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1938-1945 逃過原子彈
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1938-1945
納粹黨和希特勒崛起
又名: NSDAP、德國國家社會主義工人黨、德國國家社會主義工人黨
最後更新時間: 2024 年 8 月 21 日 • 文章歷史
獲釋后, 希特勒迅速著手重建他奄奄一息的政黨, 併發誓此後只通過合法政治手段獲得權力. 納粹黨成員人數從 1925 的 25,000 人增加到 1929 的約 180,000 人. 當時, 其「地區領導人」組織體系遍布德國, 該黨開始越來越頻繁地參加市政、州和聯邦選舉. 德國大蕭條影響讓納粹黨首次真正具有全國性的重要性. 1929-30 年失業率的迅速上升為數百萬失業和不滿的選民提供了優勢, 納粹黨利用這些選民為自己謀利. 1929-1932, 該黨成員數量和投票權大幅增加; 其在國會 (德國議會) 選舉中的得票數從 1928 的 80 萬張增加到 1932 年 7 月的約 1400 萬張, 因此成為國會中最大的投票集團, 擁有 230 名成員(佔總選票 38%). 那時, 大企業界已經開始資助納粹競選活動, 而不斷壯大的衝鋒隊日益主導了與共產黨的街頭鬥爭.
德國國家社會主義工人黨, 即納粹黨, 在阿道夫·希特勒領導下, 從 1933 年到 1945 年發展成為一場群眾運動, 並通過極權主義 totalitarian 手段統治德國. 該組織成立於 1919 年, 名為德國工人黨, 宣揚德國自豪感和反猶太主義, 並對《凡爾賽條約》條款表示不滿, 該條約是 1919 年結束第一次世界大戰的和平協議. 希特勒在該黨成立的那一年加入, 並於 1921 成為其領導人. 1933 年, 他成為德國總理, 他的納粹政府很快就掌握了獨裁權力. 德國二戰戰敗后, 納粹黨被取締, 許多官員被判犯有與大屠殺有關的戰爭罪.
https://www.britannica.com/topic ... tlers-rise-to-power
https://www.historyonthenet.com/nazi-germany-timeline
https://www.history.com/topics/world-war-ii/nazi-party

逃過原子彈

理論背景
奧地利科學家莉茲·邁特納 (Lise Meitner) 和她的侄子奧地利物理學家奧托·弗里施 (Otto Frisch) 在弗里施首次提出了核裂變 nuclear fission 理論, 他的姨媽在瑞典樹林中散步時萌生了核裂變想法. 1938 年春, 作為猶太人, 莉絲·邁特納 (Lise Meitner) 不得不離開柏林, 前往斯德哥爾摩諾貝爾研究所接受曼尼·西格巴恩 (Manne Siegbahn) 提供的工作. 作為奧地利人, 她在此之前並未受到希特勒迫害猶太人的嚴重影響. 然而, 1938 年春, 奧地利被希特勒吞併, 她不得不離開. 荷蘭同事在沒有簽證的情況下將她偷渡到荷蘭, 然後又偷渡到瑞典. 沒有她, 德國團隊將不得不繼續前進.
[奧托]哈恩和[弗里茨]斯特拉斯曼繼續合作, 發現他們必須從如此多不同的半衰期的產生中假設, 鈾原子分裂成幾個更小的碎片, 可能屬於鉑 platinum 區域元素, 他們認為這可能符合「超鈾」活動化學特徵. 他們在研究結果發表之前將這一結論寫給了 Lise Meitner. 莉斯·邁特納在瑞典很孤獨. 她的侄子奧托·弗里施 (Otto Frisch) 在哥本哈根工作, 1938 年聖誕節他去看望了她. 他在哥德堡附近的一家小旅館吃早餐時發現她正在沉思 brooding 哈恩的一封信. 信中稱, 鋇是鈾中子輻照形成的碎片之一. 弗里希回憶道, 「我們在雪地里走來走去, 我踩著滑雪板, 她則步行(她說並證明這樣她也能走得一樣快), 漸漸地, 我們的想法就形成了: 這不會碎裂, 也不會開裂.」 原子核的過程, 而是用玻爾的觀點來解釋的過程, 即原子核就像一個液滴; 這樣的水滴可能會自行拉長並分裂.」 弗里希想討論他的下一個實驗計劃, 因此他認為哈恩的結果是錯誤的. 莉絲搖搖頭說, 哈恩是一位優秀化學家, 不可能出錯。