2023-06-20曼哈顿工程(2)
美国政府组建“铀顾问委员会”的进展,实际上推进得非常慢,直到1941年12月才正式挂牌。
在那之前,美国物理学界对核问题的研究,基本上是自主进行的,核心人物就是那位齐拉。
1940年春天,齐拉通过私人关系,从美国陆海军拉到了一笔6000美元的赞助。
这笔钱帮助费米在哥伦比亚大学,建造了美国第一座小型核反应堆。
1941年年底,这座反应堆被搬到了芝加哥大学,安装在体育场底下的一个网球室里。
1942年12月2日,费米的反应堆完成了人类历史上第一次可控运转。
这是核物理学历史上的一座里程碑。
在美国原子弹的早期研发过程中,齐拉承担了重要的“智力管理”任务。
当时,参与这个项目的有很多来自欧洲的科学家,比如费米和维格纳。
他们才华横溢,但对美国的学术体系和政府部门并不熟悉。
齐拉充当了这批科学家和美国政府之间的纽带,为他们的研究争取到了广泛的财力、物力援助。
他还亲自担任了芝加哥大学核反应堆实验室的首席科学家,对费米的实验提供了很多专业建议。
当时,齐拉有个绰号叫“牛虻”。
同事们开玩笑说,只有他提出最尖锐的问题时,不会被其他人反感。
如果没有齐拉这位“人脉之王”,美国的核武器研发一定会耗费更多的时间。
当然了,美国政府本身的资源投入和工程管理,对核武器项目同样是不可或缺的。
1942年6月,罗斯福正式批准了研制第一颗原子弹的计划,并把这项工程委托给陆军工兵部队去执行。
工兵的办公室设在纽约的曼哈顿,所以,原子弹项目的内部代号就叫“曼哈顿工程”。
被美国工兵派去主管“曼哈顿工程”的,是五角大楼的建造者格罗夫斯将军。
“曼哈顿工程”的第一项任务,是生产出制作原子弹弹头需要的核材料。
当时,美国人用的原料是铀。
但铀金属本身很难发生裂变反应,真正起作用的是它包含的一种同位素,叫铀235。
这种同位素在铀矿石里的含量只有0.7%,需要进行提炼和浓缩。
另外,铀矿石里还有另一种同位素铀238。
这种同位素经过核反应堆的转化,可以生成另一种物质钚,它也能充当原子弹的弹头。
为了有备无患,“曼哈顿工程”采取的是双线并进的策略。
格罗夫斯在田纳西州找了2.4万公顷荒地,修建了一座用于提炼铀235的庞大工厂。
这座工厂,就是后来的橡树岭国家实验室。
同时,在华盛顿州的汉福德还建造了一座新的反应堆,专门用来制备钚。
现在,这里是美国的西北太平洋国家实验室。
核原料工厂的建设启动之后,原子弹本身的设计工作也全面铺开了。
科学家们被带到偏僻的新墨西哥州,那里有一处峡谷,叫洛斯阿拉莫斯。
从1943年1月到1945年夏天,他们将在峡谷里度过整整两年半的时光,与世隔绝,不允许和外界通信。
为了配合科学家们的需要,格罗夫斯的工兵在洛斯阿拉莫斯修建了一座全新的城市,面积有1.85万公顷,从实验室、住宅到商店一应俱全,只是每间住宅都没有门牌号。
在美国政府的档案里,这座城市叫作“Y基地”,它的总负责人就是大名鼎鼎的奥本海默。
进入Y基地的科学家,每个人都获得了一个化名。
费米叫作“法默先生”,1927年诺贝尔物理学奖得主康普顿叫作“康斯托克先生”。
到了1943年年底,又有一位眉毛浓密的新客人住进了洛斯阿拉莫斯。
Y基地里的人都叫他“尼克大叔”,他的真实身份是爱因斯坦的老朋友、丹麦物理学家玻尔。
玻尔加入原子弹研发,是美国政府成功实施工程管理的一个缩影。
要知道,玻尔虽然在1939年曾经到过美国,但很快就返回了祖国丹麦,并被入侵的德国军队困在了那里。
直到1943年,他才被盟军营救出来,用飞机偷运到了英国。
当时,英国也有一个独立的原子弹研究项目,他们希望吸纳玻尔。
但财政困难的英国政府,根本掏不出足够的科研经费。
正在这个时候,美国伸出了援手。
他们不仅开放了“曼哈顿工程”,让英国科学家也参与进来,还主动提出可以分享最终的研究成果。
玻尔就是在这样的背景下,从英国去到了美国。
而在美英合作的过程中,美国也了解到了英国核物理学界的最新动态。
可以说,整个“曼哈顿计划”,就是一项由美国政府资助的大型国际工程。
那么,为了造出第一颗原子弹,美国花了多少钱呢?
我们可以算算这笔账。整个“曼哈顿计划”,一共花费了18.9亿美元的财政拨款,相当于今天的228亿美元。
巅峰时期,直接或者间接服务于“曼哈顿工程”的人员达到了50万,光是橡树岭和汉福德的两家工厂,就雇用了12万工人。
能把这样庞大的人力,组织在整个项目里,没有出现一起安全事故,也没有发生泄密,正是美国科研部门和军方工程管理能力的体现。
在这当中,奥本海默的作用尤其值得一提。
奥本海默并不是坐在办公室里,对着文件指手划脚。
他会出现在每一次重要的会议现场,跟进每一项重要的发现,让每位科学家都感到自己的工作对整个项目有帮助。
这对一个汇聚了全世界最智慧头脑的超级工程,意义尤其重大。
在这种高效的组织下,1945年7月16日,美国第一颗原子弹试爆成功。
这时距离“曼哈顿工程”正式启动,刚刚过去3年时间。
1945年8月6日和9日,两枚原子弹分别被投放到日本的广岛、长崎。
人类历史上杀伤力最大的武器之一,最终成功地加速了“二战”的结束。