第690章 霸氣宣言!人慢我快!必勝信心!超
第690章 霸氣宣言!人慢我快!必勝信心!超鈾元素到底是如何被確定的?
盤古計劃最高會議足足持續了一天的時間。
核鏈式反應的概念實在太驚人了。
錢五師、於隱等人有太多細節上的疑問。
不過,李奇維暫時也不能講的太超前,一切都要等鈾核裂變塵埃落定才可以。
「所以,明年的羅馬核物理會議極為重要。」
「也許鈾核裂變和超鈾元素會有最終的定論。」
「到時候,於隱、懷寧,你們二人前去參加會議。」
二人頓時領命,神色興奮。
聽完了院長的驚世構想之後,他們對於超鈾元素的關注度達到了巔峰。
其對於盤古計劃可謂至關重要。
最後,李奇維說道:
「關於今天會議的一切內容,都屬於高度機密,不可外傳。」
「我雖然提前布局了很多年,但是論國力,還無法和英法德美等國相比。」
「核鏈式反應原理很簡單,但真的要想實現,難度估計不會太低,我們要做好心理準備。」
「這一次,我們一定要抓住機會!復興華夏!」
嘩!
眾人心頭震撼,皆是鄭重地點點頭。
這是院長用驚世駭俗的智慧,為華夏爭得的一線生機!
不容有失!
然而,一直沉默的夏元瑮忽然開口說道:
「院長,這個秘密真能守住嗎?」
嘩!
眾人皆朝他看去。
這是什麼意思?
夏元瑮看向眾人,說道:
「我應該算是在場水平最差的人了。」
「但即便這樣,我也能理解核鏈式反應。」
「那些頂級的物理學家們難道想不到這一點嗎?」
「我不是在質疑院長的權威。」
「而是覺得這並不是基礎科學的突破,而是技術上的某個細節。」
「所以,就算我們不泄密,恐怕也有人自己能想出來。」
嘶!
眾人聽完之後,都安靜下來。
他們沒有反駁夏元瑮。
尤其是錢五師、於隱等人,他們對自己充滿了自信。
如果有人告訴他們,鈾元素可以發生核裂變,以此發明一種武器。
二人恐怕也會想到核反應。
雖然他們第一時間無法想到一個中子可以撞擊出兩個中子。
但這種事情通過實驗應該很快就能確定,不是什麼難點。
說白了,超鈾元素的整個研究過程,目前還處於【技】的層次,而不是【道】的高度。
李奇維聞言,感觸頗深。
他的臉上沒有任何不滿,反而欣慰地看著夏元瑮。
曾幾何時,他期望「唯我獨核」,壟斷核武器的研發。
然而,隨著和那些歷史上赫赫有名的大佬們接觸的越深,他越發覺得這種想法是不靠譜的。
這是一個真實的世界,沒有人是傻子。
所以,他改變了策略。
從「人無我有」變成「人慢我快」。
他現在萬事皆備,只欠東風。
那些研發過程中的坑,他都可以避免。
李奇維甚至有信心一年半就造成原子彈。
在所有人都還不確定核武器的前景和難度時,先下手為強。
真實歷史上,奧本海默領導的理論物理團隊曾擔心一個問題:
「萬一核鏈式反應控制不住,讓地球上的任何元素都發生核裂變怎麼辦?」
那直接就把地球給炸沒了。
後來有人做了計算,確實有這種可能,但概率極低極低。
奧本海默等人也是糾結了好長時間。
此刻,面對幾人,李奇維霸氣地說道:
「這個世界上,從來沒有必勝的計劃。」
「但我已經有了必勝的信心!」
嘩!
眾人熱血沸騰!
