Lentis/原子時代樂觀主義:1930 年代 - 1960 年代
1934 年發現核裂變引發了人們對核技術能力的爆炸性興趣。從 1930 年代到 1960 年代,原子時代的許多決定性時刻都圍繞著核武器使用的悲劇以及美國和蘇聯之間的核軍備競賽展開。然而,原子時代期間的樂觀主義也導致了許多用於核技術的和平民用開發。
物理學家恩里科·費米在 1934 年用中子轟擊鈾時發現了核裂變。此後不久,科學界對裂變核反應的興趣激增,美國和歐洲的大學開始進行進一步的研究。在第二次世界大戰前夕和戰爭期間,核研究主要集中在防禦武器的開發上[1]。第二次世界大戰的威脅以及德國贏得開發核武器競賽的可能性說服了許多早期的核科學家在美國推動武器開發。物理學家利奧·西拉德和尤金·維格納會見了阿爾伯特·愛因斯坦,並起草了一封給羅斯福總統的信,敦促迅速加強對核過程的研究,並獲取鈾儲備。這封信於 1939 年 10 月送達,羅斯福任命了一個鈾諮詢委員會,該委員會獲得了少量資金,並開始為堆的製造獲取鈾和石墨(一種中子速度調節劑)[2]。然而,在科學界,許多人仍然非常重視在國內開發核能。1942 年 12 月 2 日,由恩里科·費米領導的一組科學家在芝加哥大學成功地創造了第一個自持核反應;這是核能用於發電研究的一個重要科學突破[1]。
第二次世界大戰期間,在美國本土進行的原子武器研究和開發代號為曼哈頓計劃。這個由政府管理的研究專案依賴於 1930 年代許多早期核科學家的專業知識。1939 年,恩里科·費米向海軍和陸軍軍官以及海軍研究實驗室的民用科學家解釋了裂變調查的現狀。海軍表示,他們對開發潛在的能源來源感興趣,而不是開發武器。海軍官員認為,製造一臺不需要氧氣的發動機將使潛艇能夠無限期地潛伏在水下[3]。

第二次世界大戰後,原子能委員會 (AEC) 根據 1946 年的《原子能法》成立,負責控制核能發展,探索核能的和平利用[1]。AEC 監督將戰時放射性同位素運送給科學家和醫師,以便評估甲狀腺功能,診斷醫療疾病,以及照射腫瘤。美國的研究人員和政客都公開讚揚放射性同位素在治療疾病(尤其是癌症)方面的潛在用途[4]。到 1947 年年中,AEC 有 96 項未完成的外國放射性同位素請求,其中 73 項用於醫學研究和治療。總的來說,從 1947 年秋季到 1948 年年底,AEC 向世界各地的實驗室和治療中心發出了 356 批放射性同位素[3]。AEC 還授權並監督了愛達荷州第一座核反應堆(稱為實驗增殖反應堆 #1)的建設。對反應堆建設的反應是樂觀的,1949 年 11 月發表在《華爾街日報》上的一篇文章指出,這項實驗,“……可能會在十年內導致少數幾個原子能發電站的建成” 並且 “……原子能發電站將在燃料極度昂貴的地區與石油、煤炭和水力發電競爭”[5]。實驗增殖反應堆 #1 在 1951 年 12 月成為第一個利用核能發電的反應堆[1]。
新十年伊始,人們對核技術的軍事用途和非軍事用途都抱有明確的樂觀態度。冷戰的緊張局勢和對蘇聯傳播共產主義的恐懼仍然對美國構成威脅,因此核試驗仍在繼續。此時,軍備競賽已從裂變炸彈(例如摧毀廣島和長崎的炸彈)發展到熱核武器或氫彈(18)的製造。這種新型武器的威力遠超其前身,第二次世界大戰中使用的裂變炸彈爆炸當量為 15-20 千噸 TNT,而熱核武器的爆炸當量將達到 10,000 千噸 TNT。全世界都對這種力量感到恐懼。然而,在 1950 年代的美國,人們對這種創新的迷戀被視為人們對該技術強大力量的著迷。位於拉斯維加斯北部的內華達試驗場成為遊客的熱門景點,遊客入住附近的酒店和賭場,並觀看遠處強光的壯麗景象(19)。被冠以“原子城”之名的這個景點吸引了大量的遊客,附近的賭場舉辦了以“黎明派對”為主題的活動,讓遊客觀看測試和以核為主題的雞尾酒(20)。不幸的是,對核能的迷戀導致這些測試產生的危險核輻射被低估。雖然最初估計風險較低,但由於無法預料的天氣模式,輻射的大範圍傳播對遊客和附近居民構成了真正的威脅。
20 世紀 50 年代也標誌著向和平利用核能的強烈轉變。1953 年 12 月 8 日,艾森豪威爾總統在聯合國發表講話,公佈了他的“原子用於和平”計劃 (21)。隨著美國軍事目的鈾供應充足,艾森豪威爾決定是時候推廣和追求核能的和平利用了。該計劃的一部分是重新調整發電研究經費。這項工作希望擴充套件先前的工作,例如第一個核反應堆,實驗性增殖反應堆 (EBR-1),該反應堆於 1951 年啟動,儘管發電量微不足道 (6)。核技術的醫療用途也得到了探索。同位素主要用於診斷成像程式 (22)。不幸的是,與原子城旅遊事件類似,使用這些放射性物質的操作危害被低估了,並對醫務人員及其患者構成潛在危險。對放射性同位素潛在用途的樂觀情緒也蔓延到了商業用途。一個從未實現的牽強方案是在汽車中使用核能。原子汽車的一個概念是 1958 年設計的福特 Nucleon (23)。這是一個有趣的設計,但該專案從未進入全尺寸概念階段,因為保護乘客免受輻射所需的鉛遮蔽是一個不可行的想法。
