美国“曼哈顿工程”与世界首枚原子弹的诞生

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1、美国“曼哈顿工程”与世界首枚原子弹的诞生糜克定的科学园鉴于希特勒可能首先拥有原子弹，我签署了一封有西拉德起草给总统的信。要是我知道这种担忧是没有根据的，当初我就会同西拉德一样，不会插手去打开这只潘多拉盒子。因为我对各国政府的不信任，不仅限于对德国政府。很遗憾，我没有参与反对对日本使用原子弹的警告。这一荣誉应当归功于詹姆斯•弗朗克。要是他们听了他的话，那就好了。——爱因斯坦《爱因斯坦文集三卷》曼哈顿工程是是一项伟大的创举，它开创了科学、军事和工业的三位一体的“大科学”典范，具有领导统一、组织严密、分工明确、高效协调等优势，为成功提供了可

2、靠的组织保证。同时，这也是一个生命、死亡和战争的疯狂竞赛。曼哈顿工程揭开了原子能的神奇之谜，也第一次把最具破坏力的武器——原子弹赋予了人类。第一部分：前期情况：理论与筹备核裂变的发现与链式反应研究原子弹的发展可以追溯到1905年，著名物理学家爱因斯坦发表了划时代的论文《论运动物体的电动力学》，提出了狭义相对论和著名的核动力公式E=mc^2，为原子能的发现和利用奠定了理论基础。1938年意大利物理学家费米和德国物理学家哈恩、施特劳斯通过实验发现用中子轰击原子核就会产生核反应，这就是“裂变”。匈牙利物理学家L•西拉德最早考虑到了实现链式反

3、应(核裂变反应)的可能性。他首先从理论上进行探讨，设想一个中子引起一个原子核的裂变，在核反应的产物中又会产生一个以上的中子，使核的裂变反应继续维持下去，这样一来，原于核的裂变反应就象一根链条一样一环一环地持续下去。西拉德的设想，就是当时关于"链式反应"的雏型。理论计算表明，1克铀裂变释放的能量相当于燃烧3吨煤释放的能量，况且这么多的能量要在非常非常短的时问里集中释放出来，所以它具有十分强大的爆炸能力，其威力相当于20吨TNT炸药。这是十分惊人的！铀原子结构示意图，上为铀-235，下为铀-238德国物理学家哈恩和他的助手正在做实验核裂变

4、反应过程的示意图曼哈顿工程的开端最早注意到核裂变价值的是德国科学家，他们在核裂变研究中也处于世界领先地位。后来，率先研制出原子弹的却不是德国，主要原因就在于法西斯的残暴把大批科学家“让”给了美国。1933年希特勒上台后，疯狂迫害犹太人，在国外访问的爱因斯坦的书也被称为“犹太人邪说”而遭禁，他因此定居美国。费米、波尔、格拉德等科学家也逃出纳粹魔爪，到达了大西洋彼岸。居里夫妇的女婿约里奥(后为法国科学院院长、法共党员，也是钱三强的导师)则在德军占领挪威前夕，把制造核弹必须的200升重水运到美国，而此时全世界其他试验室中的重水加在一起不过几

5、升。就此，美国在核研究方面已有了最优越的人力物力资源。1939年初，丹麦著名的物理学家波尔从两位刚从德国逃亡出来的物理学家那里知道德国已经开始研制原子弹的确切消息，他立即前往美国，将这一消息告诉正流亡在美国的费米、西拉德等科学家，这些深知核能巨大威力的科学家对此忧心忡忡，他们知道如果纳粹德国抢先制造出原子弹，那么人类就将面临史无前例的核灾难！西拉德担心德国造出核武器，便向美国政府提出应抢先研制，几乎没有这类知识的官员却将此建议视为天方夜谭。沮丧的西拉德等人只好找到爱因斯坦，说服他直接致信总统罗斯福，说明核裂变可制造出威力巨大的新型炸弹

6、。他们的观点得到了爱因斯坦的支持。1939年8月2日，他们用爱因斯坦的名义写了一封致美国总统罗斯福的信件(由西拉德等起草)。罗斯福收到信件后，于1939年10月11日下令组织“铀矿顾问委员会”。经过周密的考虑，罗斯福后于1941年12月6日(即珍珠港事件发生的前一天)批准了研制原子弹的计划。这可以说是他一生中作出的最重要的一个决定，美国——也是人类第一个核武器研制计划正式开始了！美国核研究的负责人之一布什认为，只有给军队以最高的优先权，才能在战争结束前生产出核原料来。1942年3月9日，他在给罗斯福总统的报告中，强调了原子弹的光明前景

7、，提出把全部的研制和生产管理移交给军队。6月17日，布什给罗斯福准备了一份将核计划全部交给军队领导执行的详细报告。罗斯福立即批复了布什的报告。在参谋长联席会议主席马歇尔的支持下，美国军方同意按原S-1委员会(科学研究与发展委员会OSRD，当时负责铀研究的主要机构)的建议，开始建设四种分别采用不同方法的铀同位素分离工厂和其他的研制、生产基地。尼尔斯•玻尔，在当时几乎与爱因斯坦齐名，也是最早注意到纳粹核威胁的科学家爱因斯坦署名、送交罗斯福总统的那封呼吁美国制造原子弹的著名信件弗兰克林•罗斯福总统弗兰克林•罗斯福总统在布什的报告上的批复军队

8、把整个计划取名为“代用材料发展实验室”，指派美国军事工程部的马歇尔上校负责全部行动。由于马歇尔上校循规蹈矩，与科学顾问们又合不来，使研究计划优先权的升级和气体分离工厂地址的选择拖延了两个月。1942年9月，政府战时办公室