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氫彈怎麽製造是猜出來的 —— 鮮為人知的中國核工業的艱辛曆程

(2007-02-11 14:03:12) 下一個

氫彈怎麽製造是猜出來的 —— 鮮為人知的中國核工業的艱辛曆程

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1955年1月15日,是共和國曆史上具有特殊意義的一天。

這天下午,毛澤東主席在中南海主持召開中共中央書記處擴大會議,並作出了建立和發展中國原子能事業的戰略決策。從此,中國開始了核工業建設和核武器研製的秘密曆程。

這是一次絕密會議,沒有文字記錄,也沒有拍攝照片。目前,惟一可資佐證的,是1955年1月14日周恩來總理在約見李四光、錢三強談話後寫給毛主席的報告,以及親曆這次會議及前後過程的劉傑(時任地質部黨組書記、常務副部長)和錢三強在《當代中國的核工業》一書中的回憶。

考慮到李四光下午3時前要午睡,會議定在下午3時後

會議前一天下午,周總理邀請地質學家李四光和核物理學家錢三強到中南海西花廳總理辦公室,向他們詳細詢問了我國鈾礦資源勘察與核科學技術研究情況,核反應堆和原子彈的基本原理,以及發展原子能事業所必備的條件。談話時間較長,涉及內容很多。

談話間,總理發現李四光精神不好,麵部表情痛苦,說話不甚流利,便問李是否病了,李答是牙痛。總理當即要李講完意見後先走,抓緊去醫院治療。當時,李四光66歲,錢三強42歲。相比之下,錢三強顯得年富力強、精力充沛,對總理所提問題都能從容應對,侃侃而談。

薄一波、劉傑參加了那次談話。談話結束後,總理告訴劉傑和錢三強,毛主席要召開中央書記處擴大會議,專門討論中國發展原子能事業的問題。總理要他們做好匯報準備,到時還可以帶上鈾礦石標本和探測儀器,以便現場演示。

之後,總理執筆向毛主席寫了報告,附上有關文件,建議第二天(即1月15日)開會,請李四光、錢三強來談,還建議彭真、彭德懷、鄧小平、李富春、薄一波、劉傑參加。

按照毛主席的工作習慣,中央書記處經常安排在晚間開會。考慮到李四光年事已高,下午3時前要午睡,晚間身體支持不了,總理特地對這次會議的時間安排作了說明,定在下午3時後。

毛主席那天格外高興,晚飯還準備了紅葡萄酒

1955年1月15日下午3時,中央書記處擴大會議召開。毛主席親自主持會議。與會人員到齊後,他對李四光、錢三強兩位科學家說:“今天,我們這些人當小學生,就發展原子能有關問題,請你們來上一課。”

李四光隨即講了鈾礦資源勘察與發展原子能事業的密切關係,詳細分析了中國有利於鈾礦成礦的地質條件,並對中國的鈾礦資源前景作了預測。

接著,劉傑作了些補充,主要講了在廣西地區發現鈾礦的經過,並當場展示了從廣西采來的礦石標本。當聽到用於測放射性的蓋革計數器測量該礦石發出“嘎嘎”的響聲時,到會領導人都十分欣喜和興奮。

在一陣驚歎之後,錢三強講了世界幾個主要發達國家原子能發展的概況和我國近幾年開展原子能科學研究、培養人才的情況。

毛主席請與會各位領導同誌發表意見,大家一致讚同發展我國的原子能事業。毛主席總結說:“我們國家,現在已經知道有鈾礦,進一步勘探一定會找出更多的鈾礦來……過去幾年其他事情很多,還來不及抓這件事。現在到時候了,該抓了。隻要排上日程,認真抓一下,一定可以搞起來。我們自己幹,也一定能幹好!”

晚上7時後會議結束。毛主席請大家吃晚飯,上的是豆豉臘肉等6樣湖南風味菜,主食是大米飯加小米粥。毛主席平時不喝酒,那天格外高興,準備了紅葡萄酒,還舉杯向大家祝酒:“為我國原子能事業的發展幹杯!”