20 世紀 60 年代見證了可行的商業核能的開始。1960 年,通用電氣開發了第一個沸水堆,德累斯頓-1 號,西屋電氣開發了第一個壓水堆,揚基羅。這兩種型別的反應堆在整個十年中都得到了重大改進,到 1970 年,這些反應堆可以產生與燃煤電站相當的電力輸出[6]。儘管核能最初被認為過於昂貴,無法用於商業電力,但效率的提高使核能成為未來可行的潛在選擇。儘管輸出可靠,但人們早些時候對核反應堆的安全表示擔憂。在整個 20 世紀 60 年代,美國發生了三起核事故,造成四人死亡[7]。這些事故阻礙了人們對核能的信心。隨著反應堆規模的擴大,新的安全問題隨之出現,並引發了人們對嚴重反應堆事故的恐懼,這種事故可能會向環境中釋放大量危險的輻射。這些安全問題導致 20 世紀 70 年代反應堆產量下降,並標誌著 20 世紀 60 年代商業核能原子樂觀主義的終結[8]。
1957 年,美國政府啟動了“犁頭”行動,該行動涉及 27 次受控核爆炸以取代土地[9]。美國原子能委員會主席宣佈,“犁頭”行動的目的是“突出核爆炸裝置的和平應用,從而創造一個對武器發展和試驗更有利的世界輿論環境”[10]。在整個 20 世紀 60 年代,“犁頭”行動帶來了許多負面影響,包括土地荒蕪、輻射和水體汙染。這些影響加上 7 億美元的成本導致該專案在 1977 年因公眾輿論而終止[11]。
1961 年,聯邦政府啟動了社群防核掩體計劃。肯尼迪總統在 1961 年 9 月的《生活》雜誌中建議公民使用防核掩體。這引發了一種名為“掩體狂熱”的文化現象,防核掩體變得時尚;然而,這種狂熱是短暫的,因為由於公眾對銷售技巧和功效的負面看法,它在 1963 年結束[12]。
古巴導彈危機發生於 1962 年 10 月 16 日至 10 月 28 日,標誌著世界有史以來最接近核戰爭的時候。菲德爾·卡斯特羅為了應對豬灣入侵事件,要求蘇聯提供核導彈,尼基塔·赫魯曉夫同意了[13]。一架美國偵察機在古巴發現了核武器設施,肯尼迪總統對此做出了用海軍封鎖該島的回應[14]。在接下來的幾天裡,美國和蘇聯之間進行的緊張談判導致古巴導彈被撤走,海軍封鎖解除。這一事件在美國公民中引發了恐慌,標誌著冷戰的高峰[15]。
20 世紀 60 年代,美國簽署了兩項關於核武器的重要條約。1963 年的《部分禁止核試驗條約》禁止了除地下以外的所有核爆炸試驗。這減緩了核武器的擴散和核軍備競賽[16]。1967 年的《外層空間條約》概述了國際空間法的基礎,並禁止在外層空間使用大規模殺傷性武器[17]。
(18) Pappas, S. (2017 年 9 月 22 日)。氫彈與原子彈:有什麼區別?| 科學直播。2019 年 12 月 10 日檢索自 https://www.livescience.com/53280-hydrogen-bomb-vs-atomic-bomb.html
(19) 內華達試驗場。原子遺產基金會網站:https://www.atomicheritage.org/location/nevada-test-site
(20) 內華達的原子旅遊 | 美國體驗 | PBS。https://www.pbs.org/wgbh/americanexperience/features/atomic-tourism-nevada/
(21) Buck, A. (1983 年 7 月)。美國原子能委員會的歷史。 https://www.energy.gov/management/downloads/history-atomic-energy-commission
(22) Drozdovitch, V.,Brill, A. B.,Mettler, F. A.,Beckner, W. M.,Goldsmith, S. J.,Gross, M. D.,… Simon, S. L. (2014)。20 世紀 50 年代至 20 世紀 70 年代中期核醫學實踐以及來自診斷放射性同位素程式的技術人員的職業輻射劑量。健康物理學,107(4), 300-310。 https://doi.org/10.1097/HP.0000000000000107
(23) Marquis, E. (2014 年 7 月 17 日)。原子時代的核動力概念汽車。2019 年 12 月 10 日檢索自 Autoblog 網站:https://www.autoblog.com/2014/07/17/nuclear-powered-atomic-age-classic-cars/
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