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人类跨入原子时代:和平主义科学家内心泛出一丝苦

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作为一种科学工具,核反应堆的重要性与回旋加速器的重要性相当。作为一种提高健康水平的手段,其可以合理地与作为生产X射线和β射线的新型超高压仪器,也就是电子感应加速器相提并论;作为一种防御手段,我会把原子武器的重要性与飞机相比。但是核能的最大意义似乎是取之不尽的能量之源。

出品|网易科学人栏目组 晗冰

人类跨入原子时代:和平主义科学家内心泛出一丝苦

图示:芝加哥一号堆模型

关于1942年12月2日第一次原子实验成功的消息只是通过某种编码来传达的:“意大利航海家登陆新大陆”。

我们的“意大利航海家”是恩里科·费米(Enrico Fermi),这位物理学家逃离了法西斯意大利来到美国。 “新大陆”指的并不是一个地方,而是一个时代:原子时代。在75年前的12月份,费米所领导的研究团队引发了第一次受控持续的核反应。

这一切都发生在芝加哥大学Stagg Field橄榄球场的看台下。费米团队所开发的核反应堆是可控的石墨核反应堆,被称为芝加哥一号堆(Chicago Pile-1)。它产生了大约二分之一瓦的电力。而事实证明,一个分裂的铀原子释放出来的中子能够导致另一个铀原子分裂,每次反应都会释放出能量。如果有足够多的原子,其引发的链式反应能够释放出不可思议的能量。换句话说,这证明了原子弹出现的可能性。

接下来的故事众所周知:美国造出了原子弹。第二次世界大战尾声时美国向日本投放了原子弹。造成数十万人死亡。战争结束了。

人类跨入原子时代:和平主义科学家内心泛出一丝苦

图示:芝加哥受控核试验反应堆

当一切成为历史,关于费米实验的周年几年已经成为反思核科学的时间。《原子科学家公报》由曼哈顿计划的科学家主办,主要关注原子武器的发展。杂志主席瑞秋·布朗森(Rachel Bronson)说:“这一直是一个复杂的故事。在过去的七十五年里,随着核湮灭的幽灵不断成长,衰退,再度成长,再度衰退,关于核反应纪念的报道都在试图纪念人类的首次可控核反应。

1946年似乎是第一次公开纪念芝加哥一号堆,相关报道也是战争部发布的。在当年十月份的新闻稿中, “曼哈顿计划”的指挥官,L.R.?格罗夫斯(L.R. Groves)中将建议将12月2日作为原子能的“生日”。

战争部为那些当时不在芝加哥接触秘密实验的记者们提供了一些资料。两名公共信息官员采访了50多位科学家中的十几位,而在后来的纪念活动中,很多关于第一次原子实验的诸多细节都来源于他们的报告。

人类跨入原子时代:和平主义科学家内心泛出一丝苦

图示:核试验四周年,战争部将12月2日定为原子能的“生日”

比如其中一个细节是匈牙利出生的理论物理学家尤金·维格纳(Eugene P. Wigner)将一瓶基安蒂酒秘密带入实验场。当实验成功的时候,维格纳打开了瓶子。研究人员喝光了纸杯里的就,并在瓶子的包装纸上签下了自己的名字。

还有不为人知的是石墨尘笼罩了每个人。(在核试验中,石墨被用作“调节剂”来减缓中子的速度,以便于中子能够分裂铀原子。)参与建立核反应堆的年轻物理学家阿尔伯特·瓦滕伯格(Albert Wattenberg)告诉采访者:

“我们和煤矿工人感同身受。经过长达八个小时对石墨进行加工后,我们看起来好像是一个个吟游诗人。一次简单的淋浴只能去除身体表面石墨粉尘。当你冲淋半个小时以后,皮肤毛孔中的石墨灰尘才会开始渗出。当我们在切割石墨的房间里走动时,就像走在舞池里。你知道石墨是一种干燥的润滑剂,石墨粉尘覆盖的水泥地面很滑。“

