路易斯·特纳的理论贡献 战争使保密问题突显了出来,齐拉特不但成了美国核科学界出了名的保密倡导 者,而且成了鉴定保密级别的权威。1940年5 月末,普林斯顿物理学家路易斯·特 纳的一封短信投入了齐拉特的邮箱。那封短信就是由于在保密问题上产生了疑难而 来让齐拉特做出判定的。 特纳写了一篇短文,题目是《来自轴238 的原子能》。他不晓得这篇论文是否 应该发表,于是写信请教齐拉特。他信中写道:“鉴于近来大量的关于同位素分离 的报道,很难搞清楚到底对裂变研究保密的指导原则是什么。” 特纳的论文着重阐述的是利用被人慢待了的铀238 的可能性。他说,由于强调 慢中子对铀235 裂变的效应,这就忽略了如下的事实:铀235 在天然铀中只占1/140。 如果只采用慢中子,那就只有铀的1/140 的数量可以利用。特纳指出,“真实的情 况可能并非如此”。他继续说,“大部分的铀238 的裂变能量即使不能直接被利用, 也可能有间接的利用价值”。 特纳明确讲:“用中子轰击铀,把铀238 转变为铀后元素加以利用的可能性是 存在的。” 齐拉特一眼就看出了文章的重大理论意义,惊叫道:“当然要保密!” 他立即给特纳回了信,信中指出,在铀中繁殖出来的可裂变元素可以用化学方 法分离出来,这种相对说来比较容易、比较便宜的化学分离法可以代替在难度上和 费用上都令人生畏的同位素的物理分离法,以便来生产原子弹。2 菲利浦·埃布 尔森用实验证实了路易斯·特纳的理论,发现了第一种“铀后元素”——镎 实际上,齐拉特并不知道,就在特纳考虑到保密问题为他的文章能不能发表而 犯愁的时候,在伯克利,已经有人把特纳的理论变成了现实。 这里所说的,就是伯克利的菲利浦·埃布尔森和埃德温·麦克米伦。 我们的读者对菲利浦·埃布尔森这个名字或许还有些记忆。1939年初,当原子 核裂变的消息传到伯克利的时候,在伯克利的一家理发馆里一位年轻人正在理发, 劳伦斯向他讲了玻尔从欧洲带来的原子裂变的消息。那个年轻人听后立即停止了理 发,从理发椅上跳下来,跑回自己的实验室,查看自己正在进行的实验。那个年轻 人就是菲利浦·埃布尔森。那时,他正进行着核裂变的实验,且差半步就成功了。 这一次他得了个第一。应麦克米伦之邀,他搞起了“铀后生成物”的实验,并 成功地得到了一种新的元素。 实验中,他们发现了一种衰变期为2 3 天的衰变物。通过测试发现,它的各 种化学性质与已知的任何元素都不相同。从质量上判定,它比铀重。最后他们判定, 它就是铀后的93号元素。 就这样,第一个“铀后元素”诞生了。 这个新的元素以海王星的名字被命了名——镎。我们知道,海王星是以罗马神 话中的海神尼普顿(Neptune )命名的,镎的原文正是Neptunium 。格林·西博格 发现第二种更为重要的“铀后元素”——钚 曾对着裂变消息失望的菲利浦·埃布尔森现在得了第一。无独有偶,1939年在 同一天也曾对着裂变消息失望的格林·西博格,现在也得了一个第一。 我们不会忘记,当劳伦斯把裂变的消息告诉给了他的学生菲利浦·埃布尔森之 后,又去找另外一名学生。当劳伦斯把消息告诉给他所找的人后,那人听后沮丧万 分,在大街上,一连游荡了好几个小时。那个人就是格林·西博格。 这一次,他再也不想落于人后。但是,无论他怎样努力,第一步走完,他还是 落在了菲利浦·埃布尔森后面——他迟菲利浦·埃布尔森一步而发现了镎。随后, 他加快了步伐。1940年8 月的一天,他终于得到了钚。这之后,他马不停蹄,继续 奋战,于次年的3 月,完成了钚的裂变。 94号元素不但被发现了,而且实现了它的裂变。这是核能开发史上的一件大事。 钚是靠铀238 的连续衰变而产生的人工元素。不经过这种衰变,铀238 是没有用处 的。这样,钚的获得,说明在铀中占99% 的铀238 可以利用了。还有一点极端重要 :正像齐拉特所预言的那样,钚可以将天然铀置入反应堆中直接获得,生产容易, 避免铀235 分离时那些看来无法逾越的障碍。这就意味着,这一发现为核爆炸物的 开发找到了一条新的、更为简捷的途径。事实上,美国制造的第二颗原子弹,即投 到广岛的那颗原子弹,核材料用的就是钚。 94号元素被发现后,需要有一个名字。但由于种种原因,人们在长时间内并没 有给它命名,因此,提到它时,还是称为“94号元素”。其实,起名的思路已经有 了:92号元素铀(Uranium )是以天王星(Uranus)命名的,93号元素镎(Neptunium) 是以海王星(Neptune )命名的,94号元素以冥王星(Pluto )命名是顺理成章的。 这样,1942年,它的发现者格林·西博格便真的以冥王星的名字给它命了名——钚 (Pluto nium)。 我们知道,天王星、海王星和冥王星都是以希腊神话中神的名字命名的。冥王 星被命名的神既是大地的生育之神,又是死亡之神。从实际意义上看上去,这倒十 分符合这个94号元素。