4、日本的“二号研究”和“F 研究”

日本陆空力量科技局的安田竹生将军,于 1940 年被物理杂志刊载的铀核分裂链式反应产生巨大爆炸力的论文吸引住了。但是,他对文章还存在不少疑问。于是,他去向从前的老师相根辽吉教授请教。相根教授学术上颇有造诣。他曾留学于美国,在加利福尼亚大学实习过,并结识了许多欧洲和美国的青年物理学家。相根对世界各国物理学研究的最新成果相当熟悉。安田与相根经过几次的交谈,更加深了对核反应的重要意义的了解,尤其对它在未来军事中的应用更持肯定态度。

相根应自己学生的要求,写文章肯定核物理的最新发现可以获得军事上的应用,对日本社会产生了一定的影响。当时的日本陆军大臣东条英机看了相根的文章,采取了支持的态度。他说:“既然如此,就请专家们好好研究这个问题吧!”

安田得到上司的同意后,于 1941 年 5 月,指派理化研究所对“制造铀弹的可能性”问题进行研究。(还有一种说法,1940 年 4 月,日本陆军就向理化研究所提出研制原子弹的要求。)工程领导人是年轻时曾在哥本哈根尼尔斯·波尔那里学习过的二阶义男教授。物理学家们被安排在航空技术科研所

大楼里,头两年他们主要从事理论计算、进行铀同位素各种分离方法的对比研究和勘探铀矿。二阶领导的绝密工程代号“Hu”。在日文里“Hu”的象形字是“二”的意思。它是表示工程领导人姓的开头。该试验室设在东京空军大楼区的第 49 号楼内。

稍后,日本海军也扩大了自己的“新式武器”的研制领域。建立了核物理成就利用委员会。其成员包括当时日本的一流物理学家,特别是有东京的相根辽吉、京都的荒胜文策、大阪的菊池正士和浅田常郎,而会长又是那个二阶义男。1942 年 7 月 8 日,海军在东京“苏科霞”海军军官俱尔部举行了核物理成就利用委员会第一次会议。会议的焦点集中在两点:第一,原子能能不能用于军事目的;第二,日本在这次战争中是否能把核武器造出来。

一个月后,第二次委员会会议时,伊都海军大佐在会上发言说:“如果我们仍有可能制造原子弹,我们在这里有权说只是时间问题!”显然,他对寻找制造原子弹所需铀矿的艰难还缺乏最基本的了解,他竟说:“难道在东亚这样广阔繁荣的范围内无论在哪还找不到那么几十公斤铀。”

相根对于伊都的无知觉着滑稽,只好耐着性子说,可用于原子爆炸的不是铀 238,而是它的轻同位素铀 235,在普通铀中它只是重同位素的一百四十分之一。并且从重同位素分离出轻同位素哪怕是实际上只提高它的几分之几,都有不可想象的困难。

海军在核研制方面抓得十分紧,委员会在“苏科霞”又开了几十次会。外行的海军领导人把事情看得过分简单了,认为制成原子弹并不特别困难。他们认为科学家太保守了。而科学家们坚持自己的职业准则,认为即使能造出原子弹,在这次战争中也未必能成功。

海军让京都大学从事原子弹的研究。代号为“F 研究”。“F”到底是什么意思?说法不一。一种说法,F 这个英文字来自核分裂的 Fission;也有一种说法是来自六氟化铀的氟字。“二号研究”和“F 研究”二者之间的不同, 在于分离铀 235 的方法上。“二号研究”是采取热扩散法,“F 研究”是采取离心分离法。日本拥有第一流的科学家大约有 20 人。

日本一方面加紧自己的原子弹研究,另一方面积极获取各国原子弹的研究情报。

1942 年底,一个潜伏在美国的西班牙问谍,向日本军方密报美国在秘密制造原子弹,并详细地叙述了这种秘密武器的威力和性能。这样,日本军方就掌握了美国早期的核研究。但战争的进程对日本侵略者越来越不利。1944 年 6 月 15 日为起点的,由美军发动的塞班岛的战役是至为关键的一战。美军

的强大的军事攻击力量,花费了 3 个多星期的时间,终于制服了日本人的“破釜沉舟”式的顽强抵抗。战争的颓势,使东条突然想起了那些由他批准的从事原子弹研究的科学家们。他和日本最高军事司令部指望能产生奇迹,在1944 年研制出原子弹以扭转战争的败局。

1945 年初,“二号研究”组的工作抓得更紧,一系列分裂铀 235 的尝试给他们带来了某种希望。但是,接踵而来的是美军 B— 29 轰炸机的饱和轰炸。美国远程轰炸机再次飞临东京,日本正在进行试验的空军科研大楼的建筑物大部分被炸,陷入一片火海,其中包括“二号研究”组所在的第四十九号楼。它们的研究成果已化为灰烬。在东京和大阪被炸后,“二号研究”组已无法继续进行铀同位素分离的研究工作。研究中心只得搬迁到了京都一位大学教授的实验室里,继续用离心机试验分裂铀同位素。7 月 22 日,“二号

研究”组报告说:日本已无力制造原子弹了。在原子弹研制的无形竞赛中败下阵来。直到战败之日为止,“二号研究”所需的回旋加速器尚未完成,分离铀 235 用的先进的分离器还仅仅停留在设计阶段。