原子彈的威力1903―1999(3)

中子不帶電荷，但幾乎同原子核中的質子有相同的重量。他比α粒子更容易穿透緊密結合的原子。與α粒子不同的是，中子不是排斥原子核中的帶正電的質子，這對原子彈及後來的核能發展起到了關鍵的作用。1年之後，即1933年，阿道夫·希特拉上台，成為德國總理。納粹分子迅速以恢復專門的行政機構的法律名義採取反猶太人措施。這條禁令剝奪了“非亞利安人”在政府和國有科研單位中的職位，使一些很能幹、有創造頭腦的猶太科學家離開了德國。愛因斯坦在1896年放棄了德國國籍，立即被美國科研所聘請。他離開之後，匈牙利有名的數學家約翰·馮·諾依曼(1903—1957)和才華橫溢的物理學家尤金·魏格納（1902—1995）都前往美國。天才理論物理學家漢斯·貝特（1876—1946），另一位富有創造力的匈牙利人愛德華·泰勒（1908—2003）和奧托·弗里希（1904—1979）也加入了他們之列。利奧·西拉德（1898—1964）也是匈牙利人。他是一個精明有遠見的理想主義者。受英國科幻小說家H·G·威爾斯作品的影響，他認為原子能是人類的救星。他乘火車逃往國外，到達倫敦，不久就提出了核反應堆的觀點。他秘密地獲得此項專利，他更多的是希望人們不要誤用它，而不是為了他個人的利益。此外，還有很多其他人對核力量的發現做出了傑出貢獻，但以上提到的這些人是科學家移民中的核心人物，他們對美國原子彈的發展起到了不可替代的重要作用。他們中很出色的三人同盟是西拉德、泰勒和魏格納，被稱為“匈牙利的陰謀家”。但納粹德國在1939年一舉吞併奧地利，佔領了捷克斯洛伐克的部分領土，剩下的部分出動軍隊征服。後來又對波蘭實行閃電戰，導致了新的世界大戰的爆發。希特拉並沒有廢除1933年實行的反猶太人禁令；仍有大批能幹的德國科學家希望或被迫為納粹分子研製核計劃——並不止海森伯一人。在美國，不少科學家尤其是西拉德耐心地說服美國進行有重大軍事意義的核研究。那時戰爭還只局限於歐洲。儘管美國同意了研究具有超能量的核武器可能會用於將來的軍事戰爭，但並不急於研製。愛因斯坦被西拉德說服，他寫了一封信，提出了研究計劃，並由他的一個身為政治家的熟人呈交給美國總統富蘭克林·羅斯福。美國領導人同意需要採取行動，並成立了一個調查委員會。但是因為委員會主席具有官僚作風，辦事緩慢、低效率，缺乏科學的敏銳性，計劃被耽誤了。科學家們只得到極少量的撥款。此計劃在政府機構之間互相推來推去，毫無進展，漸漸使它的提倡者感到沮喪。有幾件事又加快了核研究的步伐。首先是德國1940年試圖從挪威購買重水。挪威的NorskHydro公司擁有世界上惟一的大規模生產重水的設施。重水是普通水中的一個氧原子同重氫原子的化合物。重水和碳被很多物理學家看成是有望製造中子炸彈的工具。德國人已經在海森伯帶領下進行了秘密的項目研究自然鈾的爆炸潛力。挪威斷然拒絕了他們的德國股東IGFarben提出的壟斷他們所有重水供應的計劃，此計劃后又被法國提出。後來，德國佔領了挪威，把該工廠據為己有，但只擁有了一段時間：此工廠於1943年早期被挪威的突擊隊偷襲炸毀。它又被德國重建好，後來在11月份又被英軍飛機炸毀，而運往德國的最後一批重水也沉入海底，這使得德國人製造原子彈的夢想破滅。在美國，科學家的精力越來越多地集中在艱難、複雜的提煉濃度不到1%的鈾235的工作上。它遠比普通、穩定的鈾238要活躍。與此同時，在英國出現了“臨界質量”的觀點：鈾235可以自動發生核反應。奧托佛里希果斷地改變了炸彈中所需的鈾的重量，從很多噸減至1到2噸。而物理學家魯道夫·皮爾斯（1907—1995）繪製了一幅機械圖，據說擠壓分成兩半的鈾235就可立即產生連鎖核反應。英國物理學家詹姆斯·查德威克悲哀地斷定原子彈不僅是可能的——現在它成了必然的了。英國1940年成立了自己的研究委員會，但人們仍然懷疑它的軍事意義；美國成立了國防研究委員會，不過最初是不受重視的。但科學家們對新的裂變物質的探索仍在繼續着。於是又發現了一個強大的同位素：鈾239。它在元素周期表中位於第93位，還元素名為鎿，符號為Np。化學家葛倫·西伯格（1912—）在實驗室轟擊了它，使之衰變，得到一種更致命的元素鈈（Pu），排在元素周期表的第94位。與此同時，意大利物理學家恩里克·費米（1901—1954），諾貝爾獎的獲得者，和他的猶太妻子一起移民到美國。費米在芝加哥一個廢棄的法院裏對交錯“堆”成的高9米（30英尺）的鈾和石墨進行了研究，證實了世界上首例典型的核反應堆的臨界質量。此外，其他研究者也嘗試了很多其他方法，從熱擴散到離心分離機和電磁法，來提煉鈾235。對美英等國的核計劃行動，蘇聯一直以來被蒙在鼓裏，到1939年才開始進行核研究。但項目投入並不龐大——5年來只有20位科學家參與其中。1941年4月，日本也開始了自己的研究，但那時德國的研究正在走下坡路，部分原因是一些官僚作風的影響；日本的其他項目又間斷地進行了幾年。