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第35章 第三十四章原子鍋爐“窒息”

第二次握手 张扬 7620 2018-03-18
亞倫·佩里早就擬定了一份“曼哈頓工程”優秀科學家名單,凡名列其上者均不得乘飛機出差,無論是民航機還是軍用機——除非發生了特別緊急的情況,但那必須經過將軍本人批准。所以,當奧姆在昨天即一九四二年十二月二十四日深夜從芝加哥打來電話,說他馬上要乘飛機專程趕來時,丁洁瓊就明白一定發生了某種更加“特別緊急的情況”,因為,今天可是“平安夜”呀! “平安夜”與中國陰曆的除夕夜相同,是團圓、歡聚、喜慶和祥和之夜。過去多少年中,經常是奧姆霍斯兄弟,有時還加上其他幾個朋友,陪伴丁洁瓊共度這個夜晚。但是,一切都隨著戰爭形勢發生變化:赫爾到中國去了,奧姆和他身邊的人們也都投身於越來越緊張的工作…… 去年即一九四一年的“平安夜”正值太平洋戰爭爆發不久,美國全國上下同仇敵愾。丁洁瓊等科學家在珍珠港事變前的研究已經發現,鈾238雖然不能發生鍊式反應,但鈾238在受到中子轟擊後可以轉變為钚239,而钚239是可以發生鍊式反應的;此外,科學家們還找到了從母體鈾中剝離钚239的化學途徑。奧姆將這批研究成果交給“U委員會”。一九四一年春,一批科學家根據此項成果成功提取出超微量的钚;十二月,芝加哥大學“冶金實驗室”開始設計並建造實驗型钚廠。奧姆日夜待在那裡,是在一大堆圖紙和模型旁度過“平安夜”的。午夜時分他給瓊打了個電話:“你的理論正在變成事實,可惜你卻不能在場親眼目睹並分享快樂……”

瓊簡單答道:“會有那一天的!” 前年即一九四〇年是非常緊張的一年。設立了一個龐大機構,動用巨額國防經費,全面啟動了研製原子彈的前期工作。從十一月份開始,十六個相關計劃同時開始執行,十二月份進入高潮。奧姆霍斯是其中一個計劃的首席負責人,實在分身乏術,也是在午夜時分走出會議室給瓊打電話的…… 就是說,丁洁瓊起碼是第三次在孤獨中度過“平安夜”了——啊,並不孤獨,冠蘭又來信了!每逢聖誕節前後她總能收到冠蘭的信。冠蘭不喜歡用“賀卡”。他寧肯寫信,寫長信,寫很長的信。瓊姐喜歡看他的這種信。顯然,冠蘭極力想讓她恰好在聖誕節的當天或前一天收到信。但信件漂洋過海迢迢萬里,從來就沒有“準時”過;有的信件還丟失了,她和冠蘭稱之為“失事”,可能是運載郵件的輪船飛機被擊沉擊落了……

惟獨眼前這封信例外,是十二月二十四日下午收到的。女科學家已經反复讀了七八遍。夜裡接聽完奧姆的電話,又將來信反复讀了幾遍;然後,在信紙上親吻幾下,照原樣折疊好,然後放回信封,藏進書房。丁洁瓊曾經幻想:戰亂年頭,蘇鳳麒對兒子的控制力極大地削弱,冠蘭能不能趁機跑來美國呢?她幾乎是立刻就打消了這種念頭。來美國,怎麼來?無非乘坐船舶飛機。萬一那艘船或那架飛機“失事”了呢? 想了冠蘭,又想奧姆。丁洁瓊算了算,奧姆足有兩個月沒到“暗紅色小樓”(這是他和她都喜愛的對伯克利郊區這所房子的稱呼)來了,連電話也很少打——由此可以看出他異乎尋常的緊張忙碌;也由此,丁洁瓊覺察到了自己內心深處對奧姆的牽掛和眷戀,還有對奧姆正在進行的事業的關心……

