第10节:"憧憬与惶惑并存"的时光(3)
2 理论进展和" 捷径"
1940~1941年,德国核物理学家的基础理论研究代表作,是海森伯格关于反
应堆理论的表述和冯·魏茨泽克、豪特曼斯关于钚元素提取的研究成果。
1939年12月和1940年2 月,海森伯格先后向陆军军械局呈交两份《关于通过
铀核裂变获得工业能的可能性》的研究报告,第一份报告中有通过建造试验性反
应堆以实现提取浓缩铀构想的论述,这也是获取制造原子弹原材料的途径;而在
第二份报告里,海森伯格则提出" 铀- 重水的层式反应堆" 的设计方案。
冯·魏茨泽克和豪特曼斯在此期间也不约而同完成了两份意义非凡的研究报
告。1940年7 月17日,冯·魏茨泽克在《从铀-238获取能量的可能性》报告中从
理论上推定,在原子反应堆中,铀-238能够转变为一种性质类似铀-235的新元素。
这个所谓" 新元素" 就是后来制造原子弹的重要原料钚-239,当时以" 第94号元
素" 相称。冯·魏茨泽克在通往" 炸弹" 的路线图上标出了钚元素这条" 狭窄的
捷径" 。豪特曼斯也在1940年夏天将自己的想法形成题为《关于触发核链式反应
的问题》的研究报告,其中通过" 快中子" 对于一个" 不可控链式反应" 重要意
义的认识,同样向人们展示了制造一颗" 钚炸弹" 的可能性。1941年9 月,海森
伯格主持的莱比锡试验性反应堆测试取得相对成功,找到了解决" 中子逃逸" 问
题的路径,据此他推论" 最后成功是可以实现的" 。海森伯格认为,就理论而言
原子武器似乎是可行的," 自1941年9 月起,一条引领我们通往原子弹的通途已
经展现在我们面前" 。
但是,或许正是这样的" 理论突破" ,使原本想保持" 铀项目" 基础研究原
则的科学家们心生忧虑,对于可能要承担的代价感到恐惧,似乎正站在" 辉煌与
毁灭" 的十字路口。尽管此时" 铀项目" 的主导权在陆军军械局,可" 铀俱乐部
" 中持" 能源派" 观点者还占统治地位,至今为止,他们似乎对" 神奇武器" 并
不抱有期盼。但是实际的情况却不尽然:反应堆专利的讨论已经暴露了" 铀项目
" 总体发展趋势有偏离" 无害化" 轨道的危险;莱比锡试验性反应堆在显示中子
增殖迹象的同时,也展示了生产浓缩铀-235的可能性," 基础研究原则" 在逐渐
退居幕后。海森伯格等人认为这无疑是在" 进行一种涉足高危领域的冒险" 。而
随后他们所能够做的,就是谨慎地回避将理论成果散布出去,并且尽量使" 铀俱
乐部" 研究范围与" 炸弹" 课题保持距离。
3 历史迷雾:" 哥本哈根之旅"
1941年秋,海森伯格和冯·魏茨泽克曾有过一次" 非同寻常" 的哥本哈根之
旅,之所以说非同寻常,主要是因为其间海森伯格与玻尔进行过一次" 确切内容
至今仍不为外界确切了解" 的谈话,海森伯格- 玻尔密谈始终是20世纪物理学史
的一段公案,现在看来,这段插曲还是涉及纳粹德国核武器秘密研制史的一桩难
解悬案。
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