中外科学家发明家丛书:劳伦斯-第4部分
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理工学院，从此，劳伦斯经常奔走于伯克利和麻省理工学院两地给予指导，
伯克利的工作在紧张进行，尽管他经常不在那里，但他的实验室各项工作都
进行得很好。在辐射实验室，西博格继续进行着超铀元素的研究工作。他发
现了后来证明是94号元素的同位素。劳伦斯推测94号元素很有可能裂变，
并用中子与铀…238来产生。如果这个推测成立，那建造一个反应堆就成为当
务之急了。他为此和布什、康普顿等进行了讨论，决定让由西格雷与西博格
的小组一起研究93号元素和94号元素的慢中子裂变问题。
劳伦斯不断地奔波，他的繁忙的日程和巨大的责任，加上他过于频繁的
感冒，使一些科学家很关心。他们建立了一个特别的大学基金。劳伦斯可以
从这个基金中随意支取需要的款项用于实验室的计划以及为了国防问题而进
行旅行。这样的一种基金将大大便利他的工作，并可以节省时间。
1941年2月，西博格等鉴定了94号元素（被称为钚）的一种同位素。
劳伦斯继续督促加快进行反应堆工程，以使94号元素可以从普遍的铀和中子
中大量生产。这样，那种吃力地将铀同位素进行分离的工作就可以是不必要
的了。在西博格一西格雷小组表明了钚通过慢中子进行裂变的情况之后，劳
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伦斯提议说，如果有足够的钚，有可能产生快中子链式反应。
劳伦斯越来越对铀委员会的工作进展速度感到不满。很多人对铀委员会
动作迟缓感到不安。布什于是任命劳伦斯为铀委员会主席的临时私人顾问。
6月，劳伦斯到哈佛大学接受他的第七个荣誉学位。他借此会见了总统
科学顾问布什和政府高级科学顾问科南特，他指出，约里奥一居里在巴黎的
和玻尔在哥本哈根的回旋加速器都落入了纳粹之手，德国人正在进行原子反
应堆的研究工作。如果采用钚制造武器是可能的。如果德国人首先制成，纳
粹就可能统治世界，或者毁灭世界。布什随后会见了总统。罗斯福下令成立
了科学研究与发展局。国防研究委员会附属于它。布什为主席，铀委员会成
为S－1科，科南特在这个科里代表布什；劳伦斯则被指派为这个处的成员。
英国正在加紧裂变弹 （即原子弹）的研制工作，但他们力不从心，只得
催促美国加紧这项工作。为了获得英国铀委员会活动的第一手详细资料，劳
伦斯会见了短期来美的奥利芬特，而奥利芬特来美正是要通过劳伦斯促使美
国加紧原子弹研制工作。他认为，如果让劳伦斯处理铀问题，一定会有结果
的。
劳伦斯打电话给康普顿，提出必须加紧研制原子弹，他坚持说可以用钚，
也可以用铀…235制造武器。并指出生产钚的办法。康普顿向上司报告说，劳
伦斯有一个制造原子弹的合理计划。没有别的科学家做过这样的保证，也没
有别的人愿意把自己的名誉和自己的实验室都押在这个没有经过证实的假设
上。康普顿后来说：“战争时期的整个原子计划，要大大归功于劳伦斯的主
动精神和干劲。……他对成功的信心以及他不允许有任何障碍阻挡计划的进
展，这些都鼓舞了所有的原子研究人员。”
9月，劳伦斯抓住到芝加哥大学参加授学位典礼的机会，直接向科南特
汇报。他汇报了与奥里芬特的谈话，他再次强调制造原子弹的现实性和紧迫
性。科南特一开始反应冷淡。由于他事先已收到了不少的反面报告，使他感
到应该停止支持核武器研究作为战时的研究课题。然而科南特被说动了，他
说：“欧内斯特，你说你相信这些裂变炸弹如此重要，你自己是不是已经下
定决心，在今后几年内把全部精力都投到这项事业中，使它们能制造出来
呢？”劳伦斯听了大吃一惊。他半张着嘴呆坐在那里，这是一个很严肃的有
关个人前途的决定。但他只犹豫了一小会儿就毅然说：“如果你告诉我这是
我的工作，我会干的！”
这次谈话后，科南特派出一个小组去英国考察，随后与布什会见了罗斯
福总统，总统给布什一项指令，要求尽一切可能作出最大努力来加快发展核
武器。
劳伦斯执行了他的诺言，回到伯克利并开始改建最新型回旋加速器的计
划。加速器本来是他引为自豪的最强有力的实验手段，现在他把它们改装为
