陈二狗的妖孽人生章节:兰州504厂：共和国浓缩铀事业的领跑者

8．2  蘑菇云从东方戈壁滩升起

  

为了粉碎美国的核讹诈和核威协，为了国家安全，我国于1955年毅然决定建立核工业，研制核武器。经过不到10年时间的艰苦努力，终于在1964年10月16日成功地爆炸了一颗原子弹，又经过两年多，于1966年12月成功地进行了氢弹试验。这一伟大成就震惊了全世界。

中国的原子弹和氢弹制造都是在极端秘密的情况下进行的，长期以来它被蒙上了神秘的面纱。1988年，美国斯坦福国际战略研究所所长、斯坦福大学中国政治问题教授约翰·刘易斯和斯坦福大学国际安全与军备控制研究中心薛理泰先生，根据我国80年代出版的三部著作——《聂荣臻元帅回忆录》（1984）、《秘密的历程》（1985）和《中国核工业大事记》（1987），以及其他过去发表过的大量文献资料，撰写了一本《中国原子弹的制造》。书中详细地介绍了中国在发展原子弹过程中各个时期作出的重大决策和设置的重要机构；介绍了中国核科学家、工程技术人员、干部、工人和解放军如何生产原子弹所需要的裂变材料（高浓铀和军用钚）与设计、制造、试验原子弹及氢弹的过程；着重描绘了酒泉原子能联合企业、兰州气体扩散工厂、西北核武器研究设计院和罗布泊核试验基地等重要核设施和单位的情况。

人们由此对中国的原子弹和氢弹的研制情况有了初步的了解。

中国最高红色绝密“02”计划

50年代初期，继美国之后，苏联、英国也相继掌握了原子弹。美苏两国之间展开了一场前所未有的核军备竞赛。核武器成为大国发展战略的重点，成为世界力量平衡的砝码，成为政治、外交、军事斗争的工具，乃至决定世界战争与和平的重大因素。朝鲜战争、印度支那战争和台湾海峡事件，都坚定了我们要建立本国战略力量的决心。毛泽东同志对核武器与核战争问题作了辩证的分析，他指出“大国新世界大战的可能性是有的，只是因为多了几颗原子弹，大家都不敢下手”，还说“原子弹，你有了，我有了，可能谁也不用，这样核战争就打不起来，和平也就更有把握了”。甚至连世界著名的核科学家、法国的约里奥·居里，在1951年10月也委托我国的放射化学家杨承宗回国后“请转告毛泽东主席，你们要反对原子弹，你们必须要有自己的原子弹”。正是为了打破超级大国的核讹诈和核垄断，防止核战争，保卫世界和平以及我国自身的生存与发展，我国从此开始研制和掌握核武器。

1955年1月14日，核武器的决策计划开始了。周恩来总理邀请核物理学家钱三强、中央主管经济的薄一波、地质学家李四光和地质部副部长刘杰到中南海总理办公室，详细询问了原子反应堆、原子弹的基本原理，以及发展原子能事业的必要条件等，并了解我国核科学技术研究情况和铀矿资源勘探情况。告诉他们第二天要向毛主席和党中央其他领导同志介绍这方面情况，并要他们做好准备，可以带点铀矿石和简单仪器作现场演示。

1955年1月15日，毛泽东主席主持召开了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。出席会议的有刘少奇、周恩来、朱德、陈云、彭德怀、彭真、邓小平、李富春、薄一波、钱三强、刘杰等。会上讨论了实施核武器计划的必要性与可能性。最后毛主席高兴地宣布：“为了增强军事实力，中国将立即投入大量人力物力，开展原子能研究”。会议通过了代号为“02”的绝密核武器计划，作出了在我国建立核工业、研制核武器的战略决策。

随后，政治局指定陈云、聂荣臻、薄一波组成三人领导小组，负责核计划的决策。1956年11月16日，国务院正式建立了第三机械工业部，由宋任穷任部长，主管核工业建设与发展。这时三人领导小组的使命也就终止了，从此，核工业与核计划自成系统。1958年2月，三机部改组为第二机械工业部，后来又改称核工业部，现为核工业总公司。