芝加哥距聖弗蘭西斯科三千公里。飛機每小時飛行四百公里,中途要降落加油。奧姆說,經過十個小時飛行才抵達聖弗蘭西斯科,下飛機辦了些事後已是中午。換乘汽車趕到“暗紅色小樓”時太陽已經西斜。丁洁瓊聽到鈴聲,穿過滿地落葉的花園,打開鐵柵門,看見斜陽下林蔭道旁停著的兩輛轎車。兩輛一模一樣的深藍色加長勞斯萊斯轎車。 “嗬,這麼闊氣的車呀!”丁洁瓊向奧姆伸過手去。 “公務用車。”奧姆回頭瞥瞥。 “還用兩輛?” “哦,一輛是衛士車。” “你快當上副總統了?” “不,是為了'曼哈頓'。” 奧姆步履匆匆,還顯得疲憊不堪和心事重重。他步上台階,跨進小樓,一迭連聲,讚歎西海岸的晴空萬里,咒罵東部的冬季簡直糟透了……

“奧姆,”丁洁瓊糾正道,“芝加哥不在美國東部,而是在中部。” “中部偏東。” 丁洁瓊笑笑,將奧姆讓進暖洋洋的客廳,兩人像往常一樣相對而坐。落地大窗玻璃上灑滿斑斑點點的金色陽光。小桌上擺著茶點和水果。 美國各名牌大學的物理系和化學係幾乎被淘空了。著名科學家們通過各種渠道悄無聲息地集中到“曼哈頓工程”中來。必須建造一座試驗性“原子鍋爐”,讓可控鍊式反應從理論成為現實,並取得一系列必不可少的數據。 “鍋爐”是現代工業中的常見設備。顧名思義,上面是“鍋”,下面是“爐”;爐子一燒,鍋中沸騰,就有了壓力,就能驅動機械運轉。 “原子鍋爐”也是這樣:利用核裂變產生能量,供人類應用——當然,這種“鍋爐”遠非“上面是鍋下面是爐”那麼簡單。

轟擊鈾核的中子不是“快中子”,而是“慢中子”。要使“快中子”變成“慢中子”,必須使用減速劑。試驗證明石墨是很好的減速劑,但必須是純度極高的石墨,否則將適得其反,它能大量吸收中子,使核反應中止。 科學家們設想將材料分層疊放:完全是石墨的各層與嵌入鈾塊的石墨層相互交疊,堆積起來——因此,後來也有人將它稱為“原子反應堆”,簡稱“反應堆”或“堆”。從理論上說,這種“鍋爐”必然是個龐然大物。如果它太小,中子就會在引起鍊式反應之前逃逸到周圍空氣中。 “鍋爐”應有的體積,叫做“臨界體積”。這個“臨界體積”究竟該有多大,卻無人知曉,也無法從純理論推導得到;此外,人們也不知道它應有的形狀。雖已確定用鈾作燃料,可到底該用金屬鈾、氧化鈾還是濃縮鈾,氧化鈾的成分是哪些,濃縮鈾的濃縮度該是多少,也一概不知道;當時人們甚至連金屬鈾的準確熔點也還沒有掌握……

一九四〇年四月,大批純石墨運抵紐約哥倫比亞大學物理樓,在一間實驗室內開始建造世界上第一座原子鍋爐。但是失敗了,因為實驗室太矮,使鍋爐不能達到臨界體積;此外,石墨微孔裡的空氣吸收中子,使鍊式反應中止。 顯然,必須尋找更高大的室內空間,建造新的“鍋爐”。而且直到此時才意識到凡與原子彈有關的一切重要設施均不能擺在海邊,以免遭受敵國攻擊。而紐約恰好位於東海岸。 “U委員會”於一九四一年底選定在芝加哥大學足球場西看台下的室內網球場中建造新“鍋爐”,代號為“冶金實驗室”。不過裡面連一個冶金學家也沒有。與此同時,芝加哥大學校長下令停用足球場。 “冶金實驗室”每週舉行宴會,每次宴會上都放映同一部英國電影《疏忽》:一隻公文包被不經意放在一處公共場所的地板上,不料兩三秒鐘便被間諜竊走。英國的軍亊計劃為敵人獲悉。於是轟炸、城鄉毀滅和成千上萬人的死亡接踵而至……

