你以为中国的原子弹都是科学家造出来的吗？

点击：  作者：佚名    来源：实话真讲  发布时间:2019-11-12 10:18:58

 

       早就想写这个话题，却一直提不动笔。

尽管23位“两弹一星”功勋科学家的名气远远比不上那些文艺、体育明星，但毕竟还有几个名字如雷贯耳——比如钱学森、朱光亚、邓稼先，以及刚刚离世的程开甲。

可是，你有没有想过这样一个问题——原子弹真的是科学家们在实验室里捣鼓出来的吗?

我们知道，“曼哈顿工程”顶峰时期参与人员超过50万，苏联仅首次核试验就动用了20万军民，中国的“596计划”参与人数迄今并没有精确的统计数字，一般认为不少于30万人。

如此庞大的人员规模，难道他们都是科学家吗?如果不是，这些参与者又是些什么人呢?

科技工作者，部队指战员，工程师，工人，民兵……他们的身份，消隐在一个个群体标签背后;他们的故事，静静躺在保密柜和历史档案之中;他们的面孔，在宏大叙事中渐渐变得模糊。

正因如此，答案常在心头，提起笔来却又不知从何说起。

 

一

原子弹工程是一个庞大的“巨系统”，包括科研、设计、制造、生产、试验等许多环节，但最根本的，是要有核材料。

铀-235是目前已知唯一天然可裂变的核材料。铀-235原子核被中子轰击后就会发生裂变，每吸收1个中子，就释放出2至3个中子和巨大的能量，从而引发链式反应。

地球上的铀只有3种同位素：铀-238，铀-235，铀-234，其中，铀-238占99.275%，铀-235占0.720%，铀-234占0.005%。

生产核材料，就是要把这0.72%的铀-235从3种同位素共生的铀矿石中分离出来。

从铀矿地质勘探，矿石开采，到提纯为化学浓缩物(重铀酸铵或重铀酸钠，俗称“黄饼”)，再经过制备二氧化铀、四氟化铀、六氟化铀等化学反应过程，最终利用气体扩散法分离出高浓度的铀-235，整个工艺流程极其漫长，而且充满危险。

根据国际原子能机构的定义，铀-235纯度高于3%的铀材料可作为核电站发电用的低浓缩铀，纯度大于80%的为高浓缩铀，纯度大于90%的则称为武器级高浓缩铀，主要用于制造核武器。

制备1公斤武器级高浓缩铀，至少需要200吨铀矿石。而在中子反射条件下，铀-235的临界质量约为15公斤。也就是说，制造一枚原子弹，至少需要3000吨高品质铀矿石。所以，这玩意很贵，很贵，很贵。

 

中国制造原子弹的第一块铀矿石采自广西。

1954年，地质部成立普查委员会第二办公室，负责筹备铀矿地质勘查工作。

同年10月，“普委二办”从苏联聘请的铀矿地质专家拉祖特金，和中国地矿专家高之杕(di)领导的野外工作队，在广西梧州富钟县花山区黄羌坪采集到中国第一块铀矿石。

1955年1月，这块铀矿石被带进了中南海菊香书屋。

此后，“普委二办”派往全国各地的地质队又相继在新疆、湖南、江西、广东等多地探明铀矿矿床。

到1964年中国第一颗原子弹试爆前，全国已建有湖南郴县711矿、湖南衡阳712矿、江西上饶713矿，以及衡阳铀水冶厂(272厂)、包头核燃料元件厂(202厂)、兰州铀浓缩厂(504厂)等多座国有大型厂矿，和不计其数的公社、生产队自办小矿，开足马力进行着核材料生产。

在这些矿山、工厂辛勤劳作的工人数量，至少在10万人以上。

他们的名字，大多已湮灭无闻，他们的劳动成果，有些作为接受苏联援助的代价，抵付给了“老大哥”;有些，则已经燃烧成了45次核试验的天雷地火。

——没有他们，中国能有原子弹吗?

