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德国计划是否研制出了原子弹

时间:2023-08-24 百科知识 版权反馈
【摘要】:究竟德国U计划是否造出了原子弹,这一直是个谜。1900年,德国普朗克提出了“量子论”。在德国柏林,迈特纳对费米的研究结果进行了验证。德国科学家的杰出成就成了头号新闻,迅速传遍了世界,也恰恰为德国军方所注意。第二次世界大战之初,英国皇家空军对卢卑克港进行了空袭,使德国人遭受了重大损失。制造原子弹离不开核反应堆

历史学家赖纳·卡尔什出版了他的新书《希特勒的炸弹》。尽管很多人不相信,但在这本416页的书中大约150页记述了扎实的历史试验,其中包含了有关德国在第二次世界大战期间铀研究的情况,而且个别地方还引用了迄今为止不为人知的资料。赖纳·卡尔什在书中提出了据说是最新历史研究的轰动性成果:1945年3月,德国在图林根州进行了核武器试验。

究竟德国U计划是否造出了原子弹,这一直是个谜。从一些历史事件分析来看似乎是真的,然而却被抹杀了,为什么呢?

核研究的鼻祖

1895年隆冬,一个风雨交加的夜晚,德国匹茨堡大学的实验室里,年过半百的老教授伦琴忽然被一种从未见过的奇异的现象惊呆了:涂着铂氰化钒的屏幕上,不知为什么竟闪烁着一片黄绿色的荧光,他简直不敢相信自己的眼睛,惊喜之余,他切断电源,荧光消失了,再接通电源,荧光又出现了。

伦琴作为科学家,工作历来十分严谨,他当然知道,阴极射线管被盖得严严实实,绝不会透光。那么,这是一种什么光呢?无意之中,他把自己的手伸向管子与荧光屏之间。伦琴又一次惊呆了,屏幕上竟然出现了手指骨骼的黑影……

又是接连半个月的苦战,伦琴终于向全世界科学界宣布发现了一种新型的光——不可见光,他称之为X光或X射线。他也因此获得了1901年第一届诺贝尔物理学奖。

1896年,人类发现放射现象,主要是依据α、β、γ射线所引起的一些效应而确定的。贝可勒尔发现铀的放射性之后,玛丽·居里和G·施密特分别发现了镭的放射性和钍的放射性。1900年,德国普朗克提出了“量子论”。

1908年,盖革发明了研究放射性的电离计数器——α盖革计数器之后,某些重元素Ra、Po等的放射性特征也被确认了。新西兰科学家卢瑟福在原子中心找到了一个被称为“原子核”的东西,并用α粒子第一次击碎了原子核。他敏锐地意识到:“潜藏在原子里面的能量必是巨大无比的。”

此时,伟大的科学巨匠,年仅26岁的爱因斯坦提出了相对论,从理论上证明了卢瑟福的科学猜想。据测算如果一张纸是纯粹由原子核做成的话,则需用200辆火车头的拉力才能把它撕破,可见“核力”是多么强大。也正是由于这种强大的凝聚力,才使原子核蕴含了巨大的能量。

1921年,丹麦N·玻尔创立了哥本哈根大学理论物理学研究所,他因对原子结构的研究获得了1922年诺贝尔物理学奖。

1934年,法国科学家约里奥·居里发现人工放射性,意大利物理学家费米等人第一次用中子轰击铀,并观测到铀被激活产生了几个新的放射性同位素。

放射性的发现是原子结构理论发展的基本动力。如果说一般的化学反应和原子壳的外层变化有关,那么放射分裂则是原子核内部进行的过程。尤其是费米等人用中子轰击铀的放射性研究的发现,在科学界引起了极其广泛的注意。

在德国柏林,迈特纳对费米的研究结果进行了验证。随后他与哈恩、史特拉斯曼组成了一个不同专业的跨学科小组,运用化学分析进行分离,利用放射化学方法研究衰变序列,根据核物理的实验和理论来测量、解释核反应状况及机理。在长达4年的研究中他们发现了一种铀同位素92U239,铀239进一步分裂,生成超铀系中的头两个元素镎(Np)和钚(Pu)。

这样生成的钚239以α蜕变为特征(转变为铀235),它的T1/2(半衰期)24400年,当92U239共振俘获一个慢中子,最后在实验中鉴定出钡的存在,这是原子核分裂的证据。这项划时代的伟大发现称为“核裂变”,并观察到了核裂变时放出的异常巨大能量。

