兩刃利劍：原子能研究的故事（簡體書）

《世界五千年科技故事叢書．兩刃利劍：原子能研究的故事》通過介紹古今中外著名科學家、發明家及工程技術專家和重大科學活動來反映人類五千年科技發展歷程，特別是通過講述科學發現的真實歷史條件和科學工作的艱苦性，反映科學家們在思想上獨立思考、敢於懷疑、勇於創新的科學精神和他們在生活中相當寶貴的協作、友愛和寬容精神。青少年讀者可以從科學家的故事中感受科學大師們的超人智慧，吸取豐富的思想養料；有關科學活動的故事中，密切關注人類社會發展的重大問題，樹立正確的科學觀，在知識經濟時代理智地對待科學、對待社會、對待人生。．

原子能又稱“核能”。原子核發生變化時釋放的能量。如重核裂變和輕核聚變時所釋放的巨大能量。放射性同位素放出的射線在醫療衛生、食品保鮮等方面的應用也是原子能應用的重要方面。《兩刃利劍——原子能研究的故事》以青少年為主要閱讀對象，運用生動的文字、針對原子能的研究、講述了“美國的原子彈之父、瘋狂的核武器軍備競賽”等故事。本書由管樂編著。

放眼21世紀，科學技術將以無法想象的速度迅猛發展，知識經濟將全面崛起，國際競爭與合作將出現前所未有的激烈和廣泛的局面。在嚴峻的挑戰面前，中華民族靠什么屹立于世界民族之林？靠人才，靠德、智、體、能、美全面發展的一代新人。今天的中小學生屆時就要肩負起民族強盛的歷史使命。為此，我們的知識界、出版界都應責無旁貸地多為他們提供豐富的精神養料。廣東教育出版社在這方面作出了不懈的努力，出版了《邁向21世紀科普叢書》等許多優秀的青少年讀物。現在，一套大型的向廣大青少年傳播世界科學技術史知識的科普讀物《世界五千年科技故事叢書》又由該社出版面世了。
由中國科學院自然科學研究所、清華大學科技史暨古文獻研究所、中國中醫研究院醫史文獻研究所和溫州師范學院、吉林省科普作家協會的同志們撰寫的這套叢書，以世界五千年科學技術史為經，以各時代杰出的科技精英的科技創新活動為緯，勾畫了世界科技發展的生動圖景。作者著力于科學性與可讀性相結合、思想性與趣味性相結合、歷史性與時代性相結合、通過故事來講述科學發現的真實歷史條件和科學工作的艱苦性，反映科學家們獨立思考、敢于懷疑、勇于創新、百折不撓、求真唯實的科學精神和他們在工作生活中寶貴的協作、友愛、寬容的人文精神；讓青少年讀者從科學家的故事中感受科學大師們的智慧、科學的思維方法和實驗方法，受到有益的思想啟迪；從有關人類重大科技活動的故事中，引起對人類社會發展的重大問題的密切關注，全面地理解科學，樹立正確的科學觀，在知識經濟時代理智地對待科學、對待社會、對待人生。閱讀這套叢書是對課本的很好補充，是進行素質教育的理想讀物。
讀史使人明智。在古代，中華民族曾經創造了燦爛的科技文明，明代以前我國的科技一直處于世界領先地位，產生過張衡、張仲景、祖沖之、僧一行、沈括、郭守敬、李時珍、徐光啟、宋應星這樣一批具有世界影響的科學家。而在近現代，中國具有世界級影響的科學家并不多，與我們這個有13億人口的泱泱大國并不相稱，與世界先進科技水平相比較，在總體上我國的科技水平還存在著較大差距。當今世界各國都把科學技術視為推動社會發展的巨大動力，把培養科技創新人才當做提高創新能力的戰略方針。我國也不失時機地確立了科技興國戰略，確立了全面實施素質教育，提高全民族素質，培養適應21世紀需要的創新人才的戰略決策。黨的十六大又提出要形成全民學習、終身學習的學習型社會，形成比較完善的科技和文化創新體系。要全面建設小康社會，加快推進社會主義現代化建設，我們需要一代具有創新精神的人才，需要更多更偉大的科學家和工程技術專家。我真誠地希望這套叢書能激發青少年愛祖國、愛科學的熱情，樹立起獻身科技事業的信念，努力拼搏，勇攀高峰，爭當新世紀的優秀科技創新人才。

引言
愛因斯坦給羅斯福總統的信
“曼哈頓工程”的最高負責人——格羅夫斯
原子反應堆的設計者——費米
美國的原子彈之父——奧本海默
德國也參加了原子彈比賽
前蘇聯的原子彈之父——庫爾恰托夫
瘋狂的核武器軍備競賽
原子能是一把兩刃的利劍

