那个徒手打破“原子弹”的人,肌肉溶解,DNA断裂,就像一个“活死人”。现在可能有人会说,这不是疯了吗?我们都知道这东西不是开玩笑的,谁敢在没有防护的情况下碰原子弹?
不过,从历史上看,在原子弹研究初期,大家缺乏相应的防护措施。万一出事,他们也只能用手来阻止事情的严重性。其后果是他们的基因被辐射破坏,出现严重的身体疾病,例如DNA断裂、肌肉溶解。最后他们在痛苦中死去。
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DNA断裂的影响
正是因为他们的悲剧,各国的核研究才开始完善自己的防护体系,以保证科研人员的安全,也算是交流了为子孙后代的生活提供良好的工作环境。
世界“核”和平
很多人说原子弹的诞生与爱因斯坦有关,他的质能方程E=mc^2,众所周知作为原子弹的来源。其实爱因斯坦自己也没想到。他确实愿意研究原子问题,但他在离开德国之前从未接触过原子弹。
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爱因斯坦与质能方程
爱因斯坦方程是1905年提出的。人们真正认识到核能是在1939年,德国科学家哈恩和斯特拉斯曼发现了铀核裂变现象。这是一种人类历史上从未出现过的能量,一时间引起了全球的关注,包括当时已经声名显赫的爱因斯坦。最早造原子弹的是德国,但最先造原子弹的是美国。
核裂变的两位发现者
原子弹就是利用了核裂变的原理。质量比较大的原子,如uranium-235和plutonium-239,在一定条件下会分裂成多个质量较轻的原子,并在这个过程中释放能量。除了能量,核裂变还可以产生辐射,所以自核裂变诞生以来,科学家们就非常关注它的用途。
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核裂变原理
一个原子的裂变能量可能不大,但是如果有很多重原子参与这个反应,就会形成巨大的能量。但是如何让大量的重原子同时发生反应呢?科学家们发现,一个重原子核发生裂变反应后,两到三个中子和会释放出大量能量。利用这些中子和能量,让这些中子引起其他原子核发生核裂变反应,就像多米诺骨牌一张接一张,这个反应叫做连锁反应.
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链式反应
这样,只需要几个中子就可以引发一系列反应,释放出巨大的能量。这些能量被称为核能或原子能。1公斤铀235完全裂变产生的能量相当于一个20兆瓦的电站连续运行1000小时,相当于2000吨煤燃烧的能量.在工业革命已经完成的20世纪,这种能源无疑是人类迫切需要的。
但科学家并不是唯一对这种能量感兴趣的人。此时的欧洲,一名失败的艺术生正在酝酿一场战争。
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工业革命时期,人们对能源的需求增加
响彻世界的蘑菇云
德国集结全国之力,试图制造世界上第一颗原子弹。与此同时,大西洋彼岸的美国也开始了曼哈顿计划。爱因斯坦深知德国率先制造原子弹的危险性,于是写信给美国,希望他们率先制造原子弹。可能是后世传言说爱因斯坦参与了原子弹计划。
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一些参与曼哈顿计划的科学家
没想到美国造的原子弹不是用在德国身上,而是用在了日本身上。1945年8月6日,日本的广岛玫瑰一朵蘑菇云蘑菇云,世界上从来没有见过的武器云蘑菇,这个被用在了战争中由其爆炸产生。这种可怕的武器就是原子弹。广岛原子弹爆炸标志着人类正式进入原子时代。
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蘑菇云散去后的广岛
几天后,日本长崎再次遭到轰炸,日本成为历史上唯一一个被原子弹轰炸的国家。原子弹爆炸后,广岛和长崎的人们出现了各种异常。有的人头发和牙齿开始脱落,有的人皮肤出现黑斑,新生儿畸形等等。后来才知道是辐射引起的疾病。不仅是广岛和长崎的人,就连当地的动物也发生了程度的变化。
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爆炸后幸存的日军士兵的辐射
会改变所有生物的基因,使它们发生基因突变,碱基对会发生变化。当一个基因被转录时,它会合成一种以前不存在的蛋白质,它会影响到整个身体。最终得到的大分子是新的,生物体将具有新的性状。虽然基因突变是中性的,会成为生物进化的前提,但短时间内出现这么多突变,其负面影响往往大于正面的。
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正常的碱基对
一直被核辐射折磨,不仅是被炸的人,还有当年参与原子弹研究的两位研究员。
核心利用率
广岛和长崎的两颗原子弹威力之大,瞬间将日本两座城市夷为平地。然而,更可怕的是,两颗原子弹并没有发挥出全部能量。
虽然人类已经掌握了连锁反应,但是和所有能源一样,核能也面临着利用率的问题。世界上没有一种能源是可以100%利用的,所以人们想方设法提高它的利用率。但是在最初的实验中,核能的利用率低得惊人。投在广岛的“小男孩”原子弹的堆芯利用率仅为2%,投在长崎的第二颗原子弹“胖子”的堆芯的反应率是20%。
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原子弹内部构造
很少有人知道,美国为日本准备了三颗原子弹。如果当时日本不投降,他们就全部放弃。日本立即投降,第三个最终被放置在博物馆中。第三个的使用率比前两个高很多,因为它使用了Rufus核心。由于没有使用第三颗,研究人员不知道核心是否成功,“小男孩”和“胖子”也没有达到之前的预期,所以原子弹的鲁弗斯核心被送去研究实验室。
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原子弹之父——奥本海默
原子弹之父奥本海默带着助手达里安来到实验室。他们需要探索Rufus的核心和超临界的临界值。Rufus的核心是使用一半钚和一半镓结合成一个球体。当进入亚临界状态时,会不断释放出大量的中子。如果让这些中子回到核心,那么它就会进入临界状态,随之而来的是剧烈的核裂变。理论上,此时的利用率是最高的。
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Rufus核心
Darian对这个实验非常着迷,他想得到利用率最高的核心,但是在实验过程中发生了意外,一小块碳化钨掉落。就是这一小块,让达里安的生命走到了尽头!
