2288-原子弹演义-第18章
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他们边吃边聊，话题逐渐转向裂变。
玻尔说：“现在好了，我们可以不必为那些讨厌的铀后元素伤脑筋了。”
普拉切克却不同意玻尔的见解，道：“现在，其实情况比以前还要混乱不清。”
于是，他开始具体说明混乱的根源。我们的丹麦诺贝尔奖桂冠获得者注意地倾听着。
乔治·普拉切克以钍和铀的裂变问题解释了他所断言的“混乱”。
奥托·弗里希做了钍的裂变实验。但是，由于手段所限，他还一时闹不清这种裂变究竟是快中子造成的，还是慢中子造成的。在美国，地磁研究部的科学家们证实了弗里希的发现。利用他们的那台500万伏的范德格拉夫起电机，他们可以产生几种具有不同能量的中子。这是弗里希的单一中子源所做不到的。他们有一个发现：无论快中子还是慢中子，钍都能发生裂变，但铀只有在慢中子轰击下才发生裂变。
根据这一现象，普拉切克质问：“为什么铀和钍会对慢中子产生不同的反应呢？”最后，他直接地对准了玻尔，“如果你的液滴模型对核裂变有普遍指导意义的话，那么，你怎样解释这个差别呢？”
显然，玻尔突然洞察到了这个差别，并且一下子找到了造成这种差别的原因。极有可能是为了不失去刚刚初步领会到的东西，他无视礼貌地把椅子向后推开，站起身来，走出房间，走出了俱乐部。
费米匆匆地向普拉切克告别，赶紧跟上了玻尔。
玻尔在前，一言不发地走着，沉浸在深思之中。费米紧紧地不声不响地跟着，注意不去打断玻尔的思路。
两个人沉默地穿过普林斯顿大学积满白雪的校园，一直走到了法因堂。这是一幢新哥特式的砖建筑物，高级研究院当时就设在这里。他们走进爱因斯坦借给玻尔的宽大的办公室。办公室里有一个壁炉，一块大黑板。一块东方地毯增加了地面的温暖。
一走进办公室，玻尔就冲到黑板前面对费米说：“好，现在你听着：我一切都清楚了。”
接着，他又一句话也不说地在黑板上连续画了三幅曲线图。在画图的过程中，由于情绪激动，他一连弄断了好几支粉笔。
玻尔清楚了什么呢？他画着图向费米讲了些什么呢？
他清楚了费米发现的慢中子与铀235之间的关系，用图表和大量的数据，向费米说明，铀的两种同位素中，只有铀235经慢中子轰击才发生裂变。玻尔解释说，本来，铀235只要遇到中子的激发就会发生裂变。而铀238的特性掩盖了铀235的这种普遍性，最后让人看到，好像只有慢中子才会使它裂变。这是由于，铀238有一种“习性”：专“吃”快中子，而“吃”下去可以把中子“消化”掉，自己并不发生裂变。铀238却“吃”不下慢中子。这样，慢中子成为剩余之物。铀238和铀235是共处一体的，数量上，铀238占有绝对优势。就是说，进入天然铀的中子，凡是快的，都被铀238“吃掉”了，铀235只好“吃”那些剩余之物——慢中子。这样，表现出来的，就是铀238不在任何中子的轰击下发生裂变，而铀235只有在慢中子的轰击下发生裂变。
听玻尔讲完之后，费米立即意识到，这是一个重大发现。
费米知道，铀，是铀238和铀235混在一起存在的，两者数量上的比例是140∶1。玻尔的理论告诉他，人们通常讲的“铀的裂变”，实际上就是铀235的裂变，换句话说，是铀极小一部分的裂变。
他记起了当天与齐拉特争执的问题，现在，他的认识大大前进了一步，他看到，自己发现的“慢中子效应”，成为裂变和链式反应的先导，自己“功不可没”，没有这一发现，也许人们就无法发现裂变、认识链式反应的问题，这已经被近年核物理学的发展史所证实。而且，“慢中子”依然有用，依然有大用，原子反应堆所追求的就是“慢中子。但是，要真正把握裂变现象，把握链式反应，还必须靠对铀235品质的认识。在认识慢中子的基础上，玻尔让人认识了铀235的这种品质，并指明了“慢中子”与铀235的特殊关系，这才使人们的认识趋向全面，而这种新认识不可避免地导致：要真正实现链式反应，第一步需要把铀235从铀的同位素中提取出来；第二步，寻求第二代中子。
想到这里，费米惊叹玻尔突发的洞察力，是这种洞察力在思考普拉切克的质问时，有了这样的重大发现。
费米敦请玻尔尽快把这一重大发现整理发表，玻尔接受了。
我们还记得，一月份玻尔为了保护他的欧洲的同事们的优先权，在三天内写出了一篇700字的文章。现在，急于把铀235在裂变中的特殊角色的消息传播出去，他写出一篇1800字的文章，用时只有两天。这次，文章虽然写得很快，但运笔仔细、认真。
