二、原子能的开发和利用

30 年代，原子物理学发展迅速。1932 年中子的发现开辟了核物理学的新纪元。这一年，皮埃尔·居里夫妇的女婿和女儿约里奥·居里夫妇（Frédéric Joliot-Curie，1900—1958 和 Iréne Joliot-Curie，1897—1956）用钋（Po） 的α粒子轰击铝，人工制造出放射性同位素。人工放射性的发现赋予原子核构造理论以新的意义。1934 年 10 月，意大利物理学家昂利克·费米（1901

—1954）发现用中子轰击重元素铀，可造成铀的核裂变，产生新的“超铀元素”；同时，发现慢中子效应所产生的人工放射性更强。1938 年，奥地利女科学家丽莎·梅特内（1878—1968）和德国科学家奥托·哈恩（1879—1968）、弗里茨·施特拉斯曼（1902—）继续费米的试验，进一步论证了核裂变的链式反应。同时，科学家们还发现铀 235 原子的核裂变比天然铀核裂变所获得的能量还要大。至此，欧洲科学家已经找到了人工获得原子能的途径。

获得原子能的理论准备虽然是在欧洲完成的，但在技术上获得和利用原子能却是在美国首先实现的。30 年代，法西斯主义猖獗，战争阴云密布。法西斯实施的种族主义和文化专制政策迫使许多欧洲科学家、特别是欧洲犹太人科学家流亡国外。1933 年，爱因斯坦举家赴美；1938 年，费米也因妻子有犹太血统而携全家赴美。丽莎·梅特内则流亡瑞典。据统计，仅德奥两国就约有 2000 名科学家流亡国外，其中大部分来到美国。当时，英国的科技力量虽属世界一流，但由于财政困难，致使许多科研工作难以进行。美国遂利用这一点，通过 1940 年的租借法案，与英方进行军事技术合作，利用英国的尖

端技术成果和人才。根据 1943 年美、英、加在北美建立原子工业的协议，美

国吸收了 75 名英国优秀的科学家为其原子能计划工作。总之，战前欧洲大批优秀科学家移居美国，这是世界科技中心从欧洲转移到美国的一个重要原因。

来到美国的科学家出于反法西斯的正义感和科学家的责任心而积极工作。当他们得知纳粹德国正在加紧进行链式反应的研究后，为了赶在德国前面造出原子弹，爱因斯坦在许多科学家的倡议和支持下，于 1939 年 8 月 2 日致函罗斯福总统，说：“⋯⋯我预料到在不久的将来，铀元素会成为一种重要的新能源。这一情况的某一些方面似乎需要加以密切注意，如有必要，

政府方面还应迅速行动。”美国政府接受了他的建议，于 1941 年 12 月 6 日， 即日本偷袭珍珠港的前一天，通过了一项大量拨款制造原子武器的决议。1942 年 9 月，成立了由 3 名军政官员和两名科学家组成的军事政策委员会，领导

制造原子武器的工程计划，代号为“曼哈顿工程区”。1942 年 12 月 2 日， 在费米领导下，芝加哥大学建立了世界上第一座核反应堆，并成功地进行了人工控制的核链式反应。1943 年，在加利福尼亚大学理论物理学教授奥本海默（1904—1967）领导下，在新墨西哥州的洛斯·阿拉莫斯建立了一个大规模的实验室。1945 年 7 月 16 日，在该州的一片荒漠上成功地爆炸了世界上

第一颗原子弹。这是一颗铀弹，其威力相当于 2 万吨 TNT 炸药，在半径 1600 米范围内的一切动植物全部死亡。这时，法西斯德国已经崩溃，日本的投降也已成定局，军事上使用原子弹已没有必要，然而，美国政府为了战后争夺世界霸权，不顾当初参加研制原子弹的科学家们的多次上书反对，于 1945

年 8 月 6 日和 9 日向日本广岛和长崎分别投掷了一枚铀弹和钚（Pu）弹，造

成 20 多万居民伤亡。

原子能的释放是 20 世纪最伟大的科学成就之一，从此，人类获得了又一个重要的新能源。它本应该给人类带来更多的光明和幸福，然而，不幸的是， 它却被超级大国用作争霸世界的武器。