他的結果一定是正確的, 「但是如何從鈾中獲得鋇核呢?」 「我們在雪地里走來走去, 試圖想出一些解釋,」 弗里希回憶道. 難道是原子核直接被鑿子劈開了?中子似乎不可能像鑿子一樣發揮作用, 而且無論如何, 將原子核視為可以劈開的固體物體的想法都是錯誤的; 原子核更像是一滴液滴. 我們在這裡停下來, 互相看著對方.」 他們想起了已經很經典的原子核液滴模型, 並想象一滴水可能會被拉成中間有腰的啞鈴 dumbbell 形狀, 然後進一步拉長, 直到腰很細, 以至於水滴可能會分成兩半. 起初, 他們認為表面張力會不斷將其拉回圓形, 但後來他們坐在一根圓木上, 開始根據原子核的液滴模型計算含有 92 的鈾原子核的表面張力是多少. 由於所有質子 protons 都因其正電荷而相互排斥, 他們意識到表面張力被這種電排斥抵消了. 頸縮的水滴將由兩塊組成, 隨著伸長率增加到分裂成兩塊的程度, 這兩塊很快就會開始相互排斥, 例如鋇和氪 barium and krypton (電荷 56 和 36), 或者可能是銣和銫 rubidium and cesium; (37 和 55), 或者鋯和碲 zirconium and tellurium (40 和 52), 等等. 這是為什麼鈾的中子輻照會產生如此多的放射性物質的一個合理的解釋; 也就是說, 雖然分離液滴的電荷對於鋇、氪、銣、銫、鋯、碲等原子核來說是正確的, 但這些液滴將具有過量的中子, 因此對於β射線發射或其他放射性, 直到它們達到周期系統中穩定原子核的中子-質子比. 「如果我們足夠聰明的話, 這是可以預見的,」 弗里施接著說道. 用他們的話說, 這些新的解體過程的經典圖景或多或少已經顯現出來. 由於它們的緊密堆積和強烈的能量交換, 重核中的粒子預計會以類似於液滴運動的集體方式移動. 如果通過添加能量使運動變得足夠劇烈, 則這樣的水滴可能會擺動, 直到它分成兩個較小的水滴. 因此, 中子俘獲后的鈾原子核似乎有可能分裂成兩個大小大致相等的原子核, 大小比例部分取決於偶然性; 鈾和鋇周圍元素之間的穩定性差異所產生的能量將與 感覺無論我開始做什麼, 我都無法完成一個非常困難的項目, 比如找出裂變中產生了多少中子—我甚至不知道該如何解決這個問題.」 相反, 弗里施在英國伯明翰的馬克·奧利芬特實驗室找到了一份工作, 以逃避迅速席捲歐洲大陸的戰爭; 然而, 弗里施到達伯明翰后不久, 德國就向英國宣戰. 他開始研究通過熱擴散分離鈾的兩種同位素—鈾 235 和鈾 238—的問題, 使用一根垂直管, 管子中央有一根熱線, 管內裝有六氟化鈾氣體. 他和另一位流亡者魯道夫·佩爾斯根據這次分離的成功計算出, 用 100,000 個這樣的管子, 完全有可能分離出幾磅鈾 235, 足夠製造一枚炸彈.
https://ahf.nuclearmuseum.org/ah ... ch-nuclear-fission/
https://www.osti.gov/opennet/man ... ranium_research.htm 曼哈頓計劃
富蘭克林·羅斯福總統迅速但謹慎地回應了政府支持鈾研究的呼籲. 任命國家標準局局長萊曼·J·布里格斯為鈾諮詢委員會主席, 1939 年 10 月 21 日首次召開會議. 包括民事和軍事代表, 負責與亞歷山大·薩克斯協調其活動並調查鈾研究現狀, 以建議聯邦政府的適當作用. 1940 年初, 歐洲戰爭爆發僅幾個月後, 鈾委員會建議政府資助同位素分離的有限研究以及哥倫比亞大學恩里科·費米和利奧·西拉德在裂變鏈式反應方面的工作(見下文). 哥倫比亞大學科學家得出結論, 濃縮鈾-235 樣本對於進一步研究是必要的, 並且同位素可能作為爆炸裝置的燃料源. 因此, 找到最有效的同位素分離方法是當務之急. 由於鈾-235 和鈾-238 在化學上完全相同, 因此無法通過化學方法分離. 而且由於它們的質量相差不到百分之一, 通過物理方法分離將極其困難且成本高昂. 儘管如此, 科學家們還是繼續推進幾種複雜的物理分離技術, 這些技術都基於鈾同位素之間原子量之間的微小差異. 許多科學家最初認為同位素分離的最大希望是高速離心機, 這種設備基於與乳化分離機相同原理. 在垂直軸上快速旋轉的圓筒中, 離心力會將兩種同位素的氣態混合物分離, 因為較輕的同位素受離心力的影響較小, 可以在圓筒的中心和頂部被抽出. 