高科技军阀-第568部分
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“铀顾问委员会”成员包括美国国家标准局、陆军和海军的代表，该委员会时常与物理学家和化学家开会讨论原子能和原子武器的发展问题。根据讨论中提出的意见，该委员会向陆军和海军申请适当的款项以购买研究材料。在风闻德国威廉皇帝物理研究院已经承担了关于铀的庞大研究计划后，又成立了“国防研究委员会”。由osrd署长布什兼任该委员会主席，铀顾问委员会成为该会下属的一个分支机构。国防研究委员会通过与一些大学和学院订立合同的办法进行工作。最初使用陆海军划拨的经费，后来则从国会拨款委员会得到了专门的预算。后来由于“铀计划”已经变得极为重要。布什决定让铀顾问委员会脱离ndrc的管辖，直接划归osrd管理。布什同罗斯福商讨了军用原子能的问题，在扩充计划、调整组织、获得特别经费及与英国交换情报方面得到了罗斯福的批准，随后创立了一个原子弹计划的最高政策小组，成员包括总统本人、副总统华莱士、陆军部长史汀生、参谋总长马歇尔和康南特博士。
由于美国所有在实验室进行的研究工作都是利用铀235来实现可控链式反应。铀235是一种稀有的同位素，在天然铀中的含量只有0。7％。在费米的核反应堆中，就是靠这0。7％的铀235实现了核裂变，如果能够从天然铀中进行提纯，去掉较重的铀238，则裂变的几率将大为增强。根据费米的估算，要实现核爆炸，可能需要几公斤到几十公斤纯度90％以上的铀235，但是在此之前人类从未获得过哪怕是超微量的纯铀235，要生产出以“公斤”计的这东西来不啻是天方夜谭。
然而还存在另外一条捷径：用高能中子轰击铀238后可以获得同位素铀239，后者的半衰期约为23分钟，随后嬗变成新元素93，镎是一种不稳定的超铀元素，在2到3天内衰变为钚。1940年3月，以西博格博士为首的研究小组在加州大学伯克利分校用60英寸回旋加速器加速的氘核轰击铀238，获得了钚239。对这种物质的分析表明它的临界质量比铀小得多，在同样为球体时大约是后者的15左右，而且纯度只需要10％到15％，所以可以用在自然界储量较高的铀238来制造新的核裂变材料。
美国卷入第二次世界大战后，终止了关于原子能动力方面的研究，集中人力物力加快制造原子弹的步伐。在最高决策小组会议上，布什建议将当时仍处于分散研究状态的核物理学家和工程师集中到某一地区以提高效率、加强保密工作。他推荐陆军工程兵团统管该地区的建设工作。此后不久，康南特博士又审核了布什的报告，提出了建设生产工厂的问题。当时有6种方法生产裂变物质：用离心法、气体扩散法、液体热扩散法和电磁法来分离铀235。用铀238加石墨或重水反应堆来生产钚239。
1942年6月17日，布什送给罗斯福一份原子弹计划现状的报告，他在报告中指出。制造用于战争的核武器在技术上是可以实现的，并详细说明了生产这种武器的方法，在报告的最后，布什建议“及时把它制造出来以影响当前战争的结局。”罗斯福批准了该报告。次日美国陆军后勤部参谋长斯泰尔少将指定工兵上校马歇尔主管建设一个工程区，来“执行陆军在原子能发展方面的职责”。从这一天开始，“曼哈顿工程”正式启动。当然，此时该工程还不叫这个名字，而是叫“代用材料发展实验室”。直到该年8月，项目负责人之一格罗夫斯上校担心这个名字会引起人们的好奇，建议以马歇尔上校的办公室所在地曼哈顿命名，于是“曼哈顿工程区”就这样诞生了。
经过一系列协商，美国财政部同意提供价值3亿多美元的4。7万吨银币和3。9万吨银锭，条件是在战争结束后6个月之内归还同等数目的白银。这些银币和银锭从西点银库中提出来，在严密的保护下运到美国金属精炼公司铸造为短银条，道奇铜制品公司把这些银条做成导流带、磁铁线圈以及类似的各种部件。最后交给阿利斯查尔默斯公司制造电磁铁。
在工厂投产的最初几个月里。格罗夫斯等人发现了一系列技术问题：磁铁铁芯的银带缠绕得过密，再加上用于冷却的循环油中混进了铁屑，造成了线圈短路；老鼠跑进了真空操作箱；鸟儿、暴风、雷击使得电线短路……最后格罗夫斯不得不加强保卫及废物回收措施，防止怠工者进行破坏，同时规定每4周清理一次a车间，每两周清理一次β车间。
