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于敏型氢弹就是3P结构

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发表于 2018-1-28 14:48:47 | 显示全部楼层 |阅读模式
网上胡编什么X-射线反射氢弹,其实核爆炸放出的是伽马射线,说X-射线就外行了,外行哪里能猜到什么东西。还不如老道来猜一猜。老道猜于敏型氢弹是3P型,老美是2P。
氢弹爆炸的关键是为聚变反应提供足够的温度和压力。老美的设计是一边放原子弹,另一边放核聚变物质氘化锂。原子弹爆炸时的高温高压,压缩氘化锂,引爆核聚变。可是因为一边压缩,效率不高。所以要很多聚变材料,搞得整个装置很重。于敏型则把氘化锂帮放中间,铀-235片放两边。同时在氘棒中间放上TNT炸药。炸药爆炸时推动两侧铀-235环向两边运动。与边上铀棒相接后达到临界质量发生核爆炸,如果两边不能同时进行也没关系,因为核爆最终会推动氘化锂棒向另一才运动使另一边的两块铀合一超过临界质量。最终两边核爆炸3P一夹,很流氓地把中间的氘化锂夹到高温高压,引发核聚变反应。由于3P比2P更流氓,所以威力更大,不用搞得很重。

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下面这篇文章透露于敏氢弹的秘密就是把核聚变物质的密度增加到炸药爆炸无法压缩的密度。就这一句话便足够判定于敏构型是怎么会事了。欧美没搞于敏构型就是因为没在密度上作文章。


50年前的罗布泊荒原上,一团炫目的光芒在天空绽放,见到的人们曾称这一奇特景观为“两个太阳”——这一天是1967年6月17日,中国在罗布泊核试验基地成功地爆炸了第一颗氢弹。

举世震惊。

更加令西方世界惊讶的是中国核技术的进步速度:从第一颗原子弹试验成功到第一颗氢弹,美国用了七年零三个月,苏联用了四年,英国用了四年零七个月,而中国,仅用了两年零八个月。

没有任何资料,没有来自其他国家的任何帮助,中国的科学家在如此短的时间里研制出了氢弹。对西方国家来说,这种惊人的速度是一个科学奇迹,更是一个不解之谜。

实际上,若以突破和掌握氢弹原理的时间点来衡量,中国的脚步更会让西方瞠目。在公开宣布氢弹爆炸成功半年前,1966年12月28日,中国已经成功进行了氢弹原理试验。两年零两个月,中国核技术就从原子弹跨越到了氢弹。

1967年爆炸的第一颗氢弹,更严格的定义是第一颗氢弹空投试验。50年过去,随着许多历史细节的逐步解密,我们得以了解那一段中国人民的奋斗史诗。

“原子弹要有,氢弹也要快”

1967年6月17日,罗布泊核试验基地上空。一架轰炸机打开腹舱,一颗炸弹拖着降落伞,向着预定投弹点急速坠落下去。

8时20分,炸弹降到距地面2930米的高度,只听一声巨响,闪出一道炽热的白光,天空随即翻腾起熊熊烈火,传来滚滚的雷鸣声……红色烟尘向空中急剧翻卷,愈来愈大,火球也愈来愈红,火球上方渐渐形成了草帽状云雾,与地面卷起的尘柱形成了巨大的蘑菇云。

此刻,正是罗布泊地区旭日东升之时。只见地平线上出现了两颗火红的太阳,一颗在上,一颗在下,上面那颗强烈的光芒,使另一颗黯然失色。这蔚为壮观的景象,撼人心魄。

这是一颗人造“太阳”,它的光亮比1000个真正的太阳还亮。

中国的第一颗氢弹爆炸成功!

这则消息像爆炸的冲击波一样震撼了世界。

日本的通讯社报道了当天晚上长安街上的情景:18日零时左右,天安门前的长安街灯火辉煌,那里自发聚集了大批敲锣打鼓的游行队伍,市民们为第一颗氢弹的爆炸欢呼雀跃,政府甚至不得不出动大批交警来疏导人流,保证安全。

英国《每日简报》在6月19日发表的评论中说:“他们有7亿人,而现在他们有了一颗氢弹了。”

中国是世界上第五个拥有原子弹的国家,而中国第一颗氢弹的成功爆炸却抢在了法国前面,成为世界上第四个拥有氢弹的国家。

美国第一个造出了原子弹,也第一个造出了氢弹。1942年,美国科学家在研制原子弹的过程中,推断原子弹爆炸提供的能量有可能激发大规模的核聚变反应,并想以此来制造一种威力比原子弹更大的超级核弹。

1945年7月,美国试爆了人类历史上第一颗原子弹,并很快把原子弹扔到了日本的广岛和长崎。

7年后,美国在太平洋上的恩尼威托克岛试验场进行氢弹试验。美国人把一个重达62吨的试验装置放在60余米的钢架上,以液态氘作为核聚变原料,用冷却系统使氘处于极低温,这是人类第一次氢弹原理试验,但这个装置太过巨大,并不具备实战价值。

