第671章 鈾核裂變！驚天烏龍！驀然回首，超

  第671章 鈾核裂變！驚天烏龍！驀然回首，超鈾卻在燈火闌珊處！

  真實歷史上，從費米發現超鈾元素到哈恩提出鈾核裂變是一個複雜的過程。

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  1934年5月，費米用中子轟擊鈾，通過排除法後，發現產物中可能產生了超鈾元素。

  這在當時絕對是石破天驚的發現。

  彼時費米已經是物理學界的大佬，而且他治學嚴謹，所以對這個發現保持高度的謹慎態度。

  他準備仔細核查幾遍之後，再考慮發表。

  但是少年團的聖父，義大利教育部長科爾比諾得知這個消息後，迫不及待地想要宣布。

  他一直都在關注費米的實驗室的成果，有了這種震驚世界的學術成果，當然要大肆宣揚。

  科爾比諾立即在義大利科學院大會上，當著國王和大臣們的面，宣布了費米這一震撼人心的成果。

  「費米發現了超越元素周期表的新元素！」

  消息一出，頓時轟動了整個國家。

  義大利各大報紙爭相報導：

  「在法西斯黨和偉大領袖墨索里尼的英明領導下，義大利恢復了上古榮光。」

  「建議用領袖的名字來命名這個新元素！」

  當時的費米還很單純，他內心很慌。

  他私下裡找到科爾比諾，說明結果並不一定是100%準確，希望不要過度宣揚。

  但是科爾比諾卻反過來寬慰他：

  「年輕人要有自信嘛！」

  費米在各種榮譽的加持下，也有點動搖了。

  因為他從理論和實驗數據上分析，產物確實應該是超鈾元素，儘管他並沒有真正分離出來。

  所以，他也就不再糾結。

  就這樣，在義大利的推波助瀾下，費米發現超鈾元素的消息就像風暴席捲全世界。

  舉世震驚！

  科學界頓時沸騰了！

  超鈾元素就像有魔力一般，吸引著當時所有的實驗物理學家。

  但是，科學大佬們可不像義大利國王那麼容易被說服。

  費米的論文發表不久，第一個質疑的聲音就出現了。

  同年，德國女物理學家諾達克公開質疑費米的結果。

  這個諾達克也不是一般人。

  她和她的丈夫在1925年發現了75號元素【錸】，是元素領域的專家。

  諾達克在《論93號元素》文章中指出：

  「費米在分析反應產物時，只排除了82號元素鉛以及比鉛重的元素，但沒有排除比鉛輕的元素。」

  「因此，無法證明反應產物就是超鈾元素。」

  「除非將所有輕元素全部排除。」

  如果僅僅是說到這，諾達克並沒有多麼了不起。

  費米會反駁：我也很想這樣做啊！但臣妾真的做不到啊。

  當時的化學水平還比較落後，元素分離工作非常複雜和困難。

  而且核反應生成的產物量又非常少，大大增加了檢測的難度。

  也許前面30多號元素很容易分離，但是越往後，元素的性質越接近，極其難以分辨。

  可以說，當時能掌握高超分離技術的化學家並不多。

  然而，諾達克又在論文中提到：

  「費米可能並沒有製造出超鈾元素，而是鈾分裂後產生的碎片。」

  「可以想像，這些碎片是已知92號元素以內元素的同位素，而不是超鈾元素。」

  可以說，諾達克實際上已經預言了鈾重核裂變的可能性。

  然而，她的論文迎來的卻是學術界的嘲笑。

  一方面她是女性，在學術界地位低下，她甚至沒有經費搞到鈾親自去驗證。

  另外一方面，得益於玻爾的液滴模型，當時沒有人相信僅僅一個中子能把鈾原子核撞成幾塊。

  1936年，諾達克請求哈恩為她站台，但是後者拒絕了。

  哈恩認為諾達克的觀點太荒謬了，引用對方的觀點，會讓自己成為學術界的笑話。