科學家們都知道為什麼老是放映這部影片。從來沒人表示不耐煩。大家自覺地緊閉嘴巴,絕口不談網球場內發生的事情。 網球場有三十英尺寬,六十英尺長,二十六英尺高——分別約合九米、十八米和八米。科學家親自動手拆卸板條箱,搬運和堆砌石墨。石墨粉末到處都是,地板牆壁一團漆黑,科學家們全成了“黑人”,連工作服和防護鏡也是黑的,無法區別男女。 先造一座小“鍋爐”,取得經驗後再造大的。邊建造邊設計。外形確定為圓球狀。圓球直徑當然在二十六英尺以內,用一個正方形木架支撐著。支撐物用木塊構成。每一塊木頭置入後,下一塊的大小和形狀隨即計算出來。二十六英尺倒不是為了遷就網球場的高度。奧姆霍斯博士拿來的一份計算表指明,不到天花板高度即可發生鍊式反應……

圓球頂部幾層石墨始終沒有安放上去,形成平台狀。從安放第一塊石墨磚算起六個星期之後,一九四二年十二月初的一天上午,一座新的大型“鍋爐”建造完成。直到一九四一年初,全美國所擁有的金屬鈾總量才四十克;可是,一九四二年底建成的這座“鍋爐”,所用金屬鈾和氧化鈾總量竟達五十二噸!完全是石墨的各層與嵌入鈾塊的石墨層相互交疊,共五十七層,“鍋爐”總重量達一千四百噸。 芝加哥是美國第三大城市。在這樣的地方,對一個歸根到底要成為烈性炸彈的東西,小心翼翼是絕對必要的。因此,三位青年科學家受命待在頂端平台充當“消防隊”。他們被戲稱為“自殺小組”。萬一“鍋爐”失去控制,他們立刻向中間灌注便於滲入每條縫隙的液態鎘予以撲滅——鎘能大量吸收中子,從而製止鍊式反應。

除了頂部三個年輕人外,還有一位青年物理學家羅穆爾在“鍋爐”下面,操縱一根橫亙堆內的鎘棒。一旦接到指令,他就把這根鎘棒抽出,使裂變反應發生;而如果反應強度太大,就讓鎘棒縮回反應堆裡去…… 試驗開始了。除頂部的“自殺小組”和下面的羅穆爾,佩里將軍和在場的科學家們全體登上網球場北端看台。科學家們原來不懂,一名膚色深黯、形貌粗糙、鬍子拉碴、經常咧開大嘴嬉笑的傢伙,一個對核物理學一竅不通的工程兵上校,何以能當上這個劃時代大科學工程的“總管”。對此,佩里聳聳肩膀,微微一笑,慢條斯理地答道:“因為我總是對的!” 佩里跟幾位主要科學家交頭接耳了一下,抬腕看看手錶,然後舉目環顧整個網球場,氣定神閒地吐出幾個音節:“開始!”

