參考例文——核裂變
很快得到檢驗(yàn)并證明是正確的第二個(gè)重大發(fā)現(xiàn)，是愛因斯坦的理論：能量與物質(zhì)是同一事物的不同形式，該理論通常用E=mc2這個(gè)著名的公式來表示。其中，E代表能量，m代表質(zhì)量，c代表光速。請(qǐng)注意，是物體的質(zhì)量乘上光速的平方；換言之，光速自乘，這就意味著，每個(gè)原子的原子核里都儲(chǔ)存著極其巨大的能量。于是，科學(xué)家們推斷，如果重原子能夠被分裂的話，這種能量就可以被釋放出來，放射性元素自然衰變時(shí)情況就是這樣。原子核分裂這一現(xiàn)象的科學(xué)術(shù)語是核裂變；裂變是表達(dá)分裂的另一個(gè)詞。
1939年，就在第二次世界大戰(zhàn)爆發(fā)前夕，人們認(rèn)識(shí)到，一個(gè)鈾原子可以被分裂成兩個(gè)差不多相等的部分，這是一個(gè)關(guān)鍵的發(fā)現(xiàn)，因?yàn)樗谝淮沃赋隽?，包含在原子核中的能量能夠以?shí)際上可利用的形式被釋放出來。
但是，必須在克服了許多困難之后，這個(gè)理論上的可能性才能變成現(xiàn)實(shí)。困難之一涉及到能利用的鈾的種類。我們已經(jīng)講到過同位素，自然界里存在的鈾主要是鈾-235和鈾-238這兩種同位素的混合物。人們發(fā)現(xiàn)鈾-235 容易裂變（即可以被分裂）。但是，它在天然鈾中只占極小部分——不到全部鈾儲(chǔ)量的百分之一。在1939年之前， 只獲得了極其少量的純凈鈾-235，勉強(qiáng)夠用來作實(shí)驗(yàn)。
從理論上講，在1939年似乎就可能開始實(shí)現(xiàn)連鎖反應(yīng)。當(dāng)一個(gè)鈾-235原子被分裂時(shí)，它放射出兩個(gè)或三個(gè)中子。而后，這些中子又撞擊另外兩三個(gè)原子，這些原子依次放射出更多的中子而使反應(yīng)繼續(xù)下去。然而，這些中子從原子核中射出對(duì)速度是極高的。而要原子核分裂中子必須運(yùn)動(dòng)得比較慢。因此，必須先找到某種物質(zhì)，來把中子的速度減小到足以使反應(yīng)繼續(xù)下去的程度。
另一個(gè)問題牽涉到發(fā)生連鎖反應(yīng)所需裂變材料的臨界質(zhì)量。這是指為了防止放出的中子未撞擊其他原子就逃到周圍環(huán)境中，而必須使用的最起碼的鈾-235的量。請(qǐng)記住，原子的內(nèi)都大部分都是空的。但當(dāng)質(zhì)量增加時(shí)，能夠從中逃出的中子數(shù)就會(huì)減少。
再一個(gè)問題是控制，有必要找到一種能吸收中子的材料，以便使連鎖反應(yīng)停止，或使其保持在釋放出的能量不致使系統(tǒng)熔化的水平上。
由于二戰(zhàn)的緊迫性，所有這些問題都在很短的時(shí)期內(nèi)即在1939年至1945年初得到了解決。實(shí)際上1945年初第一顆原子彈在新墨西哥州爆炸成功了。
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