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最大的“油库”
号称“世界油库”的中东波斯湾地区，确实名不虚传，无论是沿岸沙漠底下还是波斯湾海底，大大小小的油田星罗棋布，象“浸泡在油海中”一样。从阿曼到伊朗，在波斯湾周围8个国家里，到处是一派石油工业的繁荣景象：林立的井架，纵横交错的油管，一座座闪着银光的大油罐，繁忙的油港，穿梭不绝航行于波斯湾中的超级油轮……。以下几项统计数字，可以说明这个“世界油库”究竟有多大。1982年初探明储量达497亿吨，约占世界总储量的54%，其中沙特阿拉伯一国就独占世界总储量的四分之一；世界上21个探明储量在6.8亿吨以上的特大油田中，波斯湾地区独占14个，其中科威特的布尔甘油、沙特阿拉伯的加瓦尔油田和萨法尼亚油田（世界最大的海底油田）名列前三位。1979年石油产量10.7亿吨，这是波斯湾地区历史上产量最高的一年，约占世界总产量的34%；此后由于两伊战争和世界石油消费量减少等原因，产景有所下降，1981年为7.9亿吨。但仍占世界总产量的28%。所产石油的90%以上供出口，大约提供了世界石油总贸易量的一半以上。日本、西欧进口石油的70%，美国进口石油的25%，都来源于波斯湾地区。可以说，在日本、西欧和美国的工业机体中，几乎每个细胞都渗透着波斯湾的石油分子。
波斯湾的大门——霍尔木兹海峡，东西长约150公里，南北最狭处仅48.3公里，“油库”的石油极大部分用油船装载经此出口，因而成为世界上最大的“油路”。目前每天经海峡输出石油160～190万吨，最多时达400万吨。人们用“油库”的“总阀门”、世界石油供应的“生死攸关的颈静脉”等字眼，来形容这条海峡的重要战略地位。
最深的钻井
从古至今，人们在地面上钻了无数孔井，大部分是为了寻找资源——开矿、找水、探石油，也有的是为了收集地质资料，了解地壳构造的秘密。
迄今为止，世界上最深的钻井是苏联地质学家于1979年7月开始在苏联北部境内的科拉半岛钻挖的一口地质勘探井，深度为12公里，比最深的海沟马里亚纳海沟（11034米）还要深。在此之前，苏联曾于1976年5月开始在阿塞拜疆开始探井，原计划钻深16公里，后因故中止。
1986年，联邦德国计划在黑森或巴伐利亚东北的上巴拉丁涅地区钻挖一口14公里深的地质探井。钻挖工程计划于1988年开始，1995年完成，估计费用为4.5亿马克。完成之后，它将是世界上最深、花费最多的钻井。
世界上最深的工业钻井则数美国俄克拉何马州贝莎罗杰1号油田的32#天然气井。该井由罗夫兰兄弟钻探公司于1974年4月3日钻成，井深9.583公里，费时503天。
第一个太阳能源理论
太阳上巨大的能量从何而来？
随着1932年中子的发现，物理学家贝特提出了第一个科学的太阳及一般恒星能量生成的理论：氢是太阳的燃料，太阳上所进行的反应不是一般的化学反应，而是在高温下面进行的热核反应。
太阳中心的温度高达1500万度。在这么高的温度下，原子几乎失去全部的核外电子，氢原子亦是如此，赤裸裸地只剩下原子核——质子。这些粒子在1500万度的高温下作高速运动，具有足够的能量，有资格去轰击其他的原子核，发生热核反应。经过实验和计算，贝特认为，目前太阳能量主要由4个氢核（质子）聚变成一个氦核的热核反应所产生。4个氢核聚变为1个氦核后，质量亏损了0.0276原子质量单位。亏损的质量转化为能量。据计算，1克氢聚变成氦，质量亏损0.0069克，相应放出的能量为6270亿焦耳。太阳上面氢的含量极为丰富，相应产生的能量自然是十分巨大。应当指出，太阳在放出能量的同时，氢核质量的亏损是极微小的。即使按目前太阳的辐射功率计算，100亿年之后，它的质量仅损失0.06%，实在微乎其微！因此，一切后顾之忧是多余的。
贝特的这一理论，给研究天体物理、化学性质、天体演化以极大的推动。他因此而获得了诺贝尔物理学奖金。
最大的发电风车
千百年来，除了人和畜的肌肉力量，风就是最主要的自然机械能量来源。但蒸汽机出现后，由于它不受天气的影响，被广泛地使用，而取之不尽，用之不竭的风力的价值却被人们淡忘了。
在过去，由于普通能源的价格始终保持在一个较低水平，风力设备的使用在经济上并不合算。现在，情况有了变化，火力和原子能电站的费用日益昂贵，而且它们引起的环境污染也成了新的问题，于是人们又想到了利用风力来发电。原联邦德国发展和科技部拨款1亿马克兴建了一座叫做格罗维安的大型试验发电风车。
原联邦德国的三个电业公司于1977年在于利希的原子核研究中心领导下组建了上个建造公司，开始进行大量的测量工作，最后确定在德国著名的风谷——石勒苏益格—荷尔斯泰因州的布隆坡特尔，建造一个世界上最大的发电风车。整个风车高达150米（美国的“摩德2号”风力电站高只有105米）。风车的每个桨叶长40米，重18吨，用玻璃钢制成。仅制造两片桨叶就花了两年多时间。风车塔身全部是钢管结构，直径3.5米，靠3根星形排列的钢绳来固定，里面安装了电梯、扶梯和电缆，总重达310吨。塔顶的机房可以以每秒0.5米的速度转动，从而可以根据风向调节风车的迎风面。在风速6.3米/秒时，风车开始运转；风速达12米/秒时，可发出3000千瓦的电，即达到设计的发电能力；风速达到24米/秒时，为了保障安全，发电机即停止运行（尽管它实际上可承受60米/秒的飓风）。为了尽可能保证正常不变的发电量，发电机可平衡15%的风速变化。这个电站可供250户独家住宅用电（包括取暖），——其发电量相当于350升燃油的能量。
当前，风力发电站虽然由于设备的昂贵而未能普及，但是由于它对环境无污染，已被实际运用于南极科学考察站的供电。
电力之最
目前。世界上最大的火力发电厂是日本鹿岛电厂，该厂总功率是420万千瓦，有4台60万千瓦的发电机和两台100万千瓦的发电机。
世界上最大的汽轮发电机是美国加文电厂的发电机，功率为138万千瓦，1973年投产。
世界上最大的核动力发电机功率为117.8万千瓦，1976年由美国建造。
世界上最大的超导汽轮发电机功率为2万千瓦，由美国制造，1978年投产。
世界上最大的地热发电机功率为13.5万千瓦，在美国盖伊塞电厂。
世界上最大的风力发电站为2000千瓦，1979年7月上旬在美国北卡罗来纳州建成。这座风力发电站建于1300余米的高山顶上，涡轮、发电机、变速系统均装在42.7米高的塔上，还装有一套自动控制系统，以监测风向和调整涡轮使其与风向一致。
目前世界电网最高的输电压为765千伏，1978年美国建成投产，输电线总长达3000多公里。
世界上最大的水轮机在美国大古里水电站，单机容量为70万千瓦，转轮直径为9.9米，其中第一台已于1978年2月投入运行。
最大的海洋油污染事故
据估计，全世界每年因航运作业及船舶失事而泻入海洋的石油约为100～150万吨，其中油轮事故溢油就有50多万吨。
1978年3月，“阿莫戈·卡迪兹”号超级油轮，满载着优质的伊朗——沙特阿拉伯的原油，从波斯湾向荷兰的鹿特丹驶去，不幸在法国西北部的布雷斯特海区触礁失事，所载22万吨原油几乎全部倾泻入海，成为目前为止世界上最大的一次油污染事故。
乳化的原油，浮现在水表面呈显出一层棕黑色覆盖物，它在海滨岩石上好似巧克力一样，海岸充满着一片有毒的物质。采集牡蛎的人们要几年失去业务，沿海渔业至少在这一年内受到毁灭，预约在旅游季节游览的人数除名了大约百分之四十。更大的灾难是生态系统受到破坏。浮游生物、海藻、蠕虫、蟹类、软体动物等都死去，以这些生物为食的鱼类和鸟类也受到了严重的影响。例如，生活在海岸的鸬鹚、海鸥、海雀和鲣鸟，估计死去了15000～20000只。由于这次油污染事故，法国莫尔莱海湾有9000吨牡蛎死去，政府宣布这些污染的牡蛎不宜出售作为食用。油轮失事后的头几天，由于强烈的西风和西北风的驱赶，造成厚厚的溢油沿布列塔尼海岸向东进入英吉利海峡，使大约4300多平方公里面积的水面，蒙盖上一片滑溜溜的棕黑色油层。