 

二

制造核武器的材料还有一种叫做钚-239。

铀-235的半衰期长达7亿年，钚-239则是2.4万年，钚-239在某些方面的核性能，比铀-235还要好。

但钚-239是一种人工制造的同位素，需要用铀-235作为中子源，轰击铀-238产生，所以，需要建设专门的核反应堆来制备。

反应堆中的铀，既是核燃料，又是生产钚-239的原料，因此，这种反应堆又被称为“生产堆”。

1958年，聂荣臻亲自在嘉峪关以西上百公里的祁连山北麓选定了中国第一座钚生产堆地址——404厂，对外称“酒泉原子能联合企业”。

同年，在青海省海北州海晏县金银滩选定了核武器研制基地——221厂，对外称“青海省综合机械厂”、“ 青海省第五建筑工程公司”。

 

这些名字里只剩下一个数字代号的神秘工厂，甚至连个通信地址都没有，只有一个信箱，留的还是隔壁甘肃的“兰州##号”。

404厂鼎盛时有5万职工和家属，外围还有数千人的卫戍部队;221厂建设初期面积达1170平方公里，比当时的北京还要大，光建筑工人就来了上万名。

221厂是科学家扎堆的单位，钱三强、王淦昌、赵忠尧、朱光亚、程开甲、陈能宽、邓稼先，搞原子弹的一伙人全都曾来过这里。

除了搞原子弹理论设计，他们还要开展危险的爆轰试验——测试炸药浇铸的壳体能否按照理论设想同时点火，挤压中心的核材料，从而引发核裂变。

核材料则全部来自404厂。

我国第一颗原子弹使用的核材料是两颗总重约15公斤、体积只有橙子大小的铀-235半球。

就像邓稼先比划的这么大——

 

外壳的炸药爆炸后，将两个半球紧紧挤压在一起，达到临界质量，就会引发核爆炸。

这颗铀球的加工精度要求极高，在没有精密数控机床的那个年代，要用球面机床加工出这颗铀球，全中国也数不出几个人，上海汽车底盘厂的技术工人原公浦就是其中之一。

1959年，新婚不久的原公浦作为上海市优秀技工代表，被选中到西北参加一项“非常重要的工作”。

这批全中国最顶级的技工在北京集训时，二机部部长宋任穷向他们宣布：“毛主席派你们去搞核武器。

然后，他们就一路西行，到了404厂。

在这里，原公浦一干就是34年，直到1993年退休。

404厂的任务是在1964年5月之前车制出合格的铀球。从1963年下半年起，原公浦等人就开始封闭式训练。

404厂只有一台球面机床，“练手”只能用钢球。加工区内是核沾染环境，人只能站在完全屏蔽的机床外侧，隔着厚厚的玻璃观察窗，戴着双层乳胶手套从两个小孔进行操作。

1964年4月30日晚8时，加工首枚原子弹正样铀球的时刻到来。加工过程由3人操作：

原公浦主刀，每车一刀，厚度仅有头发丝的十分之一。

第二人为监护，一面提醒他的操作，一面及时拾起他车下的铀屑，防止其积聚在切削盘内，引起裂变链式反应。

第三人负责测量，原公浦每车三刀，他就要测量一次，看看还差多少，还要车多少刀。

开工前，领导语重心长地说：“原公浦同志，铀-235铸件只有两套，一个都不能有任何的损坏。这是我们的命根子，比我们的生命还重要……”

是的，这铀铸件实在是太贵重了。在美国，1公斤铀-235当时的售价超过1500万美金;在中国，为了这两块铀坯，从探矿算起，已经耗费了10多万人10年的光阴。

车床一启动，原公浦就紧张起来。忙中出错，刚车了两刀，铀铸件突然从真空吸盘脱落，“啪”地一声掉进切削盘内。

加工立即中止。大汗淋漓、衣衫湿透的原公浦，被人搀扶到休息区，还有人送来一杯牛奶让他喝下去定定神。

在同志们的鼓励下，原公浦鼓起勇气，再次走上工作台，缓缓转动机床的手柄。

人们全都屏住了呼吸，伴随着咝咝的进刀声，铀坯在原公浦手中慢慢改变着模样。

 

