我们在奇妙的世界里溜达了一会儿。那里的一切都跟我们这里的不同,那里的一年等于我们的一秒钟的一万万万分之一。
那种事情,恐怕连儒勒·凡尔纳都想象不出。科学家的思想远远地超过了小说家的想象力。
但是当我们走到了目的地,当我们把神秘的宝箱打开的时候,却好像得不着什么宝贝。
为了打开那只宝箱,费的力气太大了,以至得不偿失了。
研究原子的科学家到了山穷水尽的地步。
但是,世界上难道真有走不过去的死胡同吗?
船被冰冻住的时候,必须破冰冲过去,或是等待冰融化。
科学界也常有这种情形。在今天是此路不通,到了明天,却意外地找到了出路。
科学家的一番努力虽然好像快要化成泡影了,他们却仍然没有放弃征服原子能的企图。他们继续用中子来射击各种元素的原子核。
后来,他们用铀来当做射击的靶,发现铀跟别的元素不一样。
铀原子核远没有别种元素的原子核坚固,它里面的斥力很大。
铀的原子核,一会儿这一个,一会儿那一个,会自己抛出一个阿尔法粒子,变成另一种比较轻的元素——铀X1。
这种天然的蜕变不常发生。每克铀要过十万万年,才有一半儿变成铀X1。
苏联科学家彼特查克和弗略罗夫发现,在自然界里,铀原子核还在进行着另外一种比较缓慢的蜕变。原子核自己分裂成比较大的两块。但是这种变化更加难得。假如没有别种分裂的现象,要过四十万万万万年,每克铀235才会有一半儿蜕变。
但是这种蜕变无论进行得多么慢,它还是表明,铀是一只宝箱,它正在自动努力打开。这就是说,打开它,比打开任何别种坚固的原子核容易。
铀原子核暂时是完整的。但是当一个中子闯进它里面去的时候,它就分裂成两块差不多相等的碎块,例如,分裂成一个钡原子核和一个氪原子核。这两块碎块以极大的速度向不同的方向飞去。
但是最重要的是,从被击破的原子核里还能飞出两三个中子来。这是为什么呢,因为在这样的重原子核里面,中子的数目比用来构造两个比较小的相当坚固的原子核所需要的多得多。建筑材料过多,就不得不从它的核里抛出一些来。
在发生灾变的当儿,马上就飞出两个或三个多余的中子来。
但是在铀原子的碎块——钡原子核和氪原子核——里,在这以后也容纳了一些多余的不必要的中子。
原子核然后逐渐把它们释放出来。
原子核内部进行着一种神妙的工作:一个中子变成两个微粒——一个质子和一个电子。质子留在核里,电子被抛了出去。
现在让我们把话题回到发生灾变的一刹那去。
从被击破了的铀原子核里飞出来两三个中子。
你打开宝箱,发现里面有两三把可以用来打开下面几只宝箱的钥匙。你知道,中子就是打开原子核的钥匙。
科学家立刻向自己提出问题:这些中子从分裂的原子核里飞了出来,以后将怎样呢?
它们可能从铀块里飞出来。它们也可能陷在某一些杂质里。但是假如杂质很少,而铀块又相当大,中子在铀块里就会跟别的铀原子核相撞,把它们击破。
从这些铀原子核里,又将飞出中子来,它们又将击破别的铀原子核。
这种原子核的分裂将越来越频繁,越来越扩大。不多一会儿——在千百分之一秒钟里——整块的铀里的原子核一齐分裂了,释放出来的能量比同样大的一块煤在炉子里燃烧产生的能量大千百万倍。
在这里,只消有一个中子,就足够用来爆破成千万万个原子核了。
这就好像炮弹不是落在普通的建筑物上,而是落在弹药库里了。
炮弹落在普通的建筑物上,它就把建筑物击毁了。要是想击毁旁边的建筑物,又需要用新的炮弹。
炮弹落在弹药库里,情形就大不相同。这一个弹药库爆炸,会引起旁边的弹药库爆炸。
假如许多弹药库都挨得很紧,排成一行的话,那么只要用一发炮弹。就足够使所有的弹药库一个跟着一个爆炸。
在铀块里,会不会发生这样的连续爆炸呢?
连续爆炸,这就是链式反应!科学家从前也谈论过这件事。苏联科学院院士谢苗诺夫创立了关于链式化学反应的学说,用来解释物质在爆炸的时候分子所发生的机制。
但是那时候说的是分子,并不是原子核。
最先推测原子核也可能有链式反应的是苏联科学家哈利顿和泽里道维奇。
在1939年,他们就计算过,要多大的一块铀才能够发生链式反应。
这就是说,科学家终于找到了线索——找到了通往征服原子能的道路。
然而路上的障碍还多着呢。