奥本海默决定优先发展内爆式钚弹
美国普罗米修斯:奥本海默的胜利与悲剧J.罗伯特·奥本海默决定优先采用钚弹内爆设计时,计划原有的假设已经失效。测试表明,炮管式组装可能引发灾难性的提前爆炸,既威胁钚项目的价值,也危及已经投入其中的时间与资源。1944年7月,在芝加哥举行的一次会议上,奥本海默否决了更为谨慎、当量较低的方案,主张科学家和官员将整个计划押在内爆上。这是一场影响重大的豪赌——这种方法是唯一可信的前进道路,但成功前景仍不确定,而且其研发要求实验室的工作方向急剧转变。
钚的问题
奥本海默长期以来对铀炮管式设计很有信心。该设计设想将一块可裂变材料射入另一块材料中,以达到临界状态并引发核爆炸。对于钚,他曾授权塞思·内德迈耶研究内爆——快速压缩松散堆积的可裂变材料球体,使其达到临界状态。即便如此,他起初仍希望较简单的炮管式组装也能用于钚。
1944年7月,首次获得少量钚后进行的测试表明,高效的钚武器无法通过炮管式方法安全引爆,这一希望随之破灭。危险不仅在于无法达到预期当量——尝试采用炮管式组装,可能导致武器内部提前爆炸。分离那些造成问题的钚同位素或许能提供另一条途径,但这意味着必须复制规模庞大的铀分离工厂。约翰·曼利后来解释说,根本没有时间这么做。如果找不到将钚组装成爆炸性武器的可行方法,计划就可能不得不放弃钚链式反应的发现,也辜负对汉福德工厂的投入。
芝加哥的决定
7月17日,奥本海默在芝加哥召集莱斯利·格罗夫斯、詹姆斯·B·康南特、恩里科·费米等人开会,商定计划应如何推进。康南特主张按谨慎的步骤行事——先用铀钚混合物制造并测试一枚低效率内爆弹,其当量仅相当于数百吨三硝基甲苯;若能成功,再着手研制威力更大的武器。这项提议可以降低眼前的技术风险,但也需要额外时间。
奥本海默因不愿承受由此造成的延误而否决了这一方案。尽管罗伯特·瑟伯最初提出内爆时,他曾持怀疑态度,但此时他主张计划应当全力投入内爆式钚弹。这个选择之所以大胆,正是因为自内德迈耶于1943年开始试验以来,这种方法进展甚微。约翰·冯·诺伊曼于1943年秋来到洛斯阿拉莫斯,他所做的理论计算支持内爆在原理上可行,却未能消除实际操作中的不确定性。尽管如此,奥本海默仍愿意押注这种可能性,而不是耗费所剩无几的时间去追求当量较低的备选方案。
次日,奥本海默以书面形式向格罗夫斯报告了自己的结论。他建议终止大力提高钚纯度的工作,转而集中研究不依赖低中子背景的组装方法。他在总结中将内爆列为首要任务。因此,这项决定不只是对一个有希望的构想表示支持;它还将注意力从设法让材料适用于旧设计,转向设法实现另一种设计。
实验室的变化
这一选择立刻加大了对负责内爆研究人员的压力。奥本海默认为,内德迈耶领导的军械部进展太慢。内德迈耶喜欢独自、有条不紊地工作,而奥本海默期待的是适应战时紧急研究需要的速度。1944年春,奥本海默对他渐渐失去耐心;两人之间的分歧也带有个人色彩。内德迈耶回忆说,奥本海默会冷冷地对待他,让他难堪,而他自己似乎格外不受奥本海默影响。
从哈佛大学来到洛斯阿拉莫斯的爆炸物专家乔治·基斯蒂亚科夫斯基也与内德迈耶发生冲突,并在6月写给奥本海默的一份备忘录中威胁辞职。奥本海默迅速回应,告诉内德迈耶基斯蒂亚科夫斯基将接替他。内德迈耶既愤怒又受伤,但仍留在洛斯阿拉莫斯,担任高级技术顾问,心中则长久怀有怨愤。奥本海默事先没有征询帕森斯上尉的意见,而帕森斯名义上是基斯蒂亚科夫斯基的上级,这也激怒了帕森斯。因此,这项技术决定付出了组织层面的代价——它改变了工作的领导人选,动摇了原有的忠诚关系,并加剧了实验室内部的冲突。
戴维·霍金斯后来称,内爆是钚弹唯一真正的希望,同时强调,从当时已有的证据来看,成功的希望十分渺茫。这种“别无选择却没有把握”的处境,正是这项决定的特点。奥本海默的信心并不意味着设计已经得到验证;而是说,在炮管式方案失败、同位素分离又显得太慢之后,他判断内爆是值得冒险推进的道路。
这一选择更广泛的利害关系
这项决定体现了奥本海默战时领导中的一重更大张力。在洛斯阿拉莫斯,他推动工作聚焦并加快进度,也接受了重组工作所引发的人际冲突。然而,他的管理方式也包括努力为科学交流创造空间——尽管莱斯利·格罗夫斯试图叫停,他仍坚持每周为科学家举办一场不设议程的讨论会,认为讨论可以克服信息分隔造成的影响。内爆方案是在这个秘密军事计划中选定的,但其推进有赖于技术判断和科学共同体的协同工作。
后来围绕核战略展开的政治争论,揭示了武器计划中技术选择的另一项后果——能够造出武器,并不能决定是否、何时或如何使用武器。1949年,奥本海默和原子能委员会总顾问委员会反对仓促研制热核武器的计划,警告说,其巨大的毁灭能力可能使之成为种族灭绝武器。1951年,奥本海默参与了维斯塔计划提出战术核武器的论证,试图寻找大规模轰炸城市计划的替代方案;但这一做法也可能让核武器更容易被用于战场作战。这些战后立场与1944年的设计决定并不相同,却阐明了这一决定始终所处的背景——在核时代,技术可行性、军事效用与政治后果是彼此密不可分的问题。
归根结底,奥本海默在1944年7月所作的选择,是受限条件下的决定,而非简单的先见之明。证据明确显示钚弹的炮管式设计存在危险后,他才放弃这一设计;他因时间紧迫而拒绝较慢的备选方案,并将实验室引向一种成功远未确定的方法。这项决定为钚弹保留了一条可行道路,同时也让承担内爆研发任务的人们背负其技术与人力代价。