本书讲述了一个与能源、经济和国家安全等密切相关的、天然存在的*重的元素铀的科学故事。书中追溯了一大批伟大科学家如费米、迈特纳、海森堡、哈恩、居里夫妇和女儿、玻尔等的科学探密之路，讲述了那些为铀而战的科学家们艰苦的奋斗、面对的挑战、取得的胜利以及发生在他们之间的科学博弈。正是他们开创性的研究导致了原子核裂变和链式反应的发现，这是核能发电和核武器应用的两个基本要素。然而，科学家的成果被政治所利用，导致了广岛和长崎的原子弹爆炸，产生了其后40多年的冷战历史以及我们现在所处的核时代一个既要面对核武器扩散和核力量扩张，又必须利用核能应对全球变暖的极具挑战的时代。
美国畅销科普作家阿米尔·D. 阿克塞尔的又一力作。
或许你的职业和生活跟科学研究相去甚远，只是出于偶然你打开了这本书，你发现铀这个字眼只是在中学的化学课上见过。
但是不容争辩的是，你我都毫无选择地生活在一个核时代。
每个人都有一颗与生俱来的好奇心。你不想知道这个核时代是怎么到来的吗？你不想知道科学家们是怎样从那些不起眼的铀矿石里找到巨大能量的吗？大家都知道第二次世界大战结束时那两颗摧毁日本广岛和长崎的原子弹，也可能知道制造原子弹的工程称为曼哈顿计划。然而，鲜为人知的是这背后的完整故事：铀是如何被发现，人们又是怎样企图了解它的性能以及各国科学家们在铀研究这个问题上曾有过怎样的博弈，*终科学又是如何为政治所利用，导致了原子弹的出现、产生了其后40多年的冷战历史以及我们现在所处的核时代一个既要面对核武器扩散和核力量扩张，又必须利用核能应对全球变暖的极具挑战的时代。
核能的发现是科学的一个奇迹。讲述核能的科普读物有很多，但本书并不简单地是一本介绍核能的高级科普读物。它将为您讲述有关铀元素的传奇科学故事，讲解科学家们在其中究竟做了什么。它实际上在探讨人、自然与科学以及政治之间的关系，这些故事关乎你我。
本书围绕铀的探密这条线索将20世纪国际上一大批物理学、化学的伟大奠基人的科学故事串了起来，其中不乏他们生活中的一些趣事，让读者在轻松读故事中体会科学历程的艰辛，了解科学家们对追求真理、探索未知所作出的奉献，感知科学大师的人格魅力。本书集故事性、趣味性、励志性于一体，兼具科学与史学价值。在核能日益成为应对能源危机和环境污染这一必然趋势的历史时期，本书将带你从一个全新的角度认识核能。
广岛原子弹爆炸
1911年首届索尔维会议
【引言】
那刺眼的闪光
1945 年8 月6 日，一个晴朗炎热的夏日。上午8 点15 分，日本西南部富饶的太古川三角洲城市广岛的高空中有敌机出现，警报立即响彻整个城市。紧接着刺眼的闪光出现了，就是那个后来常被描述为巨大螺栓的闪光。一些幸存者说他们看到了一串闪光，接着是爆炸声和伴随着强烈火焰的冲击波。几分钟之内，大火蔓延整个城市，广岛处处都是烧焦的肉体、燃烧的金属和木头。
罪魁祸首就是原子弹，这枚原子弹投向了35 万名毫无防备的城市平民。美军战机艾诺拉盖运载着用铀-235 这种稀有元素制造的原子弹，投向广岛市中心，而铀-235 就是在曼哈顿计划秘密实施的这两年多时间里提纯出来的。国家最先进的战略轰炸机承担了这一使命，当时有15 架类似的飞机可以携带原子弹，待命执行这次或后续任务。
1945 年8 月6 日凌晨，其他两架B-29 轰炸机伴随这架艾诺拉盖飞机从位于马里亚纳群岛的提尼安岛美国大型空军基地起飞。其中一架B-29 的任务是拍摄爆炸照片。经过大约6小时的飞行后，它们于上午8 点15 分到达了广岛上空32 000英尺的地方。当艾诺拉盖飞机飞至市中心时，指挥官一声令下，这枚代号为小男孩的原子弹被扔了下来。
飞机迅速扭转方向扬长而去以避免受到核辐射。小男孩在空中跌落了将近1 分钟。当下落到1 900 英尺高度时，按照设计，一个小型常规炸弹被引爆，将原子弹内两块铀-235汇合。这个过程使得铀的总量超过了产生裂变所需要的最小值。这时参与连锁反应的无数个原子核在瞬间都被一分为二，微小的质量因而转换成巨大的能量，引起了可怕的爆炸。爆炸摧毁了整个城市，也开启了我们今天生存的核时代。
距爆炸中心1英里范围内的人完全消失了。由于强辐射，有一个人在断壁残墙上留下了他的身影。爆炸半径1英里内的所有建筑物都被炸得粉碎。
西本节子回忆了当时的情况。她当时住在距离城市几英里以外的一个村庄。她的丈夫那天本不想出去工作，后来很勉强地和老乡一起乘牛车去广岛拆除一座老楼。
当时我正在家里上厕所，节子回忆道，开始我还以为是闪电，接着砰的一声巨响，屋里顿时变得伸手不见五指。推拉门和屏风都倒了，巨大的风力甚至吹倒了墙。我朝广岛方向看去，只见一朵黑云升起。
节子看到广岛周围都是大火，似乎整个城市都在燃烧。她为她的丈夫担心，不过还没有领悟到事态的严重性，猜想她的丈夫应该是被叫去参加救火了。下午有人从广播喇叭里听到：广岛已被彻底摧毁。爆炸的幸存者在夜间被疏散到一个工厂接受医务人员的治疗。