  彼時，哈恩自己也在研究費米的超鈾元素。

  其實早在2年前，邁特納就催促哈恩和她一起重複費米的實驗，後來二人又找了一個化學家施特拉斯曼。

  三人如火如荼地展開實驗。

  從1934年到1938年間，三人組發現了十幾種未知的同位素。

  他們認為這些都是超鈾元素的同位素。

  但可惜的是，他們依然無法獲得真正的超鈾元素本體，始終差了一個能一錘定音的證據。

  於是，邁特納重新設計新的實驗，哈恩和施特拉斯曼則負責改進實驗的化學部分。

  在此期間，法國的伊蕾娜夫婦也在研究這個課題。

  1937年底，伊蕾娜在用中子轟擊鈾後，沒有經過化學分離，而是直接測量反應產物。

  因此，她發現了一種新的元素，在沉澱超鈾元素之後，仍然存在於濾液之中，且能夠和鈾分離開。

  又經過一些測試後，伊蕾娜認為它應該是90號元素【釷】的某個同位素。

  論文發表後，德國的哈恩三人組對這個結果表示強烈懷疑。

  因為這意味著，小小的中子，竟然能從鈾原子核中撞出一個α粒子，這不可能！

  他們又重複了實驗，果然，並沒有找到所謂的釷的同位素。

  於是，哈恩甚至還親自寫信，希望伊蕾娜能撤稿。

  並且在一次羅馬的會議上，他大男子主義地對約里奧說道：

  「我看在你妻子是女性的份上，才沒有公開批評她。」

  「但是她的結果肯定是錯的。」

  約里奧回家後把哈恩的意見傳達給伊蕾娜，結果被後者大罵一頓。

  「你不幫我說話就算了，還故意把別人的話帶給我。」

  約里奧心裡苦啊。

  伊蕾娜根本不care哈恩的意見，繼續自己的實驗。

  1938年5月，她又發表了一篇論文。

  這一次，她竟然在中子轟擊鈾的產物中，發現了一種「很像57號元素【鑭】」的同位素。

  伊蕾娜驚訝不已。

  雖然她很不爽哈恩，但是同樣認可玻爾大佬的理論。

  一個中子不可能讓鈾原子核失去那麼多的質子和中子，變成57號元素。

  就好比用一粒芝麻去撞西瓜，結果撞出了一袋瓜子，怎麼可能呢？

  於是，伊蕾娜又犯了一次糊塗，她認為這是一種「難以解釋」的超鈾元素。

  明明已經確定了是57號元素，結果因為思維慣性，還是往超鈾元素上靠。

  玻爾真是害人不淺啊~~~

  但不管怎麼說，伊蕾娜的實驗結果就像一層陰霾，瀰漫在超鈾元素的上空，讓人困惑。

  時間到了1938年，德國和義大利境內的政治氛圍愈加緊張。

  同年7月，邁特納逃離德國來到瑞典，三人組正式解散。

  同年12月，費米帶著家人北上瑞典，以領諾獎的名義，在玻爾的幫助下，逃離義大利，前往美國。

  這裡補充一下，費米獲得諾獎的理由正是中子的應用及發現超鈾元素。

  邁特納走後，哈恩依然沒有放棄關於超鈾元素的實驗。

  而且他依然和邁特納保持聯繫，因為他需要後者的物理理論分析能力。

  1個月前，他還對別人說：我對這位太太（伊蕾娜）寫的東西不感興趣。

  但是現在，他厚臉皮地開始仔細閱讀伊蕾娜的文章。

  因為越來越多的實驗結果表明，超鈾元素的真相沒有那麼簡單。

  1938年10月，哈恩在進一步重複伊蕾娜的實驗後，竟然在產物中發現了88號元素【鐳】的同位素。

  對此，他是這樣解釋的：

  「鈾238在中子轟擊下，先放出一個α粒子，變成了90號元素釷235。」

  「釷235接著又放出一個α粒子，變成了鐳231。」

  可以看出，此時哈恩已經認可了伊蕾娜的實驗結果：中子確實能夠從原子核上撞擊出α粒子碎片。

  但他依然認為產物中有鑭元素是無稽之談。

  同年11月，他將論文發表。

  接著他又去丹麥哥本哈根參加會議，玻爾聽說他的結果後，當即表示反對。

