钚
非常幸運的是,制造原子彈是一件極其困難的事情。設想一下,如果容易制造,現(xiàn)在一定有更多集團已經(jīng)擁有原子彈了。
制造鈾(92)原子彈之所以困難,是因為要將所需要的鈾-235同位素與大量無用的鈾-238同位素分開是一件費用極其高昂的事。昂貴到“如果不是一個發(fā)達國家的政府就無法承受”的地步。但是如果擁有了臨界量的鈾-235,制造炸彈就非常容易:只需造一門大炮,把一塊亞臨界量的鈾射到另一塊上,接著就是——轟??!
制造钚彈可能就容易一些,因為要得到足夠量的钚不像鈾那么困難。當然,這需要一個反應堆,但是和同位素分離比較,那簡直就是兒戲。(事實上,就曾經(jīng)有過一個孩子認真地嘗試過:作為1995年的鷹級童子軍計劃,戴維·哈恩建造了一個增殖反應堆。當人們認識到它不僅僅是個模型的時候,戴維陷入了巨大的麻煩。有人認為他那微型的反應堆可能已經(jīng)真正地運行過。)(戴維·哈恩(David Hahn)在還是個孩子的時候就對原子能著迷。他按照一本物理教科書中的藍圖,在底特律郊區(qū)自家庭院的一間棚屋里建造了一個微型核反應堆。他那無人監(jiān)管的幼稚行動給鄰近地區(qū)造成了巨大的環(huán)境問題。最終,美國環(huán)保署終結了他的實驗,把他的反應堆埋入猶他州的放射性填埋場。)
雖然得到钚相對容易些,但是一個非常幸運的巧合使得要把钚變成炸彈卻極其困難。钚的分裂比鈾-235要容易得多,以至于當兩塊亞臨界量的钚互相接近的時候,在它們互相接觸之前就開始反應,并在裂變發(fā)生之前把它們自己互相推開,使事情終歸失敗。雖然能在廣大地區(qū)散播輻射,但它無法使目標城市熔化。
要使钚彈能夠使用,就必須使用炸藥“透鏡”,通過內(nèi)爆,把臨界質(zhì)量組裝成一個球體。這一工作必須接近完美,沖擊波的任何不對稱性都會使钚從側面滑出。即使在今天,钚裂變炸彈也需要最高工藝水平的治金學、焰火制造術以及加工工藝。任何業(yè)余水平的钚彈都肯定最終失敗。
钚常常被稱為最毒的元素。在洛斯阿拉莫斯(洛斯阿拉莫斯是美國新墨西哥州的一個小鎮(zhèn),美國核物理學國家實驗室所在地。第一顆原子彈就在此誕生)(幾乎全美國的钚都保存在此)的人們對此感到很受傷,他們發(fā)表了一篇文章,為他們認為是強加在钚頭上的不公正的壞名聲作辯護。好啊,他們要那樣做,他們?yōu)槭裁床荒菢幼觯?/span>
毫無疑問,私人擁有钚是絕對禁止的,但有一個小小的例外?,F(xiàn)在,心臟起搏器用的是鋰電池,但是有一些人(沒人知道到底有多少人)還在使用由钚熱電池驅動的起博器。如果你身上安裝了一個這樣的起博器,你可以擁有它直到死亡。按照法律,所有的钚都必須送歸洛斯·阿拉莫斯(當然,這是指在美國),在那里它會受到嚴格的看護。
雖然钚可能是所有元素中受到最高規(guī)格的管制和追蹤的元素,但對于所有在核反應堆中創(chuàng)造出來的合成的放射性元素而言,情況并非總是如此。舉個例說,镅。
镅
你可能會以為在钚(94)后面的人工合成放射性元素的半衰期都非常短,并且會是某種超級炸彈的材料,只有在秘密實驗室工作的科學家才能得到它,大概只有發(fā)瘋的科學家才會在某個巢穴中研究镅。但是,如果你自己只想少量擁有一些,那么你可以走進鄰近的五金店、超市去購買一點。這樣做絕不會有人盤問你的。
理由并非在于镅比臨近的其他元素更安全。事實上,從正常渠道可以得到的同位素镅-241顯然比武器級的钚具有更強的放射性,并且毒性至少和钚一樣大。區(qū)別只在于镅有一定的商業(yè)用途,并且只需要極微量即可。為此,從業(yè)公司要做好準備,準備為開發(fā)該項用途并接受所需監(jiān)管付出額外的努力。
電離煙霧探測器的心臟是一個很小的紐扣狀的放射源,其結構和我們在第84號元素釙中討論的抗靜電刷中的金屬箔很相似,但要小得多。探測器中的镅可以釋放出穩(wěn)定的阿爾法粒子流,該粒子流可使電離腔內(nèi)空氣局部電離成為導體,允許一定電流在兩個電極之間的空氣中通過。當煙霧粒子進入電離腔時,它們會與離子相結合而降低空氣的導電性,使通過電離腔的電流強度減小。當電流強度低于預定值時,探測器就會發(fā)出火警報。
我們是否要為每所房子中安裝的煙霧探測器中的放射源擔憂呢?實際上,電離煙霧探測器對通火災的反應速度要比其他類型的探測器快得多,這無疑救了很多人的生命。并且,就像抗靜電刷的情況一樣,在煙霧探測器中的镅也被一層薄薄的金(79)很好地保護著。這雖然算不上是個好主意,但即使有人吞下了它也不會產(chǎn)生不良影響:金是一種貴金屬、能抵抗胃酸的攻擊,使“紐扣”完整無損地排泄出來。所以,因為擔心镅的放射性而拒絕煙霧探測器是非常愚蠢的。
隨著镅我們來到了元素收藏家收藏柜的最后一排。它是最后一種不需要昂貴的執(zhí)照就可合法擁有的元素(這種執(zhí)照一般只有當你能證明你有合法的理由去擁有該元素的時候才發(fā)給你)。
從镅以后,人們開始使用一種新的元素命名規(guī)則,這個規(guī)則一種延續(xù)到目前已經(jīng)被命名的所有元素——用著名的科學家的名字或該元素的發(fā)現(xiàn)地為元素命名(镅(americium)是在1944年由物理學家和化學家西博格和同事在美國加利福尼亞大學伯克利分校通過用中子轟擊钚-239產(chǎn)生的。該元素以美國(America)的名字命名)。
迄今為止,得到這個殊榮的都是人類歷史上最頂尖的科學家,第一個就是居里夫婦(Pierre Curie(1859-1906)和Marie Curie(1867-1934)夫婦是法國物理學家和化學家,放射性的發(fā)現(xiàn)者之一,并且是釙和鐳的發(fā)現(xiàn)者)。