上百根豎置的鎘棒從“鍋爐”頂端往上抽出,徐徐抽出。各類計數器發出咔嗒咔嗒的聲響。儀表自動描出一條漸高的曲線。 “鍋爐”中開始發生核裂變。終於,豎置鎘棒被全部抽出,只剩下羅穆爾那根橫置鎘棒。爐體直徑二十六英尺。他控制的那根鎘棒長度也是二十六英尺。佩里下達了指令。羅穆爾開始往外抽出鎘棒。一英尺,又一英尺,直到抽出一半即十三英尺……各種類型的計數器加快了咔嗒聲。每多抽出一點,咔嗒聲就響得越快。儀表上一支描筆在自動繪製一條指示輻射強度的“指數曲線”。 羅穆爾掌握的那根鎘棒終於被完全抽出。 “指數曲線”高昂而不趨於平延。 “鍋爐”輸出功率大於輸入功率。增殖係數為一。一切都證明可控核裂變開始自動進行…… “自殺小組”三個年輕人手持液態鎘灌注設備,屏息靜氣,嚴陣以待。羅穆爾掌握的那根鎘棒也不例外,隨時準備置回“鍋爐”中去…… 在場的科學家們和佩里將軍都屏住呼吸,一聲不吱地註視著各類監測儀器。能聽見幾十顆心臟的怦怦跳動。 但是,什麼意外都沒有發生。 時間一分一秒地過去。奧姆霍斯博士抬腕瞅瞅手錶,嗬!地球上第一次人工控制下的鍊式反應已經足足進行了二十八分鐘……他滿面笑容地向佩里伸出右手:“請接受我的祝賀,將軍,因為你又'對'了!” “也請接受我的祝賀!”佩里右手與博士相握,左手遞過一瓶白蘭地來,咧開鬍子拉碴的大嘴笑道:“不過,祝賀也好,感激也好,都得擺在戰爭勝利之後了。現在,說什麼都為時過早。” 將軍打了個響指。一個年輕人立刻走上前來,像變戲法似的捧出一摞紙杯,給每人分發一隻,傾入琥珀色的酒汁。然後,將軍走到每個人面前,握手,碰杯。網球場中蕩漾著低沉的笑語喧嘩,漂浮著酒香…… 每位在場者都在酒瓶的標籤上簽名。佩里將軍大聲說:“它將要被送進博物館,作為人類跨人原子時代的見證!” “真為你高興!”丁洁瓊一直在認真傾聽。現在,她說:“祝賀你,奧姆。” “也祝賀你,瓊,只有我知道你在此中的功勞。” “是嗎?”女科學家笑笑。 “關於鍋爐高度實際臨界體積的計算表,是你給我的。” “開始出數據了吧?” “是的,源源不斷!” “當量測定怎樣?” “用可控反應,一克鈾所產生的能量相當於三噸優質煤,或二百千克航空汽油……” “不可控反應呢?” “用以製造原子彈,每克鈾的當量相當於二十噸梯恩梯。” “很可觀,可惜還遠不及愛因斯坦的預言。”丁洁瓊說著,起身向屋角酒櫃走去:“你知道,根據他的公式,一克物質內部的核能釋放出來,可以把一百萬噸重的東西往上推舉六英里。” 玻璃櫃中擺著幾十瓶各種各樣的酒。丁洁瓊取出其中的幾瓶,擺上銀製調酒器、方冰塊、檸檬汁、橙汁、綿白糖、牛奶、橘皮等等一大堆東西,還有兩隻精美的高腳水晶杯。從背後看去,她的動作小心翼翼,顯然是在斟酒和調配。一會兒,她笑盈盈回過身來,雙手擎著兩隻高腳杯,將其中一杯遞給奧姆。水晶杯中的酒液分成三層:下層是接近無色透明的淡綠,中層橙色,上層深紅,浸著一枚穿牙籤的紅櫻桃,漂浮著兩三片白中透黃的花瓣,插著吸管…… “瓊,你什麼時候學會了做雞尾酒的?”奧姆也站起來,“我竟從來不知道。” “女人總有自己的秘密。” 丁洁瓊其實更想當個家庭主婦,或至少同時是個家庭主婦。她經常想像跟冠蘭結婚之後,為兩人的生日,為孩子滿月和周歲,為親友的來訪,為任何想得到的原因,每年舉行幾次家宴或野宴,用她親手製作的美食佳餚和也是她親手調配的各式雞尾酒款待賓客…… “我再說一遍,”丁洁瓊與奧姆碰杯,“奧姆,祝賀你。” “謝謝,瓊!”