苏联是第一个成功把氢弹实用化的国家。1949年8月,苏联原子弹研制成功,四年后宣布氢弹试验成功,当量40万吨。美国不甘其后,1954年3月1日,美国的第一颗实用型氢弹在比基尼岛试验成功,实际当量蹿升到1500万吨。

随后,在美国帮助下,英国也在1957年5月15日进行了第一次氢弹实验。

法国在1960年试爆了第一颗原子弹,比中国早了四年。氢弹研制的前三国,排名和研制原子弹的顺序一样,但第四个研制出氢弹的国家,打破了这个顺序。

20世纪80年代,曾有一位来访的法国科学家告诉中国同行,中国第一颗氢弹爆炸的消息传到法国后,时任法国总统戴高乐大发雷霆。他把原子能总署的官员和主要科学家叫到他的办公室,拍着桌子质问为什么法国的氢弹迟迟搞不出来,而让中国人抢在前面了。在场的人都无言以对,因为谁也解释不出中国这么快研制出氢弹的原因。

在中国成功爆炸第一颗氢弹一年以后的1968年8月,法国才成为了世界上第五个拥有氢弹的国家。

前五个拥有原子弹的国家中,无论经济和科技,中国基础最弱,底子最薄,起步也最晚,但中国人想做的事,就一定能够做成。

早在1958年6月21日的中央军委扩大会议上,毛泽东就提出:“我们要搞海军……空军搞得强一点。还有原子弹,听说就是这么大一个东西,没有那个东西,人家就说你不算数。那么好,我们就搞一点。搞一点原子弹、氢弹、洲际导弹,我看有十年功夫是完全可能的。原子弹要有,氢弹也要快。”

1964年,中国第一颗原子弹的试爆成功,已经让世界震惊了一次。而中国人的志气,远不止于此。

在北京应用物理与计算数学研究所原所长李德元的家中,已过八十高龄的他告诉记者,氢弹的威力比原子弹大得多,掌握了氢弹技术,中国才能真正成为核大国。

作为核武器的一种形式,氢弹是利用原子弹爆炸的能量点燃氘、氚等轻核的自持聚变反应,瞬间释放巨大能量,又称聚变弹或热核弹。氢弹并不是原子弹的“加强版”,它有自己完全不同的原理,而这套理论的建立完完全全依靠中国人自己的探索。

事实上,中国关于氢弹的研究工作,早在第一颗原子弹爆炸之前好几年就已经秘密地展开了。

理论先行

1960年12月,一个寒风凛凛的早晨。

中国原子能科学事业的创始人、中国“两弹一星”元勋钱三强的办公室里,来了一位30多岁的年轻人。他叫黄祖洽,当时是原子能研究所第四研究室的一个组长。

黄祖洽是钱三强和彭桓武两位“两弹一星”元勋的得意弟子。他1948年毕业于清华大学物理系,同年报考了刚刚留学回国任教于清华的钱三强的研究生。进入清华研究院,黄祖洽先是跟随钱三强研制核乳胶,一年后又改跟彭桓武研习理论物理。彭桓武比黄祖洽大9岁,做黄祖洽的导师时刚刚34岁,已是国际物理学界的知名学者。此后,两人一生保持着亦师亦友的特殊情谊。

钱三强把黄祖洽找来,是给他派了一个新任务——轻核理论组组长。对这个新的小组和组长,钱三强特意叮嘱:“你原来那个组叫47组,这个轻核理论组就叫470组,注意保密。”

“轻核理论组”的全称叫“轻核反应装置理论探索组”,从这个名字,业内人大概就能把它的任务看出几分。所谓“轻核”,指的是核子数小的原子核,例如氕、氘、氚、氦等原子核都是轻核。氘、氚是氢弹的“原料”,轻核反应就是核聚变——氢弹的基本原理。

从氢弹的基本原理到实际的氢弹,还差着十万八千里。彼时,中国的原子弹技术也还在探索之中,但是中国氢弹的理论研究已经先行迈出了脚步。

在1960年时,世界上只有三个国家造出了氢弹。这种终极武器如何打造,自然不能为外人所知。中国的原子能科学家们,只能自己摸索前路。

中国原本有机会走上“捷径”。按照1957年中苏签订的《国防新技术协定》,苏联政府答应在建立综合性的原子工业、生产与研究原子武器、火箭武器、作战飞机、雷达无线电设备以及试验火箭武器、原子武器的靶场等方面对中国政府进行技术援助。根据这个协定,苏方应该在1958年内先向中方提供一个TNT当量为4万吨的钚装料原子弹的样品及相关的技术资料。

时任二机部部长的刘杰,曾是1957年签订中苏《国防新技术协定》时的中国代表团成员。他曾撰文回忆,在协定的文本中,他清楚地看出,苏联准备提供给中国一种氢加强的实弹样品。不过,那仍是原子弹,并非氢弹。而且这个氢加强实弹样品和4万吨的钚原子弹样品一样,最后都没有兑现。