1962年，由于当时各种复杂的情况，为了加强各国防机构之间的协调与合作，于1962年11月成立了以周恩来总理为首的中央专门委员会。委员会由15人组成，又称15人专门委员会。这个新机构具有很大权力，有关核计划中的重大问题、决策，都要提交这个委员会讨论决定。这个强有力的机构，保证了核计划的顺利实施。

千里寻铀

为了制造原子弹，首要任务是找铀矿，然后是开采与加工，最后还要浓缩铀-235。但是在1955年作出制造原子弹决策时，我国还未发现任何铀的“成矿区”。地壳中铀的储量远比汞、银、金大，与铅的储量差不多。但是铀的化学、物理性质（多价性、大原子半径和化学活性，它的多数六价化合物都溶于水），使得这种金属与许多元素形成化合物，因此即使在铀的“成矿区”，高品位、易开采的富矿也很少。由此可见，寻找铀的“成矿区”是当务之急。

为此，1955年3月，国务院成立了地质部三局，主持全国的铀勘探工作。三机部成立后，又将这个地质局划归三机部，才开始在全国范围内寻找铀矿。

经过千辛万苦之后，陆续找到了20多个铀矿。主要分布在湖南、江西、广东等地，像湖南彬县、潭泊（衡山县），江西的上饶，广东的南岭等。江西与湖南交界的诸广山（东坑和澜河）、浙江与江西交界的相山（衢州和抚州）是品位最高的富矿。1958年5月开始在湖南彬县建设中国第一座铀矿。以后又选出7个矿进行开采，1962年至1965年间，这8座矿全部投入运营，为我国早期的核爆炸提供了大量的铀矿石。1967年广东、江西（抚州）都建成了采矿、冶炼综合企业。全国的铀的开采、冶炼骨干力量主要分布在湖南、广东、江西这三省。

据26个主要铀矿的统计，它们主要分布在花岗岩地区（41％），其次是火山岩地区（20％）和砂岩地区（21％），少量在其他岩石和沉积物中（18％）。

有了铀的矿石，还须经过一系列复杂的加工处理和冶炼过程。首先要将铀矿石精选，制成“黄饼”（一种未加工的铀化物），然后冶炼成氧化铀，再转化成四氟化铀，最后再制成六氟化铀。因为六氟化铀沸点低，可制成气体，供气体扩散法浓缩铀工厂使用，制成原子弹燃料。

北京铀矿选冶研究所（后改称第五研究所）、湖南衡阳铀水冶厂（后改为272厂）、包头202厂、中国原子能研究院前身（401所）等完成了从冶炼铀矿石至制成六氟化铀的系列过程。

核燃料生产线

制造原子弹的关键是获得裂变燃料。作为核爆炸的燃料是高浓缩度的铀-235或人造的钚-239。因此制造原子弹有两条途径：第一条途径是利用六氟化铀，采用气体扩散法生产高浓缩铀，铀-235的浓度必须达到90％以上。这需要很高的技术。第二条途径是用二氧化铀（天然的或低浓缩度的，约3％）建立反应堆，生产钚-239，这需要用化学方法，将反应堆产物中的钚分离出来。这也需要很高的生产水平。比较而言，制取钚要比制取高浓缩铀容易一些，但在原子弹设计制造上，钚弹比铀弹难度大些。在初期我们没有经验，所以是两条途径并进。在甘肃兰州建气体扩散工厂生产浓缩铀，在甘肃酒泉建钚生产堆和钚后处理厂。建这些大型设施，要耗巨资，当时以很高的代价和附加条件，从前苏联引进了两条生产线的设备。

1．兴建钚生产堆

钚-239是靠每次铀-235裂变产生的中子（约2.5个），扣除1个中子维持链式反应外，余下的中子被铀-238吸收，形成铀-239，然后又经过两次β衰变而成为钚-239。所以生产钚-239就要建造钚生产堆。

当时选择了酒泉地区，在肃北蒙古族自治县附近的祁连山下一片鲜为人知的荒原上，建立了一个酒泉原子能联合企业，代号404厂。这个联合企业除生产钚外，还拥有六氟化铀处理厂、核燃料处理厂（将浓缩的六氟化铀转变为做原子弹用的金属铀）和核部件生产厂。