  遠在瑞典的邁特納看到哈恩的論文後，同樣表示不相信。

  並且她催促後者儘快做實驗確認。

  於是哈恩從丹麥返回德國後，繼續做實驗。

  12月，他的實驗取得了突破性進展！

  哈恩又發現了三種未知的同位素，這些同位素能從其它元素中分離出來，但唯獨不能從鋇元素中分離。

  在化學上，這意味著這三種同位素極大可能就是56號元素【鋇】的同位素。

  這就太不可思議了。

  哈恩遇到了和當初伊蕾娜一樣的困境。

  92號元素鈾竟然能生成原子序數差距巨大的56號元素鋇！

  這顛覆了玻爾的液滴模型。

  12月19日，哈恩寫信告訴了邁特納實驗結果。

  兩天之後，他又通過進一步的驗證，完全確定了那個神秘同位素就是鋇的同位素！

  如此一來，伊蕾娜發現的鑭元素也是存在的，因為鋇原子核發生β衰變後，就能變成鑭元素。

  此刻，哈恩已經堅信，中子轟擊鈾核後，會產生鋇，並且繼續衰變成鑭。

  這個在物理學上不可能的現象，現在就這麼發生了。

  他害怕伊蕾娜反應過來，想搶先發表論文，於是便不再與邁特納寫信討論了。

  12月23日，邁特納的侄子弗里施來瑞典看望姑姑。

  邁特納便將哈恩的信給他看，二人決定考慮鈾核裂變的可能性。

  此時弗里施在玻爾研究所跟隨玻爾學習，他很熟悉液滴模型。

  在他的幫助下，姑侄二人一起從理論上計算。

  最後正如上一章所說，邁特納證明了鈾核裂變在理論上是可行的。

  哈恩和伊蕾娜的實驗結果沒有錯，鈾原子核真的分裂了！

  費米所說的超鈾元素完全是子虛烏有，那只是裂變後的碎片而已！

  弗里施當即興奮地趕回丹麥與玻爾討論。

  玻爾聽到這個理論後，用手掌拍了額頭，笑道：

  「我怎麼這麼白痴！」

  而邁特納則迫不及待地給哈恩寫信，告訴對方這個好消息，希望對方不要急著寫論文，嘗試把理論加進去。

  可惜，這一次，她再也沒有收到回信。

  1939年1月6日，哈恩和施特拉斯曼共同署名的論文發表了。

  兩人從實驗上證實了，中子轟擊鈾能產生鋇元素。

  第二天，論文到達丹麥，弗里施看到論文後，沒有時間為姑姑打抱不平。

  因為哈恩只是在實驗上發現這個現象，而沒有在理論上證明。

  他要發表論文，從理論上直接確認鈾分裂的存在。

  寫完論文後，弗里施甚至還利用雲室追蹤分裂碎片的蹤跡，用最直觀的方式證明了：中子轟擊鈾核後，確實發生了分裂。

  2月11日，弗里施和邁特納共同署名的理論文章在《自然》上發表。

  在論文中，弗里施首次使用了「fission」的名稱，即：裂變。

  2月18日，弗里施單獨署名的用雲室觀察核裂變的論文接著發表。

  論文發表之後，邁特納和哈恩的關係正式宣告破裂。

  他們互相看了對方的論文後，不知道是什麼感想。

  話分兩頭。

  就在哈恩發表論文後，弗里施發表論文前。

  1月7日，玻爾受邀前往美國參加物理會議。

  在上船前，弗里施把寫好的論文初稿交給了玻爾，他非常尊敬玻爾，希望對方最後能整體把關一下。

  當時與玻爾同行的還有一位物理學家叫羅森菲爾德。

  旅途漫長，玻爾就和對方討論起弗里施的論文，後者聽完驚駭不已！

  「鈾原子核竟然能發生核裂變？」

  「豈不是說費米的超鈾元素是錯的，諾獎鬧了一個大烏龍？」

  玻爾可能是太累了，他忘記告訴羅森菲爾德要注意保密，因為弗里施的論文還沒有正式發表。

  1月16日，玻爾到達紐約，費米帶著眾多物理學家親自迎接他。（此時，費米剛到美國沒多久）

  玻爾很有職業道德，沒有把鈾核裂變的消息傳開。

