年仅23岁就参与启动首座核反应堆,她的一生有多?

宁波市海曙区图书馆

《参考消息》网站于7月2日发布报道,提及西班牙《趣味》杂志的在线版在6月22日发表了一篇名为《莱昂娜·伍兹与核能的诞生》的文章,该文由欧亨尼奥·M.费尔南德斯·阿吉拉尔撰写。以下是文章的摘录内容:

在庞大的科学故事里,某些名字被频繁提起,以至于让人感到厌烦。但在这不那么显眼的史册齿轮中,有些人尽管至关重要,却鲜少成为故事的主角。莱昂娜·伍兹便是这样的存在,这位年仅23岁的年轻物理学家曾是启动人类历史上第一座核反应堆的团队成员之一。在那1942年的关键时刻,当人类迈向原子时代的步伐变得不可逆转,她是房间里唯一的女性。她问恩里科·费米:“我们什么时候该开始害怕?”

从体育场地下室深处藏匿的实验室出发,到成为气候变化领域研究的开拓者,伍兹的人生历程紧密关联着核科学和政治领域的复杂交织。她不仅坦率且敏锐地揭示了在军备竞赛的大背景下,作为一位女性、一位科学家以及一位母亲所承担的意义。

伍兹诞生于1919年8月9日,地点在伊利诺伊州,年仅18岁便完成了大学学业。到了23岁,她已经取得了博士学位。她不仅以其非凡的智慧而著称互助县树人高级中学,而且她的坚定意志让她在众多人中脱颖而出。即便她的未来导师、诺贝尔奖得主詹姆斯·弗兰克曾告诫她:“身为女性,若投身物理学,你将面临饥饿的威胁”,她仍旧坚定信念,并与罗伯特·马利肯携手共事,而罗伯特·马利肯也最终荣获了诺贝尔奖。

在学习阶段,伍兹展示了自己在真空技术及粒子探测器操作领域的才华,这两项核心技能在后来的曼哈顿计划中发挥了极其重要的作用。她的博士研究聚焦于氧化硅的带隙问题,这一时期正值第二次世界大战全面展开。面对众多同学投身战场的情形,她被选中与核反应堆的首位设计者恩里科·费米共同参与工作。

1942年12月2日,在斯塔格体育场的地下室,费米及其团队实现了令人难以置信的壮举——成功实现了首次自持链式核反应。在那个昏暗的空间里,石墨块与简陋的控制装置之间,伍兹成为了现场唯一的女性。她的贡献至关重要。她负责对中子探测器进行校准,并运用玻璃吹制技术制作它们,而这些技能在当时物理学界并不普遍。

伍兹在解读证实反应堆运行状态的数据方面同样扮演着关键角色。她带着一丝讽刺和轻微的紧张,反问道:“他们何时该感到担忧?”

发明核反应堆__核反应堆物理实验

在华盛顿州汉福德,伍兹职业生涯中遭遇了一个重要时刻,此地正有首批工业核反应堆在为制造原子弹而生产钚。就在反应堆启动数小时后突然停止运作,伍兹与她的丈夫约翰·马歇尔恰好在场。面对众多人士猜测可能是泄漏导致的问题,伍兹提出了一个不同的看法:她认为可能是某种放射性有害物质在作祟。

她与同事们协作,对数据进行了深入分析,最终得出结论:导致问题的元凶是氙-135,这种物质能够吸收中子并终止核反应。得益于反应堆设计中包含的额外燃料管,他们成功实现了超功率运行,并解决了问题。这一重要发现对于确保钚的稳定生产至关重要,而钚正是制造投向日本的原子弹的关键材料。

多年之后,当伍兹回顾起自己参与核武器研发的经历,她并未流露出丝毫懊悔之情。她曾言:“假若德国人先我们一步取得成功,我不敢想象世界将陷入何种境地……那将是一个极端恐怖的时代。”谈及原子弹的轰炸,她进一步补充道,若是采取常规的军事入侵,死亡人数可能会更加惨重。她并非在为恐怖行为进行辩解,而是将其视为残酷战争法则中的一部分。

离开核物理领域后,伍兹——此时已与诺贝尔奖获得者威拉德·利比再婚,更名为莱昂娜·马歇尔·利比——开始投身于生态学和环境科学的研究。在20世纪70年代,她成功研发了一种基于树木年轮分析的新技术,用以探究气候变化。该方法能够测量氧、碳和氢元素的不同同位素比例。借助这项技术,我们得以重建数百年前缺乏气象记录时期的气候状况。

这一变化具有深远影响,伍兹的研究领域从大规模杀伤性武器的研究转向了探究树木如何向人们讲述关于干旱、降雨以及气温的故事。她的研究在树木年轮气候学领域具有开创性意义,如今这一学科已成为气候科学的重要基础学科。

在气候研究领域之外,伍兹对食品辐照技术抱有强烈的支持态度,这种技术能够在不使用化学物质的情况下有效消灭细菌。她认为现行的法规标准过于苛刻,并提出了替代措施,比如用辐照技术来替代杀虫剂的使用。此外,伍兹还撰写了超过两百篇科学论文,其中不少内容已超越了物理学的常规研究领域。

晚年,她在兰德公司供职,并在加州大学洛杉矶分校等高等学府执掌教鞭,同时完成了自传《铀之民》的出版。在自传中,她不仅梳理了技术领域的诸多事实,还描绘了人文氛围、内心的疑虑、恐惧以及日常生活中的紧张情绪。她亲历并投身于一个科学力量深刻影响历史走向的时代。伍兹女士于1986年11月10日因突发中风不幸离世。(编译/韩超)