原子核的今世前缘
●19世纪末物理学的三大发现,均与小小原子核休戚相关
●今天,核技术研究、应用与发展已成为现代化的重要标志
●预计到2030年,伴随核技术突飞猛进人类将迈进核能源时代
轰动物理学界的大事件
X射线、放射性和电子,被誉为19世纪末物理学三大发现,细细解读这些成果不难发现,他们都与“原子核”这个词紧密相关。
原子核的发现,如一声春雷,打破了“原子不可再分”的神话,不仅撼动了经典物理学数百年基业,而且深刻影响和改变着百年之后民众生活的每个角落。
时间追溯到1895年,德国物理学家伦琴发现了一种当时世人还一无所知的射线,伦琴将其命名为“X射线”,从此,它射穿了长期以来盘踞人类头脑中“原子不可再分”的思想壁垒。
随着玛丽·居里、卢瑟福、波尔、查德威克、费米等科学巨匠对原子核研究的不断深入,原子核内因蕴藏巨大能量而轰动了整个物理学界。
1938年,瑞典物理学家迈特纳用一个中子轰击铀原子核,试验后用爱因斯坦著名质能公式计算表明:碰撞释放的能量约为2亿电子伏特,形象一点说,即当1公斤铀核全部裂变时,释放出的能量相当于2500吨优质煤完全燃烧时所放出的能量,可使一列火车开动4万公里。1939年1月,迈特纳在《自然》杂志公布了这一重大发现,整个物理学界为之振奋,原子能时代的序幕就此徐徐拉开。
解开谜中谜
谁打开了“潘多拉魔盒”
古希腊神话中,“潘多拉魔盒”被比喻为带来灾难与不幸的礼物。
那么,在核技术研究领域究竟是谁打开了“潘多拉魔盒”呢?正是历史上赫赫有名的“曼哈顿
”计划。1939年9月,德国闪击波兰,二战正式爆发。在确切得知纳粹德国已经开始研制原子弹的消息后,美国1942年正式启动了代号为“曼哈顿”的计划。从此,原本用于造福人类的核能,在诞生后不久就被披上了恐怖的战争外衣。
由于技术储备上的优势,美国始终步步领先。1945年7月16日,人类第一颗原子弹在美国新墨西哥州空军基地试爆成功,爆炸产生了相当2万吨梯恩梯的能量,其威力震惊了整个世界。
正如恩格斯所言,“一旦技术上的进步可以用于军事目的并已经用于军事目的,它们便立刻几乎强制地,而且往往是违反人们的意志而引起作战方式上的改变甚至变革”。核武器对环境、生态破坏的严重性、全球性和久远性,使得许多原本持支持态度的科学家开始反对使用原子弹。“原子弹之父”奥本海默认为:日本战败已是必然,没有必要使用原子弹。但这时的美国政府和军方,却坚持把两枚原子弹投向了大洋彼岸。
1945年8月6日,美军在广岛上空投下人类历史上第一枚用于战争的原子弹,代号“小男孩”,造成10万居民死亡;8月9日在长崎空投下代号为“胖子”的原子弹,导致近4万人直接死亡,总计14万人员死伤。而核爆后产生的核辐射、核沾染、核恐惧带给自然环境和民众心灵的破坏,难以用数字估量。
核事故可控可防不可怕
从二战结束后到冷战期间,美、苏两个超级大国展开了以核武库争夺为核心的军备竞赛,但是核能的和平开发利用不容置疑地成为世界的中坚和主流。
核电站的建设使用,是人类和平利用核能的重要标志。1954年,前苏联建成世界上第一座原子能发电站。历经60年发展,截至2013年1月,全球目前正在运行的核电机组达500余个,核电发电量约占全球发电总量的16%。国际原子能机构估计,到2030年人类对核能依赖度将达到70%
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