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碳化钨球
徒手“拆除”炸弹
掉落的碳化钨扰乱了整个实验,导致中子随机冲向Rufus核,相当于把一个实验室里的原子弹。一时之间,不仅是参与研究的研究人员,就连研究所周边几十公里的土地,也将面临与广岛、长崎同样的处境。
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现代反应堆
说来不及,一瞬间,达里安徒手取出了碳化钨,避免了实验室被炸。然而,他自己立即晕了过去,当晚就死了。达里安全身肿胀,全身溃烂,肌肉溃烂如水,流脓。事故发生二十五天后,达里安结束了他年轻的生命。他在危急时刻挺身而出,拯救了同事,也保护了其他无辜的人免受核辐射的危害。
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碳化钨在其中的作用
但是大连不是唯一一个徒手“打破”原子弹的疯子。达里安在实验中出了意外,他不得不拆了它,但斯洛扬却主动舔了舔刀尖。达里安悲剧发生后,美国实验室下达死刑令。研究人员不得单独参与实验,必须至少有一个人陪同。但是,条例中并没有禁止用手参与实验。因此,斯洛扬虽然遵守规则,与同事合作,但他经常拿着螺丝刀摆弄实验。
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测试空气中的辐射
Sloyan只能说是义高的胆大人了。他之前没有犯过错误,而且都成功了。可是经常在河边走,怎么能不湿鞋?在一次实验中,8名研究人员参与,Sloyan第N次进行了徒手操作。结果,一名研究人员发出的声音惊动了全神贯注的Sloyan,导致他犯了第一个也是最后一个错误。就像当年的达里安一样,失误造成中子湍流,冲进鲁弗斯核心进行核裂变,实验室当场爆炸。
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辐射
距离反应装置最近的斯洛扬直接徒手将鲁弗斯的核心击碎,避免了核爆。然而,他自己却遭到了核辐射的袭击,送往医院时,他已经处于奄奄一息的状态,犹如“活死人”。医生诊断,他的DNA坏了,肌肉像当年的达里安一样被溶解了。斯洛扬用身体挡住了反应球,所以他受到的辐射比达里安要多。九天后,斯洛扬痛苦地死去。
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DNA断裂
连续失去两名研究人员,美国决定制定一套更严格的核心研究规则。从此以后,核试验不能再由研究人员自己参与,所有参与实验的人员必须距离实验目标200米。取而代之的是机器人参与各种实验,研究人员至少是安全的。
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现代核试验
核危害
广岛和长崎上空的蘑菇云已经70多年了,二战的硝烟已经散去,没有人原子弹爆炸了。然而,在和平年代,并不代表核辐射离我们很远。
1986年,前苏联切尔诺贝利核电站发生爆炸。辐射以难以想象的速度从爆炸点扩散开来,导致31人当场死亡,320万人受到核辐射。在接下来的十年里,17万人死于辐射引起的疾病。人们无奈,只好搭建一口厚实的水泥“棺材”,盖住爆炸的反应堆。
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无人居住的切尔诺贝利
30多年过去了,那里已经无人居住,只有破败的房屋还保留着人类活动的痕迹。空气中还有核辐射产生的粒子,会随着呼吸进入人体。所以,进入切尔诺贝利辐射区的人,必须全副武装,漏一丝皮都会死。
然而,这里却成了野生动物的乐园。据说在事故发生后的第二年,人类已经全部撤离,狼、鹿、熊等野生动物陆续进入了昔日的市区。研究了这些动物的粪便和头发,其中含有大量的辐射,它们的DNA出现了巨大的变化。但它们看起来很健康,生活也很幸福,而且狼已经学会住在人类不想要的房子里。
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狼住在切尔诺贝利的房子里
为什么辐射没有阻止这些动物?或许对他们来说,辐射远没有人类那么可怕,弱小的个体承受不了辐射而死,这是一种选择,恰好可以筛选出更健康更好的个体。辐照改变了他们的基因,同时也清除了里面的病体,为更多的空间和资源,为人口的发展提供了更多的空间和资源。
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在切尔诺贝利地区拍到的野生动物
让人想起日本向海里倾倒核废液。有人担心它会伤害海洋生物。事实上,海洋生物和切尔诺贝利的动物一样,仍然生活在被污染的海洋中。人类却吃了受污染的鱼,最后辐射转移到人身上。时间长了,受核辐射影响最大的生物,恰恰是当年发现核能的人类。