1939年8月2日，因受不住德國法西斯的迫害，逃亡美國的匈牙利科學家尤金·威格納和利奧·西拉德，向在美國普林斯頓研究院任職的愛因斯坦求助。他們請求愛因斯坦在給美國總統富蘭克林·羅斯福的信上簽名。這封信是為了說服羅斯福總統實施研制原子彈的計劃，以便打敗希特勒。
愛因斯坦早已向世界宣布，他是一個和平主義者，不參與戰爭的任何事情。但是，他一想到為原子研究而獻出了無數時間和精力以至生命的前輩和同行們，他的思想開始了激烈的斗爭。
愛因斯坦最先想到了普朗克，是他于1900年12月14日提出了普朗克量子公式，推開了通向原子時代的大門。他也因此獲得了1918年的諾貝爾物理學獎。
第二位浮現在愛因斯坦跟前的是盧瑟福。盧瑟福是在牛頓以后英國成就最突出的科學家，近代原子物理學的真正奠基人。他發現了鐳的兩種輻射成分——α射線和β射線，證實了原子核的存在。如果說普朗克把科學引人了原子時代的門檻，那盧瑟福就是打開原子秘密的第一人。為此，他也獲得1908年的諾貝爾化學獎。
愛因斯坦想到的第三位科學家是玻爾。玻爾是丹麥人，盧瑟福的學生。1913年，在盧瑟福的指導下，玻爾的論文《論原子和分子結構》分3期在《哲學雜志》上發表了。
在這篇論文里，玻爾創造性地把盧瑟福、普朗克和愛因斯坦的思想融合為一。他在盧瑟福假設模型的基礎上，把愛因斯坦的光量子說引入了原子結構，提出了自己的原子模型，即電子沿固定的量子化軌道繞原子核旋轉，成功地解釋了原子線狀光譜實驗。
這篇論文被稱為“偉大的三部曲”，這個原子模型被叫做“盧瑟福一玻爾模型”。由于這項革命性的科學成就，年僅27歲的玻爾成為原子物理學的創立者和量子物理學家的真正領袖。
愛因斯坦想到自己與玻爾的激烈爭論，情不自禁地笑了，又想到玻爾正面臨德國法西斯的迫害，他又變得嚴肅起來了。
愛因斯坦又想到約里奧·居里夫婦，1934年他們用釙的α粒子轟擊鋁靶，得到了自然中不存在的人工放射性同位素。它是第一次利用外部影響引起某些原子核的放射性——人工放射性。這是人類改造微觀世界的一個突破，為同位素和原子能的利用開辟了廣闊前景，并使為打開物質巨大能量寶庫而焦心苦思、日夜操勞的科學家們看到新的曙光。
愛因斯坦想到的第五位科學家是費米。在人工放射性發現后，費米用中子系統地轟擊各種元素，從氟開始，其后的元素都有核反應，且生成的放射性元素大多具有β放射性。費米與西拉德又證實了每次鈾核變可放出2～3個新中子，表明鏈式反應是可能的。
愛因斯坦想到的最后一位科學家是梅特納，她在1939年2月的英國《自然》雜志上發表了關于原子裂變的論文。她指出每裂變一個原子可以放出大約兩億電子伏的能量。裂變反應的發現震驚了科學界，因為它說明鈾分裂的時候，可以放出兩個中子，而這兩個中子又可能引起兩個鈾核分裂，這樣就能夠從一個鈾核裂變引起2、_4、8、16……個鈾核裂變。這就是鏈式反應，它將釋放出無比巨大的能量。
這說明毀滅整座城市和港口的原子彈爆炸完全可能。
愛因斯坦經過一番思想斗爭，還是答應了威格納和西拉德的請求，在給羅斯福總統的信上簽了字。
就是這封信促使羅斯福下定決心，命令美國。的軍隊與科學家成立研制原子彈的領導機構。
這封信的全文如下：
美國白宮
羅斯福總統先生： 我從原稿紙上，了解到費米與西拉德所進行的一些工作情況。他們的工作使我感到，鈾這種元素在最近的將來可能會成為一個新的重要的能源。對于已經出現的某些情況，政府似應給予重視，并應在必要時，采取迅速的行動。因此，我認為我有責任提請你注意以下的事實和建議：
在過去的4個月中，法國的約里奧和美國的費米、西拉德進行的工作，已經使下面的事實成為可能：在大塊的鈾中，可能爆發核鏈式反應，這一反應將產生無窮的力量和大量像鐳那樣的新元素。現在幾乎可以肯定，這在最近的將來是能夠實現的。
這一新的現象也會導致炸彈的制造，因而一種威力極大的新型炸彈可能會制造出來——盡管還沒有很大把握。一枚這種類型的炸彈，如用船載送去轟炸一個港口，那么，它將把港口全部炸毀，并將能毀壞附近的一些地區。然而，這種炸彈可能太重，因此，不能空運。
美國只擁有一些質量較次的鈾礦。加拿大和捷克斯洛伐克有一些鈾礦是很好的。最重要的鈾礦資源在比屬剛果。
鑒于這種情況，你可能會感到政府最好能同那些研究鏈式反應的美國物理學家保持經常性的聯系。做到這一點的一個辦法是：你把這個任務交給你所信任的、同時能以半官方身份出面工作的一個人。他的任務可以包括以下幾個方面：
1.同政府部門接觸，使這些部門了解工作進展情況，提出關于政府采取行動的建議，對于美國鈾礦石的可靠供應這個問題給予特別的注意。
2.使目前受到大學實驗室經費限制的實驗工作能加快進行，應同愿為此事業捐款的個人進行聯系，在必要的情況下，為實驗工作提供資金。有些工廠有實驗工作所需要的設備，應爭取它們的合作。
據我了解，德國已經接管了捷克斯洛伐克的鈾礦，它實際上已經停止了那里鈾的出口。德國這么早地采取了行動，是可以理解的，因為德國副外長的兒子卡爾·馮·魏茨塞克就是柏林威廉皇家研究院里的人，他們也正在進行目前美國人對鈾的某些研究工作。
你忠誠的阿爾伯特·愛因斯坦
1939年8月2日于長島
愛因斯坦與西拉德的估計一點也沒錯，德國人確實早有行動了。
1939年4月24日，德國漢堡大學教授哈特克博士寫信給德國陸軍，建議研究和制造原子彈。
他的信說：“我們冒昧地請你們注意在核物理方面的最新發展，我們認為這些發展將使人們可能制造出一種威力比現在的炸彈大許多倍的炸彈……首先利用這種炸彈的國家，就具有一種超過其他國家的無比優越性。”P2-7