更为严重的是，原油遗留的残毒在海滩底部可留存好几年，如1967年“托雷·坝永”号油轮遇难泻海的油毒，科学家在1978年春检查海湾底部泥土时，发现还残存着。这种油毒的残存，可阻止生物再度开拓移入。所以，在原油污染区要恢复生态系统平衡，大约需要好几年的时间。
“阿莫戈·卡迪兹”油轮失事后，法国政府一面出租平路机刮去沼地上层含油的泥土，另一面在深水区使用白垩和溢油分散剂处理溢油。据美国商业技术部估计，大约有7万吨溢油已被清除到岸上了。
揭开核时代的序幕
1836年，英国科学家法拉第在研究稀薄气体的放电时，发现了一种绚丽的辉光。
后来，物理学家们重做试验也发现了辉光现象，因为它从阴极射出，就称其为“阴极射线”。
1895年，德国物理学家威廉·康拉德·伦琴对阴极射线产生了极大的兴趣，并开展了一系列的研究工作。
一天，伦琴继续在做他的实验。当他把荧光板靠近玻璃管的铝窗时，认为玻璃管内的亮光会影响对荧光板的观察。他就找了一张包照相底片的黑纸，将玻璃管包住，使玻璃内的亮光透不出来。
伦琴操作时发现，当把荧光板靠近玻璃管的铝窗时，荧光板上就发出微弱的亮光；当距离稍远时，荧光板上就不发光。
继而，伦琴换上没有铝窗的玻璃管。按平常的程序，他将玻璃管包好，打开开关，伸手拿起桌面上的荧光板。这时，他发现了一个大为惊讶的现象：荧光板的边缘上发现了局部手骨的影子。
伦琴额上冷汗顿出，一时弄不清自己是在做实验，还是出现了幻觉。
伦琴毕竟是科学家，绝不会放过这稍纵即逝的奇特发现。于是，他索性将手放在荧光板后面，结果，荧光板上出现了完整的手骨影子。
这是事实，但过去并没有见过这样的报道。
第二天，伦琴集中精力重新思考这一新的发现。通过缜密地分析后，伦琴认为：它肯定不是阴极射线，因为它能穿透玻璃、遮光的黑纸和人的手掌，其能量是很大的，而阴极射线不可能穿透玻璃，这或许是一种人们未知的射线。
于是，他为了弄清射线的性质，又做了一系列的试验：
用一块木片放在玻璃管和荧光板之间，荧光板发光。
用块铁板放在玻璃管和荧光板之间，荧光板上只剩下微弱的一点亮光；
用一块铅板放在玻璃管和荧火板之间，荧光板无光；
……
通过试验发现，这种未知的射线能使包在黑纸中的照相底片感光。
伦琴对这一神奇的现象了解得越来越多，但对它产生的原因、性质却知道的很少。这使他预感到这是一个神奇的未知领域，于是，他将这种射线命名为“X射线”。X在数学里时常代表未知数，X光也有未知之光的意思。
1985年12月28日，伦琴在符茨堡大学医学物理学会宣读了《论一种新的射线》的报告，并展示了他夫人的手骨照片。
1896年1月，伦琴关于X射线的第一部专著出版了。
1901年，伦琴荣获诺贝尔物理学奖。
1905年召开的第一次国际放射学会上，正式命名X光为伦琴射线。
伦琴射线是在真空中的波长为10—6～10—10厘米的电磁波。它是高速电子受到激发后产生的。
科学发现是伟大的，它为人类文明的进步开辟了道路；但科学家的伟大人格更是科学与社会取得突飞猛进的无比巨大的精神力量。正因为大家看到了X射线的潜在价值，当时，一些商人提出以巨款购买专利，被伦琴断然拒绝。他认为，X射线是天然存在的，只是偶然被自己发现了，怎么能作为私产出卖呢？不久，他就公布了自己的全部研究成果，并参与指导医生进行X射线的医用研究。
X射线的发现，为电子论的创立提供了有力的实验证据，这是科学上的一次大革命。这一发现不仅为现代实验物理学和理论物理学开辟了新的研究途径，而且为普通实用医学和特殊的外科手术提供了价值极高的可靠工具，比如电磁波的提出和X光透视机的使用等等，都要归功于X射线的发现。
时至今日，X射线作为一门学科，已经相当古老了，但它并没有退出科学研究的历史舞台。例如，在研究天体演化问题时，X射线分析方法仍旧是天体物理学家手中的一个相当有力的工具。
值得一提的是，美国特夫茨大学教授A.M·马克与英国电子工程师C·N·杭斯菲尔德合作，创造了一种崭新的医疗上的诊断技术——“X射线层析图像技术”，这就是我们今天所熟悉的“CT”。他们二人也因此而分享了1979年诺贝尔生理学和医学奖。
在科学史上，一个重要自然现象的发现，往往会在一个乃至几个科学技术领域中产生一系列连锁反应。因此，它所产生的社会效益将是不可估量的。伦琴的科学发现，为诺贝尔物理学奖金获得者树立了光辉的榜样，并对他们产生了非常深远的影响。
1901年，伦琴荣获首届诺贝尔物理奖。为了纪念这位伟大的科学家，1928年在瑞典斯德哥尔摩召开的国际辐射单位与测量委员会第二次会议上，把射线的计量单位命名为“伦琴”，简称为“伦”。
X射线的发现对科学研究和社会生活都产生了重大影响。由于当时没有人能够解释它的发射机制，因此使它蒙上了一层神秘的色彩。这种神秘的射线不能用肉眼直接观察到，所以一些好奇的理论和实验物理学家提出：这种射线在其他的一些发光场合下，如在磷光过程中是否存在，还是仅仅因为没有测量到而已？
寻找新的X射线的活动又导致了法国物理学家亨利·贝克勒尔对放射性的重要发现，这种性质完全不同于X射线，它是人类第一次接受到的来自原子核深处的信息。
电子的发现
X射线的发现，使人们对X射线和放射性的研究轰轰烈烈，形成了强大的冲击波，使人们振聋发聩，令科学家欢欣鼓舞。
在距发现物质放射性不到一年的时间内，又一项伟大的发现震撼了整个科学界。这就是英国物理学家约瑟夫·约翰·汤姆逊于1897年发现的电子。
当时，人们围绕着“阴极射线究竟是什么”这个问题，展开旷日持久的论争。
物理学家们的认识也逐渐分成了两大派：一派以德国物理学家赫兹为代表，认为阴极射线是一种类似的电磁波；一派以英国物理学家克鲁斯克为代表，认为阴极射线是一种带负电的粒子流。
汤姆逊接任第三任卡文迪许实验室主任之后，带领许多年轻的物理学家，对阴极射线进行了多年的研究。
汤姆逊十分赞同克鲁克斯的观点，他认为阴极射线是一种动能极大的微粒子。但是，要进一步弄清阴极射线的本质，就必须称量出阴极射线中一个带负电粒子的重量。
通过大量的试验，收获颇丰。汤姆逊不仅使阴极和射线在磁场中发生了偏转，而且还使它在电场中发生了偏转；他利用电场和磁场来测量这种带电粒子流的偏转程度，从中计算出带电粒子的重量；他还观察到，无论改变放电管中气体的成分，还是改变阴极材料，阴极射线的物理性质都不改变，这说明来源于各种不同物质的阴极射线粒子，都是一样的。
1892年2月，汤姆逊经过一番开创性的研究，得出了人们盼望已久的“称量”结果：阴极射线粒子的速度为10万千米/秒；它的质量只有氢原子质量的1/1840；它带的电荷量与法拉第电解定律计算出的数值基本相同。
于是，汤姆逊采用了1874年英国物理学家斯通尼提出的名词——“电子”，把阴极射线的带负电的粒子命名为“电子”。
从此，电子作为电的不连续性结构的最小粒子而被科学界承认了。
汤姆逊的研究工作，在1897年4月底第一次公开报告，可能因材料和观点过于先进，没有被人们所接受。
后来，便引起了极大的反响和震动，如同石破天惊。
继而，物理学家们通过大量的试验，又测量出在光电效应和放射性蜕变中获得的带负电粒子的电荷和质量，在不同的情况下，却得出了相同的数值。
这些大量的事实足以证明，自然界存在比原子更小的粒子。
现在人们已经清楚：电子是世界上最轻的运动粒子之一。大约1024个电子合起来，其重量也不足1克的千分之一。然而，无数个电子汇集成的电流，却能以接近光速的速度运动，成为新时代的动力源，为生产自动化开辟了道路。
铀射线的发现
自从伦琴发现X射线之后，这“X”便吸引了不少物理学家去探索、揭秘。
法国物理学家贝克勒耳就是一位对“X”十分着迷的人。
为了揭示“X”的秘密，检验荧光物质是不是也能发射X射线，就找来了许多荧光物质做实验。
贝克勒耳把照相底片小心地包在可见光不能透过的黑纸里，同时又在外面放上了荧光物质铀盐，然后摆在强烈的阳光下照射。
几小时之后，将底片冲出来一看，居然在底片上发现了一块和铀盐形状相同的黑斑。
几经重复实验，结果都相同。
对此，他初步得出结论：铀盐被太阳光照射之后，会发射X射线，X射线使照相底片感光了！