苏联找种种借口拖延履行条约规定的原子能工业援助项目,直到1960年撤走了全部苏联专家。

中国原子能工业建设和原子弹的研制工作,从苏联援助转向了全面自力更生。“老大哥”的支援没有了,但中国有的是自力更生的成功“经验”。

苏联专家在中国时,刘杰曾多次找机会向二机部的苏联专家组组长询问氢弹和原子弹的差别。但对方的回答都是“不清楚”、“不知道”。看来,即便是在中苏关系“蜜月期”,苏联在氢弹技术上也对中国严格保密。

到1960年底时,中国原子弹的研制已渐渐有了眉目,重大科研攻关进展顺利。刘杰和钱三强商量,氢弹研制高度复杂,预研工作必须立即启动,宜早不宜迟;他们商定,氢弹预研工作由钱三强全权负责,在原子能所开展预研工作,目标是在氢弹的理论探索工作上先行一步。

当时,原子能所由二机部和中科院双重领导,是我国原子能事业科学研究的发祥地,可谓藏龙卧虎。但是,原子能所的大部分研究人员都已承担了第一颗原子弹的研制任务,每个人的任务和压力都很大,难有多余精力放在从零开始的氢弹理论的预先研究上。在这种情况下,钱三强决定在年轻人中物色人选,组建氢弹理论预研队伍。

这支队伍就是轻核理论组。刚成立时,轻核理论组只有黄祖洽、蔡少辉、萨本豪、刘宪辉等同志。不久,擅长粒子物理的何祚庥也加入这个组,并参与业务领导。此后又逐步增加了人员,最多时共有四十多人。

于敏,也是在这个时候被钱三强调来了轻核理论组。

于敏被日本著名物理学家朝永振一郎(诺贝尔物理学奖获得者)誉为中国的“国产土专家一号”,北京大学研究生毕业,他从未出过国,但研究水平极高,钱三强对他的评价是:“于敏填补了我国原子核理论的空白。”钱三强在北大查档选人时发现了于敏,1951年就将其调至原子能所。但于敏是“老运动员”,总是在政治运动中挨批,因此难以参加绝密研究。经过钱三强的争取,于敏得以与黄祖洽一起工作。

参与氢弹研究工作,对于敏来说也是意料之外。

于敏在《艰苦的岁月,时代的使命》一文中回忆:“1961年1月的一天,钱三强先生把我叫到办公室,非常严肃和秘密地告诉我,希望我参加氢弹理论的预先研究。这是我始料不及的事情。钱先生与我的这次谈话,改变了我此后的人生道路。”

一个月以后,于敏正式被任命为“轻核理论组”的副组长,那一年,他35岁。

年轻的探索者们出发的阵地,只是最基本的物理学原理,他们手中的主要兵器只是一张书桌、一把计算尺和一块黑板,但他们有一颗颗火热的心和一个个不知疲倦的大脑。

一篇又一篇的论文交到了钱三强手里,一个又一个未知的山头被呕心沥血的勇士攻克。4年中,黄祖洽、于敏和其他科技人员提出研究成果报告69篇,对氢弹的许多基本现象和规律有了更深的认识。

历史已经证明,轻核理论组在氢弹理论探索方面先行一步是极为关键的一步,为尽快突破氢弹技术打下了基础,赢得了时间。

花园路三号

在李德元的记忆里,1963年的夏天格外炎热。那时的他,刚刚完成了原子弹的理论计算,正准备稍稍放松一段时间,却忽然接到了时任二机部第九研究所副所长彭桓武的电话。

20岁从上海交通大学数学系毕业的李德元,留校教书几年后被派往莫斯科大学学习偏微分方程。学成归国后不到半年,李德元便被招入九院,从事关于原子弹的计算工作。

“我学习的偏微分方程是理论数学的一门学科,但是我的工作却是计算数学的内容,开始可以说是一窍不通,完全靠自己摸索。”此后几年,作为组长的李德元带领计算组,一直忙碌于原子弹各项数据的计算工作。

在彭桓武的办公室,李德元得知,新的任务和氢弹有关。

原子能研究所是二机部和中科院双重管理的科研机构,原子弹和氢弹的理论探索,是其众多科研方向中的一个领域。而对九所来说,原子弹和氢弹的研究则是“头等大事”——九所,本就是核武器研究所。这里是中国核武器研究的大本营。

“中国核武器的理论研究,彭桓武是举足轻重的人物。”李德元说。

从清华大学毕业的彭桓武,曾在上世纪30年代远赴英国爱丁堡大学理论物理系留学。新中国成立后,他离开英国,辗转香港,回国在条件艰苦的云南大学当起了物理老师。此后,又分别在清华大学、北京大学、中国科技大学等学校的物理系任教。1952年4月,彭桓武出任近代物理研究所(原子能研究所前身)副所长。

