类型：锕系金属元素

来源：矿石

化学式：U

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20世纪40年代，整个世界刚刚走出大萧条的阴影。若不是因为战争的迫切需要，核武器和核反应堆不会那么早就被开发出来。光开发成本就足够令开发计划搁浅了，更不必说结果能带来什么还非常不确定。我们在钚一章了解到，尽管毁灭长崎的原子弹“胖子”被投下之前经过了十分成功的实际试验，但在它之前几天被投放在广岛的铀弹“小男孩”并未进行过实际试验，而且造成更大伤亡的也是“小男孩”。为了阻止核武器在世界范围内的扩散，消除公众对核战争的隐忧，美国前总统艾森豪威尔在1952年启动了和平利用原子能计划。

通往曼哈顿计划之路

通过曼哈顿计划，科学家成功研制了出世界上第一批核武器。然而，在历史和科学领域，实现曼哈顿计划所走过的道路其实并不漫长。人类直到19和20世纪之交才发现原子结构和放射性的存在。1895年，德国物理学家威廉·伦琴（1845—1923）发现了X射线，首次揭示出某些物质能够放射出未知形式的能量。1896年安托万·贝克勒尔（1852—1908）在研究磷光现象时把一份铀盐样品放到了感光片上，发现感光片上铀盐接触过的地方都变黑了。他将这一现象记录了下来，成为了世界上最早的有关放射性的记录。最后，在1898年，玛丽·居里（1867—1934）和自己的丈夫皮埃尔·居里（1859—1906）成功分离出两种放射性元素——钋和镭。接下来的几十年中，物理学家发现了放射性衰变过程。在该过程中，一种元素通过放射或者捕捉亚原子粒子转变成为另一种元素。

铀浓缩
天然铀必须经过浓缩才能用于核武器。

到20世纪20年代，理论物理学家已经开始讨论通过人工核裂变实现人工分裂原子的可行性。然而并不是所有人都相信这一点能实现。1932年，爱因斯坦（1879—1955）仍然主张核裂变（也就是说核武器以及核反应堆）是不可能实现的。两年以后，意大利物理学家恩里科·费米（1901—1954）差点就证明了爱因斯坦的错误。他当时在罗马用铀进行试验，但却错过了观察到核裂变现象的机会。这一殊荣最终被两名德国科学家——奥托·哈恩（1879—1968）和弗里德里希·斯特拉斯曼（1902—1980）所分享。1938年，他们二人进行了中子撞击铀实验，确认了核裂变现象的存在。他们展示出，核裂变一旦被触发，就会通过连锁反应继续下去。个中原因就在于一个原子核的分裂会产生更多中子，而这些中子则令分裂过程继续下去，直到所有燃料都被耗尽。这证明核裂变可以给核反应堆提供动力，产生能量，但也说明核裂变具有爆炸能力，可以瞬间释放铀原子核中蕴含的巨大能量。

致命蘑菇云
核弹爆炸之后，日本广岛上空悬浮的蘑菇云。

恐怖制衡

恐怖制衡指的是苏联自1949年以前首次成功试爆原子弹到1991年解体期间，美国及其核同盟国英法两国跟苏联之间的冷战对峙状态。不幸的是，苏联的消亡并未能将核武一同瓦解。在冷战的40余年中，不少国家都掌握了核武器技术，其中包括中国（1964年）、印度（1967年）、以色列（1969年）、巴基斯坦（1972年）以及南非（1979年）。尽管全世界做出了很大努力防止核武器扩散，但韩国最后还是掌握了相关技术，而伊朗则被远远抛在后面。令人遗憾的是，少数保守主义军事家不仅不谴责这一事态，反而赞成核武器的扩散，宣称恐怖制衡使美苏两国之间保持了长达42年的和平状态，而且遏制了中国向东亚各国的扩张。不过不管后果如何，只有在掌握核按钮的人本身不至于疯狂过头而动用核武器的情况下，这种“理想”才有可能实现。但毕竟某些“流氓国家”有着完全迥异于我们的思想和价值观，根本无法保证他们的领导人不会发疯动用核武器。

哈恩、斯特拉斯曼和费米的研究本来能令纳粹德国及其盟友意大利赶在盟军之前掌握原子弹技术，进而改变第二次世界大战的进程和战后的历史。

这种新现象（铀元素的核裂变）也可以用来制造炸弹。可以想象——虽然不是很肯定——一种威力惊人的新型炸弹有可能因此被生产出来。这种炸弹，只要拿船装上一枚送到某个港口，就能把整个港口及其周边范围完全夷为平地。

——摘自爱因斯坦（1879—1955）1939年8月2日写给时任美国总统富兰克林·罗斯福（1882—1945）的一封信(www.daowen.com)

但对全世界来说都很幸运的是（虽然对涉及的科学家来说并不一定如此），阿道夫·希特勒（1889—1945）的种族主义思想导致他开始迫害德国和奥地利的犹太人。而墨索里尼（1883—1945）也在意大利推行了同样的政策。这使邪恶轴心丧失了掌握核武器的机会。许多德国、奥地利和意大利核研究领域的顶级物理学家要么是犹太人，要么对希特勒的反犹太人政策极为恐惧。为了逃脱被关闭或者死在集中营的悲惨命运，许多物理学家追随爱因斯坦的脚步，流亡到了英国和美国。