值得自豪的是，酒泉钚生产堆的建设，主要是依靠自己的力量和技术完成的。当年风沙蔽日、野兔和山羊成群出没的荒原，现在已被改造成了一片绿洲，成为我国战略武器重要的生产基地。1976年，有些文件报道，酒泉反应堆“至少是已知的中国7座反应堆之一”。

2．浓缩铀生产

天然铀中铀-235的含量只有0.7％，而原子弹的核燃料需要的铀-235浓缩度在90％以上。因此需要提高铀-235对铀-238的比值，或者说提高铀-235的浓度。已经知道可以通过物理的方法——气体扩散法来提高铀-235的浓度，因此1960年4月作出了暂缓钚生产而重点发展浓缩铀生产的决定，同时集中力量建设兰州生产浓缩铀的气体扩散工厂。

分离铀-235和铀-238，是根据它们之间质量的差别来进行的。但由于它们之间的质量差别甚微，分离系数只有1.0043，即使在理想情况下，经一次扩散，浓缩度也只提高0.4％，实际效果比这个数值还要低一些。因此要获得铀-235浓缩度在90％以上的核燃料，需要通过几千级的扩散过程。例如，美国橡树岭的浓缩铀工厂，需要配备几千个分离器（用于扩散级联）和压缩机、50万只阀门、几千台冷却器、910千米长的耐腐蚀管道和几万台仪器，这些大功率的泵、压缩机要消耗巨大的电力。因此气体扩散工厂规模很大，耗资十分惊人。另外，技术上的关键是“多孔扩散膜”的制造，而且在几千级扩散过程中最令人头痛的是腐蚀和堵塞问题。美国是采用优质镍膜束解决这一问题的。当时我国既没有优质镍材，又没有掌握扩散膜镍合金的生产技术。因此在建设兰州气体扩散厂的同时，就在401所615室设立了气体扩散实验室，进行气体扩散法及多孔扩散膜的研究。1965年两种扩散膜开始生产，这些产品作为兰州厂的替换件（最初是前苏联提供的）并装配四川新建的气体扩散厂。以后又指定天津的理化研究院继续从事气体扩散技术的研究。

1961年底，兰州气体扩散工厂的基建、安装工作基本完成。又经过一年多的努力，兰州厂的技术人员掌握了分离同位素铀-235的关键技术。经过试验、调试和修改，最后完成了全部生产系统的操作程序。这时401所及时送来了10余吨六氟化铀，于是气体扩散机启动。1964年1月14日完成了浓缩铀的任务，生产的铀-235浓缩度达到90％。于是，下一个目标就是设计、制造原子弹了。

制造原子弹的日子

原子弹爆炸有“枪式”和“内爆式”两种。内爆式比较节省核燃料，但技术上难度大。用钚作燃料时，必须采用内爆式的爆炸。我国第一颗原子弹是铀弹，由于内爆式具有普遍适用的优点，所以采用了内爆式设计。这就面临一项艰巨的任务，即掌握内爆技术，包括设计和制造技术。

首先要解决的是引爆装置。它靠一个点火装置产生的脉冲来引爆，使高爆炸药产生一个均匀的向心爆炸力，从而在铀球及其外围的中子反射层（为增强裂变爆炸效果）上产生一个均匀的强向心的压力，使铀-235球体从亚临界状态，经过压缩而达到超临界状态。当压力达到最大的几微秒内，在原子弹中央有一个高尔夫球大小的中子源产生大量中子，迅速引发超临界状态的铀-235球的裂变链式反应——核爆炸。因此，第二个关键任务就是精确定时。在引爆之前，核弹内裂变材料块的质量在给定条件下不会达到临界状态，引爆后能在几微秒内达到超临界状态，此时中子点火装置（强中子源）要在某一精确时刻点燃裂变链式反应并使之达到最大值。成功的设计应该是在给定质量下，使裂变速度大于裂变材料炸开时的膨胀速度，并使裂变链式反应达到足够多的“代”数，使释放的裂变能量达到最大值。如果在达到所要求的“代”数之前，就因裂变材料的膨胀而变为亚临界状态，那么这颗原子弹就是“臭弹”。据计算，10万吨级爆炸能量的99.9％以上是在链式反应的最后7代释放出来的，其时间约为0.07微秒。因此点火装置的精确定时和中子源的强度大小是不致造成“臭弹”的关键因素。

