今天要聊是愛穿舊毛衣、天天蹲操場敲石墨磚的“工程狂人”恩里科·費米。
1942年冬天,芝加哥大學網球場底下,一群人偷偷挖了個坑,堆了幾百噸石墨、塞了幾根鈾棒,蹲在旁邊等“點爐子”——成了改變世界,敗了把整個芝加哥轟上天。
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一、從意大利到美國:一個“叛逃”物理學家的野心
1938年,費米在意大利待不下去了——他老婆是猶太人,墨索里尼的種族歧視令讓他渾身難受。他借著領諾貝爾獎的機會,帶著全家跑到了美國。這老頭可是個狠角色:中子減速效應是他發現的,鏈式反應理論是他提的,實驗動手能力更是頂尖。到了美國沒多久,他就從玻爾嘴里聽到了爆炸性消息:鈾核裂變被發現了!每個鈾核裂開能放200兆電子伏能量,還甩出2-3個中子,這些中子能撞別的鈾核,能量能像滾雪球一樣漲。
費米腦子轉得飛快:要是把鏈式反應控住不爆炸,讓它慢慢放能量,不就是“受控核能”?他直接給美國政府毛遂自薦:“我能搭個反應堆,讓鈾自己燒還不炸。”曼哈頓計劃上層一聽靠譜,直接批了秘密項目,代號“冶金實驗室”——對外就說是研究金屬,誰能想到他們要在操場底下造核反應堆?
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二、芝加哥一號堆:400噸的“垃圾堆”塞進了操場底下
費米帶著一群年輕物理學家,在網球場底下搭架子,一層一層鋪石墨磚,縫里塞鈾塊。石墨當減速劑,讓快中子撞來撞去慢下來,才能高效撞到鈾核;插幾根鎘控制棒,插進去吸中子就停,拔出來反應就動。他們一共搭了57層,總重量超過400噸,外觀看上去就是個黑乎乎的橢圓大球,周圍連個像樣的防輻射墻都沒有,反應堆光著身子擺在空氣里,一旦出事兒,整個芝加哥都得遭殃。
那誰敢接這個活兒?一群20出頭的年輕學生自告奮勇組成“敢死隊”,手里舉著鎘溶液罐子——萬一控制不住,直接澆上去把反應憋死。堆到第19層的時候,費米拉控制棒的手都在抖:中子增殖系數快到1了,鏈式反應馬上要成了。
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三、1942年12月2日:讓世界顫抖的一刻
那天,費米站在旁邊,手里捏著滑石筆在黑板上算計。負責拔最后一根控制棒的是年輕研究員威靈頓,費米只說了一句:“慢慢拔,一點一點來。”
控制棒往外挪了幾厘米,儀表上的中子計數器開始往上跳。一秒、兩秒……費米一言不發,死死盯住數字,表情平靜得不像話。旁邊的助手手心全是汗,就差喊停了。
突然,費米放下滑石筆,頭一抬,淡淡說了句:“反應現在是自持的。”
這話聽著像在說“今天天氣不錯”,可在場所有人都懵了——世界第一座可控核反應堆,就這么點著了。反應堆當時只出了0.5瓦的功率,連盞燈泡都點不亮,可那是人類第一次,讓原子核里的能量聽話地自己燒了起來。
后來費米在給朋友的信里說:“當時助手想跑到操場上去大喊‘我們用中子點著火了’,我攔住了他——這事兒還不能張揚。”
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四、這把火,后來燒出了什么?
芝加哥一號堆的成功,直接打開了核能的大門。1954年蘇聯建成第一座5兆瓦實驗核電站,1957年美國建成60兆瓦商用核電站,后來的氫彈、核潛艇,全是站在這個“垃圾堆”的肩膀上搞出來的。
故事講完了,留個問題給你:如果今天在你的大學操場底下建一個核反應堆,你還敢去上課嗎?你覺得核安全靠技術還是靠人?
咱們評論區見,想聽聽大伙的意見。
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