用鈾給地球定年齡

1945年，年僅23歲的化學家克萊爾·帕特森（Claire Patterson）已是質(zhì)譜測定方面的專家。質(zhì)譜測定是一種根據(jù)重量測算相對原子質(zhì)量的方法。戰(zhàn)爭期間，他在田納西州的橡樹嶺國家實驗室度過了大部分時光。美軍在這里從重水和鈾中提取和生產(chǎn)原子彈所需要的钚。雖然中子轟擊能讓鈾轉(zhuǎn)化成钚，但自然狀態(tài)下廣泛分布且具有放射性的鈾會極其緩慢地衰變成鉛。而帕特森知道可以用母體元素鈾和子元素鉛的數(shù)量比來測定過去的時間，原理與沙漏計時類似。通過精確計量巖石里鈾和鉛的含量，我們就能知道巖石形成的時間，這類研究被稱為同位素地質(zhì)年代學。戰(zhàn)后，帕特森開始在芝加哥大學完成有關(guān)地球定年的學位論文。論文任務(wù)比原本計劃的復雜得多，主要是因為發(fā)動機使用的汽油向空氣中排放了大量額外的鉛，干擾了測定結(jié)果。于是，他在實驗室安裝了一套獨立通風系統(tǒng)，還首次提出了“凈室”的概念。如今，“凈室”已經(jīng)成為電子技術(shù)領(lǐng)域和納米技術(shù)領(lǐng)域的標配和規(guī)范。1956年，也就是在“三位一體”核試11年之后，克萊爾·帕特森對“代亞布羅峽谷隕石”進行了定年。該隕石來自美國亞利桑那州的一個與地球同齡的巨型隕石坑。帕特森不僅確定了隕石的年齡，更由此確定了地球的年齡：45.5億年！

曼哈頓計劃

“曼哈頓計劃”不僅是“二戰(zhàn)”期間最重要的科學項目之一，更因夷平廣島和長崎成為最具毀滅性的軍事項目。7年間，來自世界各地的軍人和學者會聚紐約，多為躲避納粹的迫害。他們攜手合作，研制一種殺傷力無出其右的武器。包括法國、英國和德國在內(nèi)的不少國家自20世紀30年代就開始此項研發(fā)。由于擔心德國在核武器研制的賽道上拔得頭籌，美國政府在“曼哈頓計劃”中傾注了大量資源。