且他还预见到了与苏联的核军备竞赛。于是,西拉德联合了众多参与“曼哈顿计划”的科学家一起,再次提交了一份请愿书。
只是,这一次,幸运女神没有降临。他的请愿书被忽略了,甚至还为此受到了报复。
1945年7月16日,世界上第一次核爆炸
广岛原子弹爆炸前后对比
1945年8月6日和9日,美国在日本广岛和长崎引爆了2枚原子弹。两次爆炸造成129000至226000人丧生,其中大多数是平民。
1959年,西拉德获得了“原子和平奖”。5年之后,因心脏病发作去世。
众所周知,美国物理学家奥本海默主导了“曼哈顿计划”,在很多场合,他被称之为“原子弹之父”。但其实,奥本海默更偏向原子弹研制工程,而在理论和技术层面,西拉德的作用更加重要。所以,西拉德才是真正的“原子弹之父”。
可能,这项荣誉只能给美国人吧,毕竟西拉德直到1943年才成为美国公民。
原子弹是谁研究出来的?
1905年,爱因斯坦发表了《论运动物体的电动力学》,提出了“狭义相对论”和那个著名的质能方程——E=mc²,被人们普遍认为是原子能的发现和利用的理论基础。在二战爆发前夕,德国已经开始将爱因斯坦的理论付诸应用,在位于德国柏林的威廉皇家研究院研制原子弹。这件事,成为美国研制原子弹的直接起因。
但是一开始,核裂变产生的巨大能量能用以制造毁灭性武器,还仅仅是一种理论,美国政界和军界的领导人并不重视这件事。
二战前,爱因斯坦为了躲避纳粹迫害,从德国移居美国。他得知德国研制原子弹的消息后,写信给美国总统罗斯福,建议美国尽快研制原子弹。在信里,爱因斯坦特别强调了原子弹的巨大威力。罗斯福听从了他的建议,决定由美国政府投资22亿美元,正式启动原子弹研制计划,由陆军少将格罗夫斯总负责,物理学家奥本海默担任总设计师。
美国核武器研制计划叫“曼哈顿计划”,在1942年正式开启,因为,实施这项计划的总部,设在纽约市曼哈顿区的哥伦比亚大学。这项计划整个研究团队由军队、大学和实验室三方面的科研人员构成。
“曼哈顿计划”的实验室在美国新墨西哥州的沙漠地带。那个地方叫洛斯阿拉莫斯。1945年,汇聚到实验室的科学家有1000多名,其中不少是世界一流科学家。所以有人开玩笑说,洛斯阿拉莫斯实验室是“诺贝尔奖获得者的集中营”。
1945年7月16日,从新墨西哥州沙漠里的一座铁塔上升起了一个蘑菇状的大圆球,铁塔在强烈的高温中瞬间蒸发。奥本海默面对眼前的景观,吟诵了一首印度古诗:“如果一千个太阳在天空一起放光,人类就会灭亡。我似乎成为死神,毁灭世界万物!”格罗夫斯少将立即起身,用暗语给这时候已经是总统的杜鲁门发去一封电报,用的是暗语,电报的内容是:“今天上午已经动了手术。诊断书还没有写好,但结果似乎令人满意并超出预料”。英国物理学家威廉·潘尼测量了爆炸效果,在实验报告里写道:“这次爆炸可以使一座30万到40万人的城市满目疮痍,哀鸿遍野,生灵涂炭”。
原子弹是谁研究出来的?
原子弹的理论基础在20世纪初就建立了,但当时没有国家真的有能力造出这种级别的武器。到了二战期间,各个主要的工业国已经可以够到制造核武器的门槛。应该说纳粹德国最早启动了这一项目,秘密研发制造核武器,但一方面德国自毁长城,驱逐破坏了一大批犹太裔物理学家,使其本身的科研能力大打折扣;另一方面,反法西斯国家也对德国的核武项目略有耳闻,并进行了不同程度的阻挠与破坏。据传闻,纳粹用于制造核武器的放射性元素材料就曾被盟军派出的间谍所破坏。这使得即使德国到了战败投降的时候,原子弹也没有真正制造出来。
反观美国,由于财大气粗,加之聚拢了大量德国驱逐的科学家,秘密开启了曼哈顿工程。真正最好研发出了原子弹,并在二战末期对日本实际使用。美国核武器的成果刺激了苏联,斯大林下令加快了苏联研制原子弹的步伐,并也在二战结束不久成果制造。
点个赞再走吧,欢迎大家评论关注我!
