美國西北太平洋國家實驗室(Pacific Northwest National Laboratory,簡稱PNNL)內有一個名為海森堡立方體(Heisenberg cube)的古董,沒人知道它的確切來歷。

美國化學學會(ASC)8月底舉行的秋季會議上展示的一份研究稱,終於證實它是來自納粹時期德國一個沒有成功的核試驗項目。

海森堡立方體邊長約5釐米,重約2.5公斤。科學家知道在歐洲和美國一共有大約十幾個這樣的立方體,估計它們是來自德國在二戰時期秘密進行的核試驗項目,但是這並沒有得到確切的考證。

上個世紀40年代初,兩位德國科學家海森堡(Werner Heisenberg)和迪布納(Kurt Diebner)分別帶領兩個研究組在不同的地點、用不同的方法進行核裂變研究。

據信他們製造了很多個這樣的立方體,作為核反應的燃料。這些立方體被掛在線纜上,浸在重水裏。重水是水的一種,其摩爾質量比普通的水要重一些。可是他們的試驗沒能觸發級聯的核反應。

聯盟軍估計德國造了1000~1200個這樣的立方體,但是大多數都不知道散落到何處。當時,聯盟軍從海森堡進行試驗的地點海格洛夫(Haigerlof)找到600個立方體,運去了美國。可能美國後來把它們用在了其它的核試驗項目上。到現在,人們只知道其中12個立方體的下落,所以這些立方體已經成了寶貴的歷史古物。

這份研究採用放射性測時法(Radiochronometry)檢測了其中幾個立方體,證實裏面所含的天然、未濃縮的鈾所來自的年代和德國納粹時期生產鈾材料的時間點一致。

研究人員又用其它技術,分析了其中一個立方體表面塗層的材料,發現了苯乙烯的成份。據信當時海森堡研究組在立方體的表面加上了含氰化物的塗層,以抑制立方體表面被氧化;而迪布納帶領的研究組用的則是苯乙烯塗層。

研究員之一羅伯遜(Brittany Robertson)說,這是有史以來第一次對這些立方體表面的塗層進行分析。「沒想到經過這麼長的時間,還能分析出表面塗層所用的材料。」

研究人員現在繼續分析其它幾個立方體表面的塗層,就能知道這些立方體分別來自當時哪個研究組的試驗。

研究人員表示,這項研究的發現說明這種偵測技術很有效。這種技術還可以用於其它與核材料相關的追蹤調查,比如追蹤非法核材料交易等。#

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