新疆域 FRONTIERS [美]艾萨克·阿西莫夫 著 上海科技教育出版社 1999.12 扫描，校对：异调 基础科学新疆域(FRONTIERS OF SCIENCE)，朱宝如 译 氚：为何至关重要 近来，一种被称作“氚”的东西经常挂在人们的嘴边。 我们听到过这样的说法，由于生产氚的工厂的密封不严问题，我 们处在氚逃逸的危险之中。如果氚确实逃逸了，那么我们在需要的时 候就无法引爆氢弹。这样，我们无异是在进行不情愿的单方面核裁军。 但是，氚是何物？为什么一定需要它？它是不是能使氢弹爆炸的 原料？它是不是氢弹得名的原因？ 答案是肯定的，然而氚仅是氢的一种形态。氢有三种形态。普通 氢的结构是：中间有个非常小的由一个质子组成的原子核，一个电子 围绕着原子核旋转。所有氢原子的原子核中只含一个质子，但有的氢 原子在其原子核中却另外有一个或两个中子。一个中子与一个质子一 样重，但是，中子不影响原子的化学性质。 这样，一个普通氢原子的原子核中只含有一个质子，便是所谓的 氢Ⅰ。在原子核中含有两个粒子，即一个质子与一个中子的氢原子， 是氢Ⅰ的两倍重，因此被称作氢Ⅱ。在原子核中含有三个粒子，即一 个质子与两个中子的氢原子，是氢Ⅰ的三倍重，因此被称作氢Ⅲ。有 时氢Ⅱ被称作“氘”，这个名词源于希腊文，意思是“第二”，因为 它在三种氢中居第二位。同样道理，氢Ⅲ被称作“氚”，也源于希腊 文，意思是“第三”。 氢可以用来产生“聚变”反应。在极度高温与高压下，微小的原 子被挤压在一起，形成较大的原子，在此过程中释放出巨大的能量。 要想使氢Ⅰ发生聚变反应，这是极其困难的。太阳上的确发生着 这种反应，然而我们不可能在地球上复制出像太阳中心那样的极端条 件。氢Ⅱ比较容易发生聚变，而氢Ⅲ是最容易发生聚变的。 因此，如果我们想制造一颗氢弹，与其用氢Ⅰ，不如用氢Ⅱ，最 好是选用氢Ⅲ（氚）。不过，这里有个问题。地球上现存的氢中，每 10万个氢原子，有99985个是氢Ⅰ，而只有15个是氢Ⅱ。这本身还不算 太糟。因为在海洋中存在着如此多的氢，而把氢Ⅱ分离出来又是那样 容易，所以只要我们愿意，我们就可以获得成吨的氢Ⅱ。然而，氢Ⅱ 本身仍然不容易发生满足我们要求的聚变。我们至少还需要一些氢Ⅲ， 但它在自然界中的存储量微不足道，简直无法获得可以利用的数量。 为什么会这样呢？因为氢Ⅰ与氢Ⅱ是稳定的。它们将永远保持同 样的性质。然而，氢Ⅲ是放射性的，它会衰变为氦3（在聚变反应中它 毫无用处）。每隔12年半，就有一半的氚衰变掉，因而过去在地球上 存在的氚都已经不复存在。当今还有微量的氚存在的唯一原因，是由 于宇宙线的作用，会在大气中不断生成一些氚原子。 然而，科学家已经掌握了如何借助于一定的核反应去生产氚的方 法，并且已经建成了大量实施这种核反应的工厂。只是还没有得到足 够的氚，用以制成纯氚的氢弹。不过，已经生产的氚，足以把它少量 掺加到氘中，起到“雷管”的作用，从而引爆聚变反应。初始聚变反 应产生的热量，会使其余氘的聚变反应持续下去。 但是，只要我们还想拥有氢弹，那么制氚工厂就必须一直保持生 产。这是因为工厂制得的氚一直会衰变，对此我们还无能为力。衰变 掉多少，我们必须再生产出多少。这样，才能使我们的氢弹武器库永 远拥有足够的氚。 问题在于这些制氚工厂已经陈旧、过时而且不安全；它们会向周 围环境泄露放射性物质；而形成的放射性垃圾也未作仔细的处理。多 年以来，这一问题因为事关“国家安全”而被严加保密，并没有什么 重大的事情发生。 现在，秘密已经泄露，人们自然不愿让自己遭受辐射危害，这会 导致癌症、婴儿畸形、死亡，即使是为了国家安全也不行。因而，制 氚工厂已被关闭。要想把它们修复并且使之尽量安全，就要耗资数十 亿美元并且耗时数年之久。要新建一个更好的工厂，更加费时费钱。 在此期间，我们拥有的氚将慢慢衰变掉，情况就是如此。 那么，为何不在以前维修这些工厂，一点一点地更新，使之现代 化呢？我的猜测是，政府还有其他更值得花钱的事情要做；另外，以 为在“国家安全”的掩护下，可以永远隐瞒事态的严重性。 这真令人沮丧！究竟还有多少别的纰漏，还有多少其他的腐恶之 源，被美国政府在“国家安全”的叫喊声中掩盖着？