美国曼哈顿工程计划ppt课件.ppt

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1、美国曼哈顿工程计划,美国邮局设计的蘑菇云的邮票,蘑菇云的邮票,1994年11月，一枚由美国邮局设计的蘑菇云的邮票还没问世，便掀起日、美两国之间的一场风波。为了纪念第二次世界大战结束50周年，其中一枚画面正是美国在广岛投下的那枚原子弹爆炸的蘑菇云，文字说明是：“1945年8月，原子弹加速了战争的结束。”,日方立即向美方外交部提出抗议从而惊动白宫，克林顿总统亲自干预此事，觉得此时出这枚邮票不合时宜，立即更换为杜鲁门总统宣布第二次世界大战结束的头像。,杜鲁门总统头像,希特勒上台后犹太科学家流亡情况,爱因斯坦去了美国普林斯顿（1921年诺贝尔奖得主）。弗兰克去了美国芝加哥大学（1925年诺贝尔奖得主）

2、。马克斯玻恩去了英国的爱丁堡大学（ 1954年诺贝尔奖得主）。泡利去了苏黎世，后去美国普林斯顿（1945年诺贝尔奖得主）。迈特纳去了瑞典斯德哥尔摩诺贝尔评奖委员会。大约有40万受过高等教育的犹太人流亡国外。,德国知识分子选举阿道夫希特勒的集会,1933年11月 11日，莱比锡，德国知识分子选举阿道夫希特勒的集会。前排最右端为外科医生绍尔布拉什（F.Sauerbruch），从左数第4人为哲学家海德格尔（M.Heidegger）。艺术家品德尔（W.Pinder）和人类学家费舍尔（Eugefl Fischer）也参加了选举。,1921年爱因斯坦抵达纽约,爱因斯坦像一场自然界的灾难一样引起了人们广泛的

3、注意，成了“公众热点人物”。他问道：“难道我像个江湖骗子或催眠术的人，让大家把我看成是一个马戏团的小丑吗？”这位最谦虚的人什么也不指望，只希望自己能安静地从事自己的工作。,莉茨迈特纳,莉茨迈特纳是一位导致核裂变发现的物理学家，被称为“原子弹的犹太母亲”，1938年11月被纳粹驱逐，后去瑞典的斯德哥尔摩诺贝尔委员会工作，他曾拒绝研制原子弹，被称为“德国的居里夫人” 。,莉茨迈特纳,少女时代的莉茨迈特纳迈特纳和哈恩在威廉皇家化学研究所,哈恩核裂变的发现,哈恩，O Otto Hahn (18791968).联邦德国放射化学家。1879年3月8日生于法兰克福，1968年 7月28日卒于格丁根。1901

4、年在该校获得有机化学博士学位，1905年去加拿大蒙特利尔协助卢碧福工作。1906年在柏林大学工作，1910年成为该校教授。1928年担任威廉皇家化学研究所所长。1946年任威廉皇家学会（现名马克斯普朗克学会）会长。,哈恩一生中最大的贡献是1938年和F.斯特拉斯曼一起发现核裂变现象，揭示了利用核能的可能性。铀经中子照射后产生了一些 -放射性核素，开始不少科学家认为是超铀元素。哈恩和斯特拉斯曼在仔细鉴定核反应产物后，肯定其中之一是放射性钡。,当时在瑞典的迈特纳和O.R.弗里施认为这是铀核被中子击中后分裂成的质量相近的碎片。哈恩因发现核裂变现象获得1944年诺贝尔化学奖。,哈恩的发现,哈恩（OHa

5、hn）和斯特拉斯曼（FStrassman）于1938年12月发现了核裂变，这是50年代时他俩参观当年发现核裂变的实验室， 就是用这台仪器发现了核裂变。,核裂变的消息由尼尔斯玻尔参加哥伦比亚国际理论物理学会议带到了美国,美国科学家的行动,早在1939年8月，西拉德和其他两位物理学家找到了，希望他以自己的威望给美国总统写信，说明美国政府率先研制这张照片是在1946年夏天在这具有历史意义的地方重拍的,爱因斯坦和西拉德、爱德华泰勒、维格纳等1939年8月2日给罗斯福总统签的署名信，此信由荐名经济学家，罗斯福总统私人顾问萨克斯转交给罗斯福的。,1941年12月7日凌晨，日本海军对美国太平洋舰队海军进行突

