日本二战差点制造出原子弹
来源:上网看看浏览:2381次时间:2014-02-15
早在太平洋战争爆发前,日本军界上层对原子弹最早感兴趣的是安田武雄将军。他毕业于日本东京大学,曾担任陆军航空技术研究所所长,后来任帝国空军参谋长。安田武雄十分关注国外在军事方面的科技进展情况,自然也注意到了核裂变的发现。1940年4月,在得知核裂变具有极大的军事潜力后,安田武雄向他的老师嵯峨良吉教授请教这一问题。嵯峨良吉曾到过美国,结识了一些年轻的物理学家,对核物理的最新发展比较了解。在安田武雄的要求下,嵯峨良吉以书面的意见指出,核物理的最新成就在军事领域潜力巨大。
日本陆军大臣东条英机见到这个书面意见后,指示让专家研究这个问题。1941年5月,安田武雄指令日本物理化学研究所讨论研制铀弹的可能性,由日本著名的核物理学家仁科芳雄教授负责。
仁科在东京的实验室制造了一台小型回旋加速器,并根据美国物理学家欧内斯特·劳伦斯捐赠的设计图纸建造了第二台有250吨磁铁的大型加速器。这个实验室很快吸引100位日本青年科技人员投入到这项庞大的研究中。头两年,他们基本致力于理论计算,比较各种区分铀同位素的方法和寻找铀矿。
在陆军(日本空军归陆军部统辖)开展核研究的同时,日本海军也开始了原子弹的研究工作。1942年年初,海军开始原子动力能的研制开发。海军部认为,研究核物理已成为一项重要任务。美国在这方面的研究正在迅速进行。由于一些犹太科学家的帮助,美国在这方面已取得很大的进展。日本的研究目标是通过核分裂取得能量,为舰船和大型机械提供可靠而巨大的动力源。为此,海军技术研究所成立了一个核物理成就利用委员会,追踪国外的研究进展情况。委员会成员有日本的第一流物理学家嵯峨良吉、荒胜文策、菊田正四等,仁科芳雄当选为委员会主席。
至1943年3月,委员会相继召开了10次物理讨论会。委员会估计制造一颗原子弹需要几百吨铀矿石,分离出铀235大约要消耗日本全年发电量的1/10和全国铜产量的1/2。最后,委员会得出的结论是制造原子弹在理论上可行,但需要10年左右时间。委员会还认为美国和德国都没有多余的工业能力可以及时生产出原子弹用于战争。在确信核物理研究在短期内不能取得任何成果后,海军便下令解散了这个委员会。
德国为日本运送铀矿石的潜艇途中被美军击沉
但是仁科芳雄继续为陆军研制原子弹。他的计划和美国“曼哈顿工程”十分类似,武器设计开发与生产铀235同时进行。1943年5月5日,他向空军司令部递交了一份报告,指出制造原子弹在技术上是可行的。随后,安田武雄把报告转呈给已经成为首相的东条英机。
东条英机审阅了仁科的报告后,马上指示空军司令部总务课长华岛,凡是计划所需的资金、材料、人力都要优先拨放。帝国空军司令部以仁科报告为基础批准了一个秘密计划,代号为“仁方案”。它是以负责人仁科芳雄的名字第一个音节命名的。
仁科芳雄对总务课长华岛说:“人,我们已经有了,主要困难是铀,希望军队帮助我们搞到铀。”从1943年夏季起,华岛派了一批又一批人跑遍了日本列岛和朝鲜半岛各个著名的矿产地,带回了各种矿石标本,但都不含铀,而“仁方案”迫切s需要氧化铀用来实验。于是,日本决定向德国求助。1943年年末,德国派一艘潜艇运送一吨铀矿石前往日本,结果由于情报外泄,潜艇被埋伏在马六甲海峡的美军击沉。此后,德国在苏德战场连连失利,已是自身难保,再也无暇顾及日本了。www.swkk.com
美军大规模轰炸东京,最终使日本“仁方案”胎死腹中
由于多种条件的制约,“仁方案”从开始执行到1944年7月东条内阁垮台,一直处于实验室研究阶段。随着战局的恶化,原子弹的研究也更加紧张地进行。此时,“仁方案”组开始了分离铀同位素的试验。直到1945年年初,“仁方案”组先后进行了6次铀的分离试验,但结果都以失败告终。