上世纪60年代,苏联撕毁了与中国的合作协议,全面撤走专家,停止供给资料设备。1961年4月初,中央决定调彭桓武到九所,充实研究力量,负责核武器物理研究工作。

当时正值原子弹设计的探索阶段,可参考的资料极少。

作为核武器理论设计的领头人之一,彭桓武面临选择:他可以像完成一项工程设计一样完成核武器理论研究与设计,也可以将之视为一项科学研究,深入探讨其科学原理、物理规律。彭桓武选择了后者。

第一颗原子弹理论设计完成后,九所迅速组织力量向氢弹原理的探索转移。

然而,和李德元一样,大家都对氢弹几乎是一无所知。

事实上,即使是李德元他们眼中的“大科学家”彭桓武,在当时也并不知道氢弹是什么样子。

李德元回忆,大家为了搞清氢弹究竟是什么样,还做过一些现在看来很“蠢”的事,指定几位同志把好几个月的《纽约时报》借来,一页一页翻,希望能从中找到关于氢弹的蛛丝马迹,可惜最终什么也没有找到。

起初,李德元他们并不知道轻核理论组的存在,不过,倒是时常能够见到黄祖洽。

据李德元回忆,黄祖洽几乎每周都会来花园路三号,带来一些数学模型,由计算组编制程序,在电子计算机上进行模拟计算。

那时,九所还在全力以赴地进行原子弹理论攻关。

在很多文学和影视作品里,中国的科学家拿着算盘进行原子弹和氢弹的理论计算。李德元说,这并不是实际情况,那种复杂的计算,根本不可能用算盘完成。中国的原子弹和氢弹研制都用上了电子计算机。

1958年,中科院计算技术研究所研制出了中国第一台半导体大型计算机103机(每秒运算2500次);1959年,中国第一台大型数字电子计算机104机投入使用,运算速度达到了每秒1万次。

以今天的标准,普通电子计算机的运算速度以每秒亿次为单位,超级计算机能达到每秒几十万亿次,104机每秒1万次的运算速度简直是在“石器时代”,但在当时,这已经是计算机领域的“高精尖”。

北京只有一台104机,主要的机时要留给九所使用,保证原子弹研究的主战场,轻核理论组每个星期只能分到十几个小时。每次都是黄祖洽来上机计算。

非但如此,黄祖洽当时也是“半个九所人”。他在原子能研究所原来研究的是核反应堆,在物理学原理上和原子弹有共通之处,原子弹理论设计负责人邓稼先就频频找黄祖洽讨论问题,最后干脆把他拉去兼差。于是,黄祖洽成了我国唯一一位同时参与原子弹和氢弹研究的科技工作者。他被要求用一半时间在核武器研究所兼职,一方面参与设计原子弹研制所需的“状态方程”,一方面仍继续参加氢弹预研。

由此,黄祖洽得了一个“半导体”的绰号——按保密要求,他在原子能所的工作情况可以提供给核武器研究所,以促进他们的工作;但核武器研究所关于原子弹的研制,却绝不能向外界有丁点透露。

黄祖洽的“半导体”状态持续到1964年10月,中国第一颗原子弹爆炸成功。九所随即转向氢弹研究。于是,中国有了研究氢弹的两组人马——原子能研究所的轻核理论组和九所理论部。

中国第一颗原子弹爆炸试验成功仅一个月后,周恩来总理找来刘杰,听取氢弹研究的进展汇报。

周恩来问刘杰:什么时候能够研制成氢弹?

刘杰回答,氢弹理论的预先研究已经在探索,现在还有许多问题吃不透,大概还得需要三五年时间。

周恩来当时就表示,五年太慢了,要快。

1965年1月,毛泽东在听取国家计委关于远景规划设想的汇报时指出,“敌人有的,我们要有,敌人没有的,我们也要有,原子弹要有,氢弹也要快。管他什么国,管他什么弹,原子弹、氢弹我们都要超过。”

周恩来立刻指示二机部,要尽快提出加快氢弹研制的计划,并把氢弹的理论研究放在首要位置上,同时注意处理好理论和技术、研制和试验的关系。

中央研究决定,把原子能研究所轻核理论组和九所这两方面研究氢弹理论的力量统一起来,集智攻关。

于是,1965年春节过后不久,花园路三号迎来了一批新的客人。

“龙头三次方”

1965年的北京,北太平庄以北还很荒凉,九所所在地——花园路三号的院子外面是一片片的菜地。

在这个远离城市灯火的地方,花园路三号院里的14号楼却整夜的灯火通明,在寂静的黑夜中犹如一盏明灯。

每每想起14号楼灯火辉煌的一幕,李德元都感慨万千。在这栋楼里,中国顶尖的科学家们为了研制氢弹拼搏了两年多。

1965年1月,二机部决定把原子能所轻核理论组的30多人调入九所,一起攻关氢弹理论。

于敏就是在那时来到了花园路三号。调入九所后,于敏任理论部副主任,而理论部的主任正是大名鼎鼎的邓稼先。

那时,我国已经掌握了原子弹技术,又通过预先研究对热核材料和热核燃烧的有关现象及规律获得了一些重要的认识,为突破氢弹奠定了比较好的基础。

“当时,彭桓武号召大家多路探索,任何人都可以提出自己的构想,14号楼充满了民主空气。”李德元说。

被称为“鸣放会”的学术讨论会经常在这里举行。在14号楼三楼、四楼的大会议室,几乎每天都有讨论。不论大专家还是刚毕业的大学生,每个人都可以走上台去发言,每个人也可以对别人的设想提出不同意见。

