“中国氢弹之父”、改革开放40周年被授予改革先锋称号的于敏院士今天在北京逝世。让我们看看他的故事和中国氢弹的发展历程。
据光明日报1月16日消息,我国国防科技事业改革发展的重要推动者、改革先锋于敏于1月16日在北京逝世,享年93岁。
于敏毕业于北京大学,后被著名物理学家钱三强、彭桓武调入中国科学院近代物理研究所。他与合作者提出了核相干结构模型,填补了我国核理论的空白。1961年,于敏开始了长达28年的隐姓埋名的氢弹理论探索任务,取得了我国氢弹试验的成功,为提高我国科技自主创新能力、增强国家自主创新能力作出了开创性贡献。国防实力。在2018年举行的改革开放40周年庆祝活动上,党中央、国务院决定授予俞敏等100名同志改革先锋称号和改革先锋奖章。荣获2014年度国家最高科学技术奖。
于敏院士多年来一直退出一线科研。为什么今年仍被授予改革先锋称号?这主要得益于他在我国氢弹的理论研究和设计中发挥了主导作用。
中国最快从原子弹到氢弹的突破
众所周知,我国是从原子弹到氢弹突破速度最快的五个核大国之一。
作为先行者,美国从第一颗原子弹到第一颗氢弹用了7年零3个月(1945.7.15--1952.11. 1),它的冷战对手苏联花了大约 4 年时间(1949.8.29--1953.8.12),美国 坚定的盟友英国用了 4 年零 7 个月(1952.10.3--1957.5.15),《独立特辑》法国用了 8 年零 6 个月 (1960.2.13--1968.8.24).
1967年6月17日,我国第一颗氢弹爆炸成功,距离第一颗原子弹爆炸仅2年零8个月。
现在网上有人认为我国时间短是“后发优势”,但在20世纪50、60年代,美国、苏联、美国等核大国王国对氢弹的研制高度保密,我国无法借鉴其他国家的成功经验和数据。同为西方国家一员的法国,从原子弹到氢弹,用了8年的时间,这本身就是对脑补“后发优势”的最大否定。
如果非要说国外的经验对我国有帮助的话,那就是美国、苏联和英国是先行者。他们告诉世界,有一种核聚变武器比原子弹威力大得多,比如氢弹。而已。
从原子弹到氢弹,美苏等超级大国用了很长时间。主要原因是技术路线不明确,计算量复杂。虽然英国科学家克劳斯·富克斯早在 1948 年就提出了辐射内爆压缩热核装药的想法,但这一想法直到 1951 年才被美国人重新发现,这是著名的氢弹泰勒-乌拉姆构型的核心要素。
苏联直到 1954 年才认识到辐射内爆的关键因素,并于 1955 年 11 月 22 日成功引爆了一枚辐射内爆氢弹。另外需要指出的是,RDS-6S 氢弹在苏联爆炸1953年8月12日采用“千层蛋糕”配置。它与其说是氢弹,不如说是增强型原子弹。如果说RDS-6S也可以看作是一颗氢弹,那么美国早在1951年就成功引爆了这种含有聚变热核材料的助推器增强型原子弹;而我国第一颗氢弹的成功时间也算是提前了1966年。
于敏35岁领导我国氢弹研制
我国氢弹的研制始于第一颗原子弹爆炸之前。1960年底,在钱三强的领导下,我国开始探索氢弹理论,并在原子能研究所成立了“轻核反应堆理论探索组”。为增强轻核理论组的研究实力,组长黄祖恰多次向钱三强提出建议,并调派理论专家于敏。1961年1月12日与钱三强约谈后,于敏加入轻核理论组,任副组长。此时的于敏只有35岁。
当时全组只有112人,而当时我国核武器研究的重点是突破原子弹的工作。国内唯一一台10000次电子管计算机95%的工作量也用于原子弹的理论计算。在原子弹方面,于敏承担了轻核理论组的主要研究和组织工作。由于原子弹的研制主要使用电子计算机,于敏和小组成员不得不主要使用计算尺进行计算,在几年的工作中解决了大量的基础理论问题。
1964年我国第一颗原子弹爆炸成功后,1965年初,氢弹项目的研制迅速提上日程,代号为“1100”项目,意为总重量约为1的氢弹。吨,爆炸产量100万吨。但是,氢弹的研究毕竟是很复杂的。虽然我国早在1963年就突破了助推器增强型原子弹的原理,但氢弹的原理直到1965年7月才实现关键性突破。为此,我们不得不筹划助推器的爆炸型原子弹第一,根据试验反馈加强对热核聚变的认识。
1965年10月,于敏在做学术报告的过程中理顺了思路,确定提高热核聚变材料的密度是发展氢弹的关键。这也是1948年英国科学家克劳斯·富克斯提出并于1951年被美国人重新发现的氢弹的核心元素。