第二天，他又重新做起实验来。
等他一切准备好后，到室外一看满天阴云，不得不扫兴地把包好了的底片和铀盐一起放进了抽屉里。
过去了几天后，他又要做新的实验，只好把那底片取出来。“底片有没有变化呢？”他冲出底片一看，大为吃惊：没有阳光照射，铀盐也没有发出荧光，在不见“天日”的抽屉里，照相底片居然感光了！
贝克勒耳心里觉得非常奇怪：看来不需要阳光，那铀盐也可以发出射线，这种射线能穿透黑纸使照相底片感光。或许这是一种新射线。
贝克勒耳决定再做几次实验，来揭开抽屉里的秘密。
对此，贝克勒耳精心设计了一系列的实验，对铀盐晶体采取了不同的“侍候”方式：加热；冷却；研成粉末；在酸里“洗澡”。结果发现，只要有铀元素存在，就有神奇的贯穿辐射！
于是，贝克勒耳宣布，铀盐会自发地放射出射线，这是一种新的、由原子自身产生的射线。他并把这种天然放射线称为“铀射线”。
就这样，贝克勒耳在人类科技史上第一个发现了一种天然放射性物质——铀，最早观察到铀原子自发蜕变的放射性现象。
放射性来源之谜
贝克勒耳的重大发现，很快引起了比埃尔·居里和他的夫人玛丽·居里的兴趣。
居里夫人反复思考：造成这种奇迹的原理是什么呢？他决心解开这个未知之谜。
迷恋是事业成功的动力。居里夫人如同着了迷似的，整天把自己关在实验室里拼命地工作。
经过一段时间，居里夫人得出这样的结论：铀的辐射同含铀化合物的化学组成没有关系，也不是由光照或温度等外界条件决定的。她认为，这种辐射是原子的特性，并建议将这种辐射现象叫做“放射性”。
接着，居里夫人检验了当时已知的各种元素，她发现除铀之外，含有钍的化合物也可以释放贝克勒耳射线，因此，她把铀和钍叫做“放射性元素”。
再接再励，居里夫人通过进一步测试，发现沥青铀矿石的放射性非常强。
“这是偶然的吗？”她在问自己。
结果，她重复上百次实验，都得出了同样的结果。
于是，居里夫人高瞻远瞩作出了一个大胆的猜想：沥青铀矿中含有放射性极强的元素！
继而，居里夫妇携手合作，首先从沥青铀矿中人手，把一切已知元素分离出来，然后再测量每种元素的放射性，经过逐一淘汰、范围逐渐缩小。终于在1898年7月，他们发现了一种新的放射性元素，居里夫人给它起了个名字：钋。钋的拉丁文名为Polonium，由拉丁文波兰国名Polonia一词的词头构成，用来纪念她的祖国波兰。
之后，他们又废寝忘食地捕获另一种新元素。
1898年12月26日，他们再次宣布发现了新元素一镭。
然而，这要拿出实物来作为证据，凭口白说，不足为信。
不过，要从沥青铀矿中提取铀这等于是大海里捞针。
要知道，沥青铀矿中铀的含量极少，大约只有矿石总量的百万分之一。这样的含量，要从中提取铀的困难是可想而知的。
百折不挠是科学家们的可贵品质。居里夫妇对此投入了极大的精力，从1898年一直工作到1902年，经过几万次的提炼，处理30多吨矿石残渣，终于得到了0.1克的镭盐，并测出了它的相对原子质量是225。
镭，宣告诞生了！
镭的奇迹般的发现，揭开了原子核物理的第一页。
铀X的奥秘
人工蜕变和人工放射性的发现都是物理学界的重大事件，核反应产生的众多新化学元素为化学的发展，特别是微量元素和放射性化学元素的辨认和分离提供了动力，给化学家们提供了施展才能的天地。德国化学家哈恩就是其中重要的一位科学家。
哈恩早在大学读书时，就对刚刚由居里夫人发展起来的放射化学很感兴趣。他在为化学家拉姆赛当助手时曾成功地分离出钋的一种同位素。1905年，哈恩又在卢瑟福的指导下工作过。在返回德国的几年后，他在柏林的凯撒·威廉研究院内建立了自己的化学研究所，并与女物理学家迈特纳建立了很好的合作关系。他们将最新的物理思想和最新的化学方法融合在一起，长期从事核反应后所产生元素的辨认、分离和理论分析工作。
费米的研究小组在研究被中子轰击过的铀的成分时，曾怀疑有比铀更重的元素一超铀元素在核反应中产生。不久，约里奥·居里小组怀疑在核反应产物中存在着轻元素。迈特纳和哈恩立即着手研究这个复杂的问题。哈恩集中精力用化学的方法去分析经过中子轰击过的铀材料的成分，从最初的实验结果中，他也怀疑有超铀元素存在。
正当他们的工作日益紧张时，迈特纳的人身安全受到了威胁。她是持奥地利护照的犹太人，当纳粹德国占领奥地利后，她失去了国籍，成为纳粹迫害的对象。在朋友的帮助下，她离开了曾工作过30年的柏林实验室，经荷兰到瑞典斯德哥尔摩的诺贝尔物理研究所继续从事研究工作。
迈特纳离开后，哈恩和他的助手史特拉斯曼继续在柏林的实验室分析被中子照射过的铀材料，并不断将结果通报给迈特纳。哈恩首先发现在产物中有像镭一样的元素，约里奥在此之前也宣称得到了同样的结果。根据传统的理论，这种现象无法得到解释。这一切都发生在1938年圣诞节的前夕，哈恩感到重要的是尽快发表自己的工作报告。他采取了不一般的措施，打电话给他的朋友，斯普林格出版社的经理保罗·罗兹保德博土，请求他在最近一期的《自然科学》杂志上留下一栏，以便发表一个非常紧急的消息。罗兹保德同意了。于是，这篇注明1938年12月22日的文章，就从哈恩的办公桌上送到邮局去了。哈恩后来在回忆这段往事时说：“当文章送往邮局之后，我又感到这一事件是不可能的，以至于想把文章从邮箱里拿出来。”
1938年的圣诞节，对于迈特纳来说是极不寻常的。过去，她总是喜欢把她的外甥弗里施接到柏林，与她一起欢度圣诞节，并讨论物理问题。如今，在研究工作最重要的时刻，她却被迫离开实验室。弗里施在她的影响下，也成为一名出色的物理学家。他从1934年就流亡国外，在哥本哈根的玻尔研究所工作。为了保持过去的传统，迈特纳邀请弗里施到瑞典的一个小镇孔古尔过节。就在这时，她收到了哈恩寄给她的内容最为丰富而又令人费解的“圣诞卡”。哈恩肯定地告诉她，他在被中子照射过的铀材料中发现了钡的同位素。他希望迈特纳能做一些计算，从物理上找出这一现象的原因，并发表它。
哈恩的这个发现如果不是实验上的错误，那么就意味着铀元素可能分裂成两块了，因为钡的原子量只有铀的一半左右。迈特纳相信哈恩的结果是不会错的，而当时物理学家们认为原子核是不可能获得足够的能量而分裂成两块的。读罢哈恩寄来的“圣诞卡”，迈特纳和弗里施在瑞典一片寒冷的雪地里进行了很长时间的讨论和计算，终于在理论上对这一现象作出了圆满的解释。
弗里施当时在玻尔研究所工作，迈特纳也与玻尔研究所有相当紧密的联系，两个人都很熟悉玻尔和他的同事们在核物理方面的工作。他们想到了由伽莫夫提出的并在玻尔研究所发展起来的原子核的液滴模型。如果原子核真像液滴那样，那么它就有可能缓慢地变成一个椭球，然后分成两块。由于原子核中酌质子是带电的，如果带电的粒子多到一定的程度，巨大的电磁斥力就有可能使原子核自发地或在外界不强的影响下分裂成两块。迈特纳和弗里施通过简单计算，发现铀核中的质子数正好能够产生这种现象。
他们在计算中又发现了一个更重要的问题：原子核分裂成两块后，它们将由于巨大的电磁斥力而相互高速飞离，而且带有2亿电子伏特的动能。迈特纳和弗里施认真地考虑了这个能量的来源。由于入射中子的能量是很小的，惟一可能的能量来源只能来自于原子核的内部。迈特纳对原子核质量的经验公式很熟悉，立即计算出反应后产物的总质量比反应前总质量少了相当于质子质量的1/5。按照爱因斯坦著名的质能公式：E=mc2（E为能量，m为质量，c为真空中的光速），2亿电子伏特正好相当于1/5个质子质量的等价能量。迈特纳和弗里施不但证明了原子核的分裂，更重要的是，他们创造性地应用和证明了爱因斯坦的质量能量公式，从而揭示出人类也可以将物质的部分质量直接转换为巨大的、并能被人类直接利用的能量，这是爱因斯坦当年所没有考虑到的。迈特纳与弗里施的工作，是将不同的物理学思想融合在一起，然后去解释新现象的典范。
当弗里施回到哥本哈根时，玻尔正准备上船去美国讲学。弗里施用几分钟的时间向玻尔报告了这一发现，玻尔拍了一下自己的前额，大声说：“太漂亮了，事情应该就是这样！我们怎么那么久没有发现这一点呢！”