原子弹是谁研究出来的?
原子弹作为一种复杂的系统工程并不是靠一个人就能研发出来的:美国的曼哈顿计划动员了10万多人历时3年耗资20亿美元才得以完成。我国的两弹一星工程光是被授予“两弹一星功勋奖章”的杰出贡献者就有23人。从原子核裂变现象被发现到原子弹问世经历了漫长复杂的过程。在这一过程中需要攻克的难关有很多,所以这绝不是靠哪一个人的力量就能解决的。
众所周知美国是世界上第一个拥有原子弹的国家,然而美国却不是全世界第一个开始研究原子弹的国家。事实上英国才是全世界第一个决定研制原子弹的国家:二战期间担任英国首相的丘吉尔早在1925年就提出过利用某种超级能量进行爆炸和攻击的设想。1940年美国总统罗斯福曾致信丘吉尔建议两国共同研发原子弹,然而丘吉尔却委婉地拒绝了罗斯福这一建议。
丘吉尔的底气在于当时的英国自认为在铀裂变研究领域处于领先地位,所以不想和美国人分享自己的研究成果。事实上正是被誉为近代原子核物理之父的英国科学家卢瑟福发现了放射性辐射中的α射线与β射线并进行了散射试验,从而认定了原子核的存在并提出了原子结构模型假说。卢瑟福在此基础上又利用放射性元素镭中释放的射线轰击其他元素从而首次实现了人工核转变。
卢瑟福是全世界第一个提出放射性半衰期概念的人,也是全世界第一个实现人工核反应的人,所以他在国际上被誉为“原子核物理学之父”。然而从实现人工核反应到发明出真正的原子弹还有相当的距离。1932年英国物理学家查德威克发现了中子。此后科学家们开始利用中子这种“新炮弹”进行轰击各种原子核的反复试验,最终发现了利用中子轰击铀原子核而引起的铀核链式反应。
1939年初德国化学家O·哈恩和物理化学家F·斯特拉斯曼发表了关于铀原子核裂变现象的论文。在此之后的几个星期内许多国家的科学家纷纷验证了这一发现,还进一步提出有可能创造这种裂变反应自持进行的条件,从而开辟了利用这一新能源为人类创造财富的广阔前景。不过同历史上许多科技新发现一样:核能的开发首先被用于军事目的——即制造威力巨大的原子弹。
1939年9月初丹麦物理学家N·H·D·玻尔和他的合作者J·A·惠勒从理论上阐述了核裂变反应的过程,同时指出能引起这一反应的最好元素是同位素铀235。正当这一有指导意义的研究成果发表时英、法两国向德国宣战。1940年德军横扫丹麦、挪威、荷兰、比利时、卢森堡、法国、南斯拉夫等国。当时纳粹的种族主义政策迫使相当一部分德籍犹太科学家离开了德国。
早在纳粹党上台的第一年就有大约2600名学者离开了德国。从纳粹党上台到二战爆发时四分之一的物理学家从德国的大学辞职而去。在此期间轴心国流失了包括爱因斯坦、薛定谔、费米、波恩、泡利、德拜等27名诺贝尔奖获得者,然而德国在核物理领域依然有着足以傲视全球的强大实力。1939年德国刚发动战争时就已启动了原子弹研发项目。那时全世界只有德国一家在进行原子能的军事应用项目。
最早发现原子核裂变现象的就是O·哈恩和F·斯特拉斯曼这两位德国科学家。战争爆发后这两人都留在了德国,而且还都参与了德国的原子弹计划。当然参与德国原子弹计划的肯定不只这两人:劳厄、波特、盖革、魏扎克、巴格、迪布纳、格拉赫、沃兹等科学家都参与其中并在某些方面取得了突破性的进展。沃纳·卡尔·海森堡作为整个计划的领导者与核裂变的发现者之一哈恩共同负责研制核反应堆。
