55年前的今天,中国第一颗原子弹爆炸:这个“大炮仗”是怎么炸响的?


本文系“国家人文历史”独家稿件,欢迎读者转发朋友圈。


本       文       约  4975 字


阅       读       需       要

                                                                            

14 min 

55年前的今天,1964年10月16日下午3时整,中国自行研制的第一颗原子弹爆炸成功。1960年,苏联撤走专家,反而激励中国的科研工作者自力更生,成功地继美国、苏联、英国、法国之后自行研制出原子弹。短短4年,我们是如何做到的?



原子弹爆炸时产生的蘑菇云
 
毛泽东:什么奇迹都可以创造出来


1955年1月14日,地质专家李四光、地质部副部长刘杰、负责第一个五年计划156项工程的建设委员会主任薄一波与钱三强一起被请进了周总理的办公室。

周总理先请李四光介绍了中国铀矿的储量和勘探情况,随后又请钱三强介绍了原子核科学技术研究状况,并详细询问了原子反应堆、原子武器的基本原理,以及发展核武器的必要条件。最后,周总理向两位科学家布置了“作业”:明天毛泽东和中央其他领导要听取相关情况,请二人做些准备,简明扼要,可以带上铀矿石标本以及相关仪器用于现场演示。

1955年1月15日下午,中南海丰泽园的一处会议室内群英荟萃:毛泽东、刘少奇、周恩来、朱德、陈云、邓小平、彭德怀、彭真、李富春、陈毅、聂荣臻、薄一波等围坐在一起,传看李四光带来一小块黄黑色铀矿标本。主持会议的毛泽东幽默地说:“今天,我们这些人当小学生,就原子能有关问题,请你们来上一课。”

在这次专门研究发展我国原子能事业的中共中央书记处扩大会议上,毛泽东一锤定音:“现在苏联对我们有援助,我们一定要搞好。我们自己干,也一定能干好!我们只要有人,又有资源,什么奇迹都可以创造出来。”

毛泽东的大胆论断,是建立在对我国情况的充分了解上。旧中国并没有留下一个强大的科研系统,虽然1949年前大批中国青年在欧美的研究所里展现出令人赞叹的聪明才智,但我们不得不承认,直到1949年中国的科研体系仍然是非常落后的。1949年11月,新中国在接收原中央研究院和北平研究院的基础上,成立了中国科学院。此时的科学院仅有22个研究机构和200多名研究人员。

1954年在军委分管军工和军队武器装备工作的聂荣臻元帅带队到昆明、重庆等国民政府兵工署建立的西南军工基地考察,却大失所望。多年后聂帅回忆:“在重庆,我看到那里只有一些破窑洞,说不上什么兵工厂。到了昆明,那里的光学仪器工厂也只能搞些低倍率望远镜,连瞄准镜都不能生产。”
 
赫鲁晓夫曾经相当大方


既然起点低,那么就要一方面自力更生,另一方面争取外援。中国在两弹一星上的指导思想始终是自力更生为主,争取外援为辅。当然苏联援助对于中国在短期内建立自身的人才队伍,掌握研制核武器的基础,起到关键性的作用。

实际上我们可以简单算一笔账,1947年-1949年苏联在核武器研发上花费了145亿卢布,而我国的第一个五年计划期间全部工业投资实际完成总额为250.26亿元,相当于56.4亿卢布,仅为苏联核武器研制费用的几分之一。因此1955年1月31日,国务院正式做出《关于苏联建议帮助中国研究和平利用原子能问题的决议》,正式接受苏联援助。


1955年4月,钱三强作为中国原子能代表团成员,赴苏联谈判和签订苏联援助中国和平利用原子能协议。4月27日中苏约定由苏联援助中国建造一座7000千瓦功率的重水反应堆;一座12.5兆电子伏回旋加速器,这就是中国核工业发展史上重要的“一堆一器”。此外,苏方无偿提供有关科学技术资料,以及能够维持反应堆运转的数量充足的核燃料和放射性同位素,培训中国的核技术专家和技术人员。应该说,与1949年拒绝刘少奇参观苏联反应堆要求的斯大林相比,1957年以前的赫鲁晓夫是相当大方的。


1957年钱三强又参加了中苏新技术合作协定的谈判,在此协定中苏联同意全面援助中国的原子弹研制,并提供原子弹教学模型和设计图纸,向中国出售用于铀浓缩处理的工业设备,提供气体扩散工厂开工所需的六氟化铀。1958年7月1日苏联援建的“一堆一器”正式移交中国。

特种邮票《我国第一个原子反应堆和回旋加速器》中第一枚《原子反应堆》。根据中苏协议,苏联在1958年援建并移交给中国一座7000千瓦的重水反应堆和一座12.5兆电子伏回旋加速器,即中国核工业发展史上重要的“一堆一器”

1951年10月,从法国归国的杨承宗进入科学院近代物理所,接任放射化学组组长,当时他手中除了4名组员以及从法国带回的设备外,仅有北平研究院镭学所遗留的10公斤沥青铀矿和一些镭样品。