氢弹研究在当时毕竟是一项复杂而严峻的工作,李德元说,虽然上级并没有明确提出氢弹原理突破的时间表,但是从二机部领导们对14号楼的“频繁光顾”中,大家都能感受到他们心中的急迫。

事实上,为了对中央关于加速研制氢弹等问题所作的指示做出回答,二机部党委在1965年2月3日重新向中央专委呈报了《关于加速发展核武器问题的报告》,报告中称力争在1968年开始进行氢弹装置试验,并争取完成重量1吨左右、威力为100万吨级TNT当量的热核弹头的理论设计,这一目标当时被简称为“1100”。

“1100”目标的制定,反映了当时领导和科学家们对氢弹的正确认识,但是就当时理论部已经掌握的氢弹技术来看,距离“1100”这一目标还差得很远。

据北京应用物理与计算数学研究所高级政工师吴明静在《一张黑白照片的辉煌记忆》一文中记载:时任二机部副部长的刘西尧,几乎每周都会来理论部实地了解科研进展。

他称理论部是“龙头三次方”。他曾对别人说:“搞核武器的龙头在二机部,二机部的龙头又在核武器研究所,研究所的龙头又在理论部,首先要靠他们来探索和突破氢弹原理。”

在此后的两三年中,14号楼前经常会停着一辆红色小轿车,一见这辆车,九所人便知道,刘西尧部长又来了。

研究进展不畅,刘西尧就会很着急。一次他在会上大声说:“各人把兜里的东西掏出来!”

兜里的东西,当然就是指研究成果。可是,坐在刘西尧面前的是一批十分严谨的科学家,没有可靠的论据,谁也不会在领导面前夸夸其谈。

除了民主大讨论,理论部还安排了专家讲课,目的是进一步提高科研人员理论水平。彭桓武、邓稼先、于敏、周光召都为科研人员作报告,在所内掀起了空前热烈的学习热潮。邓稼先等人在那个时期撰写的等离子体物理的讲义至今还留存在九所档案室。

当时,由于严格的保密规定,一张纸片都不能带出办公室,更不要说是材料和数据了。

李德元回忆,每天晚上下班前,大家都要把所有材料和笔记本放到保密包里,统一存放在保密室。连草稿纸都是按张来领取,用完后统一回收再由专人负责烧毁,所以一切工作都只能在办公室完成,不可能带回家去做。

也正因为这样,14号楼永远人流涌动,不分白天黑夜。所有人都自动加班加点,争分夺秒,以至于当时的室主任和支部书记有一项重要任务:晚上十点,一定要规劝科研人员下班。

作为组长的李德元每天晚上都要一间办公室一间办公室巡视,苦苦劝说科研人员早点回家休息。许多人抹不开情面,假装离开了,在楼下转悠一圈,瞅个空子又回到办公室继续挑灯夜战。

李德元说,氢弹的理论研究听起来很激动人心,实际上十分枯燥单调,“那是一帮子耐得住寂寞的人,整天就是埋头‘算题’,然后把计算结果细心地一点一点地点在坐标纸上供大家讨论,很难产生一般电视剧和电影所追求的戏剧效果。”

科学的奇迹,就是在这日复一日的枯燥计算中诞生的。

从1965年的春天开始,彭桓武让周光召、于敏、黄祖洽等三位科学家各自率一个研究小组,从不同方向对氢弹原理展开猛攻。但计算结果表明,周光召和黄祖洽的技术途径都有各自的困难,探索突破氢弹之路一时受阻。

8月27日,理论部召开了全体人员大会,彭桓武认为应该调整突破氢弹的思路和步伐。

眼见氢弹理论研究进行得并不顺利,大家讨论认为,要达到“1100”这一目标应分两步走。第一步,先设计轰-6飞机能携带的威力在100万吨左右TNT当量的核炸弹,并争取在1966年先做几次大威力加强型核弹试验。第二步是突破氢弹技术关键的问题,设计“1100”能装到导弹头上的氢弹。

大会最终决定,理论部的大部分人力在北京利用119计算机继续探索突破氢弹的途径,同时由于敏率领第13研究室的一部分研究人员到上海华东计算技术研究所出差,利用该所的J501计算机完成加强型原子弹优化设计的任务。