玻尔是当时杰出的物理学大师，能够得到他的赞许，弗里施想必会心情激动，勇气倍增。于是，他立即在研究所里用电离室研究中子轰击铀时产生的碎片，发现了很强的碎片产生的信号，从而以物理实验证实了铀的分裂。他从一位在哥本哈根访问的美国生物学家那里借来了细菌分裂时的“裂变”一词，以描述原子核的分裂。通过在长途电话里与迈特纳讨论了几次后，弗里施将这一发现写成论文，寄给英国的《自然》杂志。1939年2月11日，论文正式在《自然》杂志上发表。
当这个消息传到美国华盛顿时，乔治·华盛顿大学与卡耐基研究院正联合召开一个物理学会会议。会议结束之前，几所美国大学的科学家们对铀原子核进行连续4昼夜的分裂实验，都得到了肯定的结果，并将其发表在2月15日的《物理评论》杂志。
当年卢瑟福用a粒子不仅打破了氮原子，而且也打破了许多人对世界的认识，这就不免又燃起了几百年来人们已经遗忘了的对世界末日的恐惧。新型的核反应能够放出惊人的巨大能量，这个现象引起科学界的巨大震惊。有的人欢欣鼓舞，认为这是开辟了世界能源的新领域；有的人则极为恐惧不安，害怕这一科研成果会被战争狂人用来屠杀人类，制造灾难性的武器。哈恩本人也感到不安，大声疾呼：“这是违背上帝的意志的。”但是，当时的这类发现与日常生活很少有关系。根据物理学家复杂的研究结果而形成了对世界“真实本质”的一些概念，按照一般人的想法，这完全是科学家们个人的事情，甚至连科学家们自己都没有指望能从他们的发现中得到什么实际结果。例如，卢瑟福就曾断言，人类在任何时候都将不能利用蕴藏在原子中的能量。这种错误的见解，卢瑟福直到死还固执地坚持着。
铀核裂变能够释放出巨大的能量，并且同时放出2～3个中子，这就表明原子核有可能发生裂变链式反应。1939年9月初，玻尔和他的合作者惠勒从理论上阐述了原子核裂变反应过程，并指出能引起这一反应的最适宜的核素就是铀—235，这就找到了人类打开原子弹奥秘的“金钥匙”。
从此，人类正式进入了核时代。
原子的发现
原子，是构成物质的一种微粒。
原子虽小，可不是实心的。
原子，无论是战舰钢制甲板上的铁原子，或者是金刚石的碳原子，大部分都是空空洞洞的空间。
原子非常小，是看不见的，一亿个原子排成一行也不到3厘米长。
有人打了这样一个比方，如果人和原子一般大小，一个大头针的针头上就能坐满美国全体人口，而且还剩有余地，还可坐上几百万人。
那么，原子内部是个什么样子？
在我们的脑海里可以形成这样一幅关于原子的图像，这看起来就有些像太阳系的图形一样。在太阳系中心，巨大的太阳高悬于空旷的空间。在太阳周围，像我们的地球、火星以及土星等行星沿着椭圆形轨道，一个在另一个内侧绕着太阳转动。
在一个原子的中心，悬挂在空旷空间中的是原子核。其他微小的电子围绕着原子核沿着椭圆形轨道转动。
那么，原子核有多大呢？
原子核非常小，甚至于我们很难想像它究竟有多么小。原子本身就很小，一滴水中就有6×1021个原子，如果我们有这样多个草莓，就足以能在整个地球上铺一层厚达23米的草莓果。
实际上，原子核只占原子空间的10—12那么点空间。
如果原子核的大小与一个草莓一样大，你把它放在一个大型足球场的中心，即摆放在中线上，原子外围“行星”，就会沿着轨道在观众们的头顶上，甚至在观众后面转动而过。
虽然原子核在原子中只占一万亿分之一的空间，可是它几乎具有原子的所有质量。
因此，就其大小来说，其重量就显得出奇的重。一枚草莓大的原子核其重量大约为7500万吨。如果把它摆在足球场中央，球场地面是承受不住的，它会一直往下沉压，朝地心沉下去。
原子核是由质子和中子构成。一个质子带一个单位的正电荷，中子不带电，中性。一个电子带一个单位的负电荷。正电荷、负电荷电性相反，数量相等。
这样，原子的“太阳”具有正电荷。外围的电子即“行星”则带负电荷。就整个原子来说，本身是没有电性的，因为原子核中的质子数正好和外围的电子数是一样的多，因而电荷平衡。
举个例子来说，钠原子核中有11个质子和12个中子，11个电子沿轨道绕原子核运转。
电子运行的速度使得它们总是不断地试图往外飞走，飞离原子核。用一根绳子拴住一重物并以高速转动它。你就会感觉到重物试图摆脱你处于圆心的手，而向外飞走。你不得不轻轻地拖住它才能使它沿着轨道运行。原子核质子电荷的吸引力使得电子保持轨道运行，正如太阳产生的吸力使地球不致脱离其运行轨道一样。
如果带同样电荷的两个物体会相互排斥的话，那么原子核中的那些质子为什么没有彼此向四面八方飞离开呢？这就涉及到一个较难的问题了，这正是产生原子能的原因。
神奇的中子
中子，是一种微小的粒子。但它在核反应中，却是原子枪弹。
如何用中子冲击原子核，这可是科学家们十分迷恋和探索的问题。
那么，如何用中子来冲击原子核呢？
科学家们用带正电的质子来射击它，质子经过带负电的电子时，就会被吸过去。当质子接近带正电荷的核子时，质子又会被推开。
当科学家们用电子射击它时，带正电荷的原子核肯定会把带负电的电子吸过去。然而，电子太轻了。它们不能造成足够的损伤。
当科学家们用中子射击原子核时，因中子很重，它不会被引偏其航向。
科学家们发现，当由中子冲击原子核时会发生以下三种情况中的一种情况：一是中子反弹回来；一是中子停留在原子核附近，暂时不会发生任何现象；或是中子可能使原子核分裂。
铀有三种同位素。现假设中子冲击其中一种的原子核。这种原子核具有92个质子和143个中子，名叫铀—235。这个新的中子使它成为铀—236。但是由于某些原因，铀—236是不稳定的。它会进裂为碎片，或许可使它碎裂。假如这次碎裂的最大一片是钡原子核，具有56个质子和88个中子；另一片是氪，有36个质子和54个中子。那么，就会产生两个额外的中子。这些额外的中子十分重要。碎裂时，有大量的能量放出，使所有碎片以惊人的速度射出。这被称为裂变。
换句话说，当中子子弹把原子核分裂为两块时，这种分裂叫裂变。这两小块以巨大能量分离，而变成新的更小的原子核。裂变过程中，射出两个新的中子子弹。
研究发现，许多物质都渴望得到中子。它们吸收中子就像吸墨纸吸收水分一般。这意味用来制造反应堆的所有物品都必须非常纯，以至于不浪费中子。不过，这也表明可以在反应堆内装设完全控制装置。
至今，对大多数反应堆来说，运动慢的中子比快的中子好些。
这怎么听起来又有点奇怪呢？
因为当没有铀—235，就必须减慢反应堆中中子的速度。
相反，如果反应堆里含有铀—238，它会捕获快的中子而不分裂。铀—235能够捕获的中子只能是慢的中子。
许多物质都能减慢中子。不过，我们必须挑选那种不会吸引中子的物质。
经过科学家们的择优推荐，碳是排在首位的最佳物质。
当初费米教授就选择了石墨形成的碳，并把它放在“芝加哥一号”反应堆的铀块之间。
那么，怎样会使中子减慢呢？
科学家们研究发现，另一种中子缓速剂是水。水很容易控制，而且，由于水能沸腾而有独特的作用。
当连锁反应失控，反应堆过热，水就会沸腾，中子速度加快而射不出中子，于是，连锁反应就会减弱下去。
麻烦在于，水分子是由氢原子和氧原子组成的。而普通的氢是“贪吃”中子的。
然而，重氢，即氢的第二个同位素则不会这样。因此，由这种同位素构成重水被用来当作减速剂。只是，重水稀有而昂贵，因此我们还在继续研究利用普通水的方法。
通常，用来减缓中子速度的物质称为减速剂。因此，在设计反应堆时，首先要做的第一件事就是选择减速剂。
我们通常所说的反应堆为水减速式或石墨减速式，就是这个道理，以此类推。
核走私案
20世纪90年代屡屡发现核走私问题。其实，早在1986年，欧洲就破获过一起核走私罪案。意大利法官卡罗巴拉姆在调查国际武器走私活动中，偶然获得了一份材料，按照这份材料提供的线索，他发现了一个牵连到30人的国际核武器走私案。而且这些走私犯的货源都是通过美国中央情报局的一些官员联系、购买的。
很快，有牵连的30名案犯分别被意大利警方逮捕。其中，主犯格罗库巴提尔是某导弹工业的一名工程师，领导着一个导弹制造中心，同时又是美国中央情报局派驻欧洲的一名间谍。