最后时刻，原公浦报告：“我要加工最后三刀了。”

这是关键的三刀，车多了，整个铀球就要报废，数万人忙了10年的成果就要在他手里泡汤;车少了，达不到标准，产生了硬化层，就加工不了了，铀球不能拿去组装，原子弹也就不能爆炸。

原公浦全神贯注，车一刀，停下来量一下尺寸;然后进第二刀，再停下来仔细测量;车完最后一刀，他长长地松了一口气，几乎要瘫倒在地。

检查员报告：核心部件的精确度、同心室及尺寸等各项数据全部达到设计指标。

大伙儿一拥而上，把原公浦高高地抛向空中。这位工人，从此在404厂有了一个响亮的名号——“原三刀”。

这是1964年5月1日凌晨。

当时在场的人们，谁也不知道，5个月又16天之后，装着这个铀球的原子弹，将在新疆罗布泊的塔架上爆响。

——没有他们，中国能有原子弹吗?

三

托举中国首颗原子弹的铁塔，是工程兵研究设计院设计的无缝钢管结构、自立式塔架，代号“701”。

塔高102.43米，横断面为正方形，底部12×12米、顶部4×4米;共14段钢梁，桁架结构;塔架共8467个组件，总重76吨。

塔顶第14层为爆室，原子弹即安放于内，距离地面100米——这里，就是中国首颗原子弹的爆心。

铁塔用的无缝钢管由鞍钢专门生产，塔架由建工部华北金属结构厂加工，吊装原子弹的专用起重机和吊篮，由北京起重机厂生产。

除了铁塔之外，核试验场区还有150多项特种工程，包括主控站、各测量工号、远近照相站、引爆电缆、通信设施等，全部由工程兵部队建造。

参与铁塔安装施工的是工程兵第124团、第109团二营和加工连及第122团的两个连。

1964年6月26日，铁塔安装完成。验收时，测得塔顶左右误差小于2厘米。铁塔建成后，经历了11次八级大风吹袭、塔顶最大摆幅在0.5至1米之间，工程质量极佳。

1964年10月16日15时，中国首颗原子弹准时起爆。

铁塔上部因1000万摄氏度以上的高温而气化;塔底地表熔化成玻璃态;剩余塔身倒塌扭曲成了麻花状。

 

而铁塔安装任务完成后，参与施工的工程兵部队就奉命搬迁到了180公里以外的新驻地。他们连首颗原子弹爆炸的闪光也未看到。

——没有他们，中国能有原子弹吗?

四

核武器试验是一种接近实战条件下的大兵团作业。

参加核试验的，除了组织核爆这条战线，还有一支大队人马是负责核武器效应试验的工作队，包括核试验基地科研人员和总后、空军、海军、装甲兵、防化兵、铁道兵、工程兵、炮兵等10个核效应大队。　　他们的任务是要通过各种实测手段和方法，摸清核武器在空中、地面以及地下的毁伤效能和破坏规律。

在试验现场十几平方公里范围内，按不同距离布置了飞机、坦克、火炮、军舰、导弹、雷达、火车头、汽车、楼房、车站、人防工程等各种效应物，等待做核爆炸的冲击波、光辐射、核辐射和电子脉冲等的毁伤效应试验。

那段时间，十多万大军云集罗布泊，“死亡之海”人喊马嘶，好不热闹。

核试验最重要的测试项目之一，就是分析核装料的裂变燃耗，据此可以确定原子弹引爆后是否发生了核爆炸及核弹的威力，从而可检验核武器的设计水平。

而这项测试必须获得一定数量的核爆产物样品，最好的分析样品当然就是那朵令人望而生畏的蘑菇云。

10月16日，空军运输航空兵第13师一架编号为15503的伊尔-12飞机，停在距爆心40公里的开屏简易机场，机组成员在掩体内待命。

他们，将在核爆后第一时间冲进蘑菇云。

为了安全起见，机舱进气道安装了过滤器，以减少舱内的放射性沾染，机体蒙皮所有可见的缝隙都贴上了密封条，机组成员全部配发了带有密闭头盔、供氧系统、通信系统、增压系统的“高空代偿服”。

