【材料改变战争】打开潘多拉之核：核材料重塑战争格局

编者按:

材料是人类赖以生存的物质基础。人类社会的不断发展和进步在于人类能够用材料制造工具和改造世界。俗话说，“一代材料，一代设备”。新材料的诞生和发展将推动武器装备和作战方式的重大变革。那么，自古以来，战争中材料的应用发生了什么变化？从现在起，中国军事科技科普前沿将推出一系列题为“物质变革战争”的科普文章进行解读。欢迎注意。

从石头和木头之间的火出现到坦克、机枪和大炮在战场上为荣耀而战，人类数百万年来使用的战争力量无法逃脱“火”，也无法与燃烧和化学反应的水平分开。

然而，随着元素周期表的发现，以及基于这张藏宝图对材料和元素的探索，更深层次的物质转化和能量的奥秘已经出现。当然，人类将不可避免地把这些新材料和新技术投入战争，不管其初衷是好是坏。

图为第一次世界大战期间由居里夫人监管的“小型居里车”，用于对枪伤进行x光成像，以帮助诊断和治疗。(来源:诺贝尔奖)

核材料的首次战场展示。

对于“镭”，它能在夜间发出蓝色和绿色的光，起初世界并不知道它的具体危害。结果，镭几乎在一夜之间就被用作“夜光涂料”的添加剂，应用于需要夜灯的场合，如手表和钟表，甚至作为“抗癌保健产品”在市场上销售。

随着对镭甚至放射性射线的深入研究，这些肤浅的应用很快被抛到了一边——几乎与此同时，在因研究和分离镭而获得诺贝尔奖的居里夫人之前，战争乌云正在欧洲聚集，德国和法国这两个巨人之间的战争迫在眉睫。

也许居里夫人自己没有想到她会成为第一个在战争中使用放射性力量的人:居里夫人改装的第一辆“小型居里车”在重要的主河战役之前到达了法国军队的前线。它集成了x光机、发电机、成像暗室，并将它们集成到一辆汽车中。据不完全统计，居里夫人捐赠并游说了20多辆“居里小汽车”。

不仅如此，居里夫人还自学了汽车驾驶、汽车维护和部分维护的技能。她接触了无数危险的x光片，只是为了去前线，向前线军医推广这一先进技术。

显然，居里夫人并没有意识到这一点:在监督法国野战医院放射科的建设时，她担心培训不彻底，担心医生接受了更多的x光，甚至亲手写了一本解释x光机安全使用程序的教科书。

后来，世界常常把居里夫人的死归因于她对镭的危险探索。然而，事实并非如此:几十年后对居里夫人遗体的重新调查显示，夺去她的生命的不是镭，而是过量的x光和战争本身。

十亿两银子作为钥匙:在曼哈顿门后是福还是祸？

图中显示了由银制成的加速器线圈(白色闪光部分)。(资料来源:michaelconfoy)

当世界上第一个人真正理解了这个等式的含义时，他几乎立刻就和它的军事价值联系在了一起。然而，为了把数字意义上的等式变成一种实用的武器，人类不仅需要克服技术上的困难，还需要克服他们的想象力。

古往今来，许多人津津有味地谈论着纳粹德国和旧日本帝国的核武器计划，认为它们“最多只有一步之遥”。然而，只要他们知道美国核武器计划“曼哈顿计划”的规模、强度和资金数额，这些想法甚至都不是笑话。

简而言之，该项目获得了美国总统罗斯福的“无限资源授权”，最初获得了5400万美元的预算。几乎可以得出结论，这笔钱不能花在参加第二次世界大战的任何其他国家身上。

这还不够。当曼哈顿计划建造铀浓缩回旋加速器时，纯铜的需求量甚至对科学家本身来说都是惊人的，因为它超出了美国的供应能力...为了解决这个问题，曼哈顿计划铀浓缩回旋加速器的导电线圈中的所有金属都被“盗用”了美国财政部的纯银，重达14，700吨，这真是名副其实的“数十亿两白银”

该线圈只是曼哈顿项目巨大成本的一瞥:传统贵金属材料以如此“超标准”的方式被使用，以至于人类可以在几年内开启核能时代。

然而，荣耀过后，也许只有喜欢骑自行车的老人才能明白:有些事情不好。

老兵变色:贫化铀对朋友和敌人不友好

图为美国空军A-10攻击飞机被装载，该飞机曾被昵称为“睾丸癌制造者”。(资料来源:getarchive)

你我都知道，习惯是如此强大。在短短几十年里，人类长期以来对核武器和能够自我毁灭的热核武器视而不见，甚至每天都和它们在一起。

当然，有些人必须说，这与第二次世界大战后核武器一直“被引导但没有被交付”的战略有关，而且主要大国集团之间的战略核威慑平衡一直得到维持。这是事实，但事实上核材料长期以来被大规模地用于常规战争:铀反应堆中的“燃尽”核废料，由于其超高密度和“越来越锋利”的自锐性，最终被用作装甲的填充物或穿甲射弹的核心，这比众所周知的高密度金属钨好得多。

然而，贫化铀极大地提高了少数国家装甲部队的进攻和防御能力，但同时也带来了不可忽视的健康问题:在诸如南斯拉夫和伊拉克等大量使用贫化铀穿甲弹的许多战场上，核辐射疾病的发病率显著增加。

类似的情况也发生在长期与贫铀弹头密切接触的士兵和技术人员身上。可以说，随着材料科学的进一步深入，一些具有“优异军事性能”的材料必然会产生不人道的副作用。如何在它们之间做出选择将是人类未来的共同问题。

生产:科普——中国军事科技的前沿

规划:赵清健

制作:旋钮工作室

监督人:光明网络科普部