在确凿的证据和证人面前，格罗库巴提尔供认：“去年，亨利·阿尔桑多次找我，为某国购买3颗爆炸当量分别为2万吨TNT炸药的原子弹和浓缩铀。由于此交易事关重大，开始我不敢答应，但在巨额佣金诱惑下，我同意了。我委派助手范希祖·杰尤法尼利克充当卖方中间人，承办具体事务。亨利·阿尔桑很快同杰尤法尼利克策划了逃避海关检查、政府监视及运输方式等具体办法。”
但格罗库巴提尔所信赖的助手杰尤法尼利克出于人道主义，决心使这笔罪恶交易落空。他去某国的敌对国驻意大利的大使馆，透露了此项交易，要求他们从外交途径干预此事。该国大使馆经过精心安排，将“核武器走私案”中的重要证据转送给意大利法官卡罗巴拉姆。此案遂披露于众。
如果下一个小小的集团将2万吨TNT当量的3颗原子弹都可以走私，那么一个掌握了政权、又具备足够技术力量的国家，要瞒骗过国际舆论和条约的约束，偷偷摸摸地发展核武器就更不是什么奇怪的事了。
前述核走私案发生在苏联解体以前，似乎仅是偶发新闻。苏联解体以后，情况就更复杂了，各方面的消息表明，核走私已经不是偶然事件。
来自前苏联的黑市核材料通过罗马流往中东国家，包括伊拉克、利比亚、叙利亚和阿尔及利亚。意大利正成为核黑市的交易中心。调查这一事件的科莫检察官1991年底对意大利的核黑市展开了调查，得出的结论是，这个国家正迅速成为核走私的中转站，其后果将是“灾难性的”。调查时截获了一批由一名瑞士公民带到科莫来的钚材料，逮捕了7名核材料走私犯，随后又在苏黎世截获了29公斤铀。
1991年12月，一则消息报道，在德国南部的卡尔斯鲁厄，警察企图解开封存在保密度极高的地区的4.2公斤铀丢失之谜。目前尚不清楚，铀是被盗的、还是因封存和清点中的粗心大意而丢失的。
遗失的4.2公斤铀是天然铀的氧化物，被制成37根铀棒。1971年用于卡尔斯鲁厄德国核研究中心的实验反应堆中。1980年该反应堆被关闭以后，便被当作试验品送到后处理工厂。该工厂于1987年被关闭了，37根铀棒便被拆开了。
37根铀棒被封存在已关闭的工厂内，由国际安全机构来保护。欧洲原子能局每年进行两次例行检查，最后一次检查的时间是1991年6月。此后不久，工厂的官员作非例行检查时，发现铀棒丢失了。
从东欧方面来说，也有中转的地方。1993年2月，根据国际原子能机构发言人提供的材料，几个月内，德国也破获了100起涉及从前苏联偷运核物质和放射性物质的走私案。1991年发生的此类案件只有30起。他说，这些物质大多来源于俄罗斯、乌克兰、白俄罗斯和哈萨克斯坦，而波兰则是走私此类物质的最大中转站。但他说，根据国际原子能机构专家们进行的大量研究得出的结论，这些被缴获的物质无论从数量上还是质量上，都没有达到制造原子弹所需核物质的标准。这些走私者利用苏联解体后的混乱局势，经常偷窃某些专业单位的核物质和放射性物质的样品，但是他们往往不知道采取必要的防范措施，有些已造成严重后果。
波兰边防警察破获的一起核物质走私案是在1993年2月。一个波兰血统，的德国人和另一个波兰同伙试图将2.23公斤的铯—133带进德国。
1992年11月，保加利亚当局截获了140粒各装有0.2克钚兰239的胶囊。这些钚是制造核弹的材料，是在1年前丢失的。
1992年5月到6月间，奥地利警察共逮捕了14名涉嫌参与走私从东欧核反应堆偷出的铀和一些易燃物质的人。
根据国际原子能机构公布的材料，1992年2月共发生了5起走私核物质和放射性物质的案件，它们分别发生在匈牙利、瑞士、德国和意大利。
自从苏联解体后，这个核大国的几个拥有核设施的共和国，成了核走私的基地。“走私原子弹”已成为国际上一些冒险家和走私集团发财的捷径。在莫斯科的一条街上，有一家“切特克”公司。这家公司专门向各国提供和平利用核爆炸技术。公司还得到俄罗斯核动力工业部的特许，自由出入该部的核试验基地。原来，核动力工业部财政紧张，便提出与“切特克”公司联营，参加股份分红，这正好为该公司向国外出售核技术开了绿灯。在外界的高薪诱惑下，独联体大批核科学家外流到，中东阿拉伯国家从事核武器的研制工作。
核材料和核技术的大倒卖，引起各国的高度重视。许多西方国家担心，对抗了40多年的美苏两个超级大国之间没有爆发核战争，而中小国家却有可能在下一次战争中使用核武器了。近年，有关核走私的消息继续频传，特别是在德国与俄国，核黑市几乎屡禁不止；在美国与日本，核材料不翼而飞的事情也见诸报端。1997年10月英国国防部甚至公开承认：4年前从美国进口的核武器部件丢失，是否已落人恐怖分子手不得而知。
1994年5月10日，德国巴登地区的警察在商人车库里，发现了纯度高达99.7%的高浓缩钚—239，共和联合国国际原子能机构提出了关于降低处理与运输核燃料限额标准的建议。
为了防止将民用核燃料转为武器级核原料，20世纪60年代国际原子能机构规定了处理和运输核燃料的限额标准，其中钚—239为8公斤，铀—233为8公斤，含20%浓度的浓缩铀—235为—25公斤。超过这个限额的核燃料就可制成一枚核弹，被视为“危险的门槛”。现在建议将现行限额标准降低为1/8，即钚—239和铀—233各1公斤，浓缩铀—235为3公斤。这个建议得到美国政府的支持。
但是由恐怖集团来制造小型核弹是不可能的。核弹愈小、技术愈复杂，目前只有美、俄等大国能够制造以钚为原料的小型核弹。即使是制造以铀为原料的较简陋的核弹，也需要大量资金、精良的实验室设备和高级科技人才，因此建议受到一些专家的怀疑。此外，以钚为原料的核发电公司也坚决反对该建议，它们强调钚限额标准的降低将窒息核发电。
各国在担心核走私所带来危害的同时，纷纷加紧了对付核走私的联合行动。
1994年8月，德国总理科尔就致信俄总统叶利钦，希望在防止核走私问题上同德国等西方国家进行合作，设法防止俄罗斯的核材料丢失。随即，德国派出特使，同俄罗斯反间谍局长举行会议，双方签署文件，来制止核材料在世界各地进行非法倒卖。
日益增多的核走私案也引起了俄罗斯当局的高度重视。1994年9月16日，叶利钦发布命令，要求对贮存的核材料实行更加严格的控制，包括防止非法转运核材料。
苏联解体以后，西方曾经对它那大量的核弹头是否能够得到控制而忧虑重重。待独联体形势稳定后，美国同俄罗斯；乌克兰达成协议，将世界第三大核武库乌克兰拥有的近2000枚核弹头移送到俄罗斯销毁。
其后3年，独联体的核大国俄罗斯、乌克兰、塔吉克斯坦在处置核武器方面困难重重。首先是缺钱。仅要拆掉乌克兰境内的核弹，就要耗资35亿美元，而美国只允诺援助1/10，加上生产滑坡，能源受到俄罗斯遏制，乌克兰连维持基本的经济运作都困难，拆除核武器就更谈不上了。另一个困难是造成大批核技术人员失业。在前苏联，这批技术人员待遇丰厚，但随着一个个核基地的取消，英雄无用武之地，而且断了经济来源。面对如此困境，有人不惜“砸锅卖铁”，铤而走险，做起了核材料走私的生意。
出现这种走私式的核扩散一旦扩展到失控地区，后果不堪设想。
美国传媒的证据表明，俄罗斯的犯罪分子已把目投标向极有利润可图的核武器。他们在千方百计寻求核武器。
还有迹象表明，俄罗斯政府不能完全说明它所有核弹头及铀、钚的去向，其中许多弹头威力远远超过广岛原子弹。
1993年初，莫斯科《文学报》记者为摸清究竟是否有核黑市，经过乔装打扮，与中间人周旋几个月以后，他们终于见到了所谓的苏联SS—20核导弹的弹头，开价7万美元。核管制的松懈程度，可想而知。
美国能源部在一份关于俄罗斯黑手党的研究报告中国指出，“存在着潜在的核走私机构”。报告称，俄罗6克重。
紧接着，德国警方又于6月在巴伐里亚发现了0.8.克重的高浓缩铀。还于8月10日在慕尼黑机场一名旅客行李中发现了300克钚和大约1公斤锂；8月13日在不来梅发生了私下出售钚的案件；8月16日又在不来梅当场抓获一名核材料走私者，查获了2克钚和镅的混合物。一起又一起的核走私在德国被发现，证明德国已成了国际性核走私中心。
据德国有关方面的统计，德国记录在案的非法核走私，1992年158起，1993年241起，而1994年则高达267起。