1945年的春天,盟军在战场已经取得绝对的优势。美军的远程轰炸机B-29开始袭击日本城市。此时,“仁方案”组正抓紧时间工作。分离铀235的试验渐渐出现成功的迹象。“仁方案”组许多成员都欣喜若狂,但仁科芳雄并不乐观。他很清楚,为了得到一枚原子弹所需的铀,需要庞大的技术设备和足够的铀矿石。这一切随着日本战局的恶化已经很难实现。
4月13日,美空军大规模轰炸东京。航空技术研究所49号楼被炸毁,里面的“仁方案”实验室和铀同位素分离器自然也不能幸免。至此,“仁方案”组已经无法继续研究。
日本认为美国不会研制出原子弹,叫嚣只要能研制出核弹就可以把美军赶下大海
7月22日,“仁方案”组里的几位物理学家与海军代表举行会议。这些科学家向海军将领说:“从理论上,制造原子弹是可能的,但根据各方面的情况,要想在当前的这场战争中使用原子弹,谁也办不到。”具有讽刺意味的是,此前的7月16日,美国的原子弹已经试爆成功,只是消息被严密封锁、日本当局不知道罢了。
8月6日,广岛在核弹“小男孩”降临后成为一片废墟。仁科芳雄马上带人进行现地检测,随后向军方确认正是原子弹所为。几近疯狂的日本军方在大本营召集这些科学家们说:“一旦美军登陆,日本军队和民兵将不惜任何代价坚持6个月。如果你们能在这个期间研制出原子弹,我们就可以把美军赶下大海。”
仁科芳雄唉声叹气地说:“不要说6个月,就是6年也不够。我们既无铀,又没电,什么也干不成。”历史无情地宣告“仁方案”彻底破产。
“仁方案”破产后,日本军方下令要在战争结束时销毁所有研制原子弹的文件,以图欺骗世界人民,减轻侵略战争的罪责。出于这种企图,战后外界很少有人知道日本在第二次世界大战期间研制过原子弹。
现在在日本广岛市的和平公园矗立着一座刻有“但愿这一错误不再重复”的墓碑。怎样理解“错误”两字的含义,是指美国进行的核弹攻击,还是指当时日本所走的战争道路?日本虽然没有原子弹,却用刺刀和步枪在南京一座城市便屠杀了30多万名中国军民,比广岛、长崎两个城市死于核弹轰炸的人数总和还多。战后,日本一直把自己视为核弹攻击的受害者,但对南京大屠杀等侵略罪行却百般抵赖。日本右翼势力根本不想对历史的教训进行反思,必将再次受到历史的惩罚。
1920年,卢瑟福提出一个猜测:原子核里会有不带电荷的中性粒子,后世称为中子。1932年,中子被英国的查德威克发现,它的发现曾轰动世界,因为人类从此知道,组成世界万事万物的砖石除了质子和电子,又多了一种——中子。
此前,科学家们在研究原子核时,都是用带电的粒子作炮弹,意大利科学家费米认为,粒子带有电荷,由于同性相斥,很难准确击中目标,他决定换用中子作炮弹。费米用中子很快撞出一系列全新的发现。1934年,他宣布自己用人工方法造出了超铀元素。
几乎各国有名的原子科学家都相信费米的实验结果。德国女科学家诺达克却提出:费米发现的不是新元素,而是已知元素的同位素。1938年,小居里夫妇重复费米的实验,发现结果与费米的研究有出入。德国的哈恩听到这个消息后,赶紧跑到实验室,与助手们夜以继日地做实验,证实了诺达克的意见:铀在中子轰击后真的分裂成大致相等的两块。
1938年12月22日,哈恩在德国《自然科学》杂志上发表了他的发现。这个新的发现又震动了科学界:原子被打开了!理论计算表明:一个中子可以击碎无数个铀核,这叫链式反应。根据爱因斯坦那个著名的质能公式,人们知道,原子被打开将获得巨大的能量,用之于制造武器,则可能制造出今天世人皆知的原子弹。
当年的科学研究成果都是公开的,哈恩的发现一公布,有能力进行原子科学研究的国家,很快先后开展了对原子武器的研究,其先后次序大致为:德国、英国、日本、美国、苏联。
倘若将铀核比作炸药,中子就是将其点燃的火星。但科学家们用大量中子轰击铀片,为何没有发生爆炸呢?科学家们很快发现,天然铀有三种同位素,即铀234、235、238。受到中子轰击后发生裂变的只有铀235。但是在天然铀中,铀235只点0·7%,99%以上是铀238,另有微量是铀234。
