二 原子能计划与无机化学复兴
① 刊于 1988 年第 3 卷第 1 期第 1 页
无机化学复兴这个观点是英国伦敦大学化学教授R.S.Nyholm 爵士在1956 年提出来的。他认为无机化学的复兴是由于科学技术的两个发展: 一个是量子力学的理论技术发展到足以广泛地应用于化学研究,从而使无机化学的经验材料得一以贯之;另一个是现代的新的光学、电学和磁学等测试技术发展到足以将物质的微观结构与宏观性能联系起来。在这里 Ny-holm 只提出量子力学和现代物理方法应用于无机化学的研究,从而使其恢复蓬勃发展的活力,但未明确复兴始于何时。如果认为是L.Pauling 首先在他的著作《化学键的性质》中把量子力学应用于阐明元素的成键和化合物的结构,则无机化学复兴开始的年代不早于该书的出版年代,即 1938 年。美国化学会在 1962 年创办《无机化学》的创刊词
中说:“大约 25 年前,无机化学开始爆发式的复兴使之从被漠视的边缘
一跃而踞于现代科学中心的显要位置。”这里也只提出复兴大约始于 30 年代末。提出确切年代的是叙述美国化学会百年史的文章。其中说,“到1939 年,无机化学复兴的条件已经具备⋯⋯原子能计划的迫切需要”发动了这个复兴。
1939 年 1 月丹麦物理学家 N.Bohr 到美国,把当时试验中子与铀反应的结果带去,与从事用中子轰击各种元素原子工作多年并在前一年获得诺贝尔奖后留在美国哥伦比亚大学的意大利物理学家 E.Fermi 讨论了中子轰击铀产生裂变和中子,可能使之成为链反应,从而实现原子能的利用。这个信息传开以后,美国的许多实验室就开展有关中子引发各种元素包括铀反应的研究。Bohr 在普林斯顿(Princeton)大学的实验表明 U
-235 吸收中子即裂变,每一裂变又产生两个中子。因此,原料适量就可以形成链反应,一瞬间可有惊人的能量产生,因而提出制造原子弹的可能性。当时在普林斯顿大学工作的爱因斯坦遂于 1939 年 7 月上书罗斯福总统,请他倡导这项原子能计划的工作。当即得到美国政府的全力支持, 成立领导机构统筹并指挥研究和试制工作,动员了全国所有具备合适条件的大学、公私立研究机构,以后又建立了若干庞大的专业工厂,参加工作的人员多达 125000 余名。到最后几年,每年耗资约 10 亿美元,运
用最新技术和理论,在不到 7 年的时间内完成了任务。不幸的是原子能是首先用于战争,造祸人民。但原子能是大可以造福于人民的,其和平利用范围广泛,作为能源可用于现代化发电。美国于 1954 年建立了第一
座核电站,容量为 5000kW。到 1979 年即有核电装置 168 座,占全世界
的一半。到 1982 年,有 25 个国家拥有核电站。在瑞士、瑞典、比利时等国核发电量已超过总发电量的 25%。我国近几年正在大力发展和建设核电事业,目前,仅台湾省有一座核电站。
原子能计划的实现以及原子能的广泛研究和利用,恢复了无机化学蓬勃发展的活力,使之进入了现代化的复兴时期。