这些机器将拯救我们
或毁灭我们
2006年6月11日
我想给你们讲述一个正在我们眼前上演的故事。某种新生事物刚刚诞生，它从新墨西哥州桑迪亚实验室的Z机器腹中呱呱坠地。这个孩子在2005年5月发出第一声啼哭，瞬间从虚无的腹中跃出。
半个世纪以来，人类一直在追逐核聚变的幻梦。当核裂变这个“恶魔”在20世纪40年代初相对容易地被驯服——在美国内华达州阿拉莫戈多引爆了第一颗原子弹时——人类的第二个孩子，普罗米修斯之子，才终于以第一个孩子的形态出现。一旦人类意识到，物质内部蕴藏着惊人的能量，他们便开始设想利用核聚变而非核裂变来释放能量。
起初，“原子学家”或后来被称为“核物理学家”的人们，其实只是普通的化学家（比如发现原子的新西兰人欧内斯特·卢瑟福）。对化学家而言，核裂变不过是一种高度放能的分解反应，伴随着自催化过程。
铀-235只需分解成质量相近的碎片，并在过程中释放出几个中子。这些中子撞击邻近原子核，便引发“链式反应”，前提是聚集的原子数量足够多，使中子能与另一个铀-235核发生碰撞。与其说“临界质量”，不如说“临界体积”更准确。参见：
http://www.savoir-sans-frontieres.com/JPP/telechargeables/Francais/energetiquement_votre.htm
在利用了天然铀矿中仅占0.7%的铀-235的不稳定性后，人类又发现了另一种元素——钚-239，这种元素在自然界中并不存在，但可通过用铀-238吸收铀-235裂变时释放的“快中子”而人工制造。钚-239同样具有裂变性，拥有“临界质量”，也适合制造核弹。这第二类原子弹在1945年日本长崎进行了试验。
从化学家的眼光看，核聚变看起来更像我们熟知的普通化学反应。左边是“反应物”，右边是反应结果。简而言之：
A 与 B 结合，生成 C 并释放能量。
在所有聚变反应中，温度最低的是氘与氚（即“重氢”）之间的反应。其中氚具有不稳定性，属于放射性物质（半衰期12年）。这一反应所需的温度高达一亿摄氏度。美国人尝试通过利用原子弹裂变产生的X射线来触发这一反应，方法是将氘氚混合物“放置在”一颗裂变弹“A”旁边。这项实验被称为“温室”（Greenhouse，意为“温室”）。但氢必须以液态形式存在，即极低温状态。因此，这第一颗“氢弹”虽配有庞大的低温设备，却无法实际使用。
还存在另一种反应，可使用固态炸药——锂氢化物（LiH）。但所需温度高达五亿摄氏度，是前者的五倍。在苏联，年轻的安德烈·萨哈罗夫想到将小型裂变弹置于一个椭球形空壳的焦点上，这种空壳呈细长鸡蛋形状，可作为X射线反射器。这一光学原理早已被全世界光学专家熟知：将辐射源置于椭球反射面的第一个焦点，就能将辐射集中到第二个焦点。因此，只需将锂氢化物的“糖块”状炸药端部置于该焦点即可。
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萨哈罗夫-泰勒-乌拉姆构型
在美国，两位年轻的犹太科学家——一位来自乌克兰的斯坦尼斯拉夫·乌拉姆：
斯坦尼斯拉夫·乌拉姆
另一位是匈牙利裔的爱德华·泰勒——几乎同时想到了这一构想，盎格鲁-撒克逊人称之为“技术上的绝妙创意”。
1958年的爱德华·泰勒，后来成为“疯狂博士”角色的原型
他亲切地称氢弹为“我的宝宝”（my baby）
（仅作记录：某些撰写此类武器诞生史的科学家，幽默感颇为奇特。例如，安托万·施韦勒1990年出版的书名为《在我炸弹旁》（Auprès de ma bombe），共120页）
安托万·施韦勒：《在我炸弹旁》……
美国人决定首先试验在1亿摄氏度下运行的氢弹，使用氘氚混合物。然而，出乎所有人意料的是，苏联人跳过了这一步，凭借安德烈·萨哈罗夫的计算，率先实现了“干式氢弹”——其装药为固态物质，即锂氢化物。这种炸弹可立即投入使用。这一“东方阵营”突然的飞跃，标志着一场毫无节制的军备竞赛正式开启。
此时，读者需牢记这一“神奇混合物”：锂-6 + 氢-1 → 两个氦-4原子 + ……没有中子。因此，这种“氢弹”是“无污染”的。可惜，若有一天地球人真的承受其后果，恐怕也来不及享受这一“清洁”优势。实际上，氢弹之所以“污染严重”，主要由于其裂变引爆装置，以及反射器所用的“贫铀”（铀-238）在中子照射下被活化，转化为钚-239，进而再次裂变。最终形成人类想象力所能制造的最恐怖武器——“FFF”弹（裂变-聚变-裂变），其放射性沉降物最为丰富。
当军方忙于研制核弹时，平民科学家则尝试在环形腔室（即“托卡马克”）中点燃氘氚混合物。托卡马克由俄罗斯人阿特西莫维奇发明（这些俄罗斯人真是想象力非凡……）。
如今，大多数读者都已了解这类装置的原理：高温气体混合物被“磁约束”，即被限制在环形线圈（或如今更精确地呈“D”字形）的中心区域。这一理念正是名为ITER的“工程师大教堂”的核心。
ITER装置
上图中，我们可以看到一个旋转的封闭腔室，其周围环绕着各种外围设备。这台机器将接替法国的……