中國第一顆原子彈爆炸時的情景
1964年,中國新疆羅布泊升起一朵巨大的蘑菇云,中國第一顆原子彈爆炸成功。1967年,第二朵蘑菇云升起,中國第一顆氫彈爆炸成功,研制用時2年零8個月,比其他國家研制氫彈用時都短。令人意想不到的是,這兩種人類有史以來最強大、最先進的核武器,在當時的中國是依靠手工制造出來的。
如今已成為紀念地的金銀灘原子城(原221廠)
原子彈是利用鈾等重金屬為原料,使原料內部的原子核發生裂解,從而釋放出超強能量的核武器。它不僅殺傷力巨大,還會產生輻射污染,因此,中國把原子彈研制基地選在了荒蕪的西北金銀灘草原。
1958年,被命名為221廠的中國首個核基地開始籌建,數千名建筑工人和解放軍作為第一批工作人員,住進了平均海拔3500米的草原帳篷里。在惡劣的高原環境中,缺乏經驗的工人們不清楚廠房防爆墻的設計和建筑要求,便通過自己計算和試驗,在摸索中搭建起一個個廠房。為了方便原料的運輸,工人們甚至用18個月的時間,在嚴寒缺氧的高原地區修建了一條近40千米的鐵路。
中國“煉鈾功臣”王明健
原子彈的研制需要用到大量的二氧化鈾,上個世紀50年代的中國工業基礎非常薄弱,沒有正規的鈾礦和處理鈾礦的工廠。為了不讓研制工作延期,負責煉鈾工作的黨員王明健天天琢磨快速煉鈾的辦法。
有一天,他在洗澡時突然想到,可以給鈾礦“洗澡”,把里面的鈾給“洗”出來!于是他反復試驗,發明出了最簡單、經濟、有效的煉鈾法。其過程好像做豆腐一樣,將粉碎的鈾礦石裝入桶中用稀硫酸浸泡,使兩種物質發生化學反應,然后用紗布反復過濾,接著沉淀、烘干,就能得到比較純的產品。中國第一顆原子彈的原料問題,就被這樣的“土”方法解決了。
切割好的鈾球
如今的原子彈可以用計算機和機械設備制造,但是當年的中國并不具備這些條件。
鈾原料需要先進行精細的切割,才能用在原子彈里。沒有精密的切割設備,切割師傅依靠簡單的刀具和測量儀表,并用幾百顆鋼球練手,最后甚至不用看數據都知道自己切下了多少碎屑。最終鈾原料在純手工的條件下被完美切割。
原子彈的爆炸,需要先引爆外部的高能炸藥,再通過炸藥的威力激發最中心燃料的核裂變反應。技術人員靠有限的資料自主設計了一種叫做“米哈伊洛夫鍋”的設備,將炸藥倒入鍋中,通過加熱進行濃縮,“熬”出了所需的高能炸藥。
左圖:中國第一顆氫彈(模型圖)。右圖:中國第一顆原子彈(模型圖)
計算尺
氫彈的原理和原子彈相反,它是通過聚合原料(氘、氚)內部的原子核,釋放巨大能量的核武器。它通過原子彈引爆,威力遠超原子彈,因此,氫彈的研制比原子彈更加復雜。中國在大力研制原子彈的同時也開始摸索氫彈原理。
中國“氫彈之父”于敏
和原子彈一樣,氫彈也需要通過大量的計算進行模型分析。當時基地只有一臺效率非常低、還經常罷工的手搖計算機可用,但95%的時間都留給了原子彈。從未出過國、被稱為“國產專家”的科學家于敏就帶領工作人員,用最原始的算盤和計算尺廢寢忘食地手工計算,每天埋頭于數以萬計的草稿中,最終完成了氫彈最關鍵的基本構型設計。