6、然袭击，是日本发动太平洋战争所进行的海上进攻战役；日本军队击沉8艘美国战列舰，使美国海军受到重创，这使日本在太平洋战争初期得以顺利进攻。,日本海军突然袭击珍珠港,偷袭珍珠港的战略图,就在珍珠港事件发生的前一天1941年12月6日，美国总统签署了向原子弹全面进军的计划，并把该计划命名为“曼哈顿计划”，并任命以建造美国五角大楼成名的格罗夫斯准将为这一计划的领导者。12月7日发生了珍珠港事件，12月8日，罗斯福总统向美国国民沉重地宣告，美国已被迫卷入太平洋战争。,格罗夫斯准将一眼看重了奥本海默，并且认为他是实现自己理想的合适人选。,奥本海默（Robort Oppenheimer）,美国理论物理学家和

7、科学组织家。美国研制第一批原子弹的“曼哈顿计划”的主要技术负责人。1904年 4月22日生于纽约，1925年毕业于哈佛大学，其后两年间，先后在英国剑桥大学卡文迪许实验室和德国格丁根大学研读，在M.玻恩指导下于1927年获得哥廷根大学博士学位。1929年再次去欧洲，先后在荷兰莱顿大学和瑞士苏黎世大学工作，接识W.泡利。回国后，19291942年在加利福尼亚大学和加利福尼亚理工学院任教和做研究工作。19461966年任普林斯顿高级研究院院长。1967年2月18日患喉癌在美国普林斯顿逝世。1942年奥本海默负责筹组了属于曼哈顿计划的洛斯阿拉莫斯实验室，次年任该实验室主任。在此期间，他组织领导了一大批

8、世界著名的物理学家，研究、设计了首批原子弹。被称为“原子弹之父”。第二次世界大战以后,他反对美国制造氢弹,主张原子能的国际合作，从而受到麦卡锡主义者的迫害（即所谓奥本海默案件）。奥本海默培养了许多理论物理学家，促进了第二次世界大战后美国的新的物理学中心的形成。,奥本海默招兵买马,奥本海默在极短的时间内在全国招聘科学家近百名，这些科学家有原子能之父费米、核天体物理学家汉斯贝特（Hans Bethe）、加速器之父劳伦斯（EOLawrence）、美国氢弹之父爱德华特勒（ETeller）、化学家拉姆赛、X射伐散射的初创者康普顿（AHCompton）、计算机之父冯诺伊曼（von Neumann）、反质子

9、的发现者赛格雷（Emilio Segre）、重氢的发身寸者尤里（HCUrey），量子电动力学的创立者费因曼等，这里遍布了诺贝尔奖获得者和后来获得诺贝尔奖的人，他们代表美国当代第一流的水平，无论是剑桥大学的卡文迪什实验室，还是柏林和哥廷根，甚至普林斯顿的高等研究院都不曾聚集过这么多的天才,费密1901年 生于罗马，1922年去德国格丁根大学随M.玻恩工作，后又去荷兰莱顿大学随P.厄任费斯脱工作。1927年在罗马大学担任第一任理论物理讲座。1938年因用中子轰击重元素而发生衰变方面的成就获得诺贝尔奖。费密对统计物理、原子物理、原子核物理、粒子物理、中子物理都有重要贡献。在他领导下，于1942年在芝

10、加哥大学建成了世界上第一座可控原子核裂变链式反应堆，为原子能的利平利用做出了开创性的工作。,诺伊曼，J. John von Neuman (19031957)美籍匈牙利数学家。1903年生于布达佩斯。诺伊曼先后入柏林大学和苏黎世技术学院学习，1926年获布达佩斯大学数学博士学位。1930年移居美国，在普林斯顿大学和该校高级研究所工作。1945年任计算机研究所所长，1954年任原子能委员会委员。1945年，诺伊曼发表了离散变量自动电子计算机“埃德伐克”(EDVAC)计算机设计方案，提出重大革新措施，对于现代计算机的发展具有重要的意义。,伯克利辐射实验室的劳伦斯（EOLawrence） ，是一个天

