曼哈顿计划和原子弹的发明

在第二次世界大战期间,美国物理学家和工程师与纳粹德国进行了一场竞赛,以成为第一个利用最新了解的核裂变过程进行军事应用的国家。他们的秘密努力从1942年持续到1945年,被称为曼哈顿计划。...

在第二次世界大战期间,美国物理学家和工程师与纳粹德国进行了一场竞赛,以成为第一个利用最新了解的核裂变过程进行军事应用的国家。他们的秘密努力从1942年持续到1945年,被称为曼哈顿计划。

A nuclear weapon test by the American military at Bikini Atoll, Micronesia.

这一努力导致了原子弹的发明,其中包括两颗落在日本广岛和长崎的原子弹,造成20多万人伤亡。这些袭击迫使日本投降并结束了第二次世界大战,但它们也标志着原子时代早期的一个关键转折点,引发了关于核战争影响的持久问题。

项目

曼哈顿项目是以纽约曼哈顿命名的,这里是哥伦比亚大学的所在地,是美国原子研究的最初地点之一。虽然这项研究在美国的几个秘密地点进行,但包括第一次原子试验在内的大部分研究都发生在新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯附近。

在该项目中,美国军方与科学界最优秀的人才合作。军事行动由准将领导。Leslie R.Groves将军和物理学家J.Robert Oppenheimer担任科学总监,从概念到现实对项目进行监督。曼哈顿项目仅在四年内就花费了美国20多亿美元。

德国比赛

1938年,德国科学家发现了裂变现象,即原子核分裂成两个相等的部分。这个反应释放出的中子会分解更多的原子,引起连锁反应。由于大量能量仅在百万分之一秒内释放,人们认为裂变可能会在铀弹内引起相当大的爆炸性链式反应。

从20世纪30年代末开始,许多科学家,其中许多逃离了欧洲法西斯政权,移民到美国,带来了这一发现的消息。1939年,物理学家利奥·西拉德(Leo Szilard)和其他美国和最近移民的科学家试图向美国政府警告这种新的危险,但没有得到回应。因此,西拉德联系了当时最著名的科学家之一阿尔伯特·爱因斯坦。

爱因斯坦,一个忠诚的和平主义者,起初不愿意与政府联系。他知道他将要求他们致力于制造一种可能杀死数百万人的武器。爱因斯坦最终被纳粹德国将首先开发这种武器的担忧所左右。

u、 美国政府介入

1939年8月2日,爱因斯坦给富兰克林·D·罗斯福总统写了一封著名的信,概述了原子弹的潜在用途以及帮助支持美国科学家研究的方法。作为回应,罗斯福于次年10月成立了铀问题咨询委员会。

根据委员会的建议,政府花费6000美元购买石墨和氧化铀用于研究。科学家们相信,石墨可能能够减缓连锁反应,从而在一定程度上控制炸弹的能量。

该项目正在进行中,但进展缓慢,直到一个重大事件将战争的现实带到美国海岸。

炸弹的发展

1941年12月7日,日本军队轰炸了美国太平洋舰队总部夏威夷珍珠港。作为回应,美国第二天向日本宣战,并正式进入第二次世界大战。

随着国家陷入战争,意识到美国落后纳粹德国三年,罗斯福准备认真支持美国制造原子弹的努力。

芝加哥大学、加州大学伯克利分校和哥伦比亚大学开始了昂贵的实验。在华盛顿州的汉福德和田纳西州的橡树岭建造了反应堆,这是一种用来启动和控制核链式反应的装置。橡树岭,被称为“秘密城市”,也是一个大型铀浓缩实验室和核燃料工厂的所在地。

研究人员同时在所有地点工作,以设计生产这种燃料的方法。物理化学家Harold Urey和他的哥伦比亚同事建立了一个基于气体扩散的萃取系统。在伯克利,回旋加速器的发明者欧内斯特·劳伦斯(Ernest Lawrence)利用他的知识和技能设计了一种磁分离燃料的工艺:铀-235和钚-239同位素。

研究在1942年进入高潮。12月2日,在芝加哥大学,恩里科费米创造了第一次成功的连锁反应,其中原子在受控的环境中分裂,更新了原子弹可能的希望。

场地整理

曼哈顿项目的另一个优先事项很快变得清晰:在这些分散的大学和城镇发展核武器变得太危险和困难。科学家们需要一个远离大众的孤立实验室。

1942年,奥本海默提出新墨西哥州洛斯阿拉莫斯的偏远地区。格罗夫斯批准了该地点,并于当年年底开始施工。奥本海默成为洛斯阿拉莫斯实验室的主任,该实验室被称为“Y项目”

