迷恋物理学的费米自从来到西北大学后,如鱼得水,庆幸自己的决定。
“早上好!浩先!”正喝饮料的费米看到李涛从试验室中走出来,便用带意大利口音的汉语与他打招呼。在中国定居后,费米一直加倍努力学习汉语,尤其是汉语口语能力。深入了解中国文化和传统,甚至给自己起了一个字。
“先哲教授!”疲惫的李涛回应费教授,两人是合作关系,但费米却可称为自己的老师,是他帮自己打开了原子物理的大门。西大物理学院创建之后,就不断从欧洲引入原子物理专家,费教授是其中之一,和其他人相比,费米最热衷中国文化,同时也是最中国化的教授,不仅给自己起了字,甚至改姓“费”。
“再来一罐吗?”边向自动售货机塞硬币,李涛边客气地问费米。
“谢谢!不用了!”费米谢绝了李涛的好意,尽管他非常热衷中国化,但至今仍然没有适应中国式的客套和热情。两人拿着饮料朝试验室走去。
“恭喜你,先哲教授,你通过中子照射展示新的放射性元素存在,以及通过慢中子核反应获得的新发现,必定会让你赢得今年的总理奖。”李涛发自内心的恭喜费教授,费教授已经获得物理学奖提名。
“只是提名而已。”费米耸耸肩。
相比诺贝尔奖,中国的总理奖资金更为丰厚,只不过名声稍逊。费米来到中国已经十年,知道总理奖在中国的份量,它代表中国科学最高奖项,荣誉和金钱的双重鼓励。
自己的成功基于中国对原子物理的重视,相比欧美任何一个国家,中国人对原子物理的重视远超外人想象,他们给予原子物理学院教授最好的条件,不仅仅是生活上或是薪水上,最重要的是他们对于试验经费和材料的保障支持,只要研究需要,就会非常爽快的满足学院教授和学生的要求。
如果不是校方三年前提供给自己一克宝贵的镭,自己不可能制造出人工诱导放射性的重要诱发源:慢中子。充沛的资金支持让试验室拥有最好的试验仪器、最丰富的原料,总之会提供一切,使得西大原子物理学院拥有世界上最完善的技术设备。
“学校已经回复了我们的报告,他们会购进高纯度的石墨满足试验,而且将委托西北电气公司制造高纯度的铀,相信很快试验就会展开。”朝试验室走去时,李涛与费米谈论两人正在进行的试验,中子减速是费米的老手艺,甚至被誉为“中子物理学之父”。过去半年,费米和李涛共同进行新试验,制造人为的自持式链式反应。
因为减速剂的原因,试验进展不大,水和石蜡中的氢吸收中子太多,大多中子被吸收或逃逸掉,无法达到自持式链式反应的要求。如果想制造人为自持式链式反应,必须要选择更合适的原料。
一个月前,李涛建议用碳,碳原子会使中子慢下来,只要纯度高,吸收中子就比水或石蜡少。但不纯的碳则有惊人的吞噬中子能力,所以就需要高纯度碳。自己和费米同时想出可以产生链式反应的设计:把纯石墨砖与嵌入铀块的石墨砖分层叠放起来,换句话说这是一个“堆”,反应堆是李涛发明的名词。
“费教授,也许我们的发明可以改变历史!”总理当年的预言已被试验证明,使铀释放出巨大能量的链式反应,理论上是可以实现的。但困难有两点,一个是铀裂变时其它铀原子的裂变,二是裂变产生中子逃逸,大多数在有机会起作用前逃逸到空气中或被其他物质吸收。
如果要实现链式反应,就必须使中子慢化,并大幅度减少逃逸,使裂变增殖的中子数与上一代中子数比大于一,链式反应才能持续。而自己和费米将要进行的试验,石墨反应堆就可能从根本上解决这个问题。但反应堆应该多大?多少层?形状是方的、圆的还是锥形的?没有人知道答案。但只要进行试验,总会得到答案。
“我相信!”费米非常坚定。