一個創建中國原子能事業的戰略決策就這樣定了下來,中國核工業建設的帷幕從這次絕密會議召開後正式拉開。1月15日成了中國核工業創建紀念日。



最初創業者,九成是年輕人

鄧稼先,34歲;朱光亞,34歲;周光召,32歲;歐陽宇,31歲……這些後來成為中國核工業棟梁的功臣,加入核工業時都不過30歲出頭。據統計,中國在1960年從事核工業的10萬人中,25歲以下的年輕人占68%,26~35歲者占25.5%,兩項之和超過九成。正是這群年輕人,在中國核工業幾乎完全空白的情況下挑起了大梁。1949年新中國成立時,全國核科技人員隻有10來個人。中國科學院近代物理所(原子能研究所前身)成立一年後,也僅聚集了30多人。1955年1月,當中央作出創建核工業的戰略決策時,碰到的最大難題就是缺乏人才。

為解決人才難題,當時國家采取了三項措施:一是繼續吸收在國外的中國留學人員回國;二是抽調一批專業相近、水平較高的科技人員,改行加入核科學研究;三是讓一批大學生改學核科學與核工程專業,充實核工業研究力量。這些年輕人加上近代物理所的研究人員,構成了我國核工業創建初期的科技隊伍。

朱光亞,從美國留學回國時,給在美留學生寫了一封公開信,呼籲大家回國參與社會主義建設;周光召,當時在蘇聯留學,得知中國要建設核工業時,夜不成眠,主動請纓。

1958年初秋的一天,人稱“娃娃博士”的鄧稼先走進了中國科學院近代物理研究所所長錢三強的辦公室。他和戰友們僅憑兩架手搖計算機和古老的算盤進行浩繁的理論運算,最終解決了原子彈結構和轟爆物理方麵的全部理論計算。

為了那些關鍵數據,鄧稼先等演算的稿紙就裝了幾十麻袋,堆滿了一間倉庫。當時的手搖計算機,速度很慢,但這樣的機器也沒有幾台。為了爭取時間,研究人員就三班倒,不讓機器停下來。

當時生產核部件的“404廠”,有一個“三人小組”。祝麟芳、張同星、王清輝,都是大學畢業不久的年輕人,負責鈾的冶金工作。當時鑄錠中出現了氣泡,前後幾十爐都沒有解決這個問題。祝麟芳在現場連續工作了幾十個小時,暈倒在工作現場。最後,“三人小組”終於解決了氣泡問題。

這些年輕的科技人員中的許多人後來成為核工業各部門的科技領導骨幹和卓有成就的科技專家。據不完全統計,有70多人被選為中國科學院和中國工程院院士。

中國核工業發展的曆史鏡頭

50年前的今天,毛澤東主席在中南海主持召開中共中央書記處擴大會議,作出建立和發展中國原子能事業的戰略決策,從此中國開始了核工業建設和核武器研製的秘密曆程。

從“兩彈一艇”(原子彈、氫彈、核潛艇)到核能和平利用,中國現已建成獨立完整的核科技工業體係,成為世界上為數不多的幾個擁有完整核科技工業體係的國家之一。

伴隨中國核工業成長的還有事業高於一切、責任重於一切、嚴細融入一切、進取成就一切的核工業精神。在茫茫戈壁、深山峽穀中,成千上萬年輕人隱姓埋名,風餐露宿,不辭勞苦,甘心奉獻。

1964年10月16日晚,中國第一枚原子彈爆炸成功的消息震驚了世界。

從1955年至2005年的50年,中國核工業經曆了兩個發展階段。第一階段從1955年至1978年,成功研製了原子彈、氫彈和核潛艇,建立了一套比較完整的核工業體係。第二階段從1979年至今,核電站建設成功起步,初步形成了軍民結合和精幹高效的新型核科技工業體係。

第一份原子彈資料是在違反“紀律”的情況下偷偷記錄下的

從1955年至1958年,在核科學技術和核工業領域,中蘇兩國政府先後共簽訂了6個協定。1958年7月的一天,蘇聯政府派出的3位核武器專家抵達北京,向中國方麵講授“壓緊型”原子彈的有關知識。

