本文目錄
核彈本記(一)世代更迭
核彈本記(二)慷慨援助
核彈本記(三)艱苦奮斗
核彈本記(四)高能物理攻關(guān)
核彈本記(五)國家物理實(shí)驗
核彈本記(六)六三九
核彈本記•世代更迭
參觀比基尼島核試驗:46年7月1日上午8時59分50秒,南太平洋馬紹爾群島比基尼島核試驗,“十字路”行動(Able)中測試核彈效能的試驗。核爆中心18公里外兩棲指揮艦班納特號參觀團(tuán)有國民政府駐美陸軍武官侯騰少將和中央大學(xué)物理系教授趙忠堯。2.3萬噸當(dāng)量,B-29空投,內(nèi)華達(dá)號戰(zhàn)列艦上空120米高度爆炸。7月25日上午8時35分,比基尼島水域進(jìn)行“Baker”淺水核試驗。中國、英國、蘇聯(lián)和波蘭參觀代表自愿考察被炸靶艦內(nèi)部情況。侯騰提交“太平洋原子彈試驗報告書”,詳細(xì)介紹核試驗過程等。此書國圖有電子版。蔣介石要求國防部照此推進(jìn)核研究事業(yè)。侯騰報告書共有3個副本,其中兩份遺留在南京和上海,可能被新中國接收。
國民政府核物理:美國曾將一冊絕密報告交給中國,詳細(xì)敘述美國原子彈的發(fā)展經(jīng)過。45年秋,魏德邁與俞大維交談時,透露出美國可以接受中國人學(xué)習(xí)制造原子彈的意思。蔣介石下令陳誠和俞大維負(fù)責(zé),撥款10億法幣秘密籌劃。派出吳大猷、華羅庚、曾昭倫各帶二名助手,前往美國考察學(xué)習(xí)。助手是李政道、朱光亞、孫本旺、徐賢修、王瑞、唐敖慶。趙忠堯受命滯留美國,在加州理工學(xué)院學(xué)習(xí)加速器設(shè)計和制造。南京中央大學(xué)校長吳有訓(xùn)和南京中央研究院的總干事薩本棟秘密籌集12.5萬美元交給