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第1章 核能大背景

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核能(nuclear energy)是人类历史上的一项伟大发现,核能(或称原子能)是通过核反应从原子核释放的能量。核能可通过三种核反应之一释放:1、核裂变,较重的原子核分裂释放结核能。2、核聚变,较轻的原子核聚合在一起释放结核能。3、核衰变,原子核自发衰变过程中释放能量。最常用的是核裂变和核聚变。

核能这一项伟大发现,离不开早期西方科学家的探索发现,他们为核能的发现和应用奠定了基础。可一直追溯到19世纪末英国物理学家汤姆逊发现电子开始,人类逐渐揭开了原子核的神秘面纱。1895年德国物理学家伦琴发现了X射线。1896年法国物理学家贝克勒尔发现了放射性。1898年居里夫人与居里先生发现放射性元素钋。1902年居里夫人经过三年又九个月的艰苦努力又发现了放射性元素镭。奥布灵斯克核电站1905年爱因斯坦提出质能转换公式。1914年英国物理学家卢瑟福通过实验,确定氢原子核是一个正电荷单元,称为质子。1932年英国物理学家查得威克发现了中子。1938年德国科学家奥托·哈恩用中子轰击铀原子核,发现了核裂变现象。1942年12月2日美国芝加哥大学成功启动了世界上第一座核反应堆。

核能既可造福人类,也可毁灭地球。

1929年,世界经济大危机激化了德意志国内矛盾。1931年日本制造九一八事变,揭开了第二次世界大战的序幕。1937年7月7日日本发动全面侵华战争,成为第二次世界大战在亚洲爆发的标志。

1939年,由于法西斯德国扩大侵略战争,欧洲许多国家开展科研工作日益困难。同年9月初,丹麦物理学家N.H.D.玻尔和他的合作者J.A.惠勒从理论上阐述了核裂变反应过程,并指出能引起这一反应的最好元素是同位素铀235。正当这一有指导意义的研究成果发表时,英、法两国向德国宣战,世界大战全面爆发。

1939年,日本拟定了两个作战取向,分别为“南下”“北上”两个作战计划。1939年5月至9月,日本按计划,向位于中蒙边境海拉尔以南200公里的诺门罕地区的苏蒙联军发动了大规模试探性战略进攻。双方动用了数十万精锐部队和先进军事装备,在杂草丛生、沙丘连绵起伏的荒原上进行了一场长达4个多月激烈的交锋。日本由于军事思想和战术技术落后,遭到了自日俄战争以来首次最惨重的失败。

1941年12月7日,日军成功实施了珍珠港突袭。短期来看日军的这一场成功的突袭,让日军在二战中更显得锐气十足。从长期的角度来看珍珠港对日本来说是一个彻底的灾难。日本偷袭珍珠港,宣告了太平洋战争的爆发。1941年12月8日,美国和英国对日本宣战。接着,澳大利亚、荷兰等二十多个国家也对日宣战。中华民国政府在中日战争进行了四年多以后,于12月9日对日宣战。12月21日,德、意对美宣战。第二次世界大战范围更加扩大了。

1939年初,德国化学家O.哈恩和物理化学家F.斯特拉斯曼发表了铀原子核裂变现象的论文。几个星期内,许多国家的科学家验证了这一发现,并进一步提出有可能创造这种裂变反应自持进行的条件,从而开辟了利用这一新能源为人类创造财富的广阔前景。但是,同历史上许多科学技术新发现一样,核能的开发也被首先用于军事目的,即制造威力巨大的原子弹,其进程受到当时社会与政治条件的影响和制约。从1939年起,由于法西斯德国扩大侵略战争,欧洲许多国家开展科研工作日益困难。1939年8月物理学家A.爱因斯坦写信给美国第32届总统F.D.罗斯福,建议研制原子弹,才引起美国政府的注意。1941年12月日本袭击珍珠港后,扩大规模研制原子弹,到1942年8月发展成代号为“曼哈顿工程区”的庞大计划,直接动用的人力约60万人,投资20多亿美元。到第二次世界大战即将结束时制成3颗原子弹,使美国成为第一个拥有原子弹的国家。

1945年8月,波茨坦会议结束时,通过了“波茨坦公告”,公告敦促日本政府立即无条件投降,否则,日本就只有“迅速和彻底地毁灭”。日本没有意识到这一警告的背后就是将使用原子弹的暗示,所以拒绝了“波茨坦公告”。1945年8月6日上午,美军飞机投下的第一颗原子弹在广岛爆炸,方圆42平方公里的城市被摧毁,房屋毁坏率达70%以上,14万人死亡。第一颗原子弹投掷后,美国在3天内没有听到日本人有任何的反应,美国政府宣布,只要能降低对日本本土作战的风险,再投几颗原子弹也在所不惜,实际上这是美国的虚张声势,因为美国只剩下一颗原子弹了。1945年8月9日上午9点,美国飞机将第二颗原子弹投向了有27万人口的海港城市长崎,长崎上空随即腾起了巨大的蘑菇云,1.4万栋建筑物被毁,7万多人死亡。1945年8月15日,日本天皇发布了投降诏书。

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