編者按
當(dāng)前,以色列與伊朗沖突持續(xù)升級(jí),核設(shè)施攻防牽動(dòng)全球神經(jīng)。由(美)阿米爾?D. 阿克塞爾精心撰寫(xiě)的《鈾之戰(zhàn):開(kāi)啟核時(shí)代的科學(xué)博弈》(
URANIUM WARS: The Scientific Rivalry that Created the Nuclear Age)恰似一面棱鏡,映照出這場(chǎng)爭(zhēng)端的歷史縱深與科學(xué)內(nèi)核。書(shū)中生動(dòng)再現(xiàn)了費(fèi)米、邁特納、海森堡等科學(xué)家在鈾元素研究中的激烈博弈 —— 從哈恩意外發(fā)現(xiàn)核裂變,到邁特納突破理論瓶頸;從各國(guó)實(shí)驗(yàn)室的暗地角力,到學(xué)術(shù)觀點(diǎn)的公開(kāi)交鋒,科學(xué)家們不僅在突破認(rèn)知邊界,更在無(wú)形中推動(dòng)著人類命運(yùn)的走向。 無(wú)論是熱愛(ài)科學(xué)史的求知者,還是關(guān)注國(guó)際局勢(shì)、能源發(fā)展的思考者,這本書(shū)都將帶你走進(jìn)一段充滿激情與爭(zhēng)議、震撼與反思的科學(xué)之旅。
人們?cè)谛侣剤?bào)道里經(jīng)常聽(tīng)到有關(guān)核問(wèn)題的討論,諸如國(guó)際社會(huì)對(duì)伊朗核計(jì)劃的反應(yīng)、巴基斯坦的核武器等。與此同時(shí),政治家和科學(xué)家們?cè)跇?gòu)思人類的未來(lái):核反應(yīng)堆星羅棋布,其產(chǎn)生的能量可以使人類擺脫對(duì)化學(xué)燃料的依賴。事實(shí)上,核能確實(shí)可以幫助人類應(yīng)對(duì)全球變暖,因?yàn)楹四懿粫?huì)有碳排放到大氣層。然而,核廢料的污染以及像 1986 年蘇聯(lián)切爾諾貝利的重大核事故,又使人們對(duì)使用這種無(wú)碳能源充滿了憂慮與恐懼。
盡管類似的新聞報(bào)道鋪天蓋地,但很少有人能夠真正理解這些信息。伊朗核中心的 離心機(jī)夜以繼日地運(yùn)行,究竟是在做什么?什么是鈾提純?這些機(jī)器怎么生產(chǎn)純鈾?究竟是什么力量蘊(yùn)藏在這些全世界許多地方都能找得到、看起來(lái)很不起眼的鈾元素里,而這種元素為什么能供給原子彈如此巨大的破壞力?
廣島爆炸的“小男孩”(左圖)以及長(zhǎng)崎爆炸的“胖子”(右圖)
(圖片源自網(wǎng)絡(luò)“維基百科”)
大多數(shù)人都知道第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束時(shí)那兩顆摧毀廣島和長(zhǎng)崎的原子彈,很多人也知道制造原子彈的工程稱為曼哈頓計(jì)劃。但是很少有人知道這背后的完整故事:鈾是如何被發(fā)現(xiàn),人們又是怎樣了解了它的性能以及各國(guó)科學(xué)家們?cè)阝櫟难芯窟@個(gè)問(wèn)題上曾有過(guò)怎樣的博弈。很少有人知道鈾原子會(huì)經(jīng)歷不尋常的裂變,即鈾原子受到一個(gè)微小的亞原子粒子撞擊后將一分為二。
科學(xué)家們想爭(zhēng)先弄懂其中的過(guò)程。他們先是發(fā)現(xiàn)原子核裂變所釋放的能量正是阿爾伯特·愛(ài)因斯坦的著名公式
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mc2 所預(yù)言的能量。隨后,一個(gè)更有意思的設(shè)想產(chǎn)生了,并且很快人們就把它變成了現(xiàn)實(shí),這就是鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。當(dāng)有大量的鈾原子通過(guò)這種連鎖反應(yīng)而產(chǎn)生裂變時(shí),就是核爆炸。如果鏈?zhǔn)椒磻?yīng)能得到一定的控制而使得裂變反應(yīng)平穩(wěn)進(jìn)行,鈾裂變就可以用于民用核電站來(lái)產(chǎn)生能量。
