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化学元素中的锿


实验室k / 2018-12-17

       要想用某个人的名字来命名一种元素可不是一件容易的事。和这件事相比,获得诺贝尔奖就算不上什么——有超过800名诺贝尔奖获得者,每年还会有几个人加入这个行列,但只有很少的几个人得到了用名字命名一种元素的殊荣。当然,爱因斯坦是一位十拿九稳的获胜者(第99号元素锿(einsteinium)是用爱因斯坦(Einstein)的名字命名的)。在他还活着的时候,他就是有史以来最著名的科学家。在他去世半个世纪之后,仍然有一个好莱坞经纪公司管理着他的肖像。

锿的基本数据

       人人都知道爱因斯坦,但是很少有人知道他曾经发出过一封20世纪最重要的信,也可能是有史以来最重要的一封信。更少有人知道这封信并非出自他的本意,并且这封信的大部分实际上并不是他写的。这就是那封导致发明原子弹的信。

       当一个比较重的原子核,比如铀(92),分裂成两个比较轻的原子核时,我们就说发生了核裂变。有时核裂变是自发的,但如果一个中子击中了合适的原子核,裂变就会立即发生。原子核裂变的时候会释放出大量的能量,但也可能是别的东西——一个或多个中子。

       1933年9月12日,当列奥·齐拉特(Leó Szilárd(1898-1964),匈牙利裔美籍物理学家)挣脱了纳粹的羁绊到达伦敦南安普顿街的时候,正是这“或多个”使他突然意识到了一个可怕的前景。他认识到,如果有人能够建造一个装置,使一个裂变的原子核释放出2个中子,击中另外2个原子核使它们发生裂变,释放出4个中子,这4个中子再使另外4个原子核发生裂变,然后是8个,然后是16个……那么,人类就将走上一条直通地狱的道路。

       简单的计算表明,如果我们真能引发并维持一个核链式反应,那么释放出来的能量之大在地球上是无可比拟的。很难设想用这么大的能量能够做什么事情。不幸的是,在经历了第一次世界大战之后,齐拉特相当肯定他不会喜欢这件事。

       很快,齐拉特认识到两件事。第一,在德国社会中正在酝酿着某些极为糟糕的事情;第二,许多最优秀的物理学家正在德国工作。比核链式反应用于战争的想法更加使他感到惊恐的唯一一件事是:纳粹德国非常可能首先去做这件事。

       他做出了一个重大的决定,给罗斯福总统写一封信,提醒他美国需要建造他所能建造的任何东西,并赶在德国之前去做。但是应该由谁来写这样一封信呢?

       于是就发生了这样的事情:阿尔伯特·爱因斯坦在一封由列奥·齐拉特起草的信上签了名并安排了一位受到信任的朋友面交富兰克林·罗斯福。在这之后的5年11个月又14天,一个代号“三位一体”的核装置照亮了阿拉莫戈多沙漠的上空。

       而德国人却从未有任何进展。首先,在德国工作的科学家们在试图引起他们的最高领导人注意到他们的炸弹仍然是个缺乏经费的大学研究课题这件事上面完全搞砸了。其次,纳粹所坚持的雅利安种族纯粹性使得像恩里科·费米这样的科学家简单地选择了出走去为对方工作。


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