科学家们继续努力工作,但直到1945年才制造出第一颗核弹。

三位一体测试

1945年4月12日罗斯福去世时,副总统哈里·杜鲁门成为美国第33任总统。直到那时,杜鲁门还没有被告知曼哈顿计划,但他很快就被告知了原子弹的发展。

那年夏天,一枚代号为“The Gadget”的测试炸弹被带到新墨西哥沙漠的一个地点,该地点被称为Jornada del Muerto,西班牙语为“死人之旅”。奥本海默代号为“Trinity”,是指约翰·多恩的一首诗。

每个人都很焦虑:以前从未进行过如此大规模的测试。没人知道会发生什么。当一些科学家担心哑弹时,另一些科学家担心世界末日。

1945年7月16日上午5:30,科学家、军人和技术人员戴上特制的护目镜,观看原子时代的开始。炸弹被投下了。

有一道强烈的闪光,一股热浪,一股巨大的冲击波,一团蘑菇云延伸到了40000英尺的大气层中。投下炸弹的塔解体了,周围数千码的沙漠沙土变成了一块明亮的玉绿色放射性玻璃。

炸弹成功了。

反应

那天早上,在距离现场数百英里的范围内,来自Trinity测试的亮光在每个人的脑海中都清晰可见。遥远社区的居民说,那天太阳升了两次。离现场120英里外的一位盲人女孩说她看到了闪光灯。

制造炸弹的人都很惊讶。物理学家伊西多·拉比(Isidor Rabi)担心人类已经成为破坏自然平衡的威胁。这次测试让奥本海默想起了《博伽梵歌》中的一句话:“现在我变成了死亡,世界的毁灭者。”测试负责人、物理学家肯·班布里奇告诉奥本海默,“现在我们都是狗娘养的。”

许多证人的不安导致一些人在请愿书上签名,声称他们制造的这件可怕的事情不能在世界上传播。他们的抗议被置之不理。

两枚原子弹结束了第二次世界大战

1945年5月8日,也就是三位一体试验前两个月,德国投降。尽管杜鲁门威胁说恐怖会从天而降,但日本拒绝投降。

这场战争持续了六年,涉及全球大部分地区,造成6100万人死亡,无数人流离失所。美国最不想要的是与日本的地面战争,因此决定投下原子弹。

1945年8月6日,伊诺拉·盖伊(Enola Gay)在日本广岛投下了一枚因体积相对较小而被命名为“小男孩”的炸弹。罗伯特·刘易斯,B-29轰炸机的副驾驶员,不久后在他的日记中写道,“天哪,我们做了什么?”

小男孩的目标是横跨大田河的爱奥伊大桥。那天早上8点15分,炸弹被投下,到8点16分,超过66000人在世贸中心附近丧生。另有约69 000人受伤,大多数人被烧伤或患有辐射病,许多人后来死于辐射病。

这颗原子弹造成了彻底的破坏。它留下了一个直径为半英里的“完全汽化”区。“全面破坏”区域延伸至一英里,而“严重爆炸”的影响则延伸至两英里。两英里半以内的任何易燃物都被烧毁,三英里外都能看到熊熊烈火。

8月9日,在日本仍然拒绝投降之后,又投下了第二颗炸弹,一颗因其圆形而被命名为“胖子”的钚炸弹。炸弹的目标是日本长崎市。超过39000人死亡,25000人受伤。

1945年8月14日,日本投降,结束了第二次世界大战。

后果

原子弹的致命影响是立竿见影的,但其影响将持续几十年。辐射尘导致放射性粒子雨点落在爆炸中幸存下来的日本人身上,更多的人死于辐射中毒。

炸弹的幸存者把辐射传给了他们的后代。最突出的例子是他们的孩子患白血病的比率高得惊人。

广岛和长崎的爆炸暴露了这些武器的真正破坏力。尽管世界各国继续发展核武器,但也有促进核裁军的运动,世界主要大国签署了反核条约。

来源

  • “曼哈顿计划”,大英百科全书。

  • 发表于 2021-09-23 19:15
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  • 分类:人文

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