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我国首颗氢弹试验成功告诉我们什么?  

2014-06-17 08:57:03|  分类: 铸剑春秋 |  标签: |举报 |字号 订阅

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我国首颗氢弹试验成功告诉我们什么? - kktt - 长缨在手  敢缚苍龙
 
作者:李鹰翔

1967年6月17日,我国第一颗氢弹空爆试验成功,相距第一颗原子弹爆炸成功时间只有32个月,发展速度比美、苏、英、法四国都快。这在世界上引起了极为强烈的反响。特别是法国,当年戴高乐总统曾经把原子能总署的官员和主要科学家叫到他的办公室,质问法国的氢弹为什么迟迟搞不出来,而让中国人抢在前面了。在场的人都无言应答,因为谁也解释不清楚。戴高乐还拍了桌子,怒气冲冲地对在场的官员和科学家说:“必须检查原因,尽快爆炸氢弹,否则,你们集体辞职!”后来,时隔1年2个月,即1968年8月24日,法国才进行了首次热核装置爆炸试验。
中国凭借当时十分薄弱的科技力量和工业基础,怎么能取得如此巨大的成就,超越核先进国家的研制速度,创造了核武器技术史上的奇迹?相当一段时间,在世界上是一个不解之谜。1985年,法国快堆之父万德里耶斯访问中国,询问曾在法国留学的我国核物理学家钱三强:“你们的氢弹为什么搞得这么快?”钱三强回答说:“我们在研制原子弹的时候,提前进行了氢弹的理论预研和热核材料的生产。”钱三强的回答正好点出了我国氢弹成功的两条基本历史经验。时过40年,如今回顾起来仍然感到很值得重视和研究。

理论预研先行    破解原理是关键

氢弹与原子弹有质的不同。氢弹是利用核聚变能,而原子弹则是利用核裂变能。氢弹无论原理或结构都比原子弹要复杂得多。在科学技术上,从原子弹到氢弹不是量的变化,而是质的跨越。因此,研制氢弹首先要解决的是理论问题,而不是工程问题。
有鉴于此,当年二机部部长刘杰与副部长兼原子能研究所所长钱三强商量,核武器研究所正在全力攻原子弹技术难关,原子能所能否组织部分理论力量,在氢弹理论研究方面先行一步。钱三强完全同意和支持。于是,他们对氢弹研制作出了一个富有远见卓识的战略部署。钱三强亲自进行组织,由黄祖洽、于敏等人组成一支年轻、精干的研究队伍,进行氢弹理论预研,主要做了两方面的工作:一是氢弹中各种物理过程的探讨与研究;二是氢弹作用原理和可能结构的探索。虽然研究还是初步的,并不成熟,但是毕竟先行了一步,探索了道路,提出了想法,准备了相关方程和数据,培训了专门理论队伍。尔后,在第一颗原子弹爆炸成功后,二机部领导又立即做出决定,把这支氢弹理论预研队伍全部调集到核武器研究所,加强氢弹理论研究工作。
两部分理论研究力量合并到一起,原子能所部分做过基础理论研究,武器所部分有武器研制实践经验,双方优势互补,理论与实践结合,氢弹理论研究全面展开。当时大家工作热情很高,学术思想也十分活跃。发扬技术民主,集体讨论,各抒己见,畅所欲言,提出了很多想法,碰撞出一些有益的科学思想火花。然而,氢弹对于这支研究队伍来说,毕竟还是一个未知世界,谁都没有搞过,而世界几个核大国对氢弹原理都绝对保密,只字不漏,完全要靠我们自己摸索,经历了十分艰辛的历程。一个个构思被提出,又被否定。好长一段时间始终找不到氢弹原理的突破口,真是“山穷水尽疑无路”,一时不知前进路在何方。
此时正值中央提倡学哲学,科研人员学了毛泽东的《实践论》、《矛盾论》,从氢弹研制的各种矛盾中找主要矛盾和矛盾的主要方面,明确了研制氢弹关键是要把热核材料燃烧起来,并能充分燃烧达到自持连锁反应;而要做到这一点关键又在于要创造一个极高的高温高压环境条件,把热核材料压缩到极高的密度。这样就牵住了问题的“牛鼻子”,找到了解决问题的主攻方向。核武器研究所由于敏带领十三室科研人员到上海日夜奋战100天,由进行加强型原子弹优化设计到探索突破氢弹原理的技术途径,从能量来源、能量传输、内因外因、结构设计等多方面,做了大量的物理粗估和数值计算。对每次计算结果进行深入细致的系统分析,由表面现象到物理实质找出规律,将研究工作逐步推向深入,最后综合形成从原理到材料和结构的比较完整的方案。
原理破解了,理论方案出来了,氢弹的研制工作就进入了快车道,出现了势如破竹、突飞猛进的新局面。1965年12月,二机部确定“突破氢弹,两手准备,以新的理论方案为主”的方针。1966年5月9日,含有热核材料的原子弹爆炸成功,为氢弹理论设计提供了热核反应的实测数据。1966年12月28日,氢弹原理试验一举成功,证明氢弹新原理完全正确可行。1967年6月17日进行我国第一颗氢弹全当量空爆试验,爆炸威力达到330万吨梯恩梯当量,试验结果十分圆满,实现了预期的目标。