芝加哥1号堆是真正的科学突破,但其他更著名的核能里程碑,如三一实验和广岛原子弹爆炸也被认为是原子时代的开始。也许战争部门选择1942年12月2日作为“原子能”的

生日是因为它代表了更纯粹的科学成就。这时的核科学尚未被用于毁灭;它也可以为我们的家园提供动力,或是通过医学来拯救生命。

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图示:1946年《纽约时报》对核试验纪念报道

当《纽约时报》在1946年12月份报道原子能诞生四周年时,科学作家威廉劳伦斯(William L. Laurence)只是隐约地暗示“无论善恶,其都有难以估量的潜力”。劳伦斯被认为创造了“原子时代”这个词,他是一个有争议的新闻人物。第二次世界大战期间,他为曼哈顿计划工作,担任实验的历史学家。然后他回到《纽约时报》继续报道他所从事的这个项目,甚至还因报道长崎原子弹爆炸而赢得了普利策奖。2004年,不少记者争辩说,劳伦斯所获得的“普利策奖”应该由于“不加批判地宣传核威力”而被撤销。

“我们可能永远都不会知道威廉·劳伦斯和政府之间的关系。从很多方面来看,他对自己都不见得能够掌控。“马克·沃尔弗顿(Mark Wolverton)最近在Undark网站上如是指出。但从一开始,原子时代诞生的故事就是被劳伦斯书写的。

人类跨入原子时代:和平主义科学家内心泛出一丝苦

图示:1952年《肯塔基新时代》报道:核能的最大意义在于取之不尽的能量之源

在实验成功的第十年,也就是1952年,《肯塔基新时代》(Kentucky New Era)引用了费米团队物理学家阿瑟·康普顿(Arthur Compton)在芝加哥商业和工业协会午餐会上的发言。 (康普顿当时发布了这则有名的消息:“意大利航海家已经登陆新大陆”)康普顿为原子弹的使用辩护,但他更加强调这个实验对社会带来的影响,强调了能源的重要性:

作为一种科学工具,核反应堆的重要性与回旋加速器的重要性相当。作为一种提高健康水平的手段,其可以合理地与作为生产X射线和β射线的新型超高压仪器,也就是电子感应加速器相提并论...作为一种防御手段,我会把原子武器的重要性与飞机相比。但是核能的最大意义似乎是取之不尽的能量之源。

当1967年,核试验的25周年纪念来临时,第二次世界大战的阴影正在消退,但冷战已经到了令人咋舌的地步。这让美国人又一次想到了原子武器。曾为芝加哥一号堆工作的另一位物理学家沃尔尼·威尔逊(Volney Wilson)对斯克内克塔德公报说:“我感到非常失望。我本来以为这个可怕的武器能够把世界的力量联合起来 “。威尔逊是一个和平主义者,他总是对制造原子弹总是很矛盾,但他的话里有一丝苦涩。

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图示:芝加哥芝加哥大学Stagg Field橄榄球场的纪念碑

50周年的纪念更为乐观:1992年,苏联解体。美国成了世界上唯一的超级大国。苏联不仅拆除了核弹头,还把它卖给了美国。杜克能源公司总裁威廉·李(William S. Lee)在1992年11月的一次会议上宣称:“曾经用于瞄准我们城市的前苏联核武器高浓缩铀将被用在美国核电站,为同一座城市提供燃料。”

但是,记者们依旧认为这是原子时代。为纪念核试验五十周年而写的文章指出,俄罗斯和美国仍然有足够的核武器来杀死数百万人,其他几个国家也在竞相追赶。厄尔莱恩(Earl Lane)在《新闻日报》中写道:“五十年后,关于芝加哥一号堆的遗留物仍然是错综复杂。“

今年是芝加哥一号堆实验的75周年。现在美国的核电业务正在衰落。然而,核科学在科学和医学方面也取得了真正的突破。芝加哥一号堆的遗留物依旧错综复杂,这也是核武器的性质使然。

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