要达到设计、制造原子弹的要求，需要复杂、精确的理论计算和试验研究。为了完成原子弹设计、制造任务，需要高水平的技术专家和专门的核武器研究设计院。

1．科技专家与人才的培养

首先，随着核武器计划的进行，陆续从全国调集了一批最优秀的物理学家、化学家、工程技术专家，集中于核武器的研制、设计工作。同时，周恩来总理决定在苏联、东欧留学生中抽调300名专业接近的学生转学与原子能有关的专业。他们中有100多人后来成为我国核科学、核工程方面的中坚力量。

在核决策后不久，我国决定自己培养核科技人才。1955年初，周总理指示教育部成立核教学领导小组。周总理亲自批示，调胡济民教授、朱光亚教授到北京大学，与虞福春教授等组建北京大学物理研究室（1958年改为原子能系，现为技术物理系），第二年在清华大学等校成立工程物理系。为培养核科技急需人才，北京大学物理研究室从六所大学的物理系和化学系三年级中挑选优秀学生进行一年培训，学员于1956年秋被分配到核科学、核设施有关部门。直到1983年，这项从1955年开始的核教育计划，共培养了2万多名合格人才，保证了核战略计划顺利实施。

2．西北核武器研究设计院——“原子城”

1957年夏，二机部就拟建了最保密的机构——核武器局（称九局），调西藏军区副司令员和参谋长李觉将军任局长。1958年1月8日，请李觉筹建一个核武器的研究设计机构。开始总部设在北京，后迁到青海，命名为西北核武器研究设计院（代号“九院”）。同时，为了开展制造原子弹的初期工作，在北京建立了一个过渡性的研究机构，称北京核武器研究所。九院的基地建设是从1958年底开始的，基地选在青海湖东边的海晏县境内一片开阔地“金银滩”。到1962年底，建成了方圆几百千米的“原子城”。拥有发电厂、机械加工厂、实验室、炸药制造与试验区、宿舍、娱乐场、保卫兵营及铁路、公路网。原子弹的设计、制造和试验研究开始在北京，后来都移到这个基地进行。现在海晏基地已完成它的历史使命，退役后交给地方使用。

九院的核心领导，除了李觉院长外，还有几位著名的核科学家朱光亚、彭桓武、王淦昌、郭永怀等，后来还有邓稼先、周光召、于敏、陈能宽等人。他们总的任务是负责第一颗原子弹的设计与制造，包括理论计算、原理设计、核爆炸基本原理试验、原子弹中子发生器的设计与试验等。通过理论计算、反复试验，逐步解决了炸药组装形式、点火装置、常规炸药爆炸的精确聚焦、中子发生器的精确触发等问题。

1963年11月20日，在青海九院进行第一次模型弹（铀芯用金属球代替）试验，但尺寸比原型小一半。试验非常成功，从记录的数据（如各个过程进行的精确时刻等）看，与事先模拟的相符。1964年6月6日又进行第二次试验，尺寸是一比一的模型弹。结果再次证实，炸药浇铸件和点火装置全都正常。至此完全解决了核部件的理论和设计问题，只要核燃料部件如期送到，第一颗原子弹就可以组装了。

3．核部件的设计、制造与最后组接

核部件是指裂变材料的部件，即铀芯。它是原子弹的核芯。首先涉及它的理论计算与设计。以九院理论组组长邓稼先为首的一批年轻科学家承担了这一艰巨任务。他们从苏联专家撤走时留下的残缺不全碎片的字里行间寻找原子弹的秘密，终于找到了一些关键数据。邓带领一批优秀的大学毕业生在北京郊外一间小屋中，用老式手摇计算器进行流体力学、空气动力学和其他工程科学的计算。他们虽然夜以继日，经过几轮计算，但仍达不到预期要求，计算的误差量大约是允许量的2倍。经过4轮计算之后，仍有一个结构设计的未定参数难以处理。后来彭桓武、郭永怀等知识渊博的专家和许多年轻科学家一起出主意、想办法，经过9个月的反复工作，终于获得成功。周光召验证了第9轮计算，修正了苏联专家的一个重大错误。后来又调集7位杰出科学家，加入邓的理论小组，在第9轮成功计算的基础上继续理论计算工作。又经过一年的努力，终于掌握了向心爆炸理论规律。1963年9月，他们完成了原子弹的图纸设计，立即送交加工单位，进行裂变铀芯（铀球）制造。