當時主管核工業的是第二機械工業部(簡稱“二機部”)。二機部的一間會議室安靜極了,隻聽見記筆記的“沙沙”聲。見此情景,蘇聯駐二機部總顧問與正在講課的蘇聯專家耳語了幾句,蘇聯專家立即停下說:“不許記筆記!否則,我就不講了。”

時任二機部部長的宋任窮立即說:“我是部長,這事我負責,會後把筆記本一律收回,大家不要再記錄了。”可是,九局副局長吳際霖卻悄悄違反了紀律,他暗中記錄了許多重點。下課後,二機部和九局的有關領導及少數科技人員聚在一起,根據回憶整理出一份原子彈方麵的資料。

“投籃”———第一顆原子彈起爆的密碼命令

1960年7月16日,蘇聯單方麵撕毀協議,撤回全部專家。周總理說:“他不給,我們自己動手,從頭摸起,準備用8年的時間搞出原子彈。”

隨後,中央政府成立了以周恩來總理為主任、由7位副總理和7位部長組成的“中央專委會”。全國先後有26個部委、20個省(區、市),包括900多家工廠、科研機構、高等院校以及解放軍各軍兵種參加了攻關會戰。1960年3月,從中央各工業部門和科學技術部門抽調106名高級科技專家到核工業重要崗位上工作。1962年9月,又抽調126名高級科技專家充實核工業建設。

蘇聯專家的撤離反而使中國科學家全麵掌握了原子彈技術。毛澤東幽默地說,應該給赫魯曉夫頒發一個1噸重的大勳章。

中國第一顆原子彈起爆的密碼命令是體育用語“投籃”。首次核試驗成功,標誌著中國國防現代化進入了一個新階段。

中國人在世界上的形象也因此迅速提升,世界各地的華人腰杆子也硬了起來。在原子彈爆炸試驗的前一天,郝建秀正帶領一個代表團到歐洲參加一個活動,在意大利轉機時,被告知沒有機票,隻能在賓館等候。沒想到第二天原子彈爆炸試驗成功後,航空公司主動找到她並送來機票。

氫彈怎麽做是大家猜出來的

1967年6月17日,中國先於法國成功地進行了第一顆氫彈爆炸試驗,成為世界上第四個擁有氫彈的國家,另外三個國家是美國、蘇聯和英國。從第一顆原子彈試驗到第一顆氫彈試驗,美國用了七年零四個月,蘇聯用了四年,英國用了四年零七個月,法國用了八年零六個月,中國用了兩年零八個月。

一位法國專家曾問錢三強:中國為什麽能在這麽短的時間裏進行氫彈爆炸試驗?錢三強的回答是“材料準備得早,理論準備得早”。實際上,還在原子彈理論的攻堅階段,在中國科學院近代物理所一幢普通的灰色屋宇裏,幾名科學家就開始了另一項秘密研究。

1960年的一天,錢三強找來中國科學院院士黃祖洽,對他說,領導決定,在搞原子彈同時,在原子能所成立一個小組搞氫彈預研,並為此成立了“中子物理研究小組”。

據中國科學院院士何祚庥回憶,當時實際是猜,因為氫彈的秘密那時候根本就沒公布過,誰也不知道氫彈怎麽做。

1971年9月,中國自己研製建造的第一艘核潛艇安全下水,標誌著中國已經掌握了核動力技術,而且建成了在世界上隻有少數幾個國家才擁有的比較完整的軍用核燃料循環體係。

周總理說,“二機部”不能光是爆炸部,要搞原子能發電

1978年12月以後,中國對核工業的發展方針進行了重大調整,從過去主要為國防建設服務,調整為軍民結合,保軍轉民,重點為國民經濟和人民生活服務,從而進入“以我為主,中外合作”的第二階段。

1970年2月,周恩來總理在聽取上海缺電情況的匯報時說:“從長遠看,要解決上海和華東用電問題,要靠核電……‘二機部’不能光是爆炸部,要搞原子能發電。”