可是,这时由于希特勒的种族迫害,“核裂变”发现者之一的犹太人迈特纳从柏林逃到了瑞典。她将这个情报告诉了物理学家弗里希(她的外甥)。德国科学家的杰出成就成了头号新闻,迅速传遍了世界,也恰恰为德国军方所注意。

随后,美国、华沙、列宁格勒和巴黎等地都在反复进行铀裂变实验。科学界显然已达成共识,原子弹绝对不是空想。

德国人的原子弹计划

20世纪30年代,爱因斯坦提出的著名的质能转换公式E=MC2,已逐渐变得不再是一个物理理论界的单纯命题了。1938年,德国物理学家迈特纳、哈恩和史特拉斯曼成功地进行了用中子轰击铀原子核的试验,终于出现了物理界期待已久的裂变效应。欧美各国的政界和科学界于是越来越密切地关注来自各国第一流物理实验室的报告。

这时应该说从原子核裂变中获得巨大能量的实验已取得突破性进展,而哪一国能够首先把它转为实用,造出第一颗原子弹呢?那伴随而来的将不仅仅是科技应用的巨大成功,对处于战争前夕的双方在实力的对比上也将产生决定性影响。

本来德国在此领域具有绝对强劲的竞争优势:它手中拥有丰富的铀矿,它攫取了捷克斯洛伐克的沥青铀矿,霸占了比利时1200多吨精选铀矿石,还有本国的萨克森铀矿。其发达的化学工业、先进的机械制造工业、雄厚的财力,也令欧美诸国望尘莫及。特别是大批素质较高的研究人才和起步较早的原子物理学研究,更使它具有了问鼎核科学这一新兴尖端学科的实力。1938年12月,迈特纳、哈恩和史特拉斯曼提出铀裂变现象后,次年德国即由享誉世界的理论物理学家海森堡牵头,开始了铀计划的组织实施,并建立了第一座原子核反应堆,此时的德国在该领域大有独领风骚的势头。

希特勒在“冲锋队”的狂叫声中,于1938年1月出任德国总理。第二年老总统登堡死后,希特勒登上了国家元首的宝座,他加紧发动德国庞大的战争机器,使之沿着扩军备战道路疾进。

铀既可作为一种能源,也可用来做成爆炸物,于是制造原子弹的设想首先在德国提出。

1939年4月,德国召开了有6位原子科学家参加的“铀设备”会议,还在柏林建立了“德国铀协会”和“德国原子俱乐部”,在德国军械局武器部的管辖下,制定了德国的核研究计划。同时,德国禁止捷克斯洛伐克的天然铀向其他国家出售,还从非洲刚果购买重铀酸铵,后来又在本国萨克森地区发现了铀矿,更加速了德国核研究的进展。

第二次世界大战之初,英国皇家空军对卢卑克港进行了空袭,使德国人遭受了重大损失。这时希特勒在国会大厦提出要制造能够发动“具有报复性质的恐怖性进攻”的武器。

1942年6月,德国研制出V-1型火箭,即“复仇武器1型”的原型。出类拔萃的科学家、著名火箭专家冯·布劳恩,20岁时就担任德国火箭研究所所长,他组织研究人员制造的第一枚680公斤重的火箭,在试验中获得成功,使德国人在火箭技术方面遥遥领先。

这时德国科学家有个雄心勃勃的计划,就是赶快把原子弹研制出来,装在V-1、V-2火箭上。

制造原子弹离不开核反应堆。据说20世纪40年代初,德国已拥有4座小型核反应堆。法兰克福第二化工厂将重铀酸铵提炼转变成八氧化三铀(U3O8),每月能够生产一吨铀作为核反应堆的燃料。因此,德国研究委员会最活跃的人物——计划局局长、著名的威廉物理研究院院长海森堡,这位德国第一流的理论物理学家过分乐观地说:“从1941年开始,我们眼前就展现了通向原子武器的康庄大道。”