中国放射化学奠基人之一杨承宗。他在法国学习时期师从小居里夫人(居里夫人之女),为新中国开展核技术研究购买了大量必要设备,回国后在提纯核原料方面做出不可磨灭的贡献

在中央下定研究原子弹的决心后,便决定由宋任穷上将担任第三机械工业部(后改为第二机械工业部)部长,领导原子能及其配套生产和研究机构,此时在中国原子能研究领域已经聚集起一群高水平科学家:钱三强、王淦昌、朱光亚、郭永怀、彭桓武、邓稼先、陈能宽、程开甲、王承书、张沛霖……这些优秀科学家大多数集中在中科院原子能研究所(原中国科学院近代物理所,1953年10月更名为物理研究所,1958年7月“一堆一器”建成后更名为原子能研究所),另有部分分散在中科院下属的20多个研究所、其他研究机构和大专院校中。

为了扩充科研队伍,周恩来亲自拍板,决定从在苏联和东欧的留学生中抽调300余名专业与核工业相近的学生转学原子能相关专业,并在北大建立技术物理系,从全国抽调人才专攻原子核科学,不久清华大学工程物理系也正式建立。光是为了向全国普及原子能知识而编写的《原子能通俗讲话》,一口气印发了20余万份。

中国科学院很快开始在上海筹建原子核研究所,在兰州筹建近代物理研究所。1958年9月北京铀矿选冶研究所成立,一定程度上弥补了钱三强所说核物理与放射化学方面“一条腿粗,一条腿细”的问题。

中国第一座原子反应堆 

据1956年春节被陈毅点将,调到科学院担任党组书记、常务副院长,并同时兼任国务院科学规划委员会秘书长的张劲夫回忆,宋任穷专门到家中向他“搬救兵”,希望科学院带头支援二机部。张劲夫当场答应将原子能研究所交二机部,科学院其他研究所凡是能承担二机部科研任务的,都要无条件承担。需要骨干力量,科学院一定想办法。很快,在科学院数理化学部担任学术秘书的邓稼先等一批优秀科学家奔赴原子弹研究第一线。
 
“596”的由来


不过,中国举全国之力奔向原子能技术的美好未来时,中苏开始交恶。1958年之后中苏间因为人民公社、炮击金门等问题产生的争论迅速升级。1959年6月,苏共中央在给中共中央的来信中明确提出“为不影响苏、美、英首脑关于禁止核武器试验条约日内瓦会议的谈判,缓和国际紧张局势,暂缓向中国提供核武器样品和技术资料”。至此,中国人弄清楚了一件事,“苏联援助”要飞了。1960年7月16日苏联单方面撤走所有专家,停止供应各项设备和原料。

回头想想毛泽东在1955年的提法,“现在苏联对我们有援助,我们一定要搞好。我们自己干,也一定能干好!”简直可以称得上是准确的预言。1958年5月毛泽东在二机部报告上批示:“尊重苏联同志,刻苦学习。但又一定要破除迷信,打倒贾桂。”中方赶在中苏蜜月期积累的人才、设备和知识,为随后独立自主研制核武器打下了基础。

但困难确实是巨大的。以铀浓缩为例,虽然中国赶在苏联专家撤离前大大加快了铀浓缩工厂的进度,但直至1960年相关工厂并未建成。而且,中方很早发现,苏联牢牢掌控着含氟润滑油、气体扩散法甲种分离膜等关键材料的生产技术。据老同志回忆,苏联部分专家在这方面心细如发,不但对于邓稼先等中国专家的问题历来沉默是金,而且每当有甲种分离膜脱落,一定要用磁铁一点点将周边地面扫一遍,保证全部回收。

1961年7月16日中共中央发布《关于加强原子能工业建设若干问题的决定》,19日中央军委批准国防科委成立专办,加强对原子能工业的领导。二机部决定,将苏联来信拒绝提供原子弹模型和图纸资料的1959年6月作为第一颗原子弹的代号“596”。

一场空前绝后的“人民战争”


苏联专家在的时候中国人是好学生, “老师”一走,中国人停顿了一下立刻以一种完全超乎苏联想象的方式跑了起来。

在铀浓缩方面,二机部采取两条腿走路的办法,一方面与科学院一起针对甲种分离膜和氟油等关键材料进行技术攻关;另一方面在核工业上打了一场空前绝后的“人民战争”——全民找矿,土法炼铀。1960年石油部尚不能生产特种油和石化产品,而氟油作为最先进的润滑油是二战期间美国首先用在曼哈顿工程中的。这种油与六氟化铀不会发生反应,热稳定性达到250度以上,而脂类润滑油最多仅能耐175度高温。为了完成氟油的制取,科学院上海有机化学所在工人厂长杨庆年和总工顾子凯的协助下建立了当时中国唯一的特种油生产厂。

1958年9月27日,聂荣臻在庆祝建成中国首座原子反应堆和回旋加速器典礼上发表致辞。苏联曾在核发展上无私地向中国提供大量技术、材料和人员上的帮助,为中国核发展打下了一定的基础,但随着双方关系恶化,苏方后续援助迅速减少直至中断