当德军占领挪威之后就在挪威的泰勒马克工厂生产名叫“重水”的化工原料。这其实就是制造原子弹最重要的原料之一。1939年物理学家恩里科·费米和爱因斯坦一同向美国报告:德国科学家已掌握了铀的原子裂变技术,而这恰恰是制造原子弹的第一步。正是在爱因斯坦等人的倡议下美国才于1942年6月开始启动了研制原子弹曼哈顿计划。曼哈顿计划的首席科学家奥本海默如今被誉为“原子弹之父”。
当然造原子弹可不是造手榴弹:一个人弄一个木头柄,套一个铁疙瘩,掏空里头塞点炸药就能造出来的。原子弹是汇聚了无数科学家的智慧才弄出来的。奥本海默是作为曼哈顿计划的首席科学家而被誉为“原子弹之父”的,然而庞大的曼哈顿工程绝不是奥本海默自己一个人就能搞定的。事实上参与这一工程的很多科学家都对原子弹的研究做出了自己的贡献。
事实上曼哈顿工程号称是诺贝尔奖集中营:参与这一工程的科学家中不乏诺贝尔奖获得者。曾在1927年和1938年分别获得了诺贝尔物理学奖的康普顿和费米在参与曼哈顿计划后建立起了人类历史上第一台核反应堆。在1939年获得诺贝尔物理学奖的劳伦斯在参与曼哈顿计划以后主要负责用电磁法分离铀235。当然可能更为人熟知的是爱因斯坦,不过爱因斯坦对原子弹的研究更偏重理论领域。
爱因斯坦提出的“狭义相对论”和那个著名的质能方程——E=mc²被人们普遍认为是原子能的发现和利用的理论基础。爱因斯坦的理论为原子弹的研究奠定了基础,然而在原子弹的实际研发过程中爱因斯坦参与得其实并不多。爱因斯坦对曼哈顿工程的主要贡献在于正是他的倡导直接促成了曼哈顿计划的启动。当时美国政府对原子弹尚未引起足够的重视,所以科学家们就一致把爱因斯坦推出来向美国政府倡议。
之所以把爱因斯坦推出来主要是因为他的影响力实在太大了,所以又他出面倡议更容易引起美国政府的重视。正是爱因斯坦写给罗斯福的信最终促成了曼哈顿计划的启动,不过在曼哈顿计划正式启动后爱因斯坦并没怎么参与其中。爱因斯坦更多是为原子弹的研究奠定了理论基础,同时他也是曼哈顿计划的倡议者,但在原子弹的实际研发过程中则相对参与较少。
相比之下爱因斯坦的学生西拉德反而在原子弹的研发过程中发挥了不小的作用。西拉德和爱因斯坦一样都是数学、物理领域的天才:西拉德相对更偏重于实践,而爱因斯坦则在理论上拥有极高的建树。在曼哈顿工程中西拉德的主要工作是与费米等人一起研制核反应堆。在管理层面上原子弹之父是奥本海默,在理论奠基上原子弹之父是爱因斯坦,在技术层面西拉德与费米等人的作用更加重要。
1945年7月16日5时30分美国在新墨西哥州离阿拉木郭多50英里的一片广阔荒芜地区成功进行了世界上首次原子弹试验。美国由此成为全世界第一个拥有原子弹的国家。1945年8月6日美国飞行员保罗·提贝兹驾驶B-29超级空中堡垒轰炸机埃诺拉·盖伊号在日本广岛上空投下了代号“小男孩”的原子弹,这是核武器在人类历史上的首次实战使用。广岛核爆的瞬间造成了七万人死亡、七万人受伤。
广岛核爆三天后美军在日本长崎投下代号为“胖子”的原子弹造成四万人当场死亡。投在广岛和长崎的两枚原子弹是迄今为止核武器在人类历史上仅有的两次在实战中的使用。原子弹在广岛和长崎展现的巨大威力震惊了世界各国,苏联方面随即迅速展开了发展核武器的紧急计划:对德战争结束刚满3个月的时候斯大林就下令成立隶属于国防委员会的特别委员会,由贝利亚出任该特别委员会的主席。