气体扩散工厂的开工时间比电磁分离工厂晚得多。因为s1委员会将其优先度排在了电磁分离厂和钚工厂之后。该工厂的核心是几千个分级过滤设备，每套设备里都有用金属滤膜制成的管子。由于涉及到许多当时最先进的化工技术，所以美国最大的化工公司之一联合碳化物公司被指定为生产滤膜及级联过滤设备的主要承包商。扩散泵则由阿利斯－查尔默斯公司生产。由于需要多种频率的电源，更重要的是担心供电线路遭到破坏，k25工厂没有使用田纳西河流域管理局提供的电力，而是单独建立了一座火力发电厂。为了确保安全，在几百英里的管道中一个气孔都不能有，而且这些管道在投产前都经过了外科手术级的清洁工作，格罗夫斯为此又建立了专门的焊接和清洗车间……这样，在投产之前，k25工厂已经花了2亿美元。
工厂还建设了液体热扩散车间，作为气体扩散的辅助生产手段。海军随后资助了这一试验，并在费城海军船厂建了一个实验工厂。建立一整套热扩散生产设备的话，大约需要20到30亿美元，但是该工艺可以作为取得低浓缩铀的第一步工序，这样就省钱得多。1944年夏天，代号s50的液体热扩散工厂在k25工厂旁边开工，前者利用后者的蒸汽，后者利用前者的粗制产品进一步提炼浓缩铀。这样，橡树岭就能为曼哈顿工程提供足够的铀，用于制造原子弹。
“依照当前已掌握的工艺，钚生产是可以实现的，其成功的或然率为99％，炸弹的成功或然率为90％……在时间上，假设能够得到连续不断的全方位支持，1944年将会交出第一颗原子弹，1945年将达到每个月制造1颗的生产率……”阿瑟？康普顿在给罗斯福的报告中这样写道。未完待续……）
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（六百一十九）罗布泊里的奇异闪光
广袤荒芜的大漠深处，无边的黑暗笼罩着一片死亡之海——那就是罗布泊，一个人迹罕至的生命禁区。“天上无飞鸟，地上不长草。千里无人烟，风吹石头跑。”戈壁滩肆无忌惮地向来到这里的人们呈现着它特有的禀性。
这里的白天骄阳似火，烈日当空，无垠的戈壁滩地表温度高达40c以上，晚上又冷得出奇。一支支小分队穿梭于营区与洞口之间，一阵阵番号声在大山与戈壁间回荡。
位于北山的指挥部响起了嘹亮的军号声，沉寂了数小时的北山核试验场又热闹了起来。战士们迅速把早已收拾好的铁皮柜、桌椅、床等用品搬到操场上，炊事班把锅碗瓢盆都拿出来了，一双双红肿但有神的眼睛相互诉说着不眠之夜的情思。这里面不仅有将亲眼目睹核爆炸的激动，更多的老兵则怀着对试验场的留恋，因为这是中国第一次地面核试验。能亲身经历中国核试验事业这一历史性的时刻，怎么能不令他们激动呢？
此时戈壁滩上还是漆黑一片，营部电话通知各连作好装车准备。负责转场的车队已到了甘草泉哨所，还有10分钟就到营区了。车队到达之后，在昏暗的灯光下，各连都在紧张有序地组织装车。汽车团的司机因为赶早还没吃早饭，炊事班又把收拾好的餐具拿出来，为兄弟单位的战友做了一顿早餐。
一切准备就绪，天也微微透亮了。站在北山指挥部眺望的人群出现了骚动，只见远远的甘草泉哨所一条拖着烟尘的长龙向北山方向疾驶，那是由一辆辆高级轿车组成的车队，是政府要员，各大军区、省、自治区、直辖市负责人和参加此次核试验的专家们组成的观礼团来了。没过多久，北山指挥部发出了登车的命令，6辆大轿车和数十辆大卡车相继发动，一时间车流滚滚，马达轰鸣。尘土漫天。
坐在轿车里的伊莲妮，望着车窗外漫天的烟尘，心中满是激动和兴奋。
因为她即将亲眼见证中国第一颗原子弹的爆炸。
中国的科学家和工程师已经制造出了第一颗原子弹。并准备在今天进行爆炸试验，这颗原子弹是内爆式炸弹，裂变材料为钚。
早在1943年4月，中国核计划工程人员就讨论了原子弹的两种爆炸方式：比较简单的方式是直接把一块裂变物质射到另外一块中。从而在瞬间达到临界质量，这个速度要非常快，快到100万分之1秒的程度，否则在绝大多数裂变物质产生反应前，就可能发生小规模爆炸。浪费掉其余的装药。为研究这种精密的引爆结构，中国核计划投入了30多名专家级工程师和3年的精力，直到1944年5月才研制成功。