奧姆小口飲酒,細心品咂,贊不絕口,“滋味非常醇美,非常別緻,比我們在'鍋爐'旁喝的酒味道好多了。” “那是一瓶什麼酒?” “基安提尼。” “豈可同日而語!”丁洁瓊笑起來,指指晶瑩剔透的酒杯,“喏,上面是'丁氏',中間是'馬丁尼',下層是'曼哈頓'。” “曼哈頓?”奧姆對這個字眼反應敏銳。 “對。用威士忌調配的雞尾酒叫'曼哈頓'——我特意用這種酒來表示對你和你們偉大事業的祝賀。” “謝謝,瓊!”奧姆聽著,深受感動。 “'丁氏'呢,你發明的吧?” “對!我用窖藏了半個世紀的上科西嘉利勒魯斯紅酒調配的——在中國,紅色象徵著吉利。” “很昂貴吧?”奧姆睜大眼睛。 “一瓶酒用掉我半個月薪金呢!關鍵還不在於錢,而在於我三天前跑遍了聖弗蘭西斯科所有的大商場才買到。” “平時你可是滴酒不沾的呀,瓊。” “不,我往往獨自飲酒,就像我喜歡獨自跳舞一樣——不過,買這麼貴重的酒不是為我,而是為你,奧姆。” “三天前你就知道我會來?” “是的,我知道你們會成功。知道你會來向我報喜。還知道——”丁洁瓊思忖著,沉默下來。過了一會兒,她雙臂交抱在胸前,往後靠去,使自己坐得更舒服一些:“告訴我,奧姆,成功之後呢?” “成功之後……” “對,'原子鍋爐'運轉成功之後?” “瓊,你,你的意思——” “我是問,”女科學家直視奧姆,“是否發生了自動'停機'現象。” “瓊,怎麼,你,”奧姆神情錯愕,“你怎麼猜到的?” “不用猜,這種情況肯定要發生。” “確實,確實……”奧姆喃喃道。事實上,他正是為此而來,為“原子鍋爐”自動停止運轉的難題專程趕來的。但他沒有料到會被瓊“點破”這一點。他怔怔然望著瓊。剛才不是談到一克鈾在可控反應和不可控反應中的“當量”嗎?瓊早就無數次向他談過這個問題,其計算結果與從“鍋爐”運轉測定的數據一致。奧姆還知道瓊很早就開始從理論上研究“鍋爐”和加速器;現在,這兩樣設備都已經製造出來並分別在芝加哥和伯克利進入了工作狀態,直接服務於“曼哈頓工程”。其中,“鍋爐”的原理、構造、球狀外形和臨界體積都跟瓊的預言相符。實驗還證明了瓊的一個觀點:只要那隻“球”接近臨界體積,則石墨微孔中殘存的空氣便不足以使反應中止。此外,繼“正比計數管”之後,瓊又創制了靈敏度極高的檢測儀器“火花室”;所有這些“丁氏”儀器廣泛而大量地運用在“鍋爐”安裝、啟動和運轉的全過程中,發揮著巨大作用。但是,奇怪,似乎沒有一個在場者意識到並談起這一點…… 奧姆覺得,美國對瓊並不公正。不錯,瓊博得過許多傾慕和讚嘆;但那與其說是因為她的天賦和貢獻,還不如說是由於她的風姿綽約。而不讓她上講壇,不讓她升任正教授,不讓供職於伯克利加州大學的她參與一直在伯克利加州大學進行的與原子彈相關的試驗項目,卻又不是因為她的風姿綽約,而是由於她的……種族、性別和國籍。 對,就是這麼一回事!自一八八二年五月美國國會通過第一部排華法案,半個世紀以來美國一直在移民和入籍方面歧視和排斥華人。美國為“曼哈頓工程”動員了十五萬名科學家和工程師,卻偏偏容不下一位最為出類拔萃的中國女性…… 對女性的歧視似乎已成人類痼疾,哪怕是對非常傑出的女性也不例外。居里夫人曾兩次獲得諾貝爾獎,卻至死沒能入選法蘭西科學院院士。一九一一年的院士大會主席公然宣稱:“把科學院的大門敞開,讓所有的人進來,但婦女除外!”類似的命運還以不同形式落在從柯瓦列夫斯卡婭到邁特納等許許多多優秀女科學家身上。這一點從十九世紀至今沒有變化。