材料准备提前    物质基础要可靠

氢弹的主要核装料是氘化锂6、氚等能产生聚变反应的热核材料。氘化锂6是锂6同氘直接化合而成的固态化合物。1952年11月1日,美国进行的世界上第一次氢弹原理试验,试验装置连同液氘冷却系统重约65吨,显然不能作为武器使用。而苏联1955年11月2日进行的氢弹试验,试验装置使用了氘化锂6作为热核材料,重量体积就小得多,可用飞机或导弹来投放。由此可见,使用何种热核材料是决定氢弹成功与否和质量水平高低的重要物质基础。我国研制氢弹使用的也是氘化锂6。
我国氘化锂6生产线在1957年与苏联签定的《国防新技术协定》中原有这个项目,后来由于苏联毁约停援也影响了氘化锂6生产线的建设,主要困难是设备不配套,缺少核心技术资料。当时氘化锂6生产线属于二线项目,202厂厂长张诚先后三次请示部局有关领导,最后刘杰部长指示:“一线项目肯定要保,二线项目能上则上,在不影响一线的情况下,你们可以自己安排。”张诚根据这一指示精神,就积极主动地进行安排,不等不靠,把氘化锂6生产线的建设工作步步推向前进。
继续建设氘化锂6生产线,设备配套主要依靠全国大力协同解决,核心技术就要靠我们自己组织力量解决。当时二机部主要采取了两条措施:一是决定将原子能研究所十室副主任、放射化学专家刘允斌和九室轻同位素分离课题组一些科技人员调到202厂,实行厂所结合攻技术关;二是组织设计人员到现场服务,实行科研、设计、生产人员三结合,协同作战。1962年初花了一个多月时间,对工程做了彻底的解剖和分析,列出95个课题,然后设物理化学、工艺试验、理论计算和分析方法等4个研究组,并在原子能所、北京大学、清华大学等单位大力支援下,经过一年多的艰苦努力,各项技术难题逐步解决,工程建设和生产准备进展顺利。1963年底开始进行为期三个多月的局部试车,试验项目都获得了满意的结果。尤其在启动、停车和平衡流体的操作中取得了大量的实际经验,使大家对在1964年进行总体联动试车和正式投料生产更有了信心。
然而,由于氘化锂生产线在中国仅有一条,是个“独生子”,苏联当时没有提供启动投料的技术资料,而我们自己摸索的一套系统操作参数尚未得到验证,正式启动装置投料生产具有相当风险,大家都十分谨慎。因此,对是否在1964年正式启动生产装置的问题上产生了两种观点和意见:一种认为小型试验证明,流程可行,数据可靠,启动生产装置的条件基本具备,应当争取时间尽早进行总体联动试车和投料生产;一种认为按当时氢弹研制规划,1968年才需用热核材料,不必急于启动生产装置,还是按小、中、大的程序逐步做完试验再说。部总师办公室副主任、化工总工程师曹本熹积极支持尽早启动的意见。现场争论的问题反映到二机部,部领导和有关科技人员研究,并到现场作了调查,认为前段试验研究和生产准备进展情况确实不错,总体联动试车和投料生产安排宜早不宜迟,决定同意越过中间试验,立即进行联动试车。
与此同时,化工部也抓紧重水生产的工艺试验和工厂建设,掌握了生产技术和形成了一定的生产规模,保证了重水的生产和供应。
1964年6月,202厂重水电解制氘和氘化锂6合成等后段工序陆续开始投产。9月23日首批合格氘化锂6产品出炉,比原定计划大大提前,标志着我国已经具备了氘化锂6生产能力,为氢弹研制和发展创造了物质前提。