時光飛逝,轉眼就進入了1929年。
超鈾元素的風波非但沒有減弱,反而隨著各種「奇怪」的現象更加撲朔迷離。
研究者們在中子轟擊鈾的產物中,已經發現了七八種新元素。
而且這些元素都是鈾以下的元素。
當然,很少有人能確認這些元素到底是什麼,大部分還是靠猜測。
有人可能會奇怪:
「不就是幾個元素嗎?」
「為什麼那麼多實驗大佬都分析不出來?」
主要原因有兩個。
第一,產物含量太低。
在後世,只要一小管的物質,就能通過儀器快速分析其組成成分。
但是在這個時代,還沒有那麼先進。
雖然能分辨同位素的質譜儀已經出現,但對樣本的要求較高。
因此,研究者們只能用之前提到的那幾種方法,一點一點分析。
第二,產物複雜。
後世有研究者重複了此刻的中子轟擊鈾實驗。
通過超高精度的儀器檢測發現,這個時代的中子轟擊鈾實驗,產物中至少包含了30多種元素的近300種同位素。
也就是說,鈾原子核生成了從56號元素鋇到91號元素鏷的所有元素,每種元素又有若干同位素。
如此可怕的數量對於化學分析而言簡直如噩夢一般。
而大部分的物理學家又並不擅長元素分離,因此會覺得束手無策。
即便是經驗豐富的化學家,也很頭疼。
德國,威廉皇帝化學研究所。
哈恩終於如願以償地接替哈伯成為了新任所長。
因此,他有了更多的權力來保證超鈾元素的研究。
而且他力排眾議,給邁特納發放一份不錯的薪水,在所里引起不小的震動。
真實歷史上,哈恩在最後背叛了邁特納,獨享了鈾核裂變這個成果,諾獎只有他一個人的名字。
但是其本人卻拒絕參與德國的武器研發項目。
他甚至公開表示:
「我希望所有的物理學家永遠都不要研究【鈾彈】。」
「如果有那麼一天,希特勒得到了這類武器,我一定自殺。」
然而,最後小鬍子確實研究原子彈了,但是哈恩卻沒有自殺。
「不是我!別瞎說!我說的是鈾彈,不是原子彈。」
所以,從這些事跡看,哈恩當初之所以冷淡邁特納,恐怕也是為了明哲保身。
在那種高壓環境下,人的某些行為不能用常理來衡量。
科學家也是人,也有人的七情六慾。
生命、友情、道義、國家
這些東西交織成一團亂麻,一個人若是糾結過,說明他並不是徹底的壞。
現在這個時間點,德國國內雖然氣氛緊張,但畢竟還沒有到不可收拾的地步。
所以,哈恩和邁特納之間的友誼並沒有出現裂痕。
甚至因為李奇維的原因,前者對後者更好了。
畢竟世人都清楚,布魯斯教授是堅定的女權衛士,他尤其注重女性科學家的權益。
哈恩只要想在圈內混,就得注意這點。
這一天,三人組正在開一場內部總結會議。
哈恩說道:
「目前我們已經在中子轟擊鈾的產物中,發現了12種未知的同位素。」
「但始終無法獲得真正的93號元素。」
說完,他看向施特拉斯曼,對方雖然只是自己的助手,但也是團隊的核心。
正是靠對方那高超的化學技巧,他們才能很快粗分離出不同的同位素。
但光分離沒用,還要分析。
邁特納說道:
「目前我們確認元素,主要是靠半衰期的時間。」
「如果半衰期和已知的元素相同,那很好確認。」
「但如果不一樣,就很難確定其到底是超鈾元素,還是某種已知元素的同位素。」
邁特納說完,哈恩和施特拉斯曼皆是無奈地點點頭。
伊蕾娜首創的半衰期分析法非常好用。
但缺點也很明顯。
某種元素的不同同位素之間,半衰期相差非常大。
有的可能是幾天,有的可能是幾百萬年。
所以,出現一個新的半衰期後,實在難以肯定那就是超鈾元素。
施特拉斯曼說道:
「我再去查查資料,重新改進分析過程。」
哈恩和邁特納笑著點點頭。
「辛苦你了。」
這時,施特拉斯曼又建議道:
「我認為我們可以嘗試重複小居里夫婦的實驗。」
「他們用鑭元素作為沉澱劑,能夠沉澱超鈾元素。」
「那麼是不是可以考慮用鋇元素也沉澱試試。」
嘩!
哈邁二人聽完,靈光一閃。
這倒也是個方向。
他們計劃開始準備新的實驗,一定要在今年的核物理大會前取得突破性結果!