1939年8月，欧洲宣战的前夜，爱因斯坦修正了自己对核武器可行性的观点，和另外一些顶级物理学家上书给时任美国总统富兰克林·罗斯福，警告他纳粹德国正在研制核武器，敦促美国也进行研制。虽然直到1941年12月日本袭击珍珠港之后，美国才正式参战，但早在同年6月，罗斯福就签署命令，创立了相关的研究项目，这些项目演变成了后来的曼哈顿计划。

通往广岛之路

一次性产品
起初，浓缩铀的数量只够生产一枚炸弹。

如果说人类发现核裂变现象所耗费的三十多年时间不算长，那么美英加三国成功研制出核武器仅仅用了四年时间则反映出盟国对曼哈顿计划投入了多大资源。三国参与的大学、军事科研中心以及私人企业多达几十家。研究主要在美国的三个核反应堆所在地完成，分别是田纳西州东部城市的橡树岭、伊利诺伊州的阿尔贡国立实验室以及华盛顿州的汉福德。其武器基地则位于新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯。曼哈顿项目耗费的预算为20亿美元，这在当时可谓是天文数字，动用的人员则高达13万人。最终，该项目成功在1945年之前研制出两种类型的核弹。

原子分裂理论家们
以爱因斯坦为代表的发现原子弹原理的物理学家。

然而，由于无法浓缩出足够的符合武器等级的铀原料量（70年后的今天，伊朗人遇到了同样的难题。他们正在自己境内的地下工事和核设施中实施自己的“曼哈顿计划”），由铀235制成的“小男孩”在使用前无法进行实际试验。不像后来的原子弹，“小男孩”的设计中并没有自动防故障装置。任何因素，如雷击，都有可能触发核反应。它是一枚采用了“枪式”设计的裂变式原子弹，将一块低于临界质量的铀235作为炸药射入空心管中的目标铀235引发核子连锁反应。其中的关键就在于保持两部分铀原料互相分离，并且处于低临界状态，以防炸弹过早爆炸。

无裂变能力
铀235具有裂变能力，而天然铀中铀235的含量只有0.7%。

战争初期取得一系列胜利之后，日本1941年成功偷袭珍珠港，并在次年侵占菲律宾和新加坡。此后，战场形势逐渐发生了转变，向不利于日本的方向发展。当时的日本军队同时在太平洋、中国和东南亚三个战场上作战，处于战线过长的状态。珍珠港事件之后，美国的全面参战意味着日军迟早会因兵力枯竭被迫撤回本土。但由于美国也是同时在欧洲和太平洋多个战场作战，盟军耗费了三年时间，付出成千上万的生命才成功地把日军逼回本土。惨烈的硫黄岛战役（1945年2月到3月）和冲绳之战（1945年4月到6月）令美国人意识到，日本人宣称将战至最后一人乃至妇孺的话并不是在虚张声势。

绝密
连对天然铀进行浓缩的工人也不知道自己的工作到底是什么。

1945年4月希特勒自杀身亡，苏联红军攻占德国，标志着欧洲战事的结束。在德国方面，由于战争是由纳粹发动的，因此随着战争的终结，纳粹政权也随之倒台。而日本拒绝了盟军1945年7月发表的波茨坦公告。公告要求日本解除武装，并保证日本将保留对本国领土的主权。

随着炸弹在广岛爆炸，我们看到整座城市都消失了。我在自己的日志中写道：“上帝啊，我们这是做了些什么？”

——罗伯特·刘易斯上尉（1917—1983），向广岛投下原子弹的B-29轰炸机副驾驶

美军认为，日本拒绝接受波茨坦公告将使战争持续更长的时间，盟军亦将因此付出更大的伤亡代价。为避免这种情况的出现，只能对日使用原子弹。由于日内瓦公约中保护非战斗人员的相关条款是战后1949年才开始生效的，因此当时美国向广岛和长崎投放原子弹的行为并未违反任何国际法。两枚原子弹投放时分别在广岛和长崎造成了7万人和4万人死亡，而且接下来几个月中有更多人因受伤或受辐射而死。然而，单从原子弹所造成的总破坏和死亡人数来看，它们与战争末期盟军投放到日德两国的传统炸弹和燃烧弹相当。这种新武器真正可怕的地方在于其爆炸之后几十年仍能不断造成死亡。截至2011年8月，官方数据显示原子弹爆炸直接导致的死亡人数已经攀升至43万人。

烈性炸药
少量浓缩铀的爆炸威力跟几千吨传统炸药相当。

天然核反应堆

大部分人都能正确地认识到核反应堆是一个高度复杂的机械装置，不是随便一个巧合就能造出来的。举个例子来说，这跟人不能指望大自然自己造一台等离子电视出来是一个道理。不过1972年，人们在西非国家加蓬发现了多达16个天然核反应堆。只不过大自然所创造的并不是什么带有完善烟道和控制室的建筑物。距今170亿年前，地下水淹没了当地铀235含量极为丰富的地下矿床，引发了核链式反应。这些核反应堆产生的热量烧干了地下水，核反应也随之中断。而当这里再次充满地下水，反应又重新开始。地理学家估计在亿万年的时间里，这些反应堆一直在断断续续地发生反应，直到不再有足够的铀235燃料来维持其反应。这种事今天还会发生吗？答案是否定的。170亿年前，铀矿石中铀235的含量为3.1%（大约和人工核反应堆的燃料相同）。但现在，由于速度相同的放射性衰变过程，这一数字已经下降到了0.7%，根本不可能自然引发核裂变。