當(dāng)今世界發(fā)展處于風(fēng)云變幻中,因此關(guān)于能源、經(jīng)濟(jì)和國(guó)家安全的政策都在某種程 度上依賴于人們對(duì)鈾的性能和利用的透徹理解。因此,鈾的故事非常重要。
人們關(guān)于核過(guò)程、原子彈和核能的所有知識(shí)均源于第二次世界大戰(zhàn)。那些逃離了納粹鐵蹄的科學(xué)家們首先在美國(guó)造出了原子彈,走在了“第三帝國(guó)” (即1933—1945 年希特勒和納粹黨統(tǒng)治下的納粹德國(guó)。1945 年5 月納粹德國(guó)戰(zhàn)敗,第二次世界大戰(zhàn)歐洲戰(zhàn)場(chǎng)宣告結(jié)束,第三帝國(guó)亦不復(fù)存在——譯者注。) 同行的前面。核能像一把雙刃劍:它雖然能為我們的和平家園提供能量,但同時(shí)有些國(guó)家又把發(fā)展核武器作為一種藐視和挑戰(zhàn)國(guó)際社會(huì)的手段。
鈾之戰(zhàn) : 開(kāi)啟核時(shí)代的科學(xué)博弈
( 美 ) 阿米爾 · D. 阿克塞爾 (Amir D. Aczel ) 著
孫揚(yáng) , 楊迎春譯
北京 : 科學(xué)出版社 ,2025 . 6
核武器造成的破壞是戰(zhàn)后的遺留問(wèn)題,而在第二次世界大戰(zhàn)前,原子核對(duì)科學(xué)家們來(lái)說(shuō)則是一個(gè)謎,對(duì)它的成功探究不愧為一個(gè)科學(xué)奇跡?!垛欀畱?zhàn) : 開(kāi)啟核時(shí)代的科學(xué)博弈》勾畫(huà)了那些帶給我們有關(guān)原子彈知識(shí)的科學(xué)家們的工作和生活,評(píng)價(jià)了他們承擔(dān)的責(zé)任,探討了他們的成就,并揭秘他們的研究成果被政府利用而導(dǎo)致廣島與長(zhǎng)崎原子彈爆炸悲劇背后的故事。其實(shí)這也是一個(gè)國(guó)家的決策層和科學(xué)界之間的角逐。所有這些都是我熱心探討的問(wèn)題,這些問(wèn)題讓我著迷又困惑了一生。
20 世紀(jì) 70 年代,我在加利福尼亞大學(xué)(簡(jiǎn)稱“加州大學(xué)”)伯克利分校學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和物理時(shí),曾經(jīng)在放射性元素的相關(guān)實(shí)驗(yàn)室工作,實(shí)驗(yàn)中用到的技術(shù)就是由我將要講述的一些科學(xué)家所開(kāi)發(fā)的。在我的物理學(xué)習(xí)生涯中,我有幸遇到了一位在近代物理和原子核物理中扮演了重要角色的人:德國(guó)物理學(xué)家和量子理論先驅(qū)海森堡。那次會(huì)面對(duì)我影響很大,作為一個(gè)年輕學(xué)生,我深深地敬佩海森堡的才華和他對(duì)量子力學(xué)的理解。
1933 年在萊比錫大學(xué)任教授的海森堡
(圖片源自網(wǎng)絡(luò)“維基百科”)
盡管海森堡從不談?wù)撍趹?zhàn)爭(zhēng)期間為德國(guó)開(kāi)發(fā)過(guò)原子彈,但我知道這位風(fēng)度翩翩者有他刻意隱藏的一面。 20 多年后也就是 20 世紀(jì) 90 年代,有證據(jù)顯示海森堡在納粹的原子彈計(jì)劃里起過(guò)至關(guān)重要的作用。這使我看到了做科學(xué)的艱辛和其中的危險(xiǎn),科學(xué)家有時(shí)會(huì)受到政客們的操縱而不得不俯首聽(tīng)命。