亲身参加中国核计划的钱文长博士提出了另一种方法：把普通烈性炸药的爆炸向内导到一定质量的裂变物质上，将其挤成非常致密的状态。由于裂变物质的临界质量与其密度平方的倒数近似成正比，因此密度越大，临界质量越小，这样，处于亚临界状态的裂变物质将被压缩达到临界状态。从而引发链式反应。
中国核计划人员在1943年底发现。根据当时的技术水平，在枪式原子弹里不能很安全地使用钚，因为金属钚中含有另外一种同位素钚240，后者有很高的中子自发射率，临界质量很低，因此钚对提前点火非常敏感。极易造成哑弹。内爆式原子弹的缺点是引爆器电池使用寿命只有几天，需要经常更换。而更换时需要拆下大部分零件，这个问题在最初没有得到解决。后来还是根据杨朔铭的“天才创意”。才得到了最终解决。
中国核计划的科学家还讨论过第三种爆炸理论，即1922年就被发现的核聚变效应。1942年5月杨朔铭要求他手下的科学家对这种爆炸方式进行可行性研究，但是经过仔细讨论，科学家们认为任何这种超级炸弹都要有裂变武器发出的高热才能爆炸，所以把研究核聚变的优先度排在了原子弹研究之后。另一方面，由于这种核聚变炸弹在理论上具有非常大的军事潜力，中**方又舍不得在战时将其完全抛弃，于是授权科学家们对此继续展开研究。
到1944年下半年的时候，枪式原子弹的设计工作早已完成，只等待各个“冶金工厂”运来足够的铀235便可以组装。内爆式原子弹则在弹体结构上遇到了技术困难：炸药爆炸的能量无法聚合到一个点上。最后科学家们从陆军部请来了两名爆破专家，协助设计了一种球形的装药方式，由干酪一样的黄色tnx炸药组成球体，终于解决了爆炸能量波聚合问题。钱文长得到了杨朔铭的指示，一旦拿到足够的裂变材料就立刻装配原子弹。
这个日期在1944年6月来到了。人类历史上第一颗原子弹名叫“椰子”，其裂变材料为7。2公斤钚239，旁边放着被称为“栗子”的中子源。中子源有台球那么大，里面包含钋210和铍两种元素，钋210是一种半衰期138天的放射性金属，它每放出100万个a粒子，就会在铍中产生30个中子。钚装药和“栗子”的外面是铀238组成的中子反射层，将逃逸的中子反射回裂变材料中。起爆时由重约2318公斤的复合型b炸药向内爆炸，将其压缩到核桃大小，以达到致密的超临界状态。“椰子”的核装药、反射层和高爆炸药装在12块五边形的球壳上，用螺栓将它们组合为球体。
为了确定内爆式原子弹是否能够爆炸，同时也是为了给已经为中国核计划拨款十几亿银元的中国国会一次交代，中国核计划必须进行一次实爆试验，这次试验代号“人造太阳”，试验计划早在1944年春天就已经开始制定。当时杨朔铭和中国的科学家们设想爆炸要在一个容器里进行，这样如果没有发生爆炸，或者爆炸威力很小，那么还可以回收全部或大部分贵重的钚，中国核计划为此向中国最大的锅炉制造商“汉阳钢铁公司”订购了一个很大的钢制容器，该容器又大又重。内径为3。12米，壳壁厚130毫米，两头端盖之间长7。75米，两头焊上盖后再用0。98米厚的钢带缠绕。重量达240吨。为了把它从中国东部的制造厂运到实验基地，特地改装了一节车皮，又特制了一辆36个轮胎的平板车将它运到新疆省东南部的沙漠试验场——罗布泊。
如果不是杨朔铭的极力反对，科学家们很可能就把第一颗原子弹的爆炸试验场设在离敦煌很近的地方了。杨朔铭反对的原因之一是考虑到文物古迹敦煌莫高窟的安全问题，其二是因为罗布泊一带再也没有可以利用的大片荒地。考察了几处合适的地点后。认定罗布泊最令人满意的地址，该地有铁路通过，又在空军基地范围之内，周围也没有当地农民的保留地。
到10月15日，中国核计划的科学家和工程师几乎已经全部搬到了罗布泊，原子弹已经组装完毕，吊在一个30米高的铁塔上，地面乱七八糟到处是电缆和传感器。一切工作都已准备就绪。但是天气情况却不利于爆炸。为试验提供天气预报的陆军气象观测员此前预报得都很准，但10月15日新疆南部的天气突然变坏，狂风怒吼，电闪雷鸣，还下了阵雨。为避免放射性尘埃因雨水而过度富集在一片面积狭小的地区，核爆炸必须在晴天进行。此外执行观测任务的飞机在恶劣的天气下不适合起飞，而且试验用的电路和仪器也有受潮短路的危险。
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