分离铀…235——原子弹芯所需的稀有同位素——的机器。他催促他在各地的
学生加紧各种试验。许多原先的同事和学生被叫回来从事铀…235和钚的生
产。在伯克利，铀和钚处于绝对的优先地位：37英寸回旋加速器的改装工作
已近完成；化学家们在通过60英寸回旋加速器轰击来研究钚；同时还在探索
其他重元素的裂变可能性。同时，他还请奥本海默从理论上帮助他。
后来成为“原子弹之父”的奥本海默，当时因有“激进派教授”之称一
直未获得保安部门的认可，但劳伦斯坚持让奥本海默参与核武器发展计划，
他让奥本海默陪同他出席了一系列最高级会议。当科南特坚持要减少参加会
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议人数时，劳伦斯指出：“我愿提醒你们注意，请奥本海默〔参加我们的会
议〕……担任S－1的成员有很多好处。无论从哪方面都将是一笔巨大的财
富。……”
为加快研制工作，陆军开始介入。因开始负责计划工作的马歇尔上校将
办公室设在纽约曼哈顿区，以后人们就称这一任务为曼哈顿工程。1942年9
月，格罗夫斯被任命为主管这项工作的准将。10月8日，他第一次访问伯克
利。
劳伦斯亲自开车去接格罗夫斯。劳伦斯的态度与性格一开始就使格罗夫
斯高兴。他为人坦率、诚恳，充满着天真的热情，又没有一般诺贝尔奖金获
得者的那种架子。劳伦斯踩足油门，汽车一直以高得吓人的速度疾驶，而劳
伦斯自始至终以极大的热情向他阐述自己的全部计划。
格罗夫斯带着刚才的余悸参观了劳伦斯的巨型机器——184英寸的电磁
分离室。劳伦斯还介绍了机器的工作原理——在圆形中央真空室里如何将铀
原子的气体加速到每秒钟几千英里的高速度，以及原子在这种速度下如何进
入巨形电磁铁的强磁场。两种同位素在磁场内的轨迹不同，最后分别射入在
磁场远端的两个容器内，一个收集较重的原子，另一个收集较轻的原子。
劳伦斯还高度赞扬了奥本海默的才智。奥本海默当时正在搞炸弹的技术
及受控裂变资料的综合工作。对于原子弹实验室的领导人，格罗夫斯所中意
的第一名候选人是劳伦斯，但由于他在电离分离铀同位素的方法上下了很大
的赌注，不想冒险把劳伦斯从目前的岗位上调开。在劳伦斯等推荐下，他选
中了奥本海默。
1942年4月15日，原子弹实验室（设在洛斯阿拉莫斯）正式开始工作。
在格罗夫斯刚上任就匆忙决定的田纳西州橡树岭厂址上，建造了两座大型工
厂。
第一座是根据劳伦斯的电磁分离器原理设计的。采用电磁方法分离同位
素，制造原子弹芯所需的铀…235。由于磁体是椭圆形的，人们称之为跑道，
正式的名称为阿尔法Ⅰ号跑道。回旋加速器实验证明，具有无比的价值，但
也问题成堆。其真空度的要求比普通动力厂的真空系统高出3000万倍以上。
巨大的电磁铁总长度达250英尺，每块磁铁重达3000～10000吨。工作人员
一进大厅就可以感觉到强磁场对皮鞋上铁钉的吸引力——发夹会突然飞到空
中，使人披头散发。
在这座代号为Y－12的电磁分离工厂附近，又建造了一座气体扩散分离
工厂。同时，在2000英里之外的汉福德，用以生产钚…239的大型工厂拔地
而起。
曼哈顿工程紧锣密鼓地进行起来。劳伦斯负责伯克利实验室的工作，他
以同志式的态度对待同仁，据称，即使是看门人，如果他提的建议最好，也
会被采纳。当时伯克利的工作人员回忆说：“他具有一种个人的力量，而他
又自命不凡。当他说：‘我们要完成它。’我们真的就完成了。他说的办法，
就得按他说的做，情况就得是这样，没有人有意见，……他就是第一能手。
当橡树岭的问题成堆，陷于瘫痪的时候，他带了实验室关键性人物的一半到
那里去，并使它转动起来。任何了解他的人都相信，他是一定会成功的。他
受到崇高的尊重。”
洛斯阿拉莫斯的各项研究工作也在加紧进行。到 1944年夏天，只要有足
够的好材料，制造一颗铀弹没有什么大问题。一个特殊设计的炮筒将把临界
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量（即可导致自动诱发爆炸的数量）的一半射向另一半，结合在一起将自发
裂变。如果外壳适当，则可以巨大的能量爆炸。但科学家们研究发现，这种