由數百台甚至數千台離心機組成的級聯繫統可以產生豐富的混合物. 離心機研究主要由弗吉尼亞大學 Jesse W. Beams 和哥倫比亞大學 Harold Urey 進行, 獲得了早期同位素分離大部分資金. 分離鈾同位素的另一種可能方法是氣體擴散. 基於眾所周知的原理, 即較輕同位素的分子比較重同位素的分子更容易穿過多孔屏障, 這種方法建議通過無數次重複產生一種富含鈾 235 的氣體, 因為較重的鈾 238 在級聯繫統中被分離出來. 從理論上講, 這個過程可以實現高濃度的鈾 235, 但成本極高. 英國研究人員在氣體擴散方面處於領先地位, 哥倫比亞大學 John R. Dunning、Urey 和同事在 1940 年底加入了這項工作. 1940 春夏科學家考慮的其他幾種分離方法中, 液體熱擴散是最重要的. 卡內基研究所菲利普·阿貝爾森 (Philip Abelson) 正在研究這一過程, 當時他在設備更完善的國家標準局工作. 阿貝爾森在兩個同心垂直管道之間的空間中放置了加壓液態六氟化鈾. 外壁由循環水套冷卻, 內壁由高壓蒸汽加熱, 較輕的同位素傾向於集中在熱壁附近, 較重的同位素則集中在冷壁附近. 對流會及時將較輕的同位素帶到塔頂. 萬尼瓦爾·布希和亞瑟·康普頓, 1940 年 6 月, 總統將鈾委員會轉移到新成立的國家國防研究委員會 (NDRC). 羅斯福任命卡內基基金會主席萬尼瓦爾·布希 (Vannevar Bush) (右)擔任國家國防研究委員會主席. 布希將鈾委員會改組為一個科學機構, 並取消了軍方成員資格. 與鈾委員會不同, 國家發改委不再依賴軍方提供資金, 因此將擁有更大的影響力, 並更直接地獲得核研究資金. 出於安全考慮, 布希禁止外國科學家加入委員會, 並阻止進一步發表有關鈾研究的文章. 鈾委員會在新的組織設置中保留了鈾研究的計劃責任, 建議在 1940 年剩餘時間內繼續為所有四種同位素分離方法和鏈式反應工作提供資金. 布希批准了該計劃並撥付了資金. 所有可能的核彈製造途徑將繼續進行, 直到找到最佳路線.
愛因斯坦的信, 1939
早期鈾研究, 1939-1941
堆和鈈, 1939-1941
重組和加速, 1940-1941
MAUD 報告, 1941
製造原子彈的初步決定, 1941-1942
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以前參加過一位霍普金斯雙博士學位(MD & PhD)學生的小型畢業聚會, 這位的爺爺和姥爺均曾供職曼哈頓計劃(記得好像是化學家和物理學家). 幻燈打出了這位的三代全家福, 這位學生還戴著尿布. 科研人員喜歡鑽牛角尖兒, 網際網路大海撈針, 事無巨細洋洋洒洒. 小夥子家教嚴謹, 彬彬有禮. 聰穎好學, 有時一個問題一串兒電子郵件, 窮追不捨. 還見過這位的一位師兄, 當時是排名前20醫學院中最年輕的神經科主任/聯邦資助的研究中心主任. 每年例行公事, 演講/述職. 問了這位一次, 如何管理與培訓, 這位說一般要求每位專科醫生培訓者(Clinical Fellow), 必須常規閱讀10種主要臨床和基礎研究期刊的所有摘要, 不得懈怠. 兩位的老闆聞名遐邇, 但兩次與諾獎擦肩而過(老院士, 弟子中兩院院士不乏其人; 著名的"藍藥片"與這位的開創性發現有關/NO...).
https://health.clevelandclinic.org/viagra-myths
https://www.lbl.gov/ UC B 伯克利實驗室/美國能源部
伯克利實驗室數據
16 項諾貝爾獎
17 項國家獎章
84 國家科學院成員
3,804 全職員工
1,802 科學家和工程師
~800 博士后研究員
14.95 億美元年度預算
16,350 全球研究人員使用我們的設施
200 多共享教職員工
https://www.youtube.com/watch?v=xwpgmEvlRpM 時光瞬間: 曼哈頓計劃
加州大學電視台 (UCTV)
133 萬訂閱者
6,811,840 次觀看, 2008 #oppenheimer #worldwar2 #nuclear
時光瞬間記錄了第二次世界大戰開始時的不確定時期, 當時人們擔心納粹正在研製原子彈. 原子彈的研製歷史是通過那些參與研製所謂「裝置」的人的回憶來追溯的.

pic site

核裂變檢測儀?