在进行工业级生产关键材料技术攻关的同时,二机部也着手土法上马,快速生产足够的铀材料。1960年7月14日二机部向下属第五研究所下达任务:迅速确定二氧化铀、四氟化铀、六氟化铀的简易生产流程,限期提出方案,由五所负责生产二氧化铀、四氟化铀。8月12日,二氧化铀生产厂正式建立,内部代号为“二厂”。

位于青海海北藏族自治州海晏县西海镇的原子城(代号国营221厂)旧址。厂区分为甲、乙区,周围另有7个分厂分别负责供电供热、核物理及放射性化学研究、加工铀部件和无线电控制系统、爆轰试验和核武器总装等工作,现被当地辟为基地展馆供参观

此时困扰我国核工业的最大问题是负责利用俗称“黄饼”重铀酸铵ADU生产二氧化铀的铀水冶厂尚未完工,下游企业无米下锅。苏联方面曾向中国铀水冶厂提供了一个被称为414流程的生产工艺。但五所人员经过研究,认为414流程与法国马尔维齐铀厂的流程相比,增加了一些工序,但总体不适合简易生产。这主要是因为当时我国用“土法炼铀”生产的“黄饼”杂质含量高达10%—20%,而苏联方面要求杂质含量在1%以下。

据说二机部部长刘杰曾要求五所再追加生产一吨二氧化铀,结果在技术攻关中毫不退缩的邓佐卿这时明确表示反对:“不能再加了,再加会出人命的”,婉拒了部长的要求。日后刘杰这样评价五所的功绩:“由于五所高质量地完成了合格批量铀的生产,使我部事业提前了两年。”

刘杰。原中华人民共和国第二机械工业部(即核工业部)部长

从效果来看,五所提出的简易生产二氧化铀的方法实际上一点不简单,这一工艺流程单元设备生产能力比苏联莱蒙托夫铀工厂提高4-8倍,铀浓缩度提高5-8倍。而提出这一流程的技术团队平均年龄仅有30岁,邓佐卿、禄福延、夏德长等骨干几乎都是杨承宗等回国后培养的。

在研制“两弹一星”过程中,中国科研人员曾使用过的手摇计算机,现藏中国国家博物馆。当时,科研人员在没有电子计算机的情况下,依靠4台老式手摇计算机,对原子弹爆炸时的物理过程进行了9次模拟计算和分析

1962年9月,经过大量计算,以及刚刚归国的周光召从炸药能量利用率角度进行的复查,邓稼先小组的B设计方案被确定为中国第一颗原子弹的设计方案。
 
1962年1月,在中央招待首都科学技术工作者的宴会上,周恩来(左)和钱三强(中)、周培源(右)亲切碰杯致意。钱三强为原子核物理学家,是中国原子能事业的主要奠基人之一 ;周培源为著名物理学家,在力学特别是流体力学方面有突出造诣

“老邱”零时零日响


1964年9月1日,中国第一颗原子弹已经完成组装。此前1964年6月6日的全尺寸全球聚合爆轰试验仅仅在核装药方面采取了代用材料,其他部件全部“货真价实”。最终共生产了两枚试验弹和一枚训练弹。这颗炸弹几乎凝聚了当时中国工业体系的最高成就:由于二机部缺乏机件精加工能力,弹体关键部件是由三机部沈阳和西安航空发动机制造厂生产的。爆轰装药是由五机部与科学院大连化学物理研究所联合完成的高能炸药.....

在中国人民革命军事博物馆展出第一颗原子弹的1:1模型

9月29日代号为“老邱”的正式试验用原子弹从青海221基地出发运往试验场。两天前,张爱萍、刘西尧已经乘飞机抵达试验场,传达党中央和周总理的指示。10月10日晚,核试验委员会拟定15日为原子弹爆炸的“零日”,并向北京发出密码:“正点减五,可能出现好血压。”10月13日核试验基地向中央发出密电:“老邱昨天22点30分穿好衣服,住下房。”即原子弹装配完毕,安放于试验铁塔下装配间,旁边就是张爱萍亲笔书写的大字“响”!

据统计,从1964年5月人员和物资陆续进入试验场开始,共有26个单位5000余人进入试验场。进场的技术物资有50多种1100多吨、后勤保障物资器材20多类32000多吨,动用了1100多节车皮、1200多台汽车,总行驶里程1850多万千米,等于绕地球463圈。

此时,党中央仍在考虑何时进行试验最为合适。当天总理专门了解核爆产生的放射尘会如何随风扩散的问题,并安排乔冠华、新华社社长兼《人民日报》总编辑吴冷西与姚溱共同起草新闻公报和政府声明。至15日晚,核试验委员会确定16日15时作为原子弹爆炸的“零日零时”。

当那颗比太阳还要耀眼的火球自戈壁上冉冉升起时,核试验基地现场一片欢腾。

致敬。




文章来源:国家人文历史公众号,版权归原作者所有      

图片来源:网络    

声明:版权问题,投稿,商务合作请联系:hr@todayfocus.cn

历史

评论(0)

游客

加载更多评论