文章的题目是《铀和钍蜕变中的共振和核裂变现象》，2月7日寄交给《物理评论》杂志。
第三部分：链式反应寻求第二代中子的热潮
玻尔的《铀和钍蜕变中的共振和核裂变现象》引发了美国物理学界又一个热潮——寻求第二代中子的热潮。齐拉特给他的朋友的一封信中对当时的情景进行了描述：
我再重复提一下，在美国存在一种链式反应的情绪。人们只要说一声“铀”，就可以连续两个小时聆听他们的想法……
实际上人们不但在谈论，而且在行动。
在普平楼的地下室里，费米和他的伙伴们安装了一个3英尺宽3英尺深的水箱。他们在水箱中部放一个直径为5英寸的球形容器，容器中心放入氡和铍的中子源。由铍放射出的中子将在水中散射开来，并为水所减速。然后放入铀235靶子，让中子对它进行轰击。结果发现中子的数目增加了。
齐拉特自己也动了手。当他联系好进入哥伦比亚大学实验室作三个月的特约研究员后，他得到了密封在一个黄铜大容器之中的两克镭。他立即着手准备实验。实验中他也得到了第二代中子：粗略估计，一个核在裂变中放射出的中子大约是两个。
费米和安德森的实验数据也出来了：与齐拉特的数目相同。
这项工作不只是在美国进行着，而且也在欧洲进行着。巴黎小组的弗里德里克·约里奥和他的同事，也开始进行类似的实验来观察裂变中的第二代中子。他们也用了一个水箱，在其中部放置中子源，不过不是用铀把中子源包住而是把铀溶解于水中。结果他们也发现了中子。
最初，法国小组的报告说一次反应产生的第二第中子“不只一个”，并没有讲具体数目。随后，经过进一步地实验，他们认定，一次裂变放出的第二代中子是35个。他们还写了这样的话：
在我们上一次的报告中已经提到过，使我们感兴趣的是这里所讨论的现象可能成为产生核的链式反应的一种手段。现在可以断定，如果将足够数量的铀放在适当的减速剂之中，链式裂变将会不断地进行下去，直到达到介质的边缘为止。我们的实验结果表明，这种条件极有可能得到满足。这就是说，铀极有可能会产生链式反应。
约里奥的声音是具有权威性的声音。G·P·汤姆生，J·J·汤姆生的儿子，伦敦皇家学院的物理学教授听到这个声音后对一位记者说：
我开始考虑要对铀进行一些实验。我心中所想的已经不是一个纯学术性研究——我的思想深处想的是制造一种武器的可能性。
把情况汇总起来得到的结论是惊人的。齐拉特敏感地注视着这种形势，立刻向美国的同事们报警。
特勒对此记得非常清楚，他后来写道：
我当时正在弹钢琴，和一位拉提琴的朋友合作，力图使莫扎特的作品表现出其本人独特的风格，这时电话响了。是齐拉特从纽约来的电话。他讲的是匈牙利语……
齐拉特向朋友们惊呼：世界正在走向悲惨的未来。
第三部分：链式反应石墨——中子的有效减速剂
石墨——中子的有效减速剂，被齐拉特和费米同时想到要实现大规模的连锁反应，还有一个问题需要解决：得到更多的慢中子。这就需要有良好的中子减速剂。在意大利，费米是用石蜡做减速剂的。齐拉特和费米都清楚，最好的减速剂是重水。可来到美国，他们没有重水，于是都改用了水。但水做减速剂是不理想的。他们都在动着脑筋，想得到一种理想的减速剂。6月，费米去了外地。齐拉特留在蒸笼般的纽约，继续他的思考。最后，他想到了石墨。
他立即给费米写了一封长信，信中说：“依我看来，碳极有可能成为水的最好的代用元素，这个想法有很强的诱惑力，使我想对之冒险一试。”
齐拉特的想法发展得很快，过了《独立宣言》136周年纪念日，他去拜访了纽约的全国碳素公司，询问购买高纯度石墨块的可能性。当天，他就把他的询问结果写信告知了费米：“看起来我们可用合理的价格弄到足够纯度的碳。”
信中他还提到，要把铀和碳分层放置。
那个周末，费米在外地给齐拉特的第一封信写了回信，他也独立地想到类似的方案：
感谢你的来信。我也正在考虑用碳来使中子减速的可能性……根据我的估计，一个可能的配方是在39000公斤碳内混入 600公斤的铀。如果方案确实可行，那么，所用的材料肯定不会太多。
这样，他们同时想到了新的减速剂。费米在给齐拉特的信中提到的装置，实际上就是在美国的核事业中起了巨大作用是原子反应堆。
第三部分：链式反应战争
战争到来了，核事业出现了新情况、新特点。
当核科学家们在大洋彼岸紧张地进行链式反应的实验时，欧洲的局势紧张了起来。