然而，核走私并非只集中在德国；1994年9月以后，欧洲核走私又出现了新的情况。9月中旬，保加利亚警察在首都索非亚两个地下室里，查获了19箱走私核材料，并拘捕了6名走私犯。12月中旬，捷克警方在一辆汽车里查获了3公斤核材料。
无论是德国，还是欧洲原子能联盟的有关官员，都一致认为，所查获的核材料，无一例外地来自俄罗斯。对此，俄当局也供认不讳。据俄罗斯核安全监督机构统计，自1992年以来至1994年，俄罗斯共发生了200多起丢失和买卖放射性核材料事件。其中有的就发生在生产核武器的工厂，有的则发生在存放过期核武器的仓库里。
虽然人们未能查出核材料的真正买主，但是核材料走私基本上都控制在有组织的走私集团的手中。至于核材料将流向何方？西方猜测，有可能是伊拉克、爱尔兰、利比亚等国家。除此外，某些恐怖主义组织也将会使用高浓缩铀或钚。
如果是这样，世界将会面临以下两个方面的危险：犯罪分子有可能利用这些走私核材料制造出核武器，在世界上制造混乱；犯罪分子有可能利用这种不出声的武器来杀人，人们将无法再在平静中生活。因为钚—239是一种放射性很强的物质，活跃放射期可长达24110年。钚—239释放的伽马和阿尔法粒子，会破坏染色体和细胞，影响和改变人的遗传密码。人们通过呼吸器官吸人钚—239，钚—239由气管到肺，然后通过血液和淋巴系统扩散到全身。千分之几克的钚—239可使人数年内死亡，千分之几毫克的钚—239在潜伏20年后可使人得肺癌。也就是说，如果空气中或城市供水中只要混入1克钚—239，就足以使，100万人致癌。
现在制造核弹，在原料来源和技术条件上都大为改进。对于恐怖主义集团来说，利用钚或浓缩铀制造核弹各有难易。盗运钚比铀容易。钚的阿尔法射线穿透力较弱，无需用厚壁铅质容器密封包装，在避开机场金属探测器的条件下，携带较方便。用钚制造核弹的需要量也比浓缩铀少2/3，但在制造技术上要复杂得多。浓缩铀一般储藏在严防的军事设施中，并且其放射性强，盗运困难。制造一枚核弹需要量大，一般需20～30公斤，但制造方法要容易得多。据分析，恐怖集团可能要制造的就是这类较简陋的核弹。它的爆炸当量约为1000吨TNT炸药，重数吨，可用轻型卡车或大面包车运载到破坏目标附近。如果用它来炸纽约世界贸易中心大厦，可将其1座塔楼炸掉，它的冲击波和辐射线至少可杀死10万人。
1994年8月，美国一家在核研究方面享有盛名的私营研究机构——自然资源保护委员会，向美国政府斯与意大利黑手党头目已达成协议，他们的全球犯罪集团不仅要做毒品生意，而且将“制订计划，沿毒品交易的路线把核物资私运出俄罗斯。”
1994年莫斯科首脑会议前的预备会议上，俄罗斯情报官员向美国同行提供了转移核材料的3个未遂案件的情况。
其中最值得注意的案件是，俄罗斯安全部1993年4月在莫斯科以东600英里的伊热夫斯克截获60公斤浓缩铀。这足以制造3个广岛原子弹。两个月以后，官员们在白俄罗斯与波兰边境附近的布列斯特逮捕了20人，指控他们试图走私36公斤浓缩铀。这些人中，包括两名意大利人。
西方专家说，核材料由俄罗斯内务部的军警部队守卫。内务部财政拮据，装备不精，贪污成风。例如内务部的一名少将由于贪污和同犯罪集团的牵连而被逮捕。非军事部门拥有的核材料则是由贪污腐化更甚的地方警察守卫的。
德国传媒指出，几十年来，前苏联原子反应堆制造了用于原子弹和发电的钚。在冷战结束后，火箭被拆，陈旧的核设施比以往任何时候都更产重地威胁着俄罗斯和全世界。
关于核材料能让人发财的传说像野火般在这个无序的私有化高于宪法和法律的国家里蔓延，因为宪法和法律每天都受到行政和立法机关的破坏。这场类似淘金的热潮，使越来越多对自己的经济状况和所负责任之间的不相称感到不满的核工作人员，变成亡命之徒。
俄罗斯反间谍局局长告知新闻界，1993年反间谍局共挫败53起针对核设施的恐怖行动。司法部长1994年揭露，犯罪组织在准备生产核武器。虽然黑社会尚未掌握全部技术，但他们已收集了重要的配料。在对外平息这场风波的后面，政治恐惧也在增长，利用这种恐惧做交易的也多了。俄罗斯原子能部，作为一个庞大独立的权力机构，为尽快得到计划外的财政许诺而试图利用西方的恐慌和压力。
此时，俄罗斯总理紧急访问了伏尔加河畔巨大的核武器研究中心。这家中心早就在一项紧急呼吁中警告，由于缩减经费，安全体系有崩溃的危险。总理现在马上保证，在分配预算资金时绝不会忘记核经济的优先地位。
有关核材料的“不翼而飞”不仅仅发生在俄罗斯，在美国及日本等也已发现。
1994年专家们说美国钚产量有出入。
由于能源部不能拼凑出令人信服的钚的生产总量，使能源部长向公众公开美国核设施的运动陷入尴尬境地。另一部分专家曾指责联邦核电厂粗心大意，成为核材料盗窃分子和扩散者的主要目标。
当能源部长于1993年12月7日公布钚生产量数字时，自然资源保护委员会中的几位专家发现该数字与他们的计算结果相差1.5吨，足以制造数以百计的核武器。
现在的分歧集中在华盛顿州560平方英里布满黄沙和矮、灌丛的汉佛德核保护区中。该保护区中的9座核反应堆是美国主要的产钚工厂，在1944～1987年间，该厂为在日本长崎投下的原子弹及美国武库中数以千计的核弹头生产了燃料钚。
在保持了数十年的原子秘密之后，作为能源部推动开放性的一部分，部长于1993年12月透露说，汉佛德核工厂共生产了66吨钚，其中53吨为核弹级，13吨为反应堆级的。能源部长将包括此举在内的一些揭密标榜为“能源部历史上所公开的最大的揭密行动”。这次有关钚的透露引起了世界范围内武器专家的极大的兴趣，因为他们第一次得以推测美国核威力背后的确切实力。
但是，分析这一新信息的自然资源保护委员会的物理学家却发现了问题的严重性。他们的计算结果表明，汉佛德的核反应堆实际上生产了67.5吨的钚，比部长公布的数字多1.5吨。
他们还计算出核弹级的钚材料为59.2吨而不是53吨。他们指出，美国能源部将4.7吨的武器级的钚错误地归为反应堆级的燃料。
这种数字差异被说成是生产钚的企业中的行为。泰勒说：“这种事情是不可原谅的，令人心悸而危险，但却是真实存在的。”
1994年，日本位于东京东北100公里处的东海核加工厂的一个核动力反应堆里的70公斤钚“不翼而飞”。70公斤钚能造8～9枚核弹。西方新闻媒介对这么多不知去向的核材料怀疑转为他用。
原先的两个超级核大国之一的前苏联虽早已解体，世界新格局在形成过程中，其未定因素很多，热点突发难以预卜，即使重新组合，也未必一成不变。
核武器虽有部分裁减和销毁，但离全面禁止和彻底销毁相距甚远，或者与其说是销毁不如说是甩包袱，将失效核武器报废。但就质量而言，对人类的危害，可以毁灭一次与毁灭几十次，并没有本质上的差别。因此，爱好和平的人们千万不能掉以轻心。
美国《洛杉矶时报》有一篇文章说到以色列“把核弹头和核炸弹称为‘圣殿’武器，把其核战略当作‘参孙的选择’。参孙是《圣经》中的人物，这个大力士在被腓力斯人俘虏并挖去双眼之后，作出了与敌人同归于尽的选择。”我们有谁敢断言，在世界尚未建立起合理的政治经济结构之前，作这种选择的人不会有呢？
防患对策
核科学技术对当今世界的政治、经济有重大的影响，同时其中潜伏着危机。
随着核科技知识的普遍推广，核武库数量仍有惊人的贮存，一些新的社会问题也在产生。
那些可怕的武器如果发生偶然事故，如果被某个恐怖主义组织或黑社会成员觅得；核武器的技术如果被某个不负责任的国家所掌握，将会造成什么后果是难以想象的。
再譬如，由于错误的信号而在核国家之间导致核战争这类可怕的设想，不仅萦绕在军事战略家的脑际，而且被摄成惊心动魄的电影、电视在老百姓中间广为放映。事实上，那种可能给人类带来不幸的信号并非纯属虚构，而是在现实生活中确曾发生，不过尚未酿成灾难性的核战争而已。
俄罗斯《消息报》1997年7月就报道过在1995年世界上险些爆发核战争的事情。
挪威《卑尔根时报》说俄罗斯把1995年1月25日那次在挪威发射的“黑雁12”科研火箭一事看得太认真。
曾在美国中央情报局任职、现任美国国会安全顾问的普雷认为，这是“历史上最危险的核警报”，“当时世界离核战争仅有5分钟”。
