越往后走,質(zhì)量越大,結(jié)合的條件也就越苛刻 。也許門捷列夫自己都不知道它的元素周期表會是宇宙元素誕生順序表 。
原子結(jié)合能夠生成新原子,而大質(zhì)量的原子也可以分裂成質(zhì)量更小的原子,哈恩和斯特拉斯曼發(fā)現(xiàn)的就是這個現(xiàn)象,此時是1939年,距離愛因斯坦的質(zhì)能方程已經(jīng)過去了34年,距離原子彈問世還有6年 。
原子分裂成更小的原子
其實最初想要造出原子彈的,不是美國,而是德國堅信自己能統(tǒng)一世界,于是找來德國最強(qiáng)的物理學(xué)家們來研發(fā)原子彈,這里面沒有愛因斯坦 。
愛因斯坦因為身份的原因,被迫前往了美國,也不可能一去就參加所謂的曼哈頓計劃 。他的確想要研究原子方面,不過不是為了武器,并且他也沒有機(jī)會 。
愛因斯坦:不給我機(jī)會就不能怪我不出力咯
由于他的身份太過于聞名,所以美國還是將他打造成一塊名片,這其中自然有以他質(zhì)能方程為基礎(chǔ)理論的原子彈 。實際上,原子彈跟愛因斯坦的這個方程沒有任何關(guān)系 。
那張搞笑的圖片,愛因斯坦騎著自行車在原子彈試爆現(xiàn)場調(diào)皮,是后世網(wǎng)友們PS的 。
原圖與合成圖
核聚變與裂變?nèi)绻f最廣泛的反應(yīng),應(yīng)該是核聚變,這是宇宙中最多的存在,宇宙中一切能夠發(fā)射出能量的天體,如恒星,都是因為核聚變產(chǎn)生的 。然而人類第一次利用的核能卻是核裂變 。
核裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)會產(chǎn)生多種產(chǎn)物
核裂變是將重的原子,經(jīng)過分裂,得到兩個或者多個小質(zhì)量原子的過程,這其中因為中子跑出來,再返過去重新撞擊沒分裂的原子,形成鏈?zhǔn)椒磻?yīng) 。裂變過程中釋放出大量的能量,這個能量的確可以用愛因斯坦的質(zhì)能方程計算 。
最早的原子彈,采取的就是核裂變模式,用鈾或钚,以及它們的同位素為原料,通過它們的裂變產(chǎn)生毀滅性的能量 。
鈾235的裂變
以美國在廣島和長崎投出的原子彈為例,每一千克核原料造成的威力等于1.5噸TNT的爆炸 。這在當(dāng)時已經(jīng)是無可比擬的巨大破壞,然而這卻不是核技術(shù)的終點 。
宇宙中最長的反應(yīng)是核聚變,而且氫元素是全宇宙含量最多的元素,在地球也同樣如此,它不會像鈾或者钚那樣屬于有限元素,地球上氫原子的含量可以用“無窮無盡”來形容 。于是在成功掌握了原子彈技術(shù)之后,人們將目光轉(zhuǎn)向了核聚變 。最終,模擬恒星活動的氫彈誕生,它擁有比原子彈還要強(qiáng)大的威力 。
核聚變原理
理論上核聚變是無窮無盡的,但前提是必須能控制住核聚變 。并且核聚變不會像核裂變那樣產(chǎn)生長期大量的輻射,并且原料是海水,可以循環(huán)使用 。只不過人類還沒有達(dá)到可控核聚變的地步,如果能夠模擬出太陽這樣的環(huán)境,人類就可以利用核聚變產(chǎn)生穩(wěn)定的能量,減少對太陽的依賴,這個裝置又叫“人造太陽” 。
西南物理研究院工作人員安裝調(diào)試“人造太陽”
先驅(qū)人物那么愛因斯坦是原子彈的奠基人嗎?當(dāng)然不是,誠然愛因斯坦在原子彈發(fā)明之前,就通過自己的方程知道了原子核蘊(yùn)含著巨大的能量,但是他沒有想過把這個能量用在真正的人身上 。他開創(chuàng)了量子物理時代,并不代表他開創(chuàng)了原子彈時代 。
他就是一個先驅(qū)者,用一個公式引領(lǐng)了微觀物理,在盧瑟福等人的努力下,原子世界逐漸形成 。那是一個人才輩出的時代,原子技術(shù)并不是一個人的功勞,而是一群人智慧的結(jié)晶,
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