15时整，广播里传来“起爆”口令，几分钟后，天地之间滚过一阵闷雷，大地还在微微颤动，机组成员就登上飞机，冲天而起，向着蘑菇云飞去。

机长郭洪礼驾机冲入蘑菇云“头部”。飞机在巨大的气流中被抛上抛下，几乎失控。副驾驶马上起身协助，与机长一起紧握驾驶杆，保持飞机平飞状态。

八、九秒钟后，飞机终于穿出烟云，机组正要请示地面指挥部返航，坐在后排的剂量员高增厚突然大喊：“收集的剂量不够，测量仪器指示灯不亮!”

郭洪礼丝毫没有犹豫：“再来一次!”

飞机第二次钻进蘑菇云，终于获得了足够剂量的核裂变样品。

 

半小时后，取样飞机降落在新疆吐鲁番机场。机组成员被迅速洗消后送往医院进行隔离检查，取样飞机也进行了剂量测量和洗消作业，采集到的样品立即装入特制的铅罐，由早已在此等候的两架伊尔-14飞机送往后方作进一步研究。

法国第一次核试验基本没有得到什么数据，美国、苏联第一次核试验得到的数据也不多，而我国第一次核试验，按设计要求应得到的数据基本上都拿到了。

经过对各种方式获得的核爆关键数据进行全面细致的分析，可以证实：中子点火完全正常。我国首颗原子弹的理论、结构、设计制造，以及引爆系统的设计制造及测试方法，都达到相当高的水平。

——没有他们，中国能有原子弹吗?

五

首次核试验一共准备了2枚原子弹，都是在青海221厂完成总装的。596-1是正式产品，596-2是备用弹。

原子弹运输时，要分解后再分别包装。运输用的火车，是铁道部从德国进口的带保温设备的专列。专列有20多节，各部件包装箱分别放入不同的车厢;机车后面留出四至六节空车厢，以备在紧急刹车时起缓冲作用。

596产品先用汽车从车间运往221厂内铁路专线的专用站台，再由此处装上专列、驶往30公里外的海晏车站。

产品装车时，采取了“针插不进、水泼不进”的保卫措施：外围是221厂警卫团的解放军战士十步一岗、五步一哨;中间有厂民警队、摩托车队及骑兵队巡逻;内层搬运产品的，是经专门挑选的221厂工人和科技人员。