加强型原子弹虽然含有热核材料,但是热核燃烧不充分,只对原子弹的威力起到辅助作用,还不是氢弹。简单地说,就是利用当时已经掌握的加强型原理,靠拼材料、拼个头、拼重量的办法,优化设计一颗飞机载得动的百万吨级热核弹头,尽量达到氢弹的威力。

这其实是迫不得已的应急办法。

“应急”可不是凭空而来。当时的世界格局,冷战愈演愈烈,美苏核军备竞赛节节攀升。苏联在1961年试爆的氢弹“沙皇炸弹”(又称“赫鲁晓夫炸弹”、“大伊万”),当量达到疯狂的5900万吨(苏方公开资料为5000万吨)。“沙皇炸弹”原设计为1.75亿吨当量,不过苏联当局忧心试爆后的核子落尘会带来严重的环境污染以及外交纠纷,因此将核弹缩减为5000万吨的爆炸威力。“沙皇炸弹”爆炸后,4000公里范围内的高频通信,甚至美军设在阿拉斯加的预警雷达也全部失灵,时间长达20小时。

以此为参照,普通原子弹的核威慑能力就太弱小了。

中国的氢弹研究前路尚不明朗,只能先用加强型原子弹壮壮声势。没想到的是,于敏等人以优化加强型原子弹为目的的上海之行,却给氢弹研究找到了突破点。

百日会战

1965年9月底,“蒙特卡洛研究方法”小组背着被子、带着脸盆来到了位于上海嘉定的华东计算所“五班”。

“五班”是九所理论部在华东计算所工作时的代号。“蒙特卡洛计算法”于20世纪40年代由美国在“曼哈顿计划”中提出,也称为统计模拟方法,对于核武器研究来说是一种非常重要的数值计算方法。数学家冯•诺伊曼用驰名世界的赌城——摩纳哥的蒙特卡洛来命名这种方法,为它蒙上了一层神秘色彩。

北京应用物理与计算数学研究所退休副编审侯艺兵曾出版过《院士风采》等书和图册,为了获得中国第一颗氢弹原理研究的一手资料,他最近几年走访了无数亲历者,采访和整理成《亲历者说“氢弹研制”》一书,即将出版。

“他们跟我说了关于氢弹原理研制中的诸多故事,其中就包括上海‘百日会战’。”侯艺兵告诉记者。

根据“百日会战”时担任理论部科研室副主任的蔡少辉回忆,那年9月23日,组长吴翔带领“蒙特卡洛小组”四人:雷光耀、胡锦、张锁春、郑玉珍,到达了上海华东计算所。

在他们到上海的前一天,先遣小分队已经在紧张地准备上计算机使用的计算程序,“估计他们至少比我们要早到一天,这就是上海‘百日会战’的起始点。”蔡少辉回忆。

于敏也赶到了上海,然而在最初的日子里,研究进行得并不顺利。

利用J501计算出的加强型原子弹的设计数据并不令人满意,而对这个结果,于敏一点都不意外。

事实上,早在原子能研究所“轻核理论组”进行氢弹应用基础研究时,大家就曾经对原子弹中加入聚变材料的加强型原子弹进行过探索,不过那时是在缺乏必要的原子弹知识的情况下进行的。当时就发现在加强型原子弹中,聚变材料虽然能起到加强原子弹威力的作用,但由于聚变材料燃烧不充分,这种加强作用也是不充分的。

国庆节后的一天,张锁春带“蒙特卡洛小组”的同事去“五班”接班时,还未进入机房的门,就听到另外一个组的人在机房里大叫起来:“发现新大陆了!”

计算机得到了一个意想不到的威力高达300多万吨的测试新结果,大家都十分兴奋。经过分析,查找发现“新大陆”原因时人们才发现,这次成功测算竟然缘于一个错误。负责计算模型数据准备的一个年轻组员把一处密度参数填错了,这才出现了“新大陆”。

虽然是一处错误,却给了科研人员意外的提醒:要获得威力高的氢弹,最重要的因素之一是提高轻核材料的密度。也就是说,设计氢弹应该走高密度这条路。

但是,问题也随之而来,要达到这么高的密度,靠炸药是绝对办不到的。此前人们曾指望原子弹起爆后就能给聚变材料创造自持燃烧所需要的高温、高密度条件,但计算结果表明,情况并非如此。

根据于敏等人的分析,在加强型中,原子弹爆炸后会出现许多物理因素,有的起好作用,有的起破坏作用。限于弹体的构型,它们不可能很好地配合。如何选用性能合适的材料,采取什么样的构型,才能促进起好作用的物理因素,抑制起破坏作用的物理因素?大家又陷入苦苦的思索之中。

这时,于敏提出了一个新的思路。

11月1日晚上,华东计算技术研究所J501机房里,所有的人都紧张地忙碌着,等待着一个奇迹的出现。

纸带卷上缓缓地输出令人兴奋的数字,计算的结果和于敏先前预测的一样。兴奋之余,大家临时又加算了一个材料比例不同的模型,结果也不坏。隔天,另一个模型的计算也取得了完美的结果。

于敏高兴地说:“我们到底牵住了‘牛鼻子’!”他当即给北京的邓稼先打了一个耐人寻味的电话:“我们几个人去打了一次猎……打上了一只松鼠……”

邓稼先听出是好消息:“你们美美地吃了一顿野味?”

