■文 /壯歌德（澳大利亞） 翻譯 /董陽

人類發(fā)現(xiàn)核能的開端

The beginning of realizing nuclear energy

■文 /壯歌德（澳大利亞） 翻譯 /董陽

公元前 400 年，古代希臘人便深入探究過原子的概念?？枴ゑR克思于 1841 年發(fā)表的博士論文中分析了針對這一課題兩種不同的希臘流派。但是直到 1802 年，道爾頓對水進(jìn)行電解，得到兩種氣體，一種是另一種體積的一半，科學(xué)界才開始理解原子。原子的發(fā)現(xiàn)開啟了隨后一個世紀(jì)的科學(xué)研究，但直到 1911 年盧瑟福得出突破性發(fā)現(xiàn)，才證明原子并不是像希臘人想象的那樣是實心的小球。他向金箔發(fā)射氦離子，大部分離子都穿過金箔，只有數(shù)千分之一發(fā)生轉(zhuǎn)向或回彈。這說明，原子是中空的，由一個很小的原子核和電子組成。

在隨后的幾十年里，科學(xué)家努力去探究原子核的性質(zhì)。查德威克于 1934 年發(fā)現(xiàn)中子，數(shù)月之內(nèi)，科學(xué)界反復(fù)實驗，用中性粒子轟擊各種化學(xué)物質(zhì)，試圖找出更多反應(yīng)。

1938 年，哈恩使用中子轟擊鈾原子，發(fā)現(xiàn)一種新元素。哈恩對其進(jìn)行檢測后，將其命名為鋇。當(dāng)時，德國納粹種族主義正在歐洲不斷擴(kuò)張。哈恩的合作者邁特納是猶太人，她覺察德國反猶主義的威脅后，逃往瑞典。在兩人關(guān)于生成鋇元素這一反常結(jié)果的通信中，她指出，一定是轟擊實驗將鈾原子分裂，產(chǎn)生了氪和鋇。

科學(xué)界的合作、知識共享和良性化的研究競爭被人們對猶太人的狹隘看法與迫害、以及希特勒對鄰國的瘋狂侵略所打破。無需過多解釋，不可否認(rèn)的一點是，認(rèn)同猶太文化的科學(xué)界在核能研究領(lǐng)域占據(jù)領(lǐng)先地位。很多人原本就來自德國。在德國反猶主義由不寬容發(fā)展為實質(zhì)威脅時，他們逃離德國。第一個意識到哈恩實驗結(jié)果可應(yīng)用性的是西拉德，他是匈牙利籍猶太人，后移居倫敦。

有關(guān)核能的理論基礎(chǔ)隨實驗的深入不斷完善。e=mc2，這一標(biāo)志性的公式并非由愛因斯坦獨創(chuàng)。能量——以電能形式存在的能量，科學(xué)界假定其具有勢能，因此應(yīng)具有質(zhì)量。一個世紀(jì)之前，金屬球落入軟性黏土的實驗表明，掉落產(chǎn)生的影響同速度的平方有關(guān)。動能 =? mv2。愛因斯坦預(yù)測光速可能是一個常數(shù)，因此他將公式中的v用c替換，用“c”表示光速，此處 c 來自英文單詞“constant（常量）”。在當(dāng)時以及隨后的幾十年里，并沒有人認(rèn)真探究核能的利用。

物理學(xué)家費米移居美國，后來領(lǐng)導(dǎo)了第一個成功的核裂變實驗。他反思道，十年前他認(rèn)為上文公式只是一種新奇的學(xué)術(shù)論點，人們無法將質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量。跟隨費米做研究的一位年輕科學(xué)家提到，當(dāng)時費米的辦公室里只有黑板，沒有書，因為當(dāng)時找不到同他的研究相關(guān)的任何書籍。二戰(zhàn)后，美國和英國迅速開展非軍事核能應(yīng)用。1953 年，美國總統(tǒng)艾森豪威爾在聯(lián)合國發(fā)表了和平原子演講。在美國實驗后，第一座民用核電站于1954年在蘇聯(lián)建成，第一座商業(yè)核電站于 1956 年在英國建成。