  然而，當天晚上，羅森菲爾德被好友惠勒拉去普林斯頓參加一個物理俱樂部會議。

  在會上，羅森菲爾德就把和玻爾的討論鈾核裂變內容說了出來。

  其實也不能怪他，因為他也不知道弗里施的具體情況。

  他一說完，頓時讓在場的所有物理學家都駭然了！

  這絕對是能震驚學界的重磅消息。

  第二天，玻爾到達普林斯頓，聽說這個消息後，頓時大驚失色。

  他連忙寫了一篇文章，公開表示：鈾核裂變的理論解釋，歸功於邁特納和弗里施。

  緊接著，他又寫信給弗里施：儘快將論文寄送給《自然》雜誌發表。

  然而，他沒有收到弗里施的回信。

  1月20日，費米在好友拉比（552章）、蘭姆等人的告知下，得知了鈾核裂變的消息。

  這時，費米知道自己錯了，並沒有什麼超鈾元素。

  然而他在一個月前，還公開發表了一場關於超鈾元素的演講

  費米心中五味雜陳。

  不過，並沒有人因此而看低費米，或者認為他不該得這個諾獎。

  畢竟，僅僅一個四費米子理論，就足夠奠定了他的大佬地位，更不用提還有中子轟擊法等。

  與此同時，鈾核裂變的消息開始瘋狂擴散。

  1月26日，第五屆華盛頓理論物理會議，緊急邀請了玻爾和費米兩位大佬。

  本來會議的主題是低溫物理。

  但是隨著鈾核裂變的消息傳開，會議徹底炸鍋。

  沒有人討論低溫物理了，所有物理學家都在討論鈾核裂變。

  在會上，玻爾再一次強調了哈恩的實驗和弗里施的理論解釋。

  他知道，自己無法阻止其他人做實驗，但他需要保護弗里和邁特納的優先權。（此時哈恩的論文已經發表，所以無所謂）

  玻爾的人品確實夠硬！

  就在會議召開時，哥倫比亞大學、加州理工等十幾個美國大學和研究所，已經緊急開始實驗。

  1月28日，有人宣布證實了鈾核裂變現象。

  緊接著，更多的物理學家證明了這個結果。

  並且還確定了，發生鈾核裂變的不是鈾238，而是更稀少的鈾235。

  當消息傳到美國西海岸的加州大學伯克利分校時，奧本海默第一時間表示不相信。

  但是他所在的實驗室立馬就證實了這個結果。

  看著分裂後的碎片，沉默三分鐘之後，奧本海默相信了鈾核裂變。

  2月7日，玻爾再次發表文章，他詳細地解釋了鈾核裂變的來龍去脈，為姑侄二人爭取權益。

  至此，關於鈾核裂變的歸屬問題告一段落，但是關於它的研究卻如火上澆油一般。

  所有實驗物理學家都投入到了鈾核裂變之中。

  2月中旬，哈恩發表第二篇論文，預測鈾核裂變的同時，還會放出中子。

  3月，伊蕾娜通過實驗證明了，鈾235發生裂變後，會伴隨釋放出2個以上的中子。

  這些中子又會轟擊其它的鈾原子核，以滾雪球的方式持續下去，形成鏈式反應，釋放巨大的能量。

  奧本海默在看到這篇論文後，僅僅用了幾分鐘，就想到製作武器的可能性。

  一個星期之後，他辦公室的黑板上已經出現了武器（原子彈）的草圖。

  此時，還只是科學家們秉持科學的態度，自發地研究，官方並不清楚鈾核裂變的重要性。

  但很快，事情就瞞不住了。

  美國、蘇聯、英國、法國、德國、義大利、櫻族等強國，正式開啟了原子彈計劃。

  一場新的科學競賽，再次開始！

  而在這場關於鈾核裂變的大戲中，最戲劇的是：

  1940年5月，加州大學伯克利分校的麥克米倫和艾貝爾森，在中子轟擊鈾的反應產物中，真的找到了93號超鈾元素，並將其命名為【錼】。

  二人因此獲得1951年的化學諾獎。

  有人可能奇怪：「同樣的實驗，為什麼其他人找不到，就他們倆能？」

  因為二人利用了回旋加速器加速中子進行實驗，能精確控制中子的速度。

  （還有更新耶）