“不,现在还不能把它煮熟……要留做标本。”

“我们有新奇的发现,它身体结构特别,需要做进一步的解剖研究,可是……我们人手不够。”

“好,我立即赶到你那里……”

为了保密,于敏在这里使用的是只有他们才能听懂的隐语,暗指氢弹理论研究的突破。

1965年11月8日,邓稼先乘飞机抵达上海。

当时大家的工资都很低,邓稼先的工资略高一些,大家都把他当成“财神爷”。一见到邓稼先,大家都欢呼雀跃,于敏也要他请客犒劳大家。邓稼先详细了解情况后,立即把上海发现的有关物理现象、规律和突破氢弹原理的方案带回到北京,留在北京的李德元他们,听到来自上海的喜讯也都十分振奋。

于敏后来回忆说,当时虽然掌握了突破氢弹的关键所在,但要创造热核材料充分燃烧的条件,还是相当困难的事情。因为原子弹有多方面的破坏作用,其能量是很难驾驭和控制的。

这时候,善于进行复杂计算的“蒙特卡洛小组”出场了。

邓稼先亲自向“蒙特卡洛小组”下达了任务,要求在半个月内为于敏提出的理论编出一个新程序出来,并要计算出结果。

张锁春后来回忆说,他们还趁机敲老邓的“竹杠”,提出两个条件:一是把他身上带的“中华牌”香烟拿出来给大家每人抽一支;二是到离华东计算所门口不远的“澄桥”小吃店,请每人吃一碗馄饨。

“老邓爽快地答应了,因此大家不得不为老邓‘卖命’。”他回忆说。

这当然是玩笑话,实际上,九院的所有人都翘首期盼着氢弹研究的突破。“蒙特卡洛小组”四位学数学的同志在余下的时间里齐心协力,日夜苦战,终于在11月25日交出了令人满意的计算结果。

氢弹原理研究,终于曙光初现。

最后突破

按照“百日会战”的研究结果,我国的第一颗氢弹的结构,应该包含有初级和次级两个部分。

用来为自持聚变反应创造条件起引爆作用的原子弹爆炸装置,称为“初级”或“扳机”,又称为引爆弹;使热核装料发生聚变反应释放出能量和中子并诱发铀238外壳发生裂变反应释放出更多能量的氢弹主体部分,称为“次级”或“被扳机”,又称为氢弹主体。而高威力氢弹爆炸时释放的巨大能量,主要来源于氢弹主体部分。

到此为止,这个方案尚在理论阶段,要付诸实施,必须进行实验,想办法解决几个关键技术问题,也就是当时必须克服的技术难点。1965年后,二机部九所改称九院,理论部继承了九所这一光荣序号。继续留在花园路三号院(后来的花园路六号院)。而九院大本营已经移师大西北,远上青海高原了。

12月9日至10日,在青海的九院召开了1966到1967年核武器科学研究与生产两年规划讨论会。

于敏向与会者详细介绍了利用原子弹作为“扳机”(“初级”)来引爆“被扳机”(“次级”)的两级氢弹原理理论设想方案,以及实现该方案所必须解决的关键技术问题与结构问题。

会上大家都认为,该方案虽然好,但还没有经过核试验的检验,尚无充分把握,当时已经经过实验的加强型原子弹的方案虽然体积比较大、比较重、聚变份额比较低,但它结构简单,已经过多年的探索,理论上、技术上都比较有把握,故此方案的研究试验工作也不应该放松。

在会上,刘西尧当机立断,做出了一个重要决定:突破氢弹,准备两手,以新的理论设想方案为主,加强型原子弹作为候补方案。

1966年初,九院实验部制定了爆轰模拟试验方案,在青海金银滩上进行了一系列爆轰模拟试验,解决了引爆弹的关键技术问题。

1966年是罗布泊试验场十分忙碌的一年。

5月9日,飞机空投爆炸了含有热核材料的原子弹。10月27日,这里又进行了导弹核武器试验。但当年真正的“重头戏”还在后头。

从6月中旬开始,来自各个部门的人员就陆续进驻罗布泊基地,他们都在为一个重要的时刻准备:国家预计于1966年12月在这里进行氢弹原理试验。

这次原理试验是利用“塔爆”的方式来进行,“把核装置放在铁塔上爆炸试验,这样也便于数据的测试。”李德元解释道。

为了控制核污染的扩散,科学家经过反复论证,严格地选定试验时的气象条件,还对塔基半径230米内的地面用水泥和石块进行了加固,以减少地面松土被震入烟云,扩散到四周。

经过气象学家的测定,最终把氢弹原理试验的“零时”定在了1966年12月28日12时。

天气的测定十分准确,前一天还飘着雪花的罗布泊,在“零时”到来前几分钟,铁塔上空出现了一片蓝天,氢弹装置按时起爆。

在试验现场的于敏一直记得当时的情景,随着强烈的闪光,蘑菇云翻滚着直上云霄。

“这种心情只有经历的人才知道,从心提到嗓子眼,知道成功了,好像五脏六腑、三万六千个毛孔全都舒服极了。”于敏如此描述自己在那一刻的心情。

“扳机”核试验后,中国只对外宣称“又成功地进行了一次新的核爆炸”。实际上,这是中国的首次氢弹原理试验,由于有意识地限制了它的爆炸威力,所以也可以称作减当量的氢弹试验。

