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第538部分

助手成了泥瓦匠,親自堆砌石墨磚。他們很清楚,在幾個月、或許是幾年內,是不會有足夠的鈾來嘗試建造一座反應堆的,這倒暫時不成問題,因為他們自己對於鈾的性質也不甚了了,甚至連它的熔點都還沒弄清,在建議“鈾顧問委員會”對反應堆投入巨大的經費和精力之前,他們還有大量關於石墨和中子的研究工作需要完成。

由於材料不足,試驗進行得很緩慢。到1941年春天,費米和他的小組建造了一個小型的反應堆,他們摳出一些石墨磚,在裡面挖出小洞,放進鈾塊,然後再把石墨磚放回去。隨著越來越多的純淨石墨送到哥倫比亞大學,這座反應堆越來越高,最後在該年秋天的時候頂到了天花板,但它還遠遠沒有達到自持式鏈式反應的要求,太多的中子被吸收掉或逃逸了,需要更大的房間,更高的天花板。費米派他的助手在紐約四下尋覓這樣的房子。

12月6日,即“鈾計劃”領導人布什宣佈“全力以赴進行原子能研究”的決定後不久,費米就得到通知,他本人、他的小組、他的裝置以及他收集來的各種材料都要搬到芝加哥去,因為美國物理學會主席、芝加哥倫比亞大學學的諾貝爾獎獲得者康普頓教授被任命主管鏈式反應的基礎物理研究工作,康普頓決定把所有的工作都搬到芝加哥倫比亞大學學來進行。康普頓還委託威斯汀豪斯電氣公司製造3噸純鈾,並委託美國國家標準局和聯合碳化物公司製造所需的純淨石墨。(未完待續。如果您喜歡這部作品,歡迎您來投推薦票、月票,您的支援,就是我最大的動力。)

(六百一十八)美國人的核反應堆

芝加哥鏈式反應實驗室命名為“冶金實驗室”,不過裡面一個冶金專家也沒有。從紐約搬到芝加哥後,反應堆的高度增加了,但卻仍然沒有達到預期的效果,費米認為,石墨這種多孔物質中有很多空氣,而空氣中的氮起著吸收中子的作用,如果能在反應堆周圍造成真空,也許能增進反應堆的效能。受食品罐頭的啟發,費米讓芝加哥倫比亞大學學的鐵匠製造了一個巨大的鐵罐,抽出裡面的空氣,但中子逸失的現象還是很嚴重。有人建議用甲烷代替空氣,但甲烷存在爆炸的危險,而費米的實驗室已經發生過兩次危險的爆炸事故了(一次釷粉爆炸,一次鈹粉和鐳粉爆炸),他最後否決了這個主意,決定建造一個更大的反應堆。

康普頓為這個反應堆找到的最理想的地方是芝加哥倫比亞大學學體育場(斯塔格體育場)西看臺底下的一個室內網球場,這間屋子寬9米,長18米,高近8米,自從美國參戰以後就被廢棄了。物理學家們希望有更大的地方,但是其它幾處更適於安裝反應堆的地方都被芝加哥日益增多的軍隊部門徵用了。

在新反應堆等待石墨和鈾的同時,費米的助手安德森去固特異輪胎橡膠公司定製了一個正方形的氣球,固特異公司的人用驚異的目光瞪著這個纖瘦的年輕人,因為他們還從來不曾聽說過有正方形的氣球。安德森把精確的規格要求講了出來之後,固特異的人勉強答應用膠化織物製作一個正方形氣球,不過固特異公司“不能擔保這玩意兒飛得起來”。

費米並不需要讓它飛起來。兩個月後,這個巨大的氣球運到了芝加哥倫比亞大學學,費米小組七手八腳把它搬到室內網球場,用腳手架和升降機將它固定在室內,只留下一個供人員出入的扇形吊門,隨後開始在裡面組裝核反應堆。從已經完成的無數試驗中,費米對於這個反應堆到底應該是個什麼樣子已經有了一定的概念:它是一個直徑7。9米的圓球,用一個正方形的木架支撐。外面罩著那個正方形氣球。氣球的作用是在必要的時候抽成真空,不過費米小組後來一直沒有這麼做。自願來幫忙的中學生在室內網球場和附近的木工棚之間川流不息,搬來做好的木塊。然後帶走下一塊木頭支架的圖紙。當物理學家們開始擺弄聯合碳化物公司送來的純石墨磚時,樣樣東西都變成了黑的:首先是網球場的牆壁和那個氣球,接著是地面,石墨粉末鋪滿了地板。光滑得好像舞廳的地板一樣,漆黑的人影在上面滑行著,他們的工作套衣和防護鏡也是漆黑一片。氣球裡面,一堵高大的石墨黑牆正在迅速地增長,牆上還插著7根鎘棒和3根硼鋼棒。以控制中子增殖的數目。

隨著反應堆的增高,費米進行了各種測試,那個石墨球的最上面幾層始終沒有加上去,因為反應堆達到臨界大小的時間比預料的來得要快,從安放第一層石墨磚起僅僅過了6個星期,就到了12月2日凌晨。當時給反應堆做掃尾工作的是安德森,如果當時他抽出鎘棒的話,那麼他就會開動核反應堆。從而成為美國實現人工