“枪式结构”不适应用钚，只有采用内爆法，即将钚包装在常规炸药中间，
炸药引爆后，产生足够的压力来挤压钚心使其进入临界状态。这一问题经反
复试验终于在洛斯阿拉莫斯解决。
1945年5月7日，德国宣布投降。而原子弹研制工作也进入尾声。铀弹
比较来说是安全的，性能也是稳定的，不需要进行最后试验。奥本海默坚持
钚内爆技术要经过一次全面的试验，否则谁也没有把握。1945年初，在新墨
西哥州靠近阿拉莫果尔多的一处偏僻地方被选作试验场地，称为“三一”试
验场。
7月10日，最后的预备试验也都顺利完成了。奥本海默打电报给劳伦斯：
“15日以后的任何一天，都适合我们的钓鱼之行。……由于我们这里睡袋不
够，所以请不要带友人来。”
15日午夜时分，一辆轿车将劳伦斯等几人拉到三一试验场塔载炸弹西北
20英里处的康巴尼亚山。天气不好，为等雨停，实爆一直推迟到第二天凌晨。
当倒数计时开始时，劳伦斯神经质地忐忑不安，一会儿走进汽车，一会
儿又从汽车里走出来。5点30分前的几秒，但见从一个点发出一道亮光，这
道亮光又发展成了一个巨大的融化了的光柱。这个光柱的光强烈地洒向沙
漠，似乎要将沙丘溶化。这是任何中午时分的太阳都不曾有过的。大家都被
吓呆了，好几秒钟都没有人打破这随之而来的奇怪的寂静。劳伦斯正一脚车
里，一脚车外，他呆呆地望着眼前的景观，然后他喊道：“成功了，成功了！”
他高兴地跳起来。两分钟后，爆炸的雷声和气浪才传到这座山上。
1945年7月16日5时30分，人类历史上第一颗原子弹在美国试爆成功。
它的能量相当于200万吨TNT（烈性炸药）。
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七、184英寸回旋加速器
凡是亲眼看到原子弹试爆的人，都为它那巨大的力量所震惊。“现在我
们有了这种炸弹，我们用它干些什么呢？”这是包括劳伦斯在内的所有科学
家都在思考的问题。德国已经投降，日本仍在顽抗但败局已定，经常性的大
规模轰炸使日本本土遭受严重破坏。三一试验之后，围饶使用原子弹产生了
争论。
曾经上书罗斯福总统呼吁研制原子弹的利奥·西拉德首先呼吁禁止使用
原子弹。7月的民意测验表明，绝大多数科学家主张如果其他手段不能使日
本投降就将原子弹用于军事上。“其他手段”包括先进行供人观察的爆炸表
演，并警示敌人这种炸弹所能造成的可怕后果。
1945年5月，美国成立了临时委员会，并由劳伦斯、康普顿、奥本海默
和费米组成的科学小组，担任委员会的顾问。
在5月31日临时委员会与科学小组召开的会议上，劳伦斯建议进行一次
供人观察的无害而引人注目的表演，并同时发出警告说如果日本不投降就立
即使用这种炸弹。但奥本海默认为，只有把炸弹用在真实的、存在着建筑物
的目标上，它才有效。他不认为事先搞一次表演就会成功。而且一颗原子弹
造成的伤亡人数不会大于过去燃烧弹轰炸所造成的伤亡人数，并且无疑比一
次进攻日本本土牵涉的伤亡人数少。
劳伦斯提出了一个战后世界的建议，原子能在战后将成为一种新的力
量，应着重强调和平利用。原子能的和平利用和作为武器使用具有同等的重
要性，原子能根本就不应该作为武器使用。他认为：原子能将成为一种防止
未来战争的预防因素。在一个委员会控制之下，原子能将用于医学、生物和
工业。
当局很快做出了使用原子弹的决定。8月6日，一枚爆炸力相当于两万
吨TNT的铀弹，几乎抹掉了一个具有25万人口的广岛市。8日，苏联向日本
宣战。9日，一枚钚弹给长崎带来巨大破坏。第二天日本内阁会议决定投降。
突然间，一个秘密揭晓了。轰炸广岛当天，美国西海岸的报纸上出现“秘
密武器”的标题，并附有劳伦斯和奥本海默的照片。劳伦斯的家人大为惊讶。
8日是劳伦斯44岁生日，报纸上发表了184英寸回旋加速器综合体的照片以
及劳伦斯在炸弹计划当中所起的作用。孩子们这才明白，他们的父亲为什么
几年前突然有了警卫，为什么他的汽车有枪。
接连传来的广岛和长崎事件的报道，使很多科学家感到不安。劳伦斯虽
然曾希望不要使用轰炸的办法，但他不�
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