夏点

核能俗称原子能，是原子核发生变化时释放的能量，威力巨大。国际原子能机构对和平利用、开发核能的活动积极扶持，并且为核安全和环保确立了相应的国际标准—— 人类已经进入全新的核能时代。核能的应用成为缓和世界能源危机的一种经济有效的措施。美国物理学家恩利克·费米领导设计了世界上第一座核反应堆，成为核能时代的揭幕者。这一切，他是怎样做到的呢？

从小树立远大志向

1901年9月29日，费米出生在意大利的首都罗马。上中学时，费米对物理产生了强烈的兴趣四处寻找相关的书籍阅读，也就是从那时起，他立下要当一个物理学家的志向。

21岁那年，费米取得比萨大学博士学位，之后前往德国，在量子力学奠基人之一玻恩的指导下从事了2年的量子研究，次年又到荷兰莱顿实验室做研究工作。几年后，他又成为意大利皇家科学院院士，并发展了量子统计学。成功面前，费米并不满足，时刻想着更深的研究。

1939年初，德国物理学家哈恩发现了铀核裂变这种物理现象。费米对此极其好奇，他想：“铀核俘虏一个中子，然后发生裂变时会释放巨大能量，如果这些能量又能引起下一次裂变。那么，如此循环下去，能不能产生链式反应呢？如果能，它所带来的结果又会怎样？”

怀着激动的心情，费米采用当时非常先进的回旋加速器，证实了链式反应不仅有可能，而且速度快得惊人——前后两次反应时间间隔仅五十万亿分之一秒。

领导设计世界第一座核反应堆

“一旦能够人为地控制铀核裂变反应进行的快慢速度，使链式反应自动持续下去，那么，它将在极短的时间内释放出巨大的能量！这种能量将是人类找到的一种全新的能源！”费米为这个设想兴奋不已。

但是，怎样才能实现链式反应？

费米知道，促使铀核裂变并形成链式反应的关键在于中子。在绝大多数情况下，中子释放速度太快，很难被铀核“俘虏”，为此费米明确了下一步的研究方向——寻找减速剂。经过大量的实验，费米终于找到了理想的减速剂——纯石墨。

1942年，费米带着一批物理学家，开始建造世界上第一座核反应堆。反应堆的直径为7米，一层石墨一层铀，总共57层，整个反应堆高6米。乍一看，反应堆就像个扁球形的“炉灶”。

如果照这样做下去，反应堆很快就会建成，但那个关键性的问题——如何控制反应堆的快慢速度还没有解决。快慢速度控制不好，反应堆不但反应不好，而且还有可能造成大的危害和辐射。

那么，要怎样控制反应堆的快慢速度呢？费米冥思苦想。终于，他想到了能吸收中子的镉。

经过反复的实验，费米找到了一种控制反应堆快慢速度的好方法：在这个“炉灶”里，插一根特制的镉棒。由于它能吸收中子，所以只要调节它的深入尺寸，就能够控制裂变反应速度。

反应堆的反应要保证能量的产生又不出安全事故，关键在于镉棒的掌握，所以费米又废寝忘食地工作了几天，终于计算出了镉棒的抽取时间。

1942年12月2日，核反应堆开始运转——人类终于打开了奇妙的原子能宝库的大门，利用原子能的时代从此开始了。

值得一提的是，费米的成就远不止于此。1949年，费米揭示宇宙线中原粒子的加速机制，研究了л介子、?子和核子的相互作用，提出宇宙线起源理论。同年，他又与杨振宁合作，提出基本粒子的第一个复合模型（费米-杨振宁模型）。费米的成绩斐然，在现代物理学家中是屈指可数的。人们为了纪念这一位科学伟人，把100号化学元素命名为与之同音的“镄”。

（责任编校：贺年青）