“公开资料说,中国从研制原子弹到氢弹,总共用了两年零八个月,但是在我们九院的很多人看来,12月28日实际上就是中国氢弹试验成功的日子。它距中国第一颗原子弹爆炸,仅相隔两年两个月。”李德元告诉记者。

1967年6月17日,中国的第一颗氢弹在中国的西部地区上空爆炸成功。消息一出,全世界为之惊叹,中国在如此短暂的时间里自主突破氢弹技术,成为了美苏等核大国心中的一个未解之谜。

但是,参与了整个中国氢弹理论研究的亲历者们清楚地知道,这个奇迹是由多少人的汗水和泪水才换来的。

李德元认为,氢弹原理理论设想方案的诞生不是偶然的,是原子能研究所轻核理论组和九所理论部的科研人员,前后历时近5年时间殚精竭虑地探索和研究的结果,是集体辛劳和智慧的结晶。

2015年,为氢弹理论突破立下最大功绩的于敏,在近九十高龄之际获得了国家最高科技奖,而这位睿智的学者谦虚地说:核武器是千千万万人共同的事业,我只是献出了自己微薄的力量,国家选择了我,我很幸运。

50年过去了,老科学家们或已离世,或两鬓斑白,但回忆那段为氢弹而拼搏的岁月,心中仍旧激动而骄傲。

邓稼先曾对妻子许鹿希说:这件事(核武器)做成功了,我为它死了都值得。

这不是一个人的感慨,而是一群人的心声。

本版图片由侯艺兵、吴明静提供


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 楼主| 发表于 2018-1-28 14:50:51 | 显示全部楼层
19543270.jpg

在回答这个问题之前,先来解释一下什么是‘构型’。简单的几个个字氢弹的“复杂构型”,在西方世界,它被叫做Taylor-Ulan结构模型,在俄罗斯人们自豪的宣称这是他们的天才萨哈罗夫独立发明的,应该叫萨哈罗夫模型,并且对任何诸如“萨哈罗夫是在克格勃取得的情报启发下得出模型”的说法嗤之以鼻——美帝家贼真多,一直在被偷,从未被超越。



目前氢弹只有两种‘构型’,‘Taylor-Ulan构型’和‘于敏构型’。‘Taylor-Ulan构型’是4大流氓通用构型,这个构形可能是这个世界上,被最严格保守的秘密。托米表哥是从他的山姆表弟那里得到了这个模型,高傲的高卢人花了十多年也没法想出这个构形,最后还是托米告诉了他们诀窍。作为报酬,他们甚至让托米这个内鬼混进了欧共体,惹来了无穷无尽的麻烦。

我们的邻国印度,有不少于我们的文明史。有十亿生活在民主开放多元化社会的人民,有拉曼,钱德拉塞卡这样伟大的头脑。但是1998年5 月来自拉贾斯坦邦地下的第三声闷响宣告这个国家可能永远也无法掌握这个“复杂构形”了。未来某一天,某个印度天才或许可以想出一个完美的构形,但是怎么证明他没有犯1999年第三颗哑弹那样的错误呢,只有炸一下,但是印度已经承受不起再炸一次了。如果不能证明,那么谁敢说他就是正确的呢?

读者中有谁有志于了解这个“复杂构型”,我倒是可以介绍一个捷径,西北工业大学和国防科技大学分别有“原子弹工程物理”和“氢弹工程物理”这两个“黑色”专业,可以去考,毕业后再去考中国工程物理研究院相关专业的硕士博士,运气好的话,大概十多年以后就会有人把这个构形告诉你了,之后你就离不开这个圈子了。即使叛逃出国,第一个来干掉你的也许就是CIA 的特工,因为“你知道的秘密,是他不想让别人知道的秘密”。最后在回到第一个问题,什么是‘于敏构型’! 是一个叫于敏的中国人发明的氢弹的“复杂构型”,它是不同于‘Taylor-Ulan构型’的另一种构型。它的优点是稳定,可以长时期战备。哈哈······有些人要失望了!不要恼羞成怒哦?最后提示一下,图是我p的。


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发表于 2018-1-28 21:10:58 | 显示全部楼层
super
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发表于 2018-1-28 21:13:42 | 显示全部楼层
不一定对。 于敏型不是这么简单的几何关系、
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