唤起民族自信    自主创新是根本

我国氢弹成功的历史经验是“提前进行了氢弹的理论预研和热核材料生产”。联系当前我国核电事业的发展有什么启示呢?
我国核电发展已有20多年的历史。十六大以来,中央十分重视核电的发展,国务院审议并原则通过《核电中长期发展规划》,明确提出到2020年建成4000万千瓦核电机组的宏伟目标,令核电行业十分鼓舞。发展核电关键在于掌握技术。核电的核心技术是反应堆的物理设计、热工水力和核安全技术,目前我国与西方核电发达国家的差距可能也是在这些方面;当然还有某些结构材料生产和大型精密设备制造技术的差距。我们需要特别重视,切实加强这些方面的科研和试制的投入,包括资金的投入、科技力量的投入和领导关注的投入,以争取首先在掌握技术上获得主动,增强核心竞争力,加快核电事业的发展。
还有,要提前在核资源(包括铀和钍)的勘查、开发和加工方面做好准备,这是核电发展的物质基础,不然就可能陷入“无米之炊”。资源提前准备非常重要。因为地质勘查工作也是对未知领域的探索,不可能一蹴而得。一般说来,一个矿床从发现异常到探明储量到建矿,大概需要十年左右的时间,临渴掘井是来不及的。因此资源勘查必须提前做出安排,否则就会陷于被动。
氢弹成功的根本意义在于唤起民族自信,提高我们民族的自信心。鸦片战争以来,帝国主义列强对中国多次发动侵略战争,屡以我国失败而告终。中国落后、被称为“东亚病夫”,在国际上经常遭遇轻视、鄙视,使我们在心理上受到很大伤害,许多人因此产生了民族自卑感,总认为我们自己不行。原子弹、氢弹的成功,我国在当代国防尖端技术领域一鸣惊人,一扫了这种自卑感,全世界从此对新中国刮目相看,我们民族精神为之振奋,民族自信心大为提高。西方发达国家能做到的事情,我们有什么做不到呢?
当前国际环境和国内形势已经发生巨大变化,我国面临前所未有的历史机遇,具有充分的条件实行改革开放政策,认真学习和吸收外国先进技术和管理经验,以加快我国社会主义现代化建设。在核电发展上,我们采取“以我为主,中外合作”的方针无疑是正确的。但在执行中要切记“以我为主”,充分信任、依靠和支持我国自己的科技力量,立足在自己力量的基点上,自主研发、自主设计、自主建造、自主创新,创造出具有自主知识产权的品牌,牢牢掌握技术的主动权。适当引进外国技术设备,也是为了增强自力更生、自主创新的能力,加快我们的发展速度,实现既定的发展目标,而决不能南辕北辙。历史经验证明,在核心技术上过于依赖别人,往往要受制于人,甚至是行不通的。

原载《国防科技工业》2007年第7期
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