1981年,國務院批準《關於請示批準建設30萬千瓦核電站的報告》。1985年3月20日,秦山核電站澆灌第一罐混凝土。1991年12月15日,秦山核電站首次並網發電成功。

秦山核電站結束了中國大陸無核電的曆史,使中國成為世界上第七個能自行設計建造核電站的國家。

廣東大亞灣、秦山二期、秦山三期、廣東嶺澳、江蘇田灣、浙江三門……目前,中國核電裝機容量達到870萬千瓦,每年可提供幾百億千瓦時的電量,2003年底累計發電量占全國總發電量的2.3%。

秦山一期核電站已經安全運行13年,在2003年世界核電運營者協會規定的9項性能指標中,秦山核電站有6項指標達到中值水平,其中3項指標達到世界先進水平。核電、核燃料和核應用技術已成為新時期中國核工業的三大支柱產業。

麵對能源危機,中國核電發展也從過去的“適度發展”轉為“加快推進”。

按照國家發展和改革委員會的測算,到2020年,中國的電力裝機容量將達到9億~10億千瓦。按照這個要求,在今後的15年內,我國的核電裝機容量至少要新增3000萬千瓦。

中國核電站很安全

核電站容易爆炸嗎?許多人有這種擔心。

原子彈會爆炸,這是眾所周知的。核電站和原子彈的反應原理相同,都是利用核燃料在中子的轟擊下產生鏈式反應放出能量。很多人就以此認定核電站也一定會爆炸。這是沒有根據的。

打個比方,啤酒和高度白酒都含有乙醇,但啤酒不能燃燒,而高度白酒卻能燃燒。核電站和原子彈的區別就像啤酒和白酒的區別一樣。

在原子彈中,利用高效炸藥的聚心爆炸,將兩塊或多塊濃縮度為90%以上的高純度核裝料,在極短時間內,從兩麵或四麵八方積壓在一起,所以核裝料的密度極高;而在核電站的反應堆內,以壓水堆為例,它的核燃料的濃縮度隻有3%,而且與氧原子結合在一起,成為二氧化鈾,相對穩定。

在原子彈中,核裝料之間沒有其他物質;在核電站中,這些密度已經很低的核燃料,又裝在鋯包殼內,鋯包殼則浸泡在大量作為冷卻劑和慢化劑的水中。

由於核材料的密度不同,加上對原子彈和核電站的反應堆采取相反的設計措施,來加快或減慢其鏈式反應的速度,就使兩者鏈式反應速度可以相差幾千萬倍。所以,原子彈可以在極短時間內爆炸,形成極高的溫度和強烈的衝擊波,造成巨大的破壞;反應堆則不能。

此外,核電站裏的放射性物質也不會輕易跑出來。核燃料在反應堆裏裂變時,放射性會增強10億倍以上。因此,正在運行的核電站是有很大潛在危險的。但是,它有好幾道安全屏障,放射性物質是不會跑出來的。

曾經有一個大學生寫信問我,在核電站工作會不會有危險。我告訴他,我本人從事核工作很多年,現在身體沒有任何問題。在中國核電站工作的人沒有一個因為放射性物質而得病的。

以壓水堆為例,第一道安全屏障是核燃料本身,第二道是核燃料組件包殼,第三道是壓力容器,第四道是安全殼。放射性是很難逾越四道關卡跑出來的。

1978年美國三裏島壓水堆核電站出現過一次大事故。由於反應堆失去冷卻水,部分核燃料熔化,有少量放射性物質從第三道屏障———反應堆壓力容器逸出。但由於有安全殼,擴散到環境中的放射性物質很少。隻有核電站廠房附近的人,在當時受到了相當於一兩次X光體檢照射的劑量,沒有任何人員傷亡。

前蘇聯切爾諾貝利核事故之所以有放射性物質大量跑出來,是由於它沒有像中國壓水堆那樣的壓力容器及安全殼,爆炸後飛出的核燃料碎塊,散布到廠房周圍,造成嚴重的放射性汙染。

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