这一段的历史人们是很熟悉的。1938年2月，希特勒改组政府，自任国防部长，政府完成了战时机制。3月，德国吞并奥地利。9月12日，希特勒对捷克斯洛伐克提出领土要求，引起了著名的“9月危机”。24日，希特勒约见波兰大使，明确提出要求波兰将但泽地区（格但斯克）“归还”德国。28日，希特勒宣布全国总动员。29…30日，英国、法国和德国、意大利签署《关于捷克斯洛伐克割让苏台德领土给德国的协定》（即“慕尼黑协定”）。1939年，整个欧洲火药味变得更加浓烈。3月，德军占领了捷克斯洛伐克全境。4月3日，希特勒下达了进攻波兰的“白色方案”，并于27日废除了1935年签定的《英德海军协定》和1934年签定的《德波互不侵犯协定》。30日，向波兰发出最后通牒。5月，德、意签订《德意同盟条约》（即《钢铁协定》）。
针对德国的叫嚣，英国于5月宣布实行普遍义务兵役制，8月，与波兰签定互助条约。法国也于4月与波兰签定互助条约。
9月1日凌晨4时45分，德国实施“白色方案”，出动44个师，其中包括7个坦克师、4个轻坦克师、4个摩托化师，共2000多辆坦克、2000多架飞机、6000门大炮和迫击炮，向波兰发起闪电进攻。3日，英国、法国、澳大利亚、新西兰、印度对德宣战，第二次世界大战爆发。
第三部分：链式反应科学家队伍被分裂
科学阵线被分隔、科学家队伍被分裂，但核事业的进度加快了战争爆发的一个直接后果，就是科学阵线被分隔。原来的世界，科学阵线是统一的，事业同做，信息共享，现在不成了。
第二个直接的后果，是科学家队伍的分裂。原来各国的科学家不分你我，大家都为人类的科学事业而努力。现在不成了，核科学家队伍一分为二。留在了德国境内的卢瑟福的学生哈恩、盖革、保罗·哈特克（随后我们就会认识他），玻尔的学生海森堡等，都成了他们老师的敌人，当然也成了整个反法西斯阵线核科学家的敌人。
第三个直接结果，是加速了核事业的进程。这主要是为了战胜敌人，政府把发展核武器当成一个重要选择，从而集中了人力、物力，有组织、有领导地推进着核事业的进展。核科学家有了支撑和后盾，当然，同时也失去了研究的自主性。
另一方面，由于有了战争，有的科学家便主动向政府靠拢，所谓“各为其主”，发挥着主动精神。这，无论在德国一方，还是在英国、美国一方，都变得十分突出。
第三部分：链式反应德国启动核能开发计划
我们肯定还记得法国小组的那个报告：对镭的轰击可以产生35个第二代中子。这个报告在德国引起了两项主动行动。一是一位物理学家提醒德国政府注意此事。二是这位物理学家的提醒导致4月柏林的一次秘密会议。会议实际上启动了德国政府控制下的核能开发计划。
这位物理学家就是哥廷根大学的保罗·哈特克，他曾是卢瑟福的一个学生，很有些才华。1939年4月，当时战争还没有爆发，但战争号角吹响只是一个时间问题，为了使自己的国家在未来的战争中取得先机，哈特克给陆军部写了一封信，信中说：
恕我冒昧地提醒你们注意在核物理中最新的发展。依我看来，这种发展也许会使生产比常规炸药强很多个数量级的爆炸物成为可能……哪个国家最先使用它，哪个国家就将对其他国家占有不可超越的优势……
信中，哈特克建议政府把核的研究纳入政府的统一管理之下。他的建议受到了重视。9月，库尔特·迪博纳尔领导的新陆军部按照哈特克的意见将德国的核裂变研究集中于它的管辖之下。迪博纳尔请了哈特克等两位物理学家计划召开一次秘密会议，来讨论研制核武器的可行性。他们被授权要求每一个他们需要的德国公民为他们工作。他们行使了这种权力，发出了许多邀请书。汉斯·盖革、奥托·哈恩都受到了邀请。奥托·哈恩借故没有去参加第一次会议。但是，躲了初一躲不了十五。他随后只好应征。其他人也没有办法不服从。
柏林秘密会议召开了。会上，组织者宣读了尼尔斯·玻尔的那篇题为《铀和钍蜕变中的共振和核裂变现象》的文章，并对文章的内容进行了分析。这当然涉及铀235的分离问题。当时，哈恩同玻尔的论点一样，认为分离同位素困难到不可能做到的程度。
但海森堡坚持说，分离不是办不到的事。会议随后讨论了分离铀235的办法。
保罗·哈特克带着他刚刚写完的一篇文章来参加了会议。他的文章论述了将铀和减速剂分层布置以避免铀238的俘获共振的问题——费米和齐拉特在7月初各自想出的办法与此一模一样，正是所谓英雄所见略同。
会议决定，日后，海森堡主持理论研究工作，哈特克则主持同位素的分离工作。
会议还决定报请有关部门对铀的出口发出禁令，规定由德国政府完全控制捷克斯洛伐克约阿希姆斯塔尔矿铀的供应。
陆军部还接管了1937年建成的设备精良的威廉大帝物理研究所。
足够的资金将源源拨出。
这意味着，德国的原子弹研制的巨大机器开始运行了。
第三部分：链式反应最初英国政界的核知识水平
德国的核研究走
