據塔斯社6月16日消息,美國物理學家發現此前不為人知的檔案數據和出版物,并借此重現了物理學家亞瑟·魯利格于1938年進行的人類首次熱核聚變實驗。相關研究成果發表在《物理評論C》雜志上,研究人員指出,這些曾被國際社會遺忘的實驗,可能為制造第一顆熱核炸彈提供了靈感。
由杜克大學教授沃納·托諾帶領的一組美國物理學家和科學史學家,在研究2023年發現的與曼哈頓計劃(美國原子彈研制計劃)早期歷史相關的文獻和科學出版物時得出上述結論。其中,一篇由美國物理學家亞瑟·魯利格于1938年發表在《物理評論》雜志上的文章成為關鍵線索。
研究人員在文章中寫道:“我們首次完整地復現了世界上首次氚和氘核聚變實驗。這項實驗由亞瑟·魯利格于1938年偶然完成,但幾乎立刻就被科學界遺忘了。盡管魯利格未能十分準確地解釋這些實驗的結果,但它們為二戰結束后熱核技術的發展提供了啟發。”
科學家們發現,魯利格在文章中描述了他對氘(氫的重同位素)原子核碰撞實驗的結果。當時著名物理學家湯姆·邦納認為,氘與中子束的相互作用導致了氦 - 3和中子束的形成,但魯利格對此表示懷疑,并提出革命性假設:在該實驗框架內,形成的不是氦 - 4,而是氦 - 3,它是氘與氚(氫的另一種同位素)發生一系列熱核反應的結果。
然而,由于未知原因,魯利格的出版物被科學界忽視和遺忘。熱核聚變領域傳統上由埃米爾·科諾平斯基和曼哈頓計劃團隊的其他成員接管,他們于1943年進行了類似的實驗,并在一年前提出利用熱核反應制造熱核炸彈。
為恢復歷史公正,科學家們重新審查了檔案數據,編寫了魯利格實驗的完整描述,并嘗試在TUNL粒子加速器上重現該實驗。測量結果表明,魯利格提出的方法確實可以“看到”氘氚熱核反應鏈,但他大大高估了氚核反應的頻率。
科學家們總結道:“盡管魯利格對這一參數的估計過高,但這并不能質疑他的實驗最終結果,以及氘和氚之間熱核反應原則上可以發生的結論。盡管沒有人引用魯利格的文章,但它顯然啟發了貝特、科諾平斯基、奧本海默和泰勒的實驗,并為未來和平利用熱核能奠定了基礎,目前這種技術正在ITER和NIF項目框架內積極開發。”