裂变芯的制造材料是高浓缩的金属铀。兰州气体扩散厂生产的高浓缩六氟化铀，经处理重新转化为四氟化铀，再用它生产成高浓缩铀-235金属球。这里又经过了许多冶金专家千余次的试验，克服了冶炼、铸造中出现的种种困难才完成的。

1964年4月，酒泉原子能联合企业开始了原子弹铀芯部件的加工。为了铀芯的机械加工，一位师傅早在半年前就开始了模拟训练操作。他在身着笨重防护服、口戴特制口罩、手上套着特制的双层乳胶手套的条件下，能极其准确熟练地在特种机床上加工模拟“高浓缩铀球”（钢球）。但在4月30日，当真的“铀球”在夹具上夹好后，却出了问题。当时二机部副部长袁成隆坐镇现场，还有许多酒泉企业领导和车间工人在场。这位师傅面对从未遇到的场面，失去了沉着，显得慌乱、过度紧张，他突然想到此时加工的不是普通钢球，而是数万人奋斗10年才得到的铀球，想到这些，不禁双手发抖，同事又在催促他开始加工，这使他更加紧张，结果铀球掉到了切屑盘中。这时这位师傅浑身被汗水湿透了。经过短暂休息和领导的劝导，他终于安定了情绪，消除了心里障碍，再次上阵。当天深夜，又继续加工铀球。这一次他小心谨慎，冷静沉着，终于在第二天清晨，完成了原子弹铀芯的加工任务。

最后一步是原子弹的总组装，这项工作是在1964年8月开始，在酒泉联合企业进行的。要把所有部件，包括炸药铸件、中子反射层、铀芯、点火装置以及电配件进行总组装。上级领导刘西尧、第一次核试验现场总指挥张爱萍等都来观看原子弹的组装。经过72小时的奋战，终于顺利地完成了第一颗原子弹的组装工作。

然后就是等待第一次核爆炸试验了。

罗布泊与中国第一次核试验

原子弹的试验需要特殊的试验场。核试验是检验原子弹理论设计并改进性能必不可少的手段。因此发展战略武器就需要核试验场，并进行必要的核试验。

1．神秘的罗布泊核试验基地

鉴于核武器强大的爆炸威力和强放射性，因此必须寻找合适的核试验基地。

1958年8月10日，一列火车满载着经过精心挑选的千余名解放军官兵，从河南商丘向西北进发。他们出发前接到简短命令，快速开赴西北为一秘密设施寻找一块合适的地方。经过10天到达了第一站——甘肃敦煌。下了火车，进入附近的戈壁滩进行了精确的土地测量等工作。一星期后，部队党委在敦煌电影院召开了全体人员大会，宣布他们的任务是为核试验基地选址和建造。这时，部队官兵知道了他们的神秘使命。

两个多月的勘察，随队的苏联专家提出建议，基地定点在敦煌西北14O千米的地方，建立一个爆炸当量为2万吨级的基地规划，并声称，对于中国，这样的一个规模就足够了。这个建议很快被中央领导否定了。主要理由是，当时美苏已经试验了百万吨级核武器，因此这个规模远远不能满足我国战略武器发展的需要，其次是离敦煌太近，会造成放射性危害。于是勘察部队继续西进，沿途勘察，并配合航空测量，最后确定了新疆罗布泊为核试验基地，靶心位置定在北纬41.5°、东经88.5°的地方。整个试验区面积为10万多平方千米，相当于我国浙江省大小。

1959年10月16日，罗布泊核试验基地正式建立。接着调兵遣将，开展大规模的基地建设，包括铁路、公路、机场、指挥中心、通讯中心、控制中心、试验场（地爆、近地爆、空爆、平硐、竖井等）、实验室、工厂、各种生活设施等。

