核能有那些形式

【專家解說】：核能誕生 梅特納用數(shù)學(xué)方法分析了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。她推想鋇和其它元素就是由鈾原子核的分裂而產(chǎn)生的。但當(dāng)她把這類元素的原子量相加起來時(shí)，發(fā)現(xiàn)其和并不等于鈾的原子量，而是小于鈾的原子量。 對于這種現(xiàn)象，唯一的解釋是:在核反應(yīng)過程中，發(fā)生了質(zhì)量虧損。怎樣去解釋所發(fā)生的虧損現(xiàn)象呢?梅特納認(rèn)為，這個質(zhì)量虧損的數(shù)值正相當(dāng)于反應(yīng)所放出的能。于是她又根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能關(guān)系式算出了每個鈾原子核裂變時(shí)會放出的能量。 當(dāng)弗瑞士從瑞典返回哥本哈根以后，把哈恩的研究工作以及自己與姑母的討論情況，向玻爾談了。玻爾聽完以后，猛敲自己的前額，大聲說道:“啊!我們?yōu)槭裁催@么久都沒有發(fā)現(xiàn)呢?” 弗瑞士趕回實(shí)驗(yàn)室去證實(shí)他和姑母在瑞典所作的設(shè)想。他也用中子轟擊鈾，每當(dāng)中子擊中鈾核時(shí)，他觀察到了那異常巨大的能量幾乎把測量儀表的指針逼到刻度盤以外。這樣他就完全證實(shí)了這個新的觀點(diǎn)。 后來，弗瑞士與姑母梅特納通了長途電話，這時(shí)她已經(jīng)從哥德堡到了斯德哥爾摩，電話中商量好了他們的公報(bào)。這份公報(bào)終于在1939年2月的《自然》雜志上發(fā)表了。 鈾核裂變?yōu)閮蓚€碎片(兩個新的原子核)的消息立即傳遍了全世界。緊接著各國科學(xué)家們都證實(shí):鈾核確實(shí)是分裂了。 鈾核分裂產(chǎn)生的這個能量，比相同質(zhì)量的化學(xué)反應(yīng)放出的能量大幾百萬倍以上!就這樣，人們發(fā)現(xiàn)了“原子的火花”，一種新形式的能量。這個能量就是原子核裂變能，也稱核能，或原子能。但當(dāng)時(shí)，人們只注意到了釋放出驚人的能量，卻忽略了釋放中子的問題。稍后，哈恩、約里奧·居里及其同事哈爾班等人又發(fā)現(xiàn)了更重要的一點(diǎn)，也是最引人注目的一點(diǎn)，就是:在鈾核裂變釋放出巨大能量的同時(shí)，還放出兩、三個中子來。 這是又一項(xiàng)驚人的發(fā)現(xiàn)。為什么呢? 一個中子打碎一個鈾核，產(chǎn)生能量，放出兩個中子來;這兩個中子又打中另外兩個鈾核，產(chǎn)生兩倍的能量，再放出四個中子來，這四個中子又打中鄰近的四個鈾核，產(chǎn)生四倍的能量，再放出八個中子來……。以此類推，這樣的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，也就是一環(huán)扣一環(huán)的反應(yīng)，又稱連鎖反應(yīng)，持續(xù)下去，宛如雪崩，山頂上一團(tuán)雪滾下來，這團(tuán)雪帶動了其它雪，其它的雪再帶動另一塊雪，這樣連續(xù)下去，愈滾愈烈，瞬間就會形成大雪球，滾下山坡，勢不可擋。這意味著:極其微小的中子，將有能力釋放沉睡在大自然界中幾十億年的物質(zhì)巨人。 正是由干這一發(fā)現(xiàn)，盧瑟福和同他持同樣觀點(diǎn)的人認(rèn)為開發(fā)利用原子能量的設(shè)想不可能的結(jié)論，終于被一種新的科學(xué)手段所動搖，并且最后被徹底摧毀了。 1944年，哈恩因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)了“重核裂變反應(yīng)”，榮獲該年度的諾貝爾化學(xué)獎。但是，在這一研究中曾經(jīng)與其合作并作出過重大貢獻(xiàn)的梅特納和斯特拉斯曼卻沒有獲此殊榮，對此，人們不免感到遺憾。特別是對梅特約而言，是她首先創(chuàng)造性的采用了“原子分裂”這個科學(xué)史上從來沒有過的名詞，難道僅僅因?yàn)樗且晃慌茖W(xué)家就可以“忽略不計(jì)”嗎?對此，一直到20世紀(jì)的90年代，仍然有人為她和有同樣命運(yùn)的女科學(xué)家們感到不平。 不過，尚可欣慰的是，1966年，梅特納博士和哈恩博士，還有斯特拉斯曼博士共同獲得瑞典原子能委員會頒發(fā)的5萬美元的“恩里科·費(fèi)米獎”。那時(shí)的梅特納已有80高齡，身體很虛弱，不能到維也納去領(lǐng)獎，是由原子能委員會主席西博格博士親自到英國劍橋向她授獎的。這對梅特納博士來說，當(dāng)是極大的榮譽(yù)，也是莫大的欣慰。