按计划,德国人应在1942年制造出原子弹,但是它未能如期实现。其主要原因之一是减速剂受到破坏。

当时的反应堆是石墨沸水堆,石墨有减慢中子的作用,快中子减慢为热中子才能增加铀235的裂变量,所以称它为慢化剂或减速剂。生产慢化剂——石墨,在拉齐布日的“普拉尼亚工厂”。石墨——炭片的生产规格特殊、数量大,这家工厂职工中反法西斯思想比较活跃。总工程师埃里温·施密特决定“破坏”这些炭片的化学成分。结果,生产出的炭片中含有二硫化铁、钙等杂质。这些“不纯净”的慢化剂不但不减速、起不到慢化作用,还引起了很多麻烦,使其在反应堆实验中屡屡失败。德国核研究所负责人布雷格,这位著名的物理家一直觉得奇怪:是自己的计算出了错误,还是推断出了毛病呢?他始终没有想到会有人破坏,加上核权威的海森堡与布雷格关系不和,认为全是布雷格学识上无知和无能造成的。

布雷格面对失败,不得不探索新的减速剂。这样一来,制造原子弹的日期大大推迟了。经过反复实验与分析,最后确认“重水”也是最好的减速剂。

炸毁重水供应工厂

在HDO分子中,D+离子与氧的结合比H+离子要牢固些。显然,当电解水时,水中有氘积聚,于是制备重水就是用电解法。但电解过程要消耗极大能量:制备1公斤重水需要消耗6万千瓦小时以上的电能,比熔炼2吨铝所需要的电能大三倍。

挪威水力资源丰富,电力充足,是世界上生产重水的基地。德国唯一的重水工厂“努斯克海多”就在挪威南部泰勒马克省的威莫格地区,它是当时世界上最大的重水生产工厂。1940年,德军占领了挪威,强迫该厂为他们生产重水,德国人每月可得到120公斤重水。

美英两国领导人得到德国科学家正在千方百计地生产重水的情报,他们忐忑不安。如果敌人首先搞出原子弹,战争会是一种什么情形?他们充分认识到局势的严峻和自己的责任,决不能让法西斯在这个领域领先,必须共同协作。

1942年6月中旬,丘吉尔在参谋总长等高级军事领导人陪同下飞往美国,与美国总统进行晤谈。两国领导人通报了各自研究工作的新进展,令他们担心的是德国人全力以赴获得重水将带来的危险。

美国加紧研制原子弹的同时,想尽一切办法破坏德国生产原子弹的材料——重水,这成了一项特殊而艰巨的任务。

美国和英国联合起来,成立了特别行动组织。首先派出侦察人员,深入德国摸清其生产重水工厂的地点,破坏德国重水供应。

为了爆破重水工厂,英国人和挪威人曾进行了两次爆破活动。德国人为了保护自己的军事设施,在重水工厂周围构筑了坚固的工事,警卫森严。

1942年10月,英国特别行动部特工队4人,空降在一座可以俯瞰重水工厂的山顶上。几天以后,这支突击队的队长亚伊拉用无线电台发回消息:德国人正准备把所有的重水全部装船运走,“相信那数量足够满足希特勒目前的需要”。

紧接着,又拟定出一次攻击计划,代号“燕作战”。派出两架轰炸机牵引的两架滑翔机,载着34名英国突击队员从苏格兰起飞,越过北海上空去执行任务。他们很不走运,路上遇到了恶劣天气,滑翔机因故障而坠毁。

所有的幸存者都被德国人俘虏了,他们有的被毒死,有的被枪杀,尸体被扔进了大海。而另一架轰炸机在返回途中也在北海上空失踪了。这次行动彻底失败。

1943年2月,英军有关部门又制定出新的爆破计划。英国原空降的4名特工人员,正设法从正面袭击该工厂。另一个挪威小组设法在突破防卫屏障后炸掉该工厂的地下心脏部门——重水储存库。

1944年2月,在挪威的情报小组报告说,整个重水工厂设备和储存的1100公斤重水将由“海德”号轮船经由厄斯湖运往德国汉堡港。

英国特工们顺利地打开舱板爬到主机房下,熟练地把炸药装在船底部,并安置好定时器,拨好指针,“海德”号在波罗的海爆炸沉没。希特勒的原子弹计划又一次受到沉重打击。

德国U计划失败了吗

有人说,德国没有抢先搞出原子弹的另一个重要原因,是希特勒把注意力转向火箭和无人飞机,在这方面集中了过多的精力,因而没有花太多的力量搞原子弹。

1942年4月,希特勒签署了一项法令,明确禁止进行一切不能在战争期间为军事服务的科学研究工作。根据这项法令,德国召集了一次会议评价原子弹研究计划的前景。首席科学家海森堡说德国根本没有经济力量来制造一枚原子弹。这样,会议室里排除了花费巨资制造原子弹的可能性。

