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       1896 年，物理學(xué)家亨利·貝克勒爾偶然地把鈾鹽放在底片上，結(jié)果照片上呈現(xiàn)未知原因的霧狀現(xiàn)象，由此而發(fā)現(xiàn)天然放射性。為了進(jìn)一步深入研究，皮埃爾和瑪麗·居里分析了瀝青鈾礦，并從中分離出兩種強(qiáng)放射性元素釙和鐳。很快英國(guó)科學(xué)家盧瑟福證實(shí)了放射性現(xiàn)象與原子核不穩(wěn)定性有關(guān)。1934年，意大利科學(xué)家費(fèi)米用中子轟擊鈾，并報(bào)道說(shuō)產(chǎn)生了一些新物質(zhì)。

       1938年，德國(guó)科學(xué)家?jiàn)W托·哈恩發(fā)現(xiàn)了核裂變現(xiàn)象。當(dāng)中子撞擊鈾原子核時(shí)，一個(gè)鈾核吸收了一個(gè)中子可以分裂成兩個(gè)較輕的原子核，在這個(gè)過(guò)程中質(zhì)量發(fā)生虧損，因而放出很大的能量，并產(chǎn)生兩個(gè)或3個(gè)新的中子。這就是舉世聞名的核裂變反應(yīng)。在一定的條件下，新產(chǎn)生的中子會(huì)繼續(xù)引起更多的鈾原子核裂變，這樣“一代代”傳下去，像鏈條一樣環(huán)環(huán)相扣，科學(xué)家將其命名為鏈?zhǔn)搅炎兎磻?yīng)。這一定的條件包括：第一，鈾要達(dá)到一定的質(zhì)量，即臨界質(zhì)量；第二，中子的能量要適當(dāng)，一般是能量為0．025電子伏的“熱中子”。

       鏈?zhǔn)搅炎兎磻?yīng)釋放的核能叫做核裂變能。如果加以人為的控制，在鈾的周?chē)乓恍?qiáng)烈吸收中子的“中子毒物”(主要是硼和鎘)，使一部分中子還沒(méi)有被鈾核吸收引起裂變時(shí)，就先被“中子毒物”吸收，這樣就可以使核能緩慢地釋放出來(lái)。實(shí)現(xiàn)這種過(guò)程的設(shè)備叫做核反應(yīng)堆。

       由于戰(zhàn)爭(zhēng)的爆發(fā)，核研究被提上了議事日程。在北美，費(fèi)米找了一個(gè)芝加哥大學(xué)廢棄的露天運(yùn)動(dòng)場(chǎng)，用石墨塊和鈾棒組成的材料建立了一個(gè)反應(yīng)堆，它于1942年 12月2日達(dá)到臨界，費(fèi)米成功地演示了鏈?zhǔn)椒磻?yīng)可以持續(xù)數(shù)分鐘。此后，美國(guó)運(yùn)用鏈?zhǔn)椒磻?yīng)原理，設(shè)計(jì)并制造了幾座大型反應(yīng)堆。