正文

18、平安之夜(2)

第二次握手 作者:张扬


“奥姆,”丁洁琼纠正道,“芝加哥不在美国东部,而在中部。”

“中部偏东!”

丁洁琼笑笑,将奥姆让进暖洋洋的客厅。落地大窗上洒满斑斑点点的金色阳光。小桌上摆着茶点和水果。

美国各名牌大学的物理系和化学系几乎被淘空了。著名科学家们通过各种渠道悄无声息地被集中到“曼哈顿工程”中来。必须建造一座试验性“原子锅炉”,让可控链式反应从理论成为现实。“锅炉”是现代工业中的常见设备,上面是“锅”,下面是“炉”,炉子一烧,锅中沸腾,就有了压力,就能驱动机械运转。“原子锅炉”也是这样:利用核裂变产生能量,供人类使用。当然,这种“锅炉”远非“上面是锅下面是炉”那么简单。

轰击铀核的中子不是“快中子”而是“慢中子”。要使“快中子”变成“慢中子”,必须使用减速剂。试验证明石墨和重水都是很好的减速剂,试验还证明石墨更好。

科学家们设想将材料分层叠放:完全是石墨的各层与嵌入铀块的石墨层相互交叠,堆积起来。因此,后来也有人将它称为“原子反应堆”,简称“反应堆”或“堆”。“锅炉”是个庞然大物,因为如果它太小,中子就会在引起链式反应之前逃逸到周围空气中去。“锅炉”应有的最小体积,叫作“临界体积”。这个“临界体积”该有多大,却无人知晓。虽已确定用铀作燃料,可到底该用金属铀、氧化铀还是浓缩铀,氧化铀的成分是哪些,浓缩铀的浓缩度该是多少,也都不知道。当时的人们甚至连金属铀的准确熔点也没有掌握。

然而不管怎样,一九四○年四月,大批纯石墨运抵纽约哥伦比亚大学物理楼,在一间实验室内开始建造世界上第一座原子锅炉。但是失败了,因为实验室太矮,锅炉不能达到临界体积。

必须寻找更高大的室内空间,建造新的“锅炉”。一九四一年底选定了芝加哥大学足球场西看台下的室内网球场。边建造边设计,外形确定为圆球状,顶部呈平台状。从安放第一块石墨砖算起六个礼拜之后,一九四二年十二月初的一天上午,一座大型“锅炉”建造完成,总重量达一千四百吨。其中,金属铀和氧化铀总量达五十二吨,完全是石墨的各层与嵌入铀块的石墨层相互交叠共五十七层。

三位青年科学家受命待在顶端平台上,万一“锅炉”失去控制,他们立刻灌注便于渗入每条缝隙的液态镉予以扑灭。镉能大量吸收中子,制止链式反应。青年物理学家罗穆尔待在“锅炉”下面,操纵一根横亘堆内的镉棒。一旦接到指令,他就把这根镉棒抽出,使裂变反应发生;而如果反应强度太大,就让镉棒缩回反应堆里去。

试验开始了,佩里和科学家们登上网球场北端看台。将军跟几位科学家交换了一下意见,抬腕看看手表,举目环顾整个网球场,气定神闲地吐出几个音节:“开始。”

上百根竖置的镉棒从“锅炉”顶端往上徐徐抽出。各类计数器发出咔嗒咔嗒的声响。仪表自动描出一条渐高的曲线。“锅炉”中开始发生核裂变。终于,竖置镉棒被全部抽出,只剩下罗穆尔那根横置镉棒。炉体直径二十六英尺。他控制的那根镉棒长度也是二十六英尺。佩里下达了指令。罗穆尔开始往外抽出镉棒。一英尺,又一英尺,直到抽出一半即十三英尺。

各种类型的计数器加快了咔嗒声。每多抽出一点,咔嗒声就响得越快。仪表上一支描笔在自动绘制一条指示辐射强度的“指数曲线”。

罗穆尔掌握的那根镉棒终于被完全抽出。

“指数曲线”高昂而不趋于平延。“锅炉”输出功率大于输入功率。增殖系数为一。一切都证明可控核裂变开始自动进行。


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