克格勃的特工人员通过参与过曼哈顿计划的美国共产党员莫里斯·科恩和德国共产党员克劳斯·福克斯了解到美国原子弹项目的诸多细节。苏联驻日大使馆的武官还实地察看了广岛原子弹爆炸地的破坏状况。此时苏联的核计划刚启动,要在短期内完成原材料的加工和浓缩处理存在诸多难以一时克服的问题。贝利亚想到了战败的德国人——尽管德国直到战败也没研制出核武器,但在铀矿石的加工和同位素分离方面经验丰富。
贝利亚指示内务部队在苏联占领区尽可能搜罗未被西方盟军俘虏的德国核物理学家和工程师。最终有300余名德国科学家和工程师被送往苏联。1949年8月29日4时苏联在哈萨克斯坦的米什克瓦核试验场成功进行了首次核试验,成为世界上第二个拥有核武器的国家。美、苏这两个超级大国相继试爆原子弹使最早决定研究原子弹的英国大受刺激。1952年10月3日英国第一颗原子弹在澳大利亚蒙特贝洛沿海的船上试爆成功。
美国、苏联、英国相继在核武研究上取得的进展使法国坐不住了。事实上法国和英国一样在核物理研究领域有着一定基础:早在19世纪末20世纪初法国物理学家居里夫妇就发现了镭元素,继之居里夫妇的女儿、女婿又发现了前所未有的穿透性强的辐射现象并比美国人早几星期发现了原子裂变。不过二战前法国始终没想到把自己在核物理研究方面的成果用于军事目的。
1944年7月14日法国抵抗运动领导人戴高乐访问加拿大期间会见了三位流亡在此的法国原子物理学家。三人无一例外向戴高乐力陈法国研制原子弹的必要性和可能性。这时连国土都尚未光复的法国根本不具备研制核武器的条件,直到二战结束后的1945年10月戴高乐才成立原子能委员会。战争期间流亡海外的法国科学家们陆续回国参与到核武器的研究中。
1958年4月11日法国政府正式签署命令:制造一颗核装置并于1960年第一季度爆炸。1960年2月13日法国在阿尔及利亚撒哈拉沙漠中的拉甘核试验场成功进行了首次核试验,从而得以成为世界上第四个拥有原子弹的国家。就在法国决定研究原子弹时中华人民共和国为打破美、苏等国的核垄断也于1959年6月开始启动旨在研发本国核武器的"596工程"。
在此之前苏联一度承诺将对中国的核研究提供支持,然而当时的苏联领导人赫鲁晓夫撕毁了两国间的协议,拒绝向中国提供原子弹样品,此后工作在中国国防科技部门的苏联专家顾问们陆续撤走。中国的核武研究就此走上了独立自主自力更生之路。当时主席对此有明确表态:“以前有苏联人援助我们,现在我们自己干也一定要干好!我们只要有人、有资源,什么奇迹都可以创造出来”。
党中央先后从全国调集高、中级专家二百多人充实到核武器研究所,形成了以彭桓武、朱光亚、邓稼先等人为核心的核武器研制骨干力量。1961年7月16日中共中央发布了《关于加强原子能工业建设若干问题的决定》,19日中央军委批准国防科委成立领导原子能工业的专办。党中央先后从全国调集高、中级专家二百多人充实到核武器研究所,形成了以彭桓武、朱光亚、邓稼先等人为核心的核武器研制骨干力量。
当时中国在浓缩铀方面采取了两条腿走路的办法:一方面与科学院一起针对甲种分离膜和氟油等关键材料进行技术攻关;另一方面在核工业上打一场空前绝后的“人民战争”——全民找矿,土法炼铀。美国学者刘易斯和薛理泰因此称中国的第一颗原子弹是一枚“人民炸弹”。人民战争的手段在新中国原子弹的研制过程中可谓处处体现。这里需要提到一个流传很广的说法是:我国原子弹是研究人员用算盘打出来的。
原子弹的物理原理是核裂变:热中子轰击铀-235原子后会放出2到4个中子,中子再去撞击其它铀-235原子触发下一次核反应,如此反复进行从而形成链式反应。维持这一链式反应持续下去的一个基本条件是需要足够多的重核材料。这里的足够多是指需要多到链式反应自持下去的最小质量。这个最小质量就称为临界质量。原子弹选择临界质量同材料的形状、密度以及环境都密切相关。