现在基地建设已趋完善，基地首府马兰已建成一片绿洲，它已在中央电视台多次亮相。

2．最后的准备

原子弹在酒泉完成组装后，要运送到新疆罗布泊基地现场。为了安全起见，原子弹分拆成两部分，非核的部件由铁路专列运送，核部件（核芯体）由飞机运送。

为了保证运输中万无一失，运送没有核爆炸部件的专列，特地由一名最优秀的司机驾驶，火车使用的100吨煤都经过严格挑选，不能混入任何不安全的杂质，连检查列车的工人所使用的铜锤也是特制的，用它不会产生火花。这趟特别列车1964年8月底离开酒泉总装厂，随车的还有参加第一次核试验的九院专家吴际霖、王淦昌等。在甘肃到新疆的铁路线上，所有的火车都要为这趟特别列车让路，横越在线路上的高压输电线切断电力供应。铁路沿线两省公安局都要加强管辖范围内的保卫工作。吴际霖、王淦昌透过火车窗口看见沿途一队队铁路干警和安全保卫官员笔直地站立着，坚守在岗位上。公安部领导对他们说：“这些干警从昨天晚上起就站在这里了。”在精心安排下，经过漫长的铁路运输，非核装置安全地运抵试验基地。

几天后，聂荣臻就命令飞机运送原子弹的核芯体。二机部的一位助理研究员和保卫干部担任押送任务，途中随时用监测仪器测量宇宙射线剂量，以防意外事件引发核装置过早发生链式反应。这样，核芯体也安全到达了核试验基地。

在试验场的沙漠上早已竖起了供核试验的大铁塔，卷扬机可将原子弹升到120米高的塔顶，在其周围装备了各种探测仪器，安置了各种试验用的动物和军事装备等。然而，在对整个试验区进行全面空中检查时发现了意外情况。在检查仪器的图像显示中，发现附近有人居住！土著？敌情？马上派出部队搜索，几天之后，一支小分队发现原来是衣衫褴褛的国民党逃兵。他们是1949年战败时逃亡到这里的。

最后，爆炸前还有两项准备工作仍在进行，即检查计算数据和确定爆炸零时。

在爆炸的前一天，试验场总指挥张爱萍将军十分担心点火失败，他急电二机部，要求北京的九院理论家们再复查一遍，看试验成功概率是否在99％以上。二机部刘杰部长立即指派周光召和另两位年轻数学家来完成这项工作。当时虽然大多数技术数据已送到试验基地，但他们仍凭着记忆，对早期工作进行重新验算。周光召等三人干了一个通宵，终于在第二天清晨，三个人在给中央委员会的备忘录上都签了名，保证试验成功概率能够达到99％的要求。

在这之前，中央委员会已审查了长期的天气预报，定下了第一颗原子弹的爆炸零时。

3．核爆炸成功了！

代号“投篮”的起爆密令是15日发出的。从酒泉运来的原子弹全部部件存放在试验场的地下装配车间里。装配时只允许5个人在地下车间，李觉是其中一个，他认为他在现场可以“使那些从事危险工作的人员心里更踏实一些”。4个技术人员把核部件完美无缺地装配好了。15日那天，他们用手推车将装在高2米、直径1.5米圆桶状容器里的核弹体，小心地送往铁塔，并通过卷扬机安装在120米高的塔顶上。李觉、张蕴钰等4人到塔上作了最后一次检查，在零时前50分钟才回到地面，接着迅速地撤离到离试验塔23千米的试验控制室内，李觉将电控的钥匙交给了控制室领导。通过倒记秒，到零时发出了“起爆”命令。

紧张激动的时刻到了。巨大而浓密的蘑菇云腾空升起！经过近10年的努力，我国第一颗原子弹爆炸成功了。

历史记录了这一庄严时刻：1964年10月16日15点整。

这时，李觉、吴际霖一言不发，王淦昌、彭桓武、郭永怀、朱光亚和陈能宽等人为经过多年试验终于成功而激动得不能自控，都默默地哭了。整个指挥所里的人都欣喜若狂。张爱萍、刘西尧、张蕴钰激动得浑身颤动。张爱萍要求科学家们证实发生在眼前的奇观，“这是一次核爆炸吗？”王淦昌肯定地回答：“是的！”然后张爱萍就向北京二机部刘杰报告，刘杰再报告周总理，周总理马上报告了毛主席。