11、生的从零开始建起的一项伟大事业的首领，总是将自己与辐射实验室及其成就等同起来，他有着非凡的科学领导能力和无限的献身精神；在功劳归属问题上素来慷慨大度他正确地认为：别人的成功如果是在辐射实验室取得的，也是他的成功在劳伦斯的鼓舞和启发下，伯克利辐射实验室成为一个团结奋进的集体和物理学界的一个重要研究中心他所创立的“大科学”和大规模物理学研究风格，成为二战后大科学研究的样板.,劳伦斯在他的加速器前。,这是劳伦斯发明的小型加速器。,美国物理学家。1918年生于纽约,1939年毕业于麻省理工学院，1942年得普林斯顿大学哲学博士学位。在第二次世界大战期间参加了美国发展核武器的工作。战争结束后到康奈尔大学

12、任教。自1951年起任加利福尼亚理工学院教授至今。费因曼于40年代发展了用路径积分表达量子振幅的方法，并于1948年提出量子电动力学新的理论形式、计算方法和重正化方法，从而避免了量子电动力学中的发散困难。由于这一贡献他和美国的J.S.施温格、日本的朝永振一郎共同获得1965年诺贝尔物理学奖。,尤里，H.C. Harold Clayton Urey (18931981) 美国化学家和天体化学家。1893年生于印第安纳州沃克顿，1981年卒于加利福尼亚州拉霍亚。1917年毕业于蒙大那大学。1923年获加利福尼亚大学博士学位。曾在蒙大那大学、霍普金斯大学、哥伦比亚大学、芝加哥大学任教或指导研究工作。

13、1958年起到退休前，在加利福尼亚大学任教授。1942年曾任哥伦比亚大学原子能研究所所长。尤里1931年12月在哥伦比亚大学任教期间与助手们发现了重氢氘。尤里因发现重氢而获1934年诺贝尔化学奖。还曾获戴维奖章、吉布斯奖章、富兰克林奖章等学术奖励30多种，1973年获普里斯特利奖。,贝特，Hans Albrecht Bethe (1906 )美籍德国物理学家。1906年生于德国的斯特拉斯堡，1928年在慕尼黑大学获博士学位。19301933年赴英国随E.卢瑟福及赴意大利随E.费密进行研究工作。1935年赴美国康奈尔大学任教。1941年入美国藉。1954年贝特当选为美国物理学会会长，1957年成

14、为英国皇家学会外籍会员和美国科学院院士。1961年被授予费密奖。1967年因恒星核聚变的研充获得诺贝尔物理学奖。1978年他研究了巨星引力坍缩所引起的超新星爆炸。,意大利出生的美籍物理学家埃米利奥塞格雷（Emilio Segr 19051989），是一位杰出的实验物理学家；他一生主要在光谱线的禁戒跃迁、里德伯态、分子束研究、中子慢化、新化学元素的发现及其核子碰撞等广阔的领域取得了丰硕成果；他参与了美国的“曼哈顿工程计划”；由于反质子的发现，使他与张伯伦一起摘取了1959年诺贝尔物理学奖的桂冠,1942年，尼尔斯玻尔也来到了洛斯阿拉莫斯，当时化名为“贝克”。,奥本海默招兵买马,奥本海默描述道：“

15、几乎每个人都意识到这一项伟大的事业，几乎每个人都知道，这是用科学的基本知识和技艺为国家利益服务的无与伦比的一次机会，献身和爱国主义的情感最终占了上风，大多数被邀的科学家都来到了洛斯阿拉莫斯”,洛斯阿拉莫斯（Los Alamos）科学家的会堂,橡树岭铀气体扩散厂,位于田纳西州橡树岭铀同位素气体扩散法分离工厂,奥本海默招兵买马,奥本海默首先让费米领导一个小组，负责筹建原子反应堆，以获得铀235；让劳伦斯负责筹建电磁同位素分离，从天然铀中分离铀235（铀235只仅天然铀238的0.7，而铀235是容易裂变的产物）；让尤里负责用气体扩散法生产浓缩铀235；他采用三管齐下，以便早日拿到炸药曼哈顿计划全部

16、费用当时超过20亿美元，在历史上类似的人力状况只有建造金字塔和20世纪开凿苏联的白令海运河时才出现过，而动用最优秀的技术力量历史上从未有过，到战争结束时，“曼哈顿计划”已经超过了美国的整个汽车工业,洛斯阿拉莫斯,奥本海默在洛斯阿拉莫斯的景地上创建一座新实验室，这里得以实现了他一生的梦想 。图为奥本海默和曼哈顿工程计划的总指挥格罗夫斯（Croves）准将在洛斯阿拉莫斯，格罗夫斯以承建美国五角大楼而成名,原子弹原理,原子弹原理,原子弹原理,原子弹原理,曼哈顿工程计划的目标实现,1945年7月16日凌晨5点30分在洛斯阿拉莫斯20英里以外的霍尔纳多进行试爆,曼哈顿工程计划的目标实现-2,这是在十英里