普雷认为，形势甚至比1962年众所周知的古巴危机还危险。这次危机，从整个政坛的角度来看也更紧张，从纯技术的观点来看，我们在1995年1月25日险些遭遇战争。
普雷写的《战争的恐惧》一书中有一段话：“挪威火箭是向俄罗斯人严密监视的空域发射的”。
“俄罗斯人最担心来自挪威海区的突然进攻，这种进攻只能给他们15分钟时间寻找对策。于是他们把从安岛发射的科研火箭看做从这个海上的潜艇上发射的‘三叉戟—5’核导弹。”
普雷说，挪威曾向俄罗斯当局预告，说它将在1月15日到2月10日从安岛靶场发射一枚科研火箭。据普雷所知，俄罗斯外交部和国防部没有将这一情况向总参谋部和有关军种通报。所以对空中出现这样一枚巨大的气象火箭根本没有准备。这枚火箭长18.4米、重6吨，是一枚三级火箭。火箭是朝着北冰洋方向发射的，目的是研究北极光这一奇观。这是从安岛上发射的第607枚科研火箭。它戏剧性地飞行了23分钟。
美国国防研究所研究员马科夫比喻当时的形势：已扣住左轮手枪的扳机，只等开火的命令。
这位专家认为，俄罗斯总统同意进行核还击，已授权总参谋部根据有关导弹飞行的信息采取必要步骤。幸亏俄罗斯军人很快确信，火箭向北飞去，离开了俄罗斯边界，才没有采取危险的措施。
他说，但是，不清楚俄罗斯将军是在几分钟内自己决定进行反击，还是需要将最终决定再上报总统。
据挪威方面的资料，火箭从安岛发射几分钟后，三个俄罗斯预报站就报告了火箭伪飞行情况。预报站把警报信号发往莫斯科。
总参谋部发布了导弹进入准备状态和启动自动化系统的命令。该系统通过带有核密码的黑皮包使总参谋部、国防部和总统之间保持密切联系。
美国众议院一位议员说，俄罗斯人险些启动核按钮一二只差1分钟甚至30秒。如果作出这个决定，5分钟后导弹就会腾空而起。
俄罗斯军人险些采取行动有两点论据：
第一，他们的确可能把科研火箭当作“三叉戟—5”导弹，这是北约国家最危险的导弹核武器。
第二，俄罗斯认为这枚巨型导弹有可能携带预计在北极地区的水面和冰面上爆炸的核弹头，担心敌人用巨大的磁力使俄罗斯指挥中心的电子系统失灵。
这场灾难总算是避免了，但它留给了人们思考。人们又想起了过去的美国与前苏联建立的“减少核危险中心”，也许这确是一种防止核失误肇祸的措施。
再一种情况是事故隐患。
1957年5月22日的那架携带氢弹的美国B—36轰炸机打算在空军基地降落时遇到狂风，有名军官于是去拧紧固定氢弹的保险栓。他因怕跌倒而随手误抓住了投弹柄，氢弹因而立即脱落，把弹舱的门撞开而掉了下去。这颗”19吨重的爆炸当量为1000万吨TNT的氢弹落在克兰德空军基地以南8公里的空地上，炸弹中的普通炸药触地爆炸，炸出一个，4米深、直径8米的大坑，并炸死了一头牛。但由于没有安装某些必需的部件，所以这枚氢弹没有酿成核爆炸。这次事故在1981年为空军司令部首次证实。
1986年10月3日，前苏联一艘装有弹道导弹的核潜艇，因一个隔舱发生爆炸起火，于6日沉没到大西洋百慕大群岛东北约1000公里处海底。潜艇乘员除3人丧生外，其余被安全营救上来。据苏方宣布，潜艇上的反应堆已停止工作，不会爆炸，也不会对环境造成放射性污染。苏方未公布潜艇爆炸着火的原因，但西方专家认为，可能是由于“一个导弹马达着了火，点燃了导弹管内的燃料和可燃气体”，因而引起爆炸。
另有一起事故，1987年初，英国导弹部队的核武器运载车发生翻车，引起了一场虚惊。
因此人们提出，这类失误对人的安全带来威胁的问题。
1950～1980年美国对核武器事故（保密的不计在内）曾作过公开统计的就达，32次。
对于防止核武器事故或事故发生的善后处理中，技术对策或手段，应当说，还是相当成功的，我们可以举一个例子。
就说1966年1月17日早晨的那次事故。
这天在西班牙的帕洛马雷斯上空，美国的一架B—52轰炸机与一架KC—135加油机相撞，飞行员弃机跳伞，两架飞机却纷纷坠落。
B—52轰炸机上有4枚氢弹，也随之散落，美国军队赶到了现场，其中3枚氢弹在村庄的边上找到，而另一枚发现已掉人地中海海底。这枚氢弹相当于2000万吨TNT炸药，引起了一片恐慌，地中海沿岸各国，一致向美国政府提出抗议。
美国海军派出了深水潜艇“阿尔文”号和“阿鲁明诺特”号在茫茫大海中搜索现场。“阿尔文”号有一个球形舱是载人用的，它有三名舵手。两名舵手在舱内操纵下沉与搜索，一人在海面的母船上记录潜艇的信号，跟踪潜艇，并通过“水听器”向，舵手指示方向。在深水中，常规的无线电信号已不实用。
“阿尔文”号对每一厘米海底都进行了仔细地搜索，但深海海底一片漆黑。
有人告诉搜索人员，在飞机相撞之后，一位西班牙渔民看见了一顶大降落伞挂着一件东西坠人海中。在这个人的指点下，终于在3月13日这天，“阿尔文”号在海下沿着陡坡下滑，舵手看见了悬崖上挂着一件好像是雪球般的东西。
又过了两天，“阿尔文”号等待“阿鲁明诺特”号来会合，以便进一步证实这是不是所要找的氢弹。
等“阿尔文”号充足了电，将机械手臂装好，在海下拍摄了照片，才证明找到的确是氢弹。这颗氢弹落在那765米深的海底。
如何打捞呢？
“阿尔文”号的机械臂“拿”一只夹钳下潜，想把夹钳扣在氢弹的中部。但试来试去，总是夹不住。后来，一个“抓机”勉强同降落伞吊伞绳的顶端连上。有一根25厘米粗的尼龙绳把“抓机”同锚连在一起。企图就这样把降落伞连同氢弹一起吊出水面。气人的是，吊到离海面还有100米的时候，绳索断了，氢弹又掉人了海底。
“阿尔文”号在第30次下潜时，终于在离原来位置的下方不到100米处，发现氢弹躺在很陡的斜坡底部的一个裂缝里。
最后，只得请机器人“科沃”来帮忙了。“阿尔文”号把一个超声波发生器安在降落伞上，以便给“科沃”指示氢弹的位置。
“科沃”是专门用来回收鱼雷的水下机器人。它身长4米，身上装有又粗又长的4个大浮筒，浮筒上有推进器和控制器。它的前边装有一个探照灯和一台摄像机，还有一个机械手臂，它的中间是半圆球的钢爪，前端还装有一个小钢爪。“科沃”身上装有各种仪器，其中装备着一个超声波探测器。超声波在水中传播，若是遇到障碍物，声波就被反射回来。这种仪器接收反射波，经过分析，就可以知道前方的东西和距离。
“科沃”身上还有一台位置测定仪，它可以测出“科沃”下潜的深度以及所在位置；并随时向母船报告。海面上母船的指挥人员，发布指令，指挥“科沃”的行动。
“科沃”是一种遥控的水下机器人。
“科沃”下潜到海底，把一根缆绳系在降落伞上。虽然张开的降落伞死死地缠住了“科沃”，但是，它开始上浮，舰艇上的大吊车急忙把它推出了水面。这时的人们兴奋地看到，机器人手内抓住的正是落水的氢弹。
要杜绝事故发生，或在事故发生后作善后处理，只有通过技术对策来实施，主要是采取一套严密的保险系统等措施防止意外情况造成恶果。各国几十年的实践表明，这些技术对策是卓有成效的。
至于政治措施能否有效，这就很难说了。
因为裂变物质如铀—235和钚—239既可用于动力又可用于破坏，所以在任何民用核动力计划中都必须考虑采取某些防范措施，以避免战略物资的非法转移。
为此，人们从形成核武器的各个环节设想出各种各样的技术限制。但是几乎可以肯定的说，一个国家如果要决心制造核武器，它就可以制造出来。
当然，可以设想建立许多政治条款，例如条约、协定、中心机构和检查制度等。但是每种条款都有空子可钻或可能不被接受，最后必然得出这样的看法：防止核扩散的措施只能减少核扩散的可能性。
人们还讨论诸如黑社会组织、罪犯和精神病人等使用核材料的问题，这也是不可忽视的。
虽然在防止核扩散方面仍有不少困难，但人们广泛地认为应该进行顽强的努力来减少核爆炸的危险。
防止核材料的转移与防止贪污、盗窃和抢劫有许多类似之处。试首先考虑一个暗藏在核生产或科研单位里的不法分子，窃去少量裂变材料，例如浓缩铀或钚。因此坚持精确的记录是一项防卫措施。人们可以在选定的处理过程中（如燃烧过的燃料溶解器槽或贮存地点）验证核材料的平衡。对起始储存量加上输入量，减去输出量，所得结果与最后储存量之差就是核材料不明损失量；对任何有重要价值的核材料不明损失量都必须迅速进行调查。最理想的是，衡算计量系统应该一直跟踪所有核材料，但做得这样详细也许是不可能的。检查记录和报告的一致性，同对现存核材料的独立测量是相辅相成的。