二戰期間, Pertrix 公司為納粹軍隊生產乾電池和手電筒, 為空軍生產點火電池. 展覽記錄了被迫勞動者的命運, 他們不得不在有時危及生命的條件下組裝這些對戰爭至關重要的產品.
https://molitor-berlin.de/en/pro ... -pertrix-1939-1945/


曼哈頓計劃的大部分工作是在新墨西哥州洛斯阿拉莫斯進行的, 由「原子彈之父」理論物理學家 J. 羅伯特·奧本海默指導. 1945 年 7 月 16 日, 在新墨西哥州阿拉莫戈多附近的一個偏遠沙漠地區, 第一顆原子彈成功引爆—三位一體試驗. 它產生了大約 40,000 英尺高的巨大蘑菇雲, 開啟了原子時代.
到 1945 年, 洛斯阿拉莫斯的科學家已經開發出兩種不同類型的原子彈—一種是基於鈾的原子彈, 稱為「小男孩」, 另一種是基於鈈的原子彈, 稱為「胖子」. (鈾和鈈都是放射性元素) 雖然歐洲戰爭已於 4 月結束, 但日美太平洋戰鬥仍在繼續. 7 月下旬, 哈里·杜魯門總統通過《波茨坦宣言》要求日本投降. 該宣言承諾, 如果日本不投降, 將「迅速徹底摧毀」. 1945 年 8 月 6 日, 美國從一架名為埃諾拉·蓋伊的 B-29 轟炸機上向日本廣島投下了第一顆原子彈. 「小男孩」產生的爆炸力約為 1萬3千噸, 夷平了該市 5 平方英里區域, 立即造成 8 萬人死亡. 后又有數萬人死於輻射. 由於日本沒有立即投降, 美國三天後在長崎投下了第二顆原子彈. 「胖子」造成約 4 萬人死亡.
https://www.history.com/topics/world-war-ii/atomic-bomb-history


核能利用-威廉皇帝物理研究所
現代物理學簡史
阿爾伯特·愛因斯坦
在其近 100 年的歷史中, 馬克斯·普朗克物理研究所(維爾納·海森堡研究所)以其傑出的研究成果而聞名於世. 在德國, 幾乎沒有其他研究所能容納如此多的著名科學家. 在其歷史上, 該研究所始終是現代研究的核心, 尤其是因為人類理解現代物理學的主要奠基者都曾在這裡工作過.
馬克斯·普朗克研究所現位於慕尼黑, 1917 在柏林成立, 當時名為威廉皇帝物理研究所. 第一任所長是阿爾伯特·愛因斯坦. 他一直擔任研究所所長, 直到 1933 年移居美國. 20 世紀初, 愛因斯坦和他的導師馬克斯·普朗克開創了物理學新紀元. 馬克斯·普朗克因其在量子理論方面的工作於 1918 年獲得諾貝爾物理學獎, 阿爾伯特·愛因斯坦因其相對論於 1921 年獲得諾貝爾物理學獎. 二戰後, 威廉皇帝學會重新成立, 並以馬克斯·普朗克的名字命名. 1922 年, 同樣獲得諾貝爾物理學獎 (1914) 的馬克斯·馮·勞厄成為該研究所的副所長. 愛因斯坦離開后, 荷蘭物理學家、1936 諾貝爾化學獎獲得者彼得·德拜擔任研究所所長. 1938 年, 即馬克斯·普朗克學會成立十年前, 該研究所被命名為「馬克斯·普朗克研究所」. 美國洛克菲勒基金會與第三帝國達成協議, 為該研究所在柏林的大樓提供資金.
二戰
諾貝爾獎得主維爾納·海森堡
第二次世界大戰爆發后, 德國軍事當局於 1939 年開始在柏林的研究所設立秘密「鈾項目」. 戰爭結束時, 該項目即將使第一座核反應堆進入臨界狀態. 由於物理學家無法滿足軍備部長的最後期限, 鈾項目於 1942 年被交還給民政部門. 同年 7 月, 維爾納·海森堡還被任命為柏林研究所所長. 海森堡對現代物理學發展的影響力至少與他的著名前輩一樣大. 他被認為是量子力學之父之一—該理論描述了分子、原子、原子核和基本粒子的行為方式. 1933 年, 他因這項工作獲得了 1932 年諾貝爾獎. 早在 1946, 即戰爭結束后不久, 英國佔領當局就允許德國物理學家重新開放他們的研究所, 即馬克斯·普朗克物理研究所—不是在柏林, 而是在 1933 年之前一直是物理學中心的哥廷根. 所長再次是維爾納·海森堡, 他最初與副所長馬克斯·馮·勞厄一起擴建了研究所, 並吸納了新老員工.
https://www.mpp.mpg.de/en/about-us/history/
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