当天下午4点，周总理在人民大会堂接见“东方红”大型歌舞演出人员时，宣布了原子弹爆炸成功的喜讯。当天晚上，中央广播电台向全世界播送了这一头号特大新闻（表8.1）。

表8.1  世界核国家的核试验次数比较

国别
试验总数

（至1992年）
大气核试验


时间
次数
   
美国
942
1945-1962
212
   
前苏联
715
1949-1962
214
   
英国
44
1952——1958
21
   
法国
210
1960——1974
50
   
中国
38
1964——1980
23
   
印度
1
  
0
   
国别
第一次
第一次
第一次
   
原子弹试验
氢弹试验
地下核试验
   
美国
1945.7.16
1952.10.31
1951.11.29
   
前苏联
1949.8.29
1953.8.12
1961.10.11
   
英国
1952.10.3
1957.5.15
1962.3.1
   
法国
1960.2.13
1968.8.24
1961.11.7
   
中国
1964.10.16
1966.12.28
1969.9.23
   
印度
  
  
1974.5.18
   

注：1998年5月印度和巴基斯坦先后进行了最新的核试验，受到了各国的谴责。

中国人终于用自己的智慧和资源，通过艰苦而出色的努力挤进了核大国之列。这也是核化学、放射化学与核物理、冶金学、机械制造等完美结合的光辉成就。

我国第一颗原子弹试验成功震惊了世界。最初西方新闻媒介的反应是“中国原子反应堆已运转多年，依此积累一颗原子弹所需要的钚-239，并非难事”。但当国外分析出我们是用铀-235作核燃料后，他们感到惊讶，意识到中国已掌握了制造原子弹的最关键技术，即铀同位素分离技术，核燃料已经可以从气体扩散工厂进行工业化生产；而且还掌握了先进的向心聚爆技术，把原先为钚弹而开发的技术用于浓缩铀弹，这是一项惊人的成就。

人们惊呼，一个工业、科学资源有限的国家，在不到10年的时间，怎么能取得如此复杂的技术成就？更令人吃惊的是，这一成就是在“大跃进”的严重动乱年代和“三年经济困难时期”实现的。

我们靠的是全民族的艰苦努力和共同奋斗。我国有20个部（院）和20个省市自治区的900多家工厂、科研机构、大专院校参加了第一颗原子弹的制造和试验，参与的人数达数十万人。从铀勘探到制造出第一颗原子弹，按1981年的价格计算，总耗资约128.6亿元人民币；按1957年的价格计，约107亿元人民币，按当年汇率折合41亿美元。我们知道，1957年全国财政总支出才290亿元，107亿元相当于1957年国家预算的37％，但核武器研制计划的开支是1955—1964年10年间支出的。当然，这样大数额的拨款与60年代初的经济困难状况极不相称。人民狠狠地“勒紧了裤腰带”，并为此付出了沉重的代价。

氢弹征途

第一颗原子弹试验成功之后，自然要转入更强大的氢弹制造。早在1959年，中央领导制定核计划时就已明确，这一计划既包括原子弹，又包括氢弹。1960年在原子能研究所组成了一个研究热核材料和热核反应的领导小组，由钱三强、黄祖洽、于敏等人组成。1963年9月，以九院邓稼先为首的理论部，在完成了第一颗原子弹设计任务后，原班人马转移到热核装置的研制上，承担了我国第一颗热核武器的设计任务。