還有許多科學(xué)家也在發(fā)展核能和核武器中起過(guò)關(guān)鍵作用。他們中有些人很清楚自己在做什么,而對(duì)政府把自己的研發(fā)成果拿去做什么用則毫無(wú)興趣。還有一些人或許更幼稚,竟然相信他們?cè)谡螞Q策中有權(quán)發(fā)聲。本書(shū) 講述的是一個(gè)復(fù)雜又神奇的故事,關(guān)于科學(xué)家破解自然界秘密的科學(xué)博弈,他們的發(fā)現(xiàn)如何被用于史上最龐大的武器研究 —— 曼哈頓計(jì)劃,最終給人類帶來(lái)了原子彈。
年輕時(shí)期的玻爾(圖片源自網(wǎng)絡(luò)“維基百科”)
本書(shū)追溯了那些關(guān)鍵人物的科學(xué)探秘之路,正是他們開(kāi)創(chuàng)性的研究導(dǎo)致了裂變和鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的發(fā)現(xiàn),這是核能發(fā)電和制造核武器的兩個(gè)基本要素。這些科學(xué)家包括莉澤·邁特納這位終身為反抗性別歧視和反猶太主義而斗爭(zhēng)的奧地利女物理學(xué)家,她是第一位解釋裂變過(guò)程的科學(xué)家。故事還包括 20 世紀(jì)一位多才的物理學(xué)家、意大利人恩里科·費(fèi)米的開(kāi)創(chuàng)性實(shí)驗(yàn)。費(fèi)米原以為在實(shí)驗(yàn)中看到了超鈾元素,而事實(shí)上 他的關(guān)于放射性和原子本質(zhì)方面的發(fā)現(xiàn)更加重要,這直接導(dǎo)致了他后來(lái)在芝加哥大學(xué)足球場(chǎng)附近原子核鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的實(shí)現(xiàn)。本書(shū)還將介紹卓越的丹麥物理學(xué)家尼爾斯·玻爾。玻爾本人關(guān)于鈾裂變的工作至關(guān)重要,他還影響了幾乎所有涉及這項(xiàng)研究的科學(xué)家的生涯。本書(shū)描述了那些為鈾而戰(zhàn)的科學(xué)家們艱苦的奮斗、面對(duì)的挑戰(zhàn)、取得的勝利以及他們之間的博弈。這場(chǎng)科學(xué)博弈導(dǎo)致了廣島和長(zhǎng)崎的原子彈爆炸,產(chǎn)生了后來(lái)的冷戰(zhàn)以及我們現(xiàn)在所處的核時(shí)代 —— 一個(gè)既要面對(duì)核武器擴(kuò)散和核力量擴(kuò)張,又需要利用核能應(yīng)對(duì)全球變暖的極具挑戰(zhàn)的時(shí)代。
如今,鈾元素依舊是地緣博弈的核心籌碼,以色列與伊朗的對(duì)峙,某種程度上是對(duì)鈾資源控制權(quán)與核技術(shù)發(fā)展權(quán)的爭(zhēng)奪。翻開(kāi)此書(shū),你將穿越百年科學(xué)史,看清核科學(xué)與政治角力的復(fù)雜圖景,思索如何在科學(xué)探索與和平發(fā)展間找到平衡之道。
本文摘編自《 鈾之戰(zhàn) : 開(kāi)啟核時(shí)代的科學(xué)博弈 》 [ ( 美 ) 阿米爾· D. 阿克塞爾 (Amir D. Aczel ) 著 ; 孫揚(yáng) , 楊迎春譯 . 北京 : 科學(xué)出版社 ,2025 . 6 ] 一書(shū)“前言”,略有修改,標(biāo)題為編者所加。
ISBN 978-7-03-082336-6
責(zé)任編輯:余 丁
《 鈾之戰(zhàn) : 開(kāi)啟核時(shí)代的科學(xué)博弈 》 講述了一個(gè)與能源、經(jīng)濟(jì)和國(guó)家安全等密切相關(guān)的、天然存在的最重的元素“鈾”的科學(xué)故事。
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