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他14岁造出核反应堆

2012-04-29

大学生 2012年19期
关键词:内华达放射性物质核聚变

核诱惑

13岁起,泰勒就在内华达大学上课、做实验,由于他整天与放射性物质打交道,吸引了不少人注意。除了那些乐意去他家参观他的车库实验室、看后吃惊的朋友外,其他的朋友大都见着他就“怕”,因为他们认为泰勒全身散发着核辐射,有的人还劝他:别做核实验!对此,泰勒的回答只有一个词:不行。

泰勒从小就说“不行”,表现了不安分的天性。

5岁生日时,他跺着脚告诉父母,他要一台真正的起重机。不得以,父亲专门打电话给朋友,让他把一辆重达6吨的起重机开到了泰勒生日派对现场。

10岁那年,泰勒在自己的房间挂了一张元素周期表。不到一个礼拜,他记住了所有的原子序数、原子量和熔点,并对最下面两排具有高放射性的原子们产生了浓厚的兴趣。

11岁生日,泰勒给自己挑了本书——《放射童子军》(The Radioactive Boy Scout)。这本书讲述了二十世纪九十年代中期,密歇根男孩戴维·哈恩在后院小屋制造反应堆的故事。其实故事的结局并不圆满,这孩子遭遇有毒物质处理小组稽查,并以被逮捕告终。父母以为戴维的经历会给同样“聪明得有些危险”的儿子一个警示,不料,泰勒却把这当成了一种挑战。

泰勒的性格是执著、说干就干,他开始收集放射性物质。不久,泰勒惊奇地发现这些东西并不难找,就在他的身边。比如,烟雾探测器中就含有少量的放射性物质;露营灯里有钍。他还请父亲从朋友那里借来一台用于探查放射性物质的盖格计数器,每个周末他都跑到周边的古董店,把嗒嗒作响的探测器指向那些含镭表盘的闹钟、含钍的纱罩汽油灯,以及用铀着色的祭奠盘。泰勒还上网购买材料,网上提供各种稀奇古怪的玩意儿,他一头栽进了这个神奇的世界。意识到潜能巨大的原子值得自己投入毕生精力,他甚至拖父亲“下水”,两人长途跋涉到新墨西哥沙漠勘探铀矿,拖回来好几箱矿石。

家里的车库成了泰勒的仓库,车库的桌子上,渐渐摆满了各种化学品、显微镜和灭菌用的紫外灯,然后是一排排的核燃料球芯块……泰勒收集的“放射性朋友”不会产生危险,因为量太小。但是,有几瓶威力强大的铀也令泰勒害怕,一旦操作失误,会产生致命的危害,“它们很有诱惑力,但是,我没有打开过。”

最年轻的核反应堆制造者

与“放射性朋友”在一起,泰勒每天穿着防辐射服,鼓捣着“黄饼”( 经过部分加工的铀燃料),拿着盖格计数器进行测试……而决定建造小型核聚变反应堆,是因为他要拯救生命。当时,泰勒的外婆患上肺癌,日益病重。他就想:有没有更好的办法治疗癌症?诊断和治疗癌症的同位素极其短命,它们必须存在,才能抵达并杀死肿瘤病灶,然后迅速衰变,才不会对健康细胞产生毒害。安全及时地运输这些同位素代价高昂——通常要借助私人飞机,有没有一种方法可以就地生产这种医用同位素呢?经过思考,泰勒的答案是——核聚变。利用聚变,制造高能中子,产生医用同位素的物质。如果每家医院都建造一台迷你廉价聚变反应堆,不就可以制造同位素了吗?