热核武器有两种类型：聚变加强型裂变武器和多级型热核武器。（1）聚变加强型。把聚变材料放到内爆式裂变武器的弹芯内，外面包围铀或钚。引爆后，裂变材料受压，超临界发生不可控的链式反应，使弹芯急剧升温，装置内的聚变材料也被“点燃”，形成热核聚变反应；同时放出大量中子，这些中子又使裂变链式反应加剧。这样的复合过程，使爆炸威力增强，达到几十万吨TNT级。（2）多级型热核武器。其弹芯内的裂变装置起点火器或引爆器作用。它的爆炸在弹内产生高温高压，使聚变材料“燃烧”（发生聚变反应），释放大量能量和快中子。如果炸弹外壳由天然铀（238U）制成，则聚变的快中子又引起238U裂变，这种热核装置又叫做裂变—聚变—裂变三相弹。从理论上讲，多级型热核弹的威力没有上限。在50年代初，美、苏已经成功地制成了多级热核炸弹。1964年7月，二机部就接到周总理指示，要求我们的核武器与导弹相结合，生产多级导弹的弹头。当时，我国就选择了高水平的多级型热核武器的发展道路。这是因为美国造成了高水平的威胁，我们也应该研制具有威慑力量的氢弹。

研制热核武器要解决的关键问题是：热核聚变材料氘化锂-6的生产和氢弹原型的理论设计。

1．氘化锂-6生产线

氘化锂-6是最主要的一种热核材料。它靠裂变引爆装置产生的中子轰击锂-6而产生超重氢（氘），这样才可能引起氘氚（DT）热核反应，释放巨大能量。早在1959年，二机部就开始在包头核燃料元件厂（202厂）修建氘化锂-6车间。由于前苏联中断援助，二机部只好从原子能研究所抽调一些科学家到202厂新建的锂同位素研究室，研究锂同位素分离技术。第一批氘化锂-6在1964年9月17日分离出来了。一周以后，202厂的这个车间生产出第一批氘化锂-6。同时，那几年还在自行设计研究氚的生产问题，于1968年5月全部投产。这样，热核材料的生产就为氢弹制造做好了准备。

2．氢弹的诞生

邓稼先领导的理论部共花了14个月时间。首先，在青海的“原子城”，理论部的科学家们夜以继日地工作着，于1965年下半年提出了最有希望的理论基础。这个方案是否成功，需要进行大量计算，应该用最好的计算设备。于是1965年9月底，九院派理论部副主任于敏去上海进行这些计算。经过两个月的工作，他给青海总部发电报说，他已经“发现了”通向超级武器的“捷径”。邓稼先马上赶到上海，他肯定了于敏的发现。于是他们就说服刘西尧副部长，给“冷试验”（不含裂变材料核装置的物理试验）部队下达命令。1966年初进行了这些试验，证明了热核材料燃烧的关键问题。

1966年5月9日，“轰-6”中程轰炸机空投了含有锂-6的20～30万吨TNT爆炸当量的锂装置（我国第3次核试验），结果证明了“加强型装置”是可行的。这次试验主要解决了热核材料的性能问题。接着又在1966年12月28日进行试验（第5次核试验），检验了热核爆炸的基本原理，使用的是30～50万吨当量的铀-锂装置。这两次爆炸证明了邓-于的理论方案是正确的。因试验成功，15人专门委员会决定，直接进行多级热核弹的试验。终于在1967年6月17日进行了300万吨当量的热核装置试验（第6次核试验），这是我国第一次成功的氢弹试验。由第一颗原子弹试验成功到第一颗氢弹爆炸，只花了两年多一点时间，我国因此成为美、苏、英之后，第4个掌握热核武器的国家（见表8.1）。

中国是1945年联合国创始会员国之一，自新中国成立后一直被阻在联合国之外，自从罗布泊戈壁滩升起了比千个太阳还亮的蘑菇云之后，便于1971年10月昂首阔步重新进入联合国，并作为5个常任理事国成员之一，行使着维护世界和平与人类共同进步的神圣职责。

为了改进和提高核武器性能，我国也曾经进行了有限的核试验。现在几个核大国都签署了全面禁止核试验条约，我国也签了字。禁止核试验并不意味着不需要核科学和核武器的改进与提高。今天，核大国之间在高技术发展上进行竞争。大气层、地下核试验被禁止了，用其他形式来改进核武器性能的工作（例如在实验室进行模拟“核爆炸”）仍在进行中，再加上核能利用中的许多问题仍需要研究解决，因此发展核科学和培养核科技人才仍是我国的一项长期的任务。