第六十五回：憂蒼生科學家上書大總統，傳佳音航海者登上新大陸
——第一個原子反應堆的誕生上回說到西拉德等人請求愛因斯坦出面向羅斯福總統寫信，籲請美國政府加緊核武器研究，愛因斯坦一時拿不定主意。他說：“你們向美國官方提過這個建議沒有？”
“費米教授拜會過海軍上將，但是毫無結果。”
“為什麼？”
“因為我們現在也說不出具體的想法和有多大的把握，這一切只有幹起來才會知道。”
“那麼總統會不會以同樣的理由拒絕這個建議呢？”
“現在形勢與上次拜會時又有不同，幾個月過去了，德國方面的研究我們不得而知。也許他們已造出了這種新武器。”
“好吧，你們先代我起草一封信再說。”
8月2日一封仔細推敲過的信送來了：
總統閣下：
我讀到了費米和西拉德近來的研究手稿。這使我預計到，元素鈾在最近的將來，將成為一程新的、重要的能源。考慮到這一情勢，人們應該提高警惕。必要時，遂要求政府方面迅速採取行動，因此，我的義務是請您注意下列事實和建議。
近四個月來，由於法國的的約里奧及美國的費米和西拉德的工作，用大量的鈾達到原子核鏈式反應似乎已成為可能。由此便可生成極其巨大的能量和大量新的類鐳元素。看來，這項成就的取得，已是指日可待了。
這種新的物理現象的發現也將會導致炸彈的製造。縱然把握不足，但可以想像，一種新型的極有威力的炸彈是可以這樣製造出來的。這種炸彈僅需一枚，用船運我載港口爆炸，就可以完全摧毀港口連同它周圍的部分地區。但這類炸彈也許遇於笨重，不便空運。
美國的鈾礦含鈾貧乏，且數量不多。加拿大及前捷克斯洛伐克有好鈾礦，而最重要的鈾資源則在比屬剛果。
有鑑於此，您也許將認為有必要讓政府與那批在美國從事鏈式反應研究的物理學家保持某種經常的接觸。對您來說，做到這一點的一個可取的辦法是，把這項工作委託給一位您完全信任的人，他不妨以非官方的身份出面。他的職責是：
一、溝通政府各部門，及時將進展情況告訴他們，並向政府提出行動建議，特別要注意確保美國的鈾礦供給。
二、為加速當前一直在大學預算範圍內進行的實驗工作，可由他組織願意為這項事業做出貢獻的私人提供資金，如果需要這樣的資金的話，並且，或許也可靠他取得具有必要裝置的工業實驗室的合作。
我得知，德國如今對它佔領的捷克斯洛伐克的鈾礦所出產的鈾實際上已經禁售。竟然採取這一先發制人的行動，其原因大概無庸解釋。因為德國外交部國務秘書的兒子魏扎克被任命參與林柏凱撒掀•威廉研究所的工作，在該研究所裡，眼下正進行著若干美國對鈾進行過的研究。
忠誠於您的愛因斯坦
這封信於1939年10月11日交到羅斯福總統手裡。美國政府立即任命了一個“鈾顧問委員會”，陸軍、海軍也首批撥出6000美元的贈款，供科學家們購買實驗用材料。
實驗選擇在芝加哥大學進行。一是因為芝加哥位於美國腹地，敵機不易轟炸；二是學校已經放假，而且人們也不會想到在這裡進行這種實驗。實驗的代號是“冶金實驗室”，但是這裡面沒有一個冶金專家。實驗場地很費了一番周折，需要一間很大的房間，而大一點的房子都讓軍隊徵用了。最後他們選中了芝加哥大學足球場看臺下面的一個室內網球場。它有30英尺寬，60英尺長，26英尺高，估計能擺開戰場。校長宣佈從今以後再不許任何人來足球場踢球，網球場自然更不能靠近了。人們只見一室科學家在看臺後面搬運東西，進進出出，決想不到他們在幹一件將要裝入史冊的大事。這項工作由芝加哥大學的康普頓教授負責，費米具體指揮。
各位讀者，我們知道哈恩和邁特納已經證實中子能使鈾核裂變，並能放出能量。但只用少量的中子實行一次轟擊，生成的能量當然有限。費米現在需要大量的中子，大量的裂變，他推想，當鈾核受到一箇中子轟擊而分裂開來時，它自己同時也會放出一個或幾個中子，這些中子再去轟擊其他的鈾核，又放出中子，於是裂變就可以不斷進行下去，不斷放出能量。——這叫鏈式反應。就是說哈恩是發明了一根火柴，能擦著火苗，但是立即就熄減了，而費米則要想法點燃一堆乾柴，讓它能持久地燃燒。
怎樣點燃呢？這就用得看費米發明的慢中子的辦法了。那個在魚池中的發現，雖然當年柯比諾教授曾要求申請專利，可是戰亂驟起，他們哪有心思去管這個。想不到這時派上了用場。當初的小小實驗是用石蠟和水來減慢中子，現在費米準備用石墨代替。將鈾塊和石墨塊間距堆放——這就名符其實地成了一個“堆”：原子能反應堆。只要用一箇中子源(它相當於一根點火的火柴)一點燃，堆中就可以不斷地裂變、不斷地放出中子，實現鏈式反應了。
點燃之後又怎樣控制呢？一旦中子釋放過多，鈾核迅速裂變，這就是科學家所說的“臨界狀態”，將有爆炸的危險。這時的辦法就是趕快吸收中子，所謂控制就是控制中子的多少。世上的事物總是有矛就有盾，一物降一物。中子能將鈾核開啟，有如此威力，可是專有一種物質能吃中子，這就是鎘。在石墨和鈾堆中插進一些鎘棒，只要調整鎘棒就可控制反應的強弱了。
簡單道理交待過後，我們再看費米他們是如何建造和控制這個堆的。
1941年12月7日，日本飛機突襲珍珠港，太平洋戰爭爆發，美國對日宣戰，德、意和日是法西斯同盟，當然不能坐視不理，立即也向美宣戰；美國隨即又同德、意宣戰。一場世界大戰的鏈式反應馬上升到“臨界狀態”。這時美國總統就更關心那個鈾的鏈式反應有何進展。“鈾顧問委員會”彙報了工作：總統命令集中一切必要的人力物力加速進行。
芝加哥大學的室內網球場現在完全成了一個軍用場所，老遠就崗哨層層，閒人不得靠近。汽車不斷將一些黑色的磚塊運到足球場的看臺後面。這些黑磚就是石墨塊。它柔軟光滑，就是我們平常用的鉛筆蕊。為了建造這個反應堆他們幾乎徵調了全國可以找到的石墨，那些石墨商不知道為什麼這個地方突然像水庫出現了一個大漏斗一樣，石墨流水般地被吸進這個無底洞裡。事後他們才知道這個堆用的石墨足夠為地球上的每一個人做一支鉛筆！
再說網球場內現時已完全成了一個煤黑世界。二十個物理學家還有幾個必要的幫工助手，現在早已統統變成了黑人。他們的臉上、脖子上、手上、鼻孔裡全都是石墨細粉。石墨磚要用機器切削成一定規格，自然就粉末四揚。這時的地板上比任何打蠟的舞池都要光滑。這些物理學家們常常不小心摔一個跟斗，汗水在他們的臉上衝出一條條小溝。“冶金實驗室”的學者們，要論外表，和一個井下的挖煤工人已完全沒有兩樣。