然而,二人不知道的是,施特拉斯曼的一句話把所有人都帶偏了。
到這裡,可能有人奇怪了:
「既然超鈾元素如此難以分析,那麼麥克米倫又是怎麼確定的呢?」
真實歷史上,1939年,麥克米倫利用回旋加速器進行中子轟擊鈾的實驗。
由於他能控制中子的速度,所以很快就得到了和其他人不一樣的結果。
他在轟擊產物中發現了一種半衰期為3天的新元素。
這和以往的任何數據都不相同。
但同樣,麥克米倫也不知道,這是真的超鈾元素,還是某種已知元素的同位素。
於是,他就請求同事艾貝爾森幫忙分析,後者同樣是勞倫斯的博士生,今年剛剛畢業。
艾貝爾森在本科時是物理和化學雙修,基礎非常紮實。
他很了解超鈾元素的始末,知道要想最終確認,只能靠化學手段。
於是,他突發奇想,不再分離純的超鈾元素,而是直接測量其化學性質。
那麼,什麼性質最直觀呢?
當然就是物質的化合價和顏色。
眾所周知,在焰色反應中,不同元素在燃燒時會呈現出不同的顏色。
同理,把物質溶解在溶液中,也會呈現不同的顏色。
而且就算是同一種元素,如果化合價不同,顏色也不同。
艾貝爾森以這個想法為基礎,他實驗了鹽酸、硫酸、硝酸等各種酸,來溶解麥克米倫製備出的物質。
經過一些列實驗,他最終發現含氟的硝酸對這種元素的溶解性能最好。
於是,他開始專注用含氟硝酸做實驗,通過改變濃度,調整這個未知元素的化合價。
到了1940年,艾貝爾森的實驗終於有了突破性的發現。
他發現這種新元素一共有5種氧化態,每種的顏色都不相同。
3價為紫色、4價為黃色、5價為藍綠色、6價為粉紅色、7價為深綠色。
這種價態和顏色的對應關係,是已知任何元素都不具備的。
因此,艾貝爾森能夠斷定,麥克米倫發現的新元素肯定就是大家苦苦追尋的超鈾元素。
現在,就剩下最後一個問題。
它到底是93號元素還是94號元素呢?
有了以上的經驗後,艾貝爾森對這種超鈾元素性質的研究更加深入。
他發現,在1200℃下,用鋇蒸汽還原這種物質的三氟化物就能製得微量的純淨物。
這是一種銀白色金屬。
有了純金屬後,再測量就簡單了。
通過物理手段,很快就能確定它的原子序數是93。
即,麥克米倫發現的元素是93號元素。
至此,超鈾元素的故事正式結束。
順便提一下,艾貝爾森正是在研究超鈾元素的化學性質過程中,發現六氟化鈾這種易揮發的液體。
含鈾235的六氟化鈾分子要比含鈾238的分子輕1%。
所以如果這種氣體的一部分體積受熱,則較輕的分子就趨於集中在受熱區域。
基於這個原理,他提出了一種全新的鈾235分離方法:熱擴散法。
前面說過,在曼哈頓計劃中,美國同時進行了三種鈾分離方法。
其中勞倫斯負責電磁法,尤里負責氣體擴散法,而最後一種就是艾貝爾森的熱擴散法!
如此可見其實力。
當然,最後他的熱擴散法因為效率問題被放棄了。
這時,有人可能好奇:
「不對,作者!」
「我們經常聽到的離心法呢?怎麼沒有出現?」
「不是說離心法最耗電嗎?」
誤解!全是誤解!
這個問題後面再說。
總之,艾貝爾森的成果為後來者打開了思路,從94號元素開始,大家就能很容易地分析元素的本質。
甚至到了後期,更加精密的儀器出現了,哪怕只產生了幾個原子,也能通過分析其特徵輻射,判斷到底是幾號元素。
比如當時伯克利的研究者在儀器上掛個鈴鐺,儀器檢測到特徵輻射,就能使鈴鐺發出響聲。
這時,大家就知道,新元素誕生了!
此刻,施特拉斯曼顯然還想不到這點。
但是某方面說,沒有他和伊蕾娜等人的各種失敗,艾貝爾森或許也想不到新的方法。
這就是科學積累的過程。
然而,超鈾元素不好確定,但是已知的元素很好確定。
很快,物理學界將掀起一場驚天大地震!
(還有更新耶)