一、氘氚聚变：能源危机下的“终极答案”

氘氚聚变（DT聚变）作为人类探索可控核聚变的核心路径，其重要性不言而喻。我们日常饮用的水（H₂O）由两个氢原子和一个氧原子构成，但这里的氢实为氕（¹H），而自然界中氢还有两种同位素——氘（²H）和氚（³H）。氘核比氕核多一个中子（质量数为2，称“重氢”），氚核比氘核再多一个中子（质量数为3，称“超重氢”）。当氘核与氚核结合时，会引发如下反应：²H + ³H → ⁴He + ¹n + 17.6MeV，释放出巨大能量——1克氘氚燃料聚变释放的能量相当于8吨石油燃烧的能量。氢弹正是基于这一原理制造，其威力远超原子弹，而第一枚氢弹于1954年在二战结束后试爆成功。

和平时期，可控核聚变被视为解决能源危机的“终极答案”。由于太阳的能量源自四个氕核聚变为氦核的过程，而地球实验室无法达到太阳的高温条件，氘氚聚变成为唯一具备科学可行性的可控聚变方式——其反应截面最大、最易实现。无论是美国国家点火设施（NIF）的惯性约束路线，还是国际热核聚变实验反应堆（ITER）的磁约束路线，都在深入研究这一反应。

二、历史谜团：谁最先发现氘氚聚变？

学术界公认氘氚聚变于1942年7月的伯克利物理会议上被提出。当时曼哈顿计划负责人奥本海默主持该会议，论证了原子弹的理论可行性，与会者如费米、汉斯·贝特、泰勒等也探讨了聚变作为武器的可能性。波兰裔物理学家埃米尔·科诺宾斯基在会上指出，氘氚聚变因反应截面大、易实现且威力超裂变弹，成为氢弹的理论基础。

然而，2023年洛斯阿拉莫斯国家实验室的马克·查德威克和马克·帕里斯提出疑问：曼哈顿计划1942年6月才确立，7月的会议上科诺宾斯基就提出氘氚聚变构想，而相关实验（1943年普渡大学测量散射截面）尚未开展。除非他有“未卜先知”的能力，否则其想法必然受到更早实验的启发——1938年前是否已有人发现氘氚聚变？

三、被遗忘的论文：1938年的关键实验

两位科学家在故纸堆中找到了答案。氚核于1934年由卢瑟福团队发现，因此氘氚聚变实验必然出现在1934年后。他们通读了1934 - 1942年的核物理论文，并查阅美国国家安全研究中心档案，发现一篇1938年的论文《Search for Gamma-Rays from the Deuteron-Deuteron Reaction》。该论文作者阿瑟·鲁利希（Authur J. Ruhlig）用0.5MeV氘核轰击氘代磷酸（D₃PO₄），本欲寻找氦 - 3的激发态，却意外观测到大量能穿透0.15cm碳层的质子（能量超15MeV）。

为解释这一现象，鲁利希提出大胆假设：这些高能质子源于氘核与氚核的次级反应（²H + ³H → ⁴He + ¹n + 17.6MeV）。氘氘聚变除生成氦 - 3和中子外，还存在生成氚核的分支路径（²H + ²H → ³H + ¹p），虽分支比低（千分之一），但大量高能中子的出现表明氘氚聚变反应概率极大——即反应截面很大。这一假设与现代核物理理论完全吻合，但因当时无法制备足量氚核，且对氚核认知有限，其前瞻性未被充分认识。

四、论文被忽视的背后：有意还是无意？

这篇论文发表于权威期刊《物理评论》，且参考文献包含汉斯·贝特的私人信件，说明贝特知情。进一步考证发现，1938年贝特在康奈尔大学指导科诺宾斯基，鲁利希的导师理查德·克莱恩是贝特同事，二人还共同受教于提出“电子自旋”概念的乔治·乌伦贝克。这些关联表明，1942年伯克利会议前，贝特和科诺宾斯基可能深入讨论过鲁利希的论文，美国物理界对此工作是了解的。论文少被引用的原因，可能是二战期间科学家为保密刻意淡化其存在，战后则逐渐被遗忘。

五、重现实验：为发现者正名

洛斯阿拉莫斯国家实验室主任托马斯·梅森决定复现鲁利希的实验。洛斯阿拉莫斯与杜克大学合作，在三角大学核物理实验室（TUNL）完成复原实验，采用与当年尽可能相同的条件：用Tandem加速器产生2.2MeV氘核束，经降速至560keV；以1.3cm氘代磷酸层为靶，搭建循环泵防止核束加热；用飞行时间法（TOF）直接测量中子能量。

结果显示，实验产生14.6MeV高能中子形成显著峰，证实次级反应（氘氚聚变）确实发生。虽tD/dD比例值（实验值(4.2±0.5)×10⁻⁵）与鲁利希推测（10⁻³）相差两个数量级，但理论模拟结果与实验高度吻合，证明鲁利希对相对概率的高估不影响其“氘氚聚变极可能发生”的定性论断。这场跨越87年的实验复现，为鲁利希正名——他是首位发现氘氚聚变的科学家。巧合的是，复现实验论文发表于《物理评论》子刊《Phys. Rev. C》，与鲁利希原文同刊，堪称跨越时空的致敬。

六、发现者生平：从实验室到核试验场

阿瑟·鲁利希1912年生于密歇根州，1938年获密歇根大学博士学位，论文题为《快电子和正电子通过铅的过程》。博士毕业后，他投身政府部门与企业，1940年加入海军研究实验室，次年转入火箭探空研究部，负责开发大气探测火箭技术，期间大量涉密研究鲜有公开发表。1951年，他参与洛斯阿拉莫斯“温室行动”核试验，推导的等离子体温度计算公式被沿用数十年。1956年起，他在Aeronutronic公司（后并入福特）担任要职，因精通多国语言与卓越能力获高度评价。2003年，鲁利希逝于加州圣安娜，享年91岁。

当复现实验团队联系其女儿薇薇安·兰姆时，这位居住在北卡罗来纳州的老人正为孙女整理家族史。她慷慨分享父亲的照片与记忆，让这段被尘封的历史重见天日。尽管鲁利希的科学贡献曾一度湮没，但如今物理学家拨开迷雾，不仅归还了他的荣誉，更证明了人类在低能环境下利用氘氚聚变的可能性——这或许是对他最好的纪念。