“奧姆,”丁潔瓊糾正道,“芝加哥不在美國東部,而在中部?!?/p>
“中部偏東!”
丁潔瓊笑笑,將奧姆讓進暖洋洋的客廳。落地大窗上灑滿斑斑點點的金色陽光。小桌上擺著茶點和水果。
美國各名牌大學的物理系和化學系幾乎被淘空了。著名科學家們通過各種渠道悄無聲息地被集中到“曼哈頓工程”中來。必須建造一座試驗性“原子鍋爐”,讓可控鏈式反應從理論成為現(xiàn)實?!板仩t”是現(xiàn)代工業(yè)中的常見設備,上面是“鍋”,下面是“爐”,爐子一燒,鍋中沸騰,就有了壓力,就能驅動機械運轉?!霸渝仩t”也是這樣:利用核裂變產生能量,供人類使用。當然,這種“鍋爐”遠非“上面是鍋下面是爐”那么簡單。
轟擊鈾核的中子不是“快中子”而是“慢中子”。要使“快中子”變成“慢中子”,必須使用減速劑。試驗證明石墨和重水都是很好的減速劑,試驗還證明石墨更好。
科學家們設想將材料分層疊放:完全是石墨的各層與嵌入鈾塊的石墨層相互交疊,堆積起來。因此,后來也有人將它稱為“原子反應堆”,簡稱“反應堆”或“堆”?!板仩t”是個龐然大物,因為如果它太小,中子就會在引起鏈式反應之前逃逸到周圍空氣中去?!板仩t”應有的最小體積,叫作“臨界體積”。這個“臨界體積”該有多大,卻無人知曉。雖已確定用鈾作燃料,可到底該用金屬鈾、氧化鈾還是濃縮鈾,氧化鈾的成分是哪些,濃縮鈾的濃縮度該是多少,也都不知道。當時的人們甚至連金屬鈾的準確熔點也沒有掌握。
然而不管怎樣,一九四○年四月,大批純石墨運抵紐約哥倫比亞大學物理樓,在一間實驗室內開始建造世界上第一座原子鍋爐。但是失敗了,因為實驗室太矮,鍋爐不能達到臨界體積。
必須尋找更高大的室內空間,建造新的“鍋爐”。一九四一年底選定了芝加哥大學足球場西看臺下的室內網球場。邊建造邊設計,外形確定為圓球狀,頂部呈平臺狀。從安放第一塊石墨磚算起六個禮拜之后,一九四二年十二月初的一天上午,一座大型“鍋爐”建造完成,總重量達一千四百噸。其中,金屬鈾和氧化鈾總量達五十二噸,完全是石墨的各層與嵌入鈾塊的石墨層相互交疊共五十七層。
三位青年科學家受命待在頂端平臺上,萬一“鍋爐”失去控制,他們立刻灌注便于滲入每條縫隙的液態(tài)鎘予以撲滅。鎘能大量吸收中子,制止鏈式反應。青年物理學家羅穆爾待在“鍋爐”下面,操縱一根橫亙堆內的鎘棒。一旦接到指令,他就把這根鎘棒抽出,使裂變反應發(fā)生;而如果反應強度太大,就讓鎘棒縮回反應堆里去。
試驗開始了,佩里和科學家們登上網球場北端看臺。將軍跟幾位科學家交換了一下意見,抬腕看看手表,舉目環(huán)顧整個網球場,氣定神閑地吐出幾個音節(jié):“開始。”
上百根豎置的鎘棒從“鍋爐”頂端往上徐徐抽出。各類計數(shù)器發(fā)出咔嗒咔嗒的聲響。儀表自動描出一條漸高的曲線?!板仩t”中開始發(fā)生核裂變。終于,豎置鎘棒被全部抽出,只剩下羅穆爾那根橫置鎘棒。爐體直徑二十六英尺。他控制的那根鎘棒長度也是二十六英尺。佩里下達了指令。羅穆爾開始往外抽出鎘棒。一英尺,又一英尺,直到抽出一半即十三英尺。
各種類型的計數(shù)器加快了咔嗒聲。每多抽出一點,咔嗒聲就響得越快。儀表上一支描筆在自動繪制一條指示輻射強度的“指數(shù)曲線”。
羅穆爾掌握的那根鎘棒終于被完全抽出。
“指數(shù)曲線”高昂而不趨于平延。“鍋爐”輸出功率大于輸入功率。增殖系數(shù)為一。一切都證明可控核裂變開始自動進行。