专列行经的铁路沿线，百八十米就有一个人站岗：重要地点由解放军武装警卫;一般地点由厂民警武装警卫。沿线30多个桥梁涵洞两侧，都有工厂职工民兵武装把守。

专列车厢标有“三角七”符号(红三角形，里边写个7字)，铁路人员一看就知道这是等级最高的军用专列，但各站甚至铁路指挥部都不知道专列所运为何物。

7天后，专列安全抵达乌鲁木齐火车站。

596-1被汽车运往乌鲁木齐机场，再由伊尔-14飞机运往马兰机场，卸载后直接装上直升机，运往罗布泊核试验场区。

596-2备用弹留在专列车厢内，最初停在乌鲁木齐待命，后来按照隐蔽要求驶往甘肃境内的碱湖。

原子弹的关键核心部件——铀球和点火中子源，则由另一路单独运送。从青海西宁搭乘经过保温改装的伊尔-14运输机，飞往新疆马兰。

这两个部件本来体积很小，但要求保温、防潮、防震、防静电。因此，要先放入充满氩气的容器，再用减震弹簧悬吊在一座“鸟笼”里，然后再装进一个大木箱。

负责核心部件运送途中技术安全监测的人叫胡仁宇，时任221厂实验部副主任，1991年当选中国科学院院士。

原子弹部件运到核试验场区铁塔附近后再进行组装。当年参与组装的作业队员蔡抱真回忆：

第一颗原子弹是两个人合抱那么大的铝合金球体。外层是炸药浇铸的壳体，铀球是最后安装进去的，我们叫“投篮”，“投篮手”是李文星。

先把铀-235一个半球放好，再放进点火中子源，那是个更小的小球;然后把另半个铀-235球体盖上，完了转90度让合缝朝上。

最后用真空吊吊起，像投篮一样装入原子弹中间的空腔，再盖上反射层。扣好最后一个部件后，再将原子弹装进一个保温的圆桶待命。

 

这颗是美国的模型

中子源的作用是用中子轰击铀-235原子核引起裂变反应，因此被称为原子弹的点火装置，虽然它只有乒乓球大小，却是原子弹最关键部件之一。

为了试制这颗小小的中子源，中科院原子能所的试验队在北京坨里做了数百次实验，终于在1963年研制出了点火中子源材料粉末9501和中子源壳体9502。

试验队员、后来当选为中国科学院院士的王方定回忆：

壳体做好后，由于不能确定是否有微孔和缝隙，只能土法上马，烧开水煮煮看。不幸的是，小球突然爆裂燃烧，试验队员郝金玺手和脸都被烧伤，房间里和身上到处放射性的黑色粉末。

经紧急抢救处理，人并无大碍，只是吃了不少剂量，住院治疗一段时间后，郝金玺重新回到了工作岗位。

1964年10月14日18时30分，装在保温圆桶中的原子弹，开始吊装上塔。

作业队员叶钧道和另外2名同志蹲在装有原子弹的圆桶上，一同升向爆室。

19时20分，原子弹吊装完成，静卧爆室。

10月15日全天，进行核爆前的各项检查。

16日凌晨5时，作业队队长陈常宜、队员张寿奇、叶钧道上塔为原子弹插雷管。

一枚雷管大约7毫米长，一人插雷管，另外两个人在边上督促检查。雷管插到位后，会发出“噶”地一声。为了确保无误，一根雷管插下去，要求必须3个人同时听到“噶”的声音，只要有一个人没有听清，就必须重插。

为了防止动作过快引发静电，他们身上穿的全是棉制品，每操作一下就要马上接地，几十根雷管插了3个多小时。

叶钧道回忆：

插雷管时，爆室里静得连一根针掉在地上也能听见，气氛十分凝重。九院试验部主任陈能宽站在作业队员身后，一句话也不说。

作业队员贾保仁负责记录每个人插的哪个雷管，赵维晋负责雷管导通。确认全部雷管插好，并导通无误后，赵维晋最后在《安全任务书》上签字。

再次确认爆室温度正常后，才锁好爆室，一起坐吊篮撤下铁塔。

一直等候在铁塔下的九院院长李觉、副院长朱光亚，核试验基地司令员张蕴钰等人，与这些担负最危险任务的作业队员们一起撤离。

3小时后，随着一声“起爆”的口令，中国首次原子弹成功爆炸了。

——没有他们，中国能有原子弹吗?　

 

六

1999年9月18日，23位“两弹一星”功勋科学家受到共和国的隆重表彰。他们的贡献，他们的才智，他们的创造，配得上那块沉甸甸的、纯金打造的奖章。但是，请不要忘记，造就“两弹一星”的，除了这些功勋卓著的科学家，还有他们身后那个伟大的国家，和他伟大的人民。他们的劳动，他们的付出，他们的青春热血，他们默默无闻的工作，同样值得人们尊重和铭记。千千万万名普通人，就像一颗颗微不足道的原子。然而，当他们紧紧地、紧紧地汇聚在一起时，却能够爆发出比原子弹更强大的力量，这力量可以改天换地，甚至掩盖太阳的光芒。

毛主席说，历史是人民创造的。

科学家们则把它称作——聚变。