奧姆覺得,這種陰影其實一直籠罩著瓊,只是現在更加濃重…… “奧姆。”瓊的聲音很輕。 “哦哦。”奧姆懵懵懂懂。 “天色很晚了。”丁洁瓊提醒。 “是的,是的!”奧姆彷彿從遐想中清醒過來。 “我本來想請你一道吃飯,但考慮到你的隨員一直在車上……” “我的隨員?” “外面停著兩輛勞斯萊斯。” “哦哦,對對!”奧姆倉促看看手錶,“怎麼樣,瓊,咱們一起出去找家中國餐館……” “不。你們去吧。我想單獨待著。” “可是……” “可是原子鍋爐自動'停機'問題還沒解決。” “是的,”奧姆眼巴巴望著瓊,“是這樣的。” “那就先解決這個問題吧。”女科學家直視奧姆,“芝加哥的人們怎麼看這個問題?” “有一百種說法,一百種解釋,七嘴八舌,莫衷一是。”奧姆仰望著天花板,“當然,終歸能解決的。不過,可能要動員幾十位科學家,做幾百次實驗;可能要走許多彎路,多花幾十上百萬美元;特別是估計需要半年以上時間——大批人馬上陣是小事,大把花錢也是小事,但耽擱了'工程',延長了戰爭,多死幾萬十幾萬美國士兵,卻是大事!” 女科學家依然凝視著對方。 “瓊,你猜到了我的來意,甚至預先知道我要來——這說明你已經掌握了解決問題的方法和手段。” “是這樣的。”丁洁瓊點頭。 “我知道你遭逢了太多的不公正……” “也有很多公正。”丁洁瓊淡然一笑。 “不管怎麼樣,瓊,為了打贏戰爭,今天,希望你幫助我們,幫助美國。” “我會的,奧姆。” “瓊,親愛的瓊,”奧姆興奮起來,“動身之前我就對他們說了,你能解決這個難題!” “你是整個北美最了解我的人嘛。”女科學家又笑了笑,“這個問題我早就覺察到了,也早就研究過並解決了。我稱之為原子鍋爐的'窒息效應',還寫了一篇論文,已經在書房裡擱了一年多。” “室息……效應?” “打個比方吧……用薄膠皮袋套住一隻哺乳動物的頭部,會有什麼後果?” “時間長了,它會……對,窒息。” “所謂'窒息',其機理是什麼?” “是因為二氧化碳……” “這二氧化碳從哪兒來的?” “是動物通過呼吸自行產生的——”奧姆一拍腦袋,恍然大悟。 “鐳在蛻變過程中會釋放氡。那麼,鈾和其他放射性元素是否會有類似現象?這類氣體積累多了,會發生什麼?” “它們會吸收中子,致使反應停止……”奧姆喊出聲來,“對,就發生了'窒息'!” “懂了'窒息'機理,也就有了消除'室息'的方法。所有這些,都在我那篇論文中。不過,奧姆,”丁洁瓊往後靠去,口氣和神態都不慌不忙,“除非亞倫·佩里本人出面,誰也不能看到這篇論文,更不能帶走。” “為什麼?” “請原諒,你好像忘了戰時保密規定。”丁洁瓊的雙腿筆直而修長。現在,她將左腿疊放在右腿上,雙手壓著左膝,抿抿嘴,輕聲道:“我沒看過英國電影《疏忽》。但我知道哪些事不能'疏忽'。” “最親愛的瓊,”奧姆幾乎要伸展雙臂擁抱女科學家了,但又不敢造次。他在瓊面前站定,兩眼含著淚水,“快,換上衣服,咱們一起去!” “不,奧姆。我說了,我想單獨待著。”瓊舉目看看壁鐘,“喲,都午夜了!我想做點宵夜,咱們一起吃,但又想到你那些隨行人員……不然,請他們進來一起吃吧?” “什麼也不吃,咱們馬上去找佩里將軍!” “這麼晚了,飛芝加哥?”丁洁瓊抬頭瞅瞅。落地大窗外,夜色如墨。 “不,佩里將軍就在外面……” “外面?” “你的花園外面,後頭那輛勞斯萊斯!”
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