理论上能达到铀核爆炸的最低限度的铀235的量,是1千克左右,这叫临界质量。不过实际爆炸需要大约15千克以上。当时的工业技术,要想提炼出这么多千克的铀235来,却难于上青天。必须先尽量将铀238烧掉,然后从残渣中再分离出铀235来,又叫浓缩铀。二战期间只有美国凭借自己雄厚的工业技术,开展了提纯铀235的工作,先行一步的德国与日本均望而却步。
原子科学家们很快找到了另一种适合制造武器的放谢性物质——钚239。钚239是通过反应堆生产的。在反应堆内,铀238吸收一个中子,变成铀239,铀239衰变成镎239,镎239衰变成钚239。由于钚与铀是不同的元素,因此虽然只有很少一部分铀转变成了钚,但钚与铀之间的分离,比起铀同位素间的分离来却要容易得多。奇闻
德国最先开始提纯钚的工作。提纯钚需要一种“减速剂”——重水。但重水这东西也不是想生产就能生产,它技术含量不是很高,但却需要耗费大量的电力。德国选择在挪威生产重水,就是因为那里水力电力资源丰富。当美国开始研究原子弹时,发现至少需要一年半以上的时间才能生产出足够的重水,于是美国科学家们拼命寻找重水的替代品,终于发现了理想的替代品——纯度极高的石墨。德国科学家后来也发现了纯石墨可以替代重水,他们在法国建立了生产纯石墨的工厂。
二战之前,日本虽然没有世界顶级的原子科学家,但日本却有一批能够复制世界先进原子科学研究的理论物理学家,领头人物叫长冈半太郎,其他如仁科芳雄、水岛山一郎、菊池正士等,他们之中的每一个人,都有能力成为日本的“原子弹之父”。
1940年4月,德国在威尔赫研究所率先成功进行核裂变实验,此后德国加紧赶制原子弹,1942年试爆取得成功(也可能是希特勒的心理战)——美国人获悉了这一情报,这也是美国原子弹研制出来后不敢投放德国的主要原因。美国人担心,倘若原子弹没炸,德国人改装后可以轻易地反炸回来。
但是德国却一直无力提炼出武器级的钚,德国生产钚的企图被英国和法国人破坏掉了。
1941年秋,英国经济间谍搞到了一条情报:德国命令挪威的哈伊德诺重水工厂将年产三千英磅增加到一万英磅。正在秘密研制原子弹的英国政府,当然知道这条经济情报的深刻意义。1943年2月27日,通过一次传奇的突击行动,英国人将哈伊德诺重水工厂彻底炸毁。1944年3月,德国运送挪威重水的哈伊德号轮船又被英国间谍安置的定时炸弹摧毁。德国设在法国的石墨工厂则被法国地下抵抗组织巧妙地破坏掉:它们通过降低石墨的纯度,让其变毫无用处,德国人到手的只是一堆废品。
由于德日之间的盟友关系,德国向日本科学家通报了原子科学研究情况,它促进了日本对原子弹的研究。1939年4月,日本成立“陆军第十一技术研究所”,又称“登户研究所”,开展原子弹的研发工作。同年底,日本最具声望的核物理学家长冈半太郎对日本议院进行演说,告诫日本政府警惕“火柴盒战争”的可能性。这份情报曾把美国人吓得心惊肉跳。
美国政府1941年春开始渐渐获悉德国人研究原子弹方面的情报。1942年夏,美国总统直属的“生产研究振兴局”(OPRD)全面启动原子弹研究。美国政府同时下令对日本研究原子弹的情报进行调查。
美国人认为,日本研究原子弹的两个可能基地,一是朝鲜,一是满洲。尤其是在北朝鲜,日本人设有氢气工厂、硫氨工厂,也是可发电20万千瓦的赴战江水电站。在美国政府的请求下,许许多多最优秀的国民政府情报人员,出生入死地奔赴满洲与朝鲜,最终证明日本没有进行重水方面的生产。当时科学家认为,只要有了重水,就掌握了决定原子弹成功的关键。
日本人为什么没有生产研制原子弹必不可少的重水生产呢?这与日本的工业生产能力有关系。日本科学家最先想分离铀235,像德国同行一样以失败告终。转而集中力量进行钚分离的研究,到1941年底,仍然无法突破工业化生产的技术制约。由此日本“登户研究所”的核物理学家们向日本政府提交了这样一个结论:“原子弹将来肯定会作为武器出现,但在这次战争中不会出现。这是一致的意见。”至此,“登户研究所”转而进行其它方面的武器研究。只有日本陆军仍不死心,密令科学家鹿内德保等利用日本国内的铀矿石继续研究原子弹,直到二战结束。上网看看