经过几天的分析和思考,于敏想出了一个巧妙的设计结构,以减少原子弹爆炸的能量损失,提高压缩能量的利用率中国的氢弹射程是多少,并进一步提出了两个模型。11月初,于敏等人通过计算验证了理论模型的正确性。
Yu Min等人提出的氢弹原理的基本思想。就是利用原子弹来维持热核材料的自持聚变。为此,氢弹由初级和次级两部分组成。原子弹的起爆部分称为初级、触发器或起爆级,热核材料引爆的部分称为氢弹的次级、触发或主体。
凭着超凡的物理直觉,于敏能够找出复杂混沌现象和数据的关键。在氢弹研制的诸多关键问题上,于敏做出了最重要的贡献,这在我国是当之无愧的。“氢弹之父”。
从此,我国的氢弹研制走上了快车道。1966年5月9日,我国第一颗助推器增强型原子弹成功引爆,为氢弹理论研究提供了实测数据,并用于改进氢弹触发器的设计。1966年底,我国第一颗氢弹核扳机及扳机设计被冻结,进入制造阶段。1966年11月28日,我国进行了爆炸当量为12.2万吨TNT的氢弹原理试验。事实上,无论从原理、材料还是配置上来说,都是一次成功的氢弹试验。只不过这只是氢弹原理的验证试验,而不是正式准备的第一颗氢弹,
1967年6月17日,我国用16号轰炸机空投完成了第一颗氢弹的爆炸,爆炸当量330万吨,标志着“1100”工程的最终成功。
世界上只有两种氢弹配置
于敏配置是其中之一
喜欢军事的朋友可能已经听过这样的说法,“世界上只有两种氢弹配置中国的氢弹射程是多少,余敏配置就是其中之一。”
这种说法有点夸张,因为在尖端科技中,核大国的氢弹结构很快就会变得相似。但可以说,世界上只有两个国家自主研发了氢弹。美国是第一,另一个是中国。
如前所述,著名的氢弹Teller-Ulam构型,即以原子弹为扳机引爆氢弹的聚变材料,也是于敏提出的构型。但简单地说,在 1950 年代和 1960 年代,来自五个主要国家的物理学家和核科学家都在绞尽脑汁寻找引爆聚变材料的方法。
英国科学家克劳斯·富克斯首先提出了泰勒-乌拉姆构型,但他没有条件实现。美国人后来重新发现了这种配置并在工程中实施。美国和英国都是盎格鲁撒克逊人。二战后,穿同一条裤子就够了。美国人成功后,对英国盟友下达指令,所以英国也在1957年研制成功氢弹。
法国人向来“冷漠”,但在与红苏打交道的需要上,英国人却对法国核武器进展缓慢感到十分焦虑。1967年9月,他们“安排”,于是法国在1968年8月引爆了第一颗氢弹。
现在苏联已经离开了。他们是否开发了自己的氢弹?
冷战结束后,苏联“氢弹之父”萨哈罗夫出版了个人回忆录。书中对氢弹突破的描述很简短,有些模糊和模棱两可。最奇特的是,各方也不清楚是谁获得了Teller-Ulam配置的氢弹,以及如何获得的。后来,萨哈罗夫的同事费奥克季斯托夫回忆起来,他只是简单地说,这个发现来得很突然,没有人声称自己是发现者,而且这个发现可能来自核间谍的情报。
与此同时,当美国核科学家回忆起他们的工作时,他们推测某位同事是苏联间谍。在 1950 年代和 1960 年代,共产主义信仰对西方精英科学家具有巨大的吸引力。本文多次提到的英国科学家克劳斯·富克斯曾参与美国的曼哈顿计划。他在1940年代向苏联提供了大量有关核武器的机密信息,并于1950年被捕。
克劳斯·富克斯并不是真正的间谍,他的动机来自对共产主义的同情。但2007年,俄罗斯总统弗拉基米尔·普京出人意料地揭露了曼哈顿计划中真正的苏联间谍乔治·科瓦尔的身份,并追授他俄罗斯英雄勋章。科瓦尔 1913 年出生在美国,是一位俄罗斯犹太移民的儿子。1932年大萧条时期随父母回到苏联,在苏联门捷列夫化学研究所毕业前被克格勃招募,被送回美国。1944年,他进入美国核材料生产基地——橡树岭工厂工作,期间向苏联提供了美国生产核材料的各种信息。二战后,美国反情报部门开始怀疑他的真实身份。警觉后,科瓦尔逃离美国,回到他在苏联的母校门捷列夫化学技术学院学习并获得博士学位。毕业后,他一直在学校任教,直到 2006 年 1 月去世。
综上所述,人们认为苏联能够在1950年代突破氢弹,主要是因为有一个现在不为人知的间谍。
苏联有优秀的克格勃间谍,我们有天才物理学家于敏。