海森堡写过几份重要报告,在其中一份报告上他断言,原子弹在当时不可能成功。战后他也承认,这个报告彻底地动摇了纳粹当局对原子弹的信心。

尽管德国排除了诸多困难使原子弹计划取得了很大进展,但是盟军飞机轰炸起到一定干扰、破坏作用。再加上德国人没有组织起得力的领导机构,以及在原料供应方面有摩擦,在情报交换方面不合作,政府与军方存在着权限冲突等原因,导致德国原子弹研制在全球竞赛中由起跑时的第一名慢慢落后。

其中,起着关键作用的人物要算海森堡了。

战后海森堡曾在《自然》杂志上发表了一篇声明,声称自己在为纳粹研制核武器时,感到良心不安,因而和同事们一起避开了对原子弹的研究,转而研究反应堆和加速器。此外,他还认为,战时的德国也根本不可能实施一项类似美国的“曼哈顿工程”。

1958年,海森堡本人指出,他的本意是想提醒全世界,如果希特勒拥有原子弹会带来什么样的危险。这一说法为这名德国科学家戴上一顶光环,人们原谅了他与纳粹的合作,甚至将他看作是打入纳粹内部的抵抗分子。换句话说,第三帝国最终没能用上原子弹,要归功于这位科学家在研制过程中暗中阻挠。

但这种片面的说法值得商榷。玻尔曾经在1958年6月写信给海森堡,回应他所说的话。这封从未寄出的书信于2002年2月5日被公之于众,再次掀起了人们关于海森堡真实动机的争论。实际上,海森堡是想说服玻尔加入纳粹的研制原子弹计划,还试图打探玻尔在这方面的研究进展,并希望促成一项协议,即如果盟国不研制原子弹,德国也不会继续该项工作。

战争结束之后,参与过纳粹原子弹计划的德国科学家们被押送到英国接受审问,他们被问及研究计划的进展程度,谈话内容被视为最高机密,47年后才被公之于众。

公开的资料说,为第三帝国效力的科学家们“一直未能建起一座核反应堆,也不知该如何计算关键性的数据。此外,他们只是对钚元素的作用产生了一些猜测,而盟国的科学家早在1942年就已在这一问题上得出了结论”。笔者认为这是不实之词。

另外,为什么他们当中没有一个人相信1945年8月在广岛爆炸的正是一枚原子弹呢?

笔者认为,德国人有能力制造出原子弹,有试验成功的经历,所以才不相信美国人能很快造出原子弹。另一方面,由于盟军的压力和为纳粹造出原子弹的罪恶,核科学家有意掩盖了制造出原子弹的事实。再一方面,抹杀德国科学家能造出原子弹凸显了美国的强大和必胜的能力。这恐怕也是盟军审问德国科学家,有意掩盖德国制造出原子弹的事实。否则,美国“曼哈顿工程”的负责人格罗夫斯为什么说“抢到海森堡,比俘获10个德国师更有价值”呢?

总而言之,最终导致德国人在核武器研制方面失败的原因并不是海森堡令人生疑的声明,而是世界各国科学家在美国研究方面的领先地位。如果情况正相反的话,人类的历史将不堪设想。

在纪念战胜法西斯60周年的2005年,历史学家赖纳·卡尔什就指出,德国人在1944年曾制造出原子弹模型,并进行了小规模试验,但是这一事实受到大量攻击。

唯一在世的见证者也著书披露了德国曾进行过核试验。作者路易吉·罗梅尔萨曾是意大利《晚邮报》的军事记者。意大利独裁者墨索里尼交给他一项特别任务,他有机会参观了纳粹德国的绝密工厂。1944年10月12日上午,他被带到现在已成为度假胜地的吕根岛,他在那里观看了东道主称为“裂变炸弹”的爆炸试验。

“人在掩体内能够感觉到轻微震动,突然闪过一道耀眼的亮光,然后便看到很浓的烟云,先是像一根柱子形状,然后变成一朵大花。”

“由于爆炸影响,我们必须在掩体内多呆几小时,周围的树都变成了炭,没有任何活着的东西,绵羊也被烧成炭渣。”

20世纪50年代,他在意大利《今日》周报上发表了一篇有关他那次德国之行的文章。他说:“当时,人们都说我疯了。”

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