节子去找她的丈夫。她后来回忆道：在人山人海中我看到了一片狼藉。大部分人衣服被撕裂，尸体被烧焦，脸肿得看不到眼睛，手和脚由于燃烧和辐射变得肿胀恐怖。一位女士描述她所看见的被严重烧伤的一个人：他的皮看起来像层玻璃纸。节子没有找到丈夫，那个时候即使能够找到自己的亲人，结局也只能是悲剧。没有人能躲过辐射效应。一周后，节子发了高烧，她的头发开始一碰即掉。与许多当时没有在爆炸中心的人一样，节子暂时躲过了一死，但是躲不过严重的辐射病。那些幸存下来的人均在极度痛苦之中度过残年。
据估计广岛大约有15 万人被烧死，还有至少10 万人死于辐射。
在广岛爆炸3 天后，美国在日本长崎投下了第二颗原子弹，代号为胖子。胖子带有一个钚芯，比第一颗原子弹还大。第二次攻击导致7.5 万人丧生，在随后几年里有更多的人死于辐射疾病和癌症。
在广岛和长崎，癌症发病率被证明与这两个城市的居民所受的总辐射直接相关，发病率在最接近爆炸中心的群体中急剧上升。日本作家大江健三郎说，幸存的原子弹受害者伴随可怕的记忆活着，带着疾病在等死。
广岛和长崎向世人展示了一种科学导致的毁灭一个用飞机或导弹运载的装置足以摧毁整个城市。它完全不同于当时的传统化学炸弹，这种武器诞生于一次科学的飞跃。
是什么造成了这种可怕的结果？在摧毁这两座日本城市之前究竟发生了什么？科学在其中起了什么作用？那些色彩绚丽的远古铀矿石在沉睡了许多世纪后，又如何变成一个产生巨大杀伤力的元凶？究竟是什么导致其转变成一种不可控制的爆发？
我们见过很多其他关于原子弹的书，也有一些书专门探讨投放原子弹的战略决策。而本书与那些书不一样，本书的目的是向读者讲述这背后的科学故事。此外，大多数关于原子武器的书是在苏联核威慑的年代从冷战的角度来写的。谁的原子弹大，从逻辑上就可能吓倒对方。而现在冷战已经结束了，我们完全可以从另一个不同的角度来思考：核能不再作为一个破坏性武器，而是作为一种能量资源。如果有一天安全问题解决了，核能可以满足我们不断增长的工业、商业以及住宅对能源的需求，同时还能保护我们的地球使之不再变暖。我们也应该学会控制核扩散。来自昔日冷战的威胁虽已基本消失，但我们需要确保永远远离那些制造核浩劫的幽灵。
原子核裂变有一段复杂但极具故事性的历史。是哪些科学家发现了放射性和原子核裂变？为什么科学家能够想到一个原子可以分裂，并产生那么大的能量？是什么导致研究人员和思想家假设原子并不是一块坚如磐石、不可改变的物质，而是在适当条件下能变成完全不同的东西：如热、光、电和冲击波这些形式的能源？为什么铀能够产生毁灭性的力量？难道是科学家们试图制造这种毁灭世界的武器，还是他们只是政治棋盘上的一粒棋子？是否可以避免产生对原子弹的恐惧？
原子弹的诞生是一个持续经历了几十年历史的伟大科学发现，而这种不起眼的灰色铀元素也把人类推向了战争的前夜……
阿米尔·D. 阿克塞尔（19502015），出生在以色列，毕业于美国加州大学伯克利分校，是一位拥有多学科背景的美国知名科普作家。他一生中出版过近二十部数学、物理学方面的著作，其中许多都成为科普畅销书，被译成多国文字，如译成中文出版的《费马大定理》《目睹创世欧洲核子研究中心及大型强子对撞机史话》《上帝的方程式:爱因斯坦、相对论和膨胀的宇宙》，深受世界各地科学爱好者的欢迎。
译者孙扬，上海交通大学物理与天文学院特聘教授，德国慕尼黑工业大学核物理专业博士毕
业，曾在美国橡树岭国家实验室工作过8年，是一位资深核物理学家并具有深厚的英文功底；
译者杨迎春，副编审，上海交通大学核物理专业博士毕业。
引言 那刺眼的闪光………………………………………………………001
1 物理和铀……………………………………………………………006
2 探秘原子核之路……………………………………………………016
3 莉泽·迈特纳………………………………………………………031
4 迈特纳和哈恩的发现………………………………………………041
5 恩里科·费米………………………………………………………055
6 罗马实验……………………………………………………………070
7 多事的1938 年……………………………………………………080
8 1938 年圣诞………………………………………………………087
9 海森堡其人…………………………………………………………098
10 链式反应……………………………………………………………108
11 纳粹核计划…………………………………………………………117
12 哥本哈根……………………………………………………………129
13 成功的那一刻………………………………………………………139
14 制造原子弹…………………………………………………………148
15 投放原子弹的决策…………………………………………………167
16 来自间谍行动的证据………………………………………………182
17 冷战…………………………………………………………………192
18 铀的未来……………………………………………………………201
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