17、之外所观看到的壮观景象,人们描述在十英里之外所观看到的壮观景象：“在爆炸的那一时刻，令人触目惊心的印象是一种压倒一定的辉煌亮光，整个天空闪烁着一种令人难以置信的光辉，它看起来很快呈鲜艳的平底朝下的黄色半球体，像一个升出一半的太阳，大约半分钟后，人们听到一声震耳的轰鸣声，好象在100米之外的一门大炮的射击声，世界上最杰出的科学家经过五年的努力终于成功了”费米悄悄地扔下张小纸片，从纸片被推出的距离迅速估算了原子弹的爆炸当量大约是20000吨TNT,曼哈顿工程计划的目标实现,投于广岛的原子弹和运送的飞机,1945年8月6日投于日本广岛的原子弹胖子运输机驾驶员保罗蒂贝茨上校,投弹手托马斯W费雷比少校,

18、轰炸广岛,图为1945年8月6日投于日本广岛上空爆炸的（钚）原子弹,广岛废墟,图为被炸后的广岛废墟,日本代表在密苏里号上签字投降,科学家不要战争,爱因斯坦在美国的反核演讲,科学家不要战争,罗素在英国国防部外的反核演讲,德国的原子武器情况,由于希特勒的种族政策，一大批极有才华的欧洲物理学家被赶到美国，使美国当时拥有世界上最强大的科学家阵容。德国也有一批杰出科学家留在国内制造原子弹，如海森堡、哈恩、劳厄、魏茨塞克（Weizsacker Carl Friedrich von）、伯格（Berg Morris），希特勒对原子弹是没有认识清楚，这是全人类的幸运，海森堡他们来到德国南部山区的黑辛根建起了小型

19、反应堆，进展缓慢。,德国的原子武器情况,海格洛希（ Haigerlch）在符腾堡一霍亨佐伦地区的南边。在城堡市教堂下面的岩洞里，海森伯领导的小组建了一个原子反应堆。,哈恩被盟军特别小分队逮捕,“阿尔索斯行动小组”哈恩（左）被盟军特别小分队逮捕，它的任务是要确定德国的原子能计划到底推行了多远。,德国的原子武器情况,1944年底，这群原子弹理学家成为美国伞兵高贵的俘虏们，他们被抓后被送到德国巴黎的凡尔赛别墅中，他们整天打牌、跑步、打球、看报纸，在软禁中哈恩知道自己获1944年诺贝尔奖，他们知道柏林沦陷，知道美国在日本投的原子弹，后又被软禁在英国。 英国剑桥附近亨丁顿的伐姆霍尔。德国十位科学家在拘留

20、期间在这儿住了6个月。,德国原子反应堆,德国原子反应堆被拆毁。在战争结束之前，德国的“铀锅炉”还没有达到发生链式反应的临界，哈恩和劳厄没有参加这项工作，但却和核物理学家一起被拘留了9个月。,海森伯，劳厄和哈恩,3位诺贝尔获奖者，（从左到右）海森伯，劳厄和哈恩。1946年哥廷根，从伐姆霍尔回到德国后不久。,普朗克和劳厄,普朗克和劳厄在哥廷根，1946年。对德国科学十分幸运的是，普朗克被美国天文物理学家库依伯（Gerard P Kuiper）从罗盖茨（马德堡附近）抢救到哥廷根。,原子弹的水下核试验,核毁灭,当今世界原子弹已成为立国之本,1945年8月6日和9日，美国相继在日本广岛和长崎投下两枚原子弹，大约三十万日本平民在这次残不忍睹的爆炸声中结束了生命，从而宣布了人类进入核时代。核战争的威胁，甚至人类文明毁灭的威胁从那时就一直伴随着世界。时至今日，世界人民仍被数万枚核弹头威胁着，这些核弹头具有的破坏力相当于200亿吨TNT炸药的威力，前苏联声称己能制造出1亿吨级炸药威力的核弹头，全世界人均三吨。继美之后，己有前苏联、英、法、中、加、印、巴等国拥有了核武器；从此，人类几十亿人的性命就系在这些怪物之上,