当造核反应堆的念头一说出口,泰勒便遇到了反对。内华达大学著名物理学家温特伯格对泰勒说道:“你才13岁!小小年纪就要捣鼓上千万电子伏特的能量和致命的X射线?”泰勒的字典里虽然没有“不行”这个词,但他不仅知道自己在干什么,还知道自己能干什么。

Fusor.net网站帮了泰勒大忙,里面有一群核反应堆发烧友,分享造核反应堆的制造原料和步骤,他们的目标与泰勒一样——个人独立制造核反应堆,并且互相竞争,看谁更早成功实现自己的梦想。

13岁的秋天,泰勒进入戴维森学院就读,该学校专门招收全美排名前0.1%的学生,是名符其实的天才学院。值得一提的是,戴维森学院的学生可以在内华达大学做高级实验。很快,泰勒就找到了两位对自己事业持肯定态度的支持者,内华达大学的原子物理学家法诺夫和技术人员布林斯迈德。法诺夫教授还邀请泰勒旁听他讲授的高级物理课。

每天下午,泰勒都在内华达大学法诺夫实验室中的一个角落里设计核反应堆,寻找各种关键组件,他甚至用到了自己从20多个技术领域中所掌握的专业知识,这些领域涵盖了核能和等离子物理学、化学、放射剂量学以及电气工程学。14岁生日后不久,泰勒成功完成核聚变反应壮举,也是世界上最年轻的核聚变反应堆制造者。

在制造炸弹和核聚变反应堆的无数次实验中,泰勒几乎没有失手过一次。给泰勒印象最深的一次是在自家的院子里制造炸弹。那时,家人都出去了,泰勒却忘记了小猎狗正在草丛里玩耍,炸弹一声巨响,吓的小狗立马倒地,连叫都不敢叫。自此之后,只要小狗闻到炸药味儿,它就会倒地。

也许一代人出一个

当然,造核反应堆远非泰勒的终极目的。

“我曾跟人开玩笑,成为世界上最年轻的核聚变反应堆制造者之后,我需要新的挑战。”泰勒将挑战定位于解决世界上面临的一些最大的麻烦。泰勒实现了核聚变反应,向制造同位素进军的时候,一篇偶然读到的文章暂时改变了泰勒的爱好。

文章中写到,每年有3500万只集装箱进入美国海关,而它们成为大规模杀伤性武器最方便得手的切入点。泰勒联想到了9·11恐怖袭击,并认为和劫机袭击比起来,核可以杀死更多的人。他便着手开发“反恐装置”,用来探测核武器。

2010年5月的瑞士之行,给泰勒提供了灵感。由于他的核聚变反应堆的成功,泰勒获得了前往瑞士参观大型强子对撞器(Large Hadron Collider)的旅行。在对撞器的迷宫里,有一个位于地下300英尺、宛如一个游泳池大小的切伦科夫探测器。通过监测次原子微粒通过水时散发的光,探测器能测出微粒的放射。泰勒想:生活中到处都是水,能制作一个小型液体放射探测器吗?

回到家,泰勒直奔五金店,买了一个鼓,把水灌了进去,并混合了钆,一种碰到放射性物质就发光的化学品。由于这些光太弱,肉眼不足以察觉,泰勒在鼓上钻了一个洞,插入一个高度光探测器,并把光探测器与电脑连接起来。泰勒把鼓放在他的核反应堆旁边,打开反应堆的开关,以便产生微量的辐射。泰勒看了一眼电脑,激动地发现他的这个简易装置捕捉了光,他成功了!

之后的一年多,泰勒不断地完善这套快速检测装置:如果集装箱中藏有武器,中子会迫使其原子发生裂变,发射伽马射线(核材料)或氮气(普通爆炸物),而安装在另一端的探测器会采集信号,并向操作员发出相应的警报。“我的这套系统成本几千美元,比美国国土安全部现在用的便宜得多,而且更加灵敏。”在TED的演讲上,泰勒这样评价自己的设计。

泰勒成了炙手可热的人物,美国第五大国防合同商Raytheon曾打算雇佣泰勒,从事安全技术开发,被泰勒婉拒了;2011年5月,英特尔首席执行官保罗·欧特里尼(Paul Otellini )找到泰勒,与他交谈了20分钟,欧特里尼带着难以置信的表情微笑着摇头说:“我脑子里只有一个想法,‘这孩子还是自己人,真是太庆幸了。”泰勒还和当时的美国能源部副部长克里斯蒂娜·约翰逊会面,这名高官难掩激动之情,说:“我敢说像他这样的孩子,在一代人中也许只会出一个。他不仅聪明,而且口才也不一般。”

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