选择的临界质量是多大,压缩的过程如何、什么时候到达超临界,什么时候点火,用什么材料防止中子泄漏......这些都需要计算解决。这些计算可不是我们在中小学接触的加减乘除这样简单的四则运算。这些计算涉及到指数函数、三角函数、对数函数、双曲函数、开方、求幂等相对复杂的运算。这些运算在普通人听起来可能头都大了,然而实际上这些运算都是可以人工计算的。
要知道上文提到的这些运算方法可都是在计算机发明之前就早已存在的。当然毫无疑问如果要通过人工完成如此复杂的运算是一项艰巨的任务,所以后来人们制造了计算机来进行繁重的计算任务。世界上第一台电子计算机“电子数字积分计算机”于1946年2月14日在美国宾夕法尼亚大学问世了。从这个时间上我们也可以看出我们传统认识中的一个误区:美国的原子弹是用计算机算出来的,中国的原子弹是用算盘算出来的。
美国其实是为了原子弹计划而开始研制计算机,然而还没等计算机发明出来就在1945年先把原子弹给造出来了。1930年美国科学家范内瓦·布什曾造出世界上首台模拟电子计算机。请注意这里说的是模拟电子计算机,而不是已正式成型的计算机。美国在研制原子弹时用的是只能计算十四位数以内加减乘除四则运算的计算器。后来美国在研制氢弹时就用上了真正的电子计算机,所以氢弹的研发速度就比原子弹快了很多。
相比之下我国是在1957年开始对苏联电子计算机进行仿制的。1958年我国成功量产了第一部103型电子管计算机,1959年和1960年又分别研制成功104型计算机和107型计算机。这几款计算机的水平接近了当时西方先进水平,是我国独立更生发展电子信息产业的成果。中国研制原子弹时计算机事业也在稳步发展,而且当时全国计算机的算力95%都提供给了原子弹研发。
然而当时我国的计算机事业正处于起步阶段,所以全国的算力加起来仍不足以完全满足原子弹工程。参与原子弹工程的核物理学家彭桓武回忆:当时他的组一周只能有一天使用电子计算机进行验算。在平时则需要使用每秒计算10次的德国手摇计算机和每秒计算100次的苏联乌拉尔电动计算机。彭桓武当时想出了一种被称为“粗估”的办法:一方面用心算对公式进行简化,另一方面集中大批专业人员将复杂步骤逐渐拆分。
拆分后的每一步骤具体分配到每个人头上:在电子计算机的算力无法满足需求的前提下同时综合运用手摇计算机、算盘、计算尺等工具进行计算,然后再将每个人的计算结果逐一整合起来。中国1964年10月16日15时中国在新疆罗布泊核试验场成功进行了首次核试验,从而得以成为世界上第五个拥有核武器的国家。由此可见原子弹如此庞大复杂的系统工程绝不是靠某一个人的能力就能研制出来的。
原子弹是谁研究出来的?
德国物理学家阿诺德·索末菲提出原子裂变武器化的理论和第三帝国顶尖科学家卡尔·海森堡、奥托哈恩等数十位德国科学家率先制成铀235和武器级钚,但是没来得及制造成原子弹第三帝国就战败了,后来那些铀235和钚被美国人抢去由逃到美国的尤利乌斯·罗伯特·奥本海默和恩利克·费米等一些犹太人制成了核武器
内容仅供参考,如果您需解决具体问题(尤其法律、医学等领域),建议您详细咨询相关领域专业人士。
版权声明:文章内容来源于网络,版权归原作者所有,如有侵权请与我们联系,我们将及时删除。