限制接近核材料的人数和选择品质好、可信赖的人员是两项常用的措施。同样，还希望限制接近记录的人数。不难看出，伪造记录能掩盖钚的转移。如果有10千克的核材料与记录不符，则等于转移了一枚核武器。可以利用各种人员识别技术，例如照片徽章、口令、签字、指纹和声波纹。
采用下列措施可以防止盗窃者：常用装置的场地用充分的灯光照亮，使用保卫力量、夜盗报警器、电视监视和栅栏。已经考虑了延迟、停止或击退盗窃者的更多的特殊计划，这些计划包括散布某些降低盗窃者作案能力的气体或施放可以减小可见度的烟雾，和使用可以迷失方向的光或难以忍受的噪声。
通过探测特征辐射（大致类似于机场的金属探测）可以揭露出非法移动核材料；当然，射线发射体是容易发现的，而通过观测由瞬时中子辐照产生的缓发中子，可以探测到裂变材料的存在。
通常所说的核监督，是指确认铀—235和钚等核物质用于非军事目的的程序。它由国际原子能机构负责执行。核监督的主要对象，除美国、俄罗斯和法国等几个核大国以外，核电站占相当比重的国家也受到重点监督。如日本和德国所接受的核监督，便占到全世界核监督量的30%。
核监督的具体内容包括，对核设施运行期间必须每天24小时派员在场，详细核对核燃料的进料、用料，各核设施的库存等，最后将计量记录综合成报告，每月一次上报国际原子能机构。其重点是核对账面上的库存和实际库存。其间核监督人员可以从核设施中取样抽查，通过非破坏性的检测设备予以测试，以确认是否有“下落不明”的核材料。凡是核材料所经之处，检查员均可检查。对于一些生产低浓缩铀（含铀—235较少）的核电站，除了检查库存以外，还要严格调查是否多生产了1%以上的浓缩铀。
国际原子能机构的检查员均属国际公务员。
在战略核材料的运输中，用装甲车或卡车，沿路要有警卫护送；在遇到抢劫时使车辆自动失去工作能力等。
早在20世纪60年代，美国有几起核弹坠落事故都没有酿成核爆炸，说明那时对核武器安密码保险锁已经很有效。
据一项秘密报告说，美国在20世纪80年代初开始为其核武器实施重要的安全计划，其中包括采取措施杜绝由于事故或恐怖活动而引爆核弹。
美国国防部和能源部还开始探索储存和运输核武器的新方法，提高在国内外储存所和实验室的安全程度，并且不断地进行试验，看看别人是否能破译接触武器的密码。
美国核武器的这一情况是在国防部和能源部于1984年给总统的一项特别联合报告中详细阐述的。经过审查删节的这一被列为秘密级的报告的副本，后来由华盛顿的一名研究人且根据信息自由法公布出来。
后来这种报告成为一年一度送交总统的报告。下面的报告是其中的第一份，旨在着重说明国防部和能源部为确保核武器的生产、管理和部署的安全，正在采取十分重要的措施。报告说：“正在实施多种计划，以确保可靠性、安全性和控制状况都得到改善。”
一个科学研究机构的核武器专家说：“用于照料和维持核武器的金钱数额是令人震惊的”，“他们花在可靠和安全措施方面的钱很可能每年接近5亿美元。”
报告还提到，从能源部设在得克萨斯州的制造核武器的潘特克斯公司到加利福尼亚州和新墨西哥州的设计实验室，以及拉斯韦加斯郊外的内华达试验场，在1981年就开始大大加强有形的安全保卫措施。
在美国国内外的军用仓库也在采取类似的措施，其中包括安装新的“集成电子干扰侦查系统”。
报告说，自1980年以来制造的新弹头几乎全都用一种新型的不敏感的高爆炸药做引爆装置，这种不敏感的高爆炸药是能源部研制出来的。采用高爆炸药的新配方以后，在大多数情况下可以基本上消除由于意外甚或是故意引发核炸弹引爆装置爆炸的可能性。
报告说，甚至更有发展前途的是研制“嵌入式核部件技术”。“在使用嵌入式核部件的武器中，主件中的裂变物质同高爆炸药分开储存，只有在要使用核武器时才把它嵌进去。”
报告说，在使被敌人或恐怖分子搜取的核武器不能起作用的新方法方面也作了研究。
报告还详细阐述涉及运输核武器或钚的各种建议。
在地面上，已改进了通信和追踪系统以便连续不断地监测运送核材料的火车和卡车的所在位置，而且列车车厢也“用更接近于商业运输设备的颜色重新油漆过了。”
“随着安全保卫办法的改进，恐怖分子和潜在的战时敌国的能力也都会提高。因此，我们甚至现在就已开始为以后的年代设想一些更完善的储存和运输方案。”
上述防止核走私、核失误、核扩散的种种措施，无非是硬措施与软措施两种。如果技术上的硬措施尚能起一定作用的话、那么政治上的软措施、软约束能否奏效，很多人是有怀疑的。
鉴于某些掌握核武器的国家内部局势的变化，我们觉得，有效的中央政府，要有对核武器充分和全面的控制及保障措施。如果核武器一旦落到不负责任的人手里，其后果是不堪设想的。国际社会也应当有相应对策，要防止不测事件的发生，使之消除在萌芽状态。
美国为对付核恐怖威胁，早在20世纪70年代即已组织核专家近千人，成立了名为“核武器紧急探索小组”的极密组织。该组织除配合反恐怖特种作战部队行动外，还有征调三军特种部队之权，可在4个小时之内赶至美国任何地方处理核恐怖事件。
据华盛顿《内幕》杂志报道，核武器紧急探索小组隶属于统筹核武器制造与管理的能源部。1975年，福特总统时代创立此小组，直接原因是联邦调查局当时接到一个恐吓电话，称联邦调查局如不交出20万美元，则波士顿将被核弹夷为平地，联邦调查局于是紧急召集专家探讨安置核弹的可能地点。
探索小组探查程序通常是由技术小组先赶至现场，在疑有核弹之处进行放射性探测，确定地点后再由身着便装的拆除组前往现场作业。作业现场有特别热线直通白宫、国防部、国防情报局和中情局，而与紧急探索小组联合作业的特种部队则有“如发现核弹持有人，准予格杀勿论”之权。
其后20年间，紧急探索小组在大都市地区秘密出动侦察不下100次，除一次确属核事故之外，其余都是“情报有误”。
同时，美国研制了一种能有助于监测世界各国发展化学、生物和核武器情况的秘密传感监控系统。这种系统由若干尖端的微型传感器组成，可隐藏在树丛、树叶或墙面、地面的石块和脏土中，不易被人或探测器发现。
美国《防务新闻》周刊曾报道说，这种秘密传感系统研制成功后，将使美国有能力随时掌握世界各地化学、生物和核武器的发展动向，并采取各种必要的措施。
据研究人员说，这种秘密传感系统在绝大部分环境条件下都能提供准确无误的信息，但对一些隐蔽性极强的化学、生物和核武器发展地点的监控还没有绝对把握。
联合国负责起草全面禁止核试验条约委员会的某成员说，根据这项条约将在全球范围设立321个监督站。他说，不管在哪里进行核试验，都会被立即发现。他还说：“任何国家以身试法都将难以逃脱。”
如果这些技术措施真是有效的，那为什么1998年印度在48小时内连续进行5次核试验，美国人在事先竟然毫无知觉？
可见厂要真正做到有效的互相监督，而不是单向的监督，远不是人们想象的那么简单。美国人比印度人的技术手段远为强大的多。
中国政府一贯主张：核武器作为一种大规模毁灭性武器，中国历来是反对的。我们要的是全面禁止和彻底销毁核武器的根本措施，我们不主张、不鼓励、不搞核扩散。但是用只有软约束力的政治措施，要来防止核扩散，其成效恐怕有待检验。
就在美国人大谈“防止核扩散”之时，美国的一个研究报告则预测2010年世界将有20多个核国家。
报告还认为：“大国间发生战争的可能性很小，但是中小核武器拥有国间有可能发生有限核战争、核威胁、核武器事故等。”
不过，美国的另一位预测专家却认为，到2027年，核武器已经遭到禁止。
上述种种预测的准确率是拿不准的，此与“要防止核扩散”的呼声相映衬，充分说明了这个时代的矛盾现象。我们作为一个独立自主的大国，既要看到核武器有消亡的可能，又要认识到核武器作为一种历史现实存在的持久性；决不能因短暂的利益所制定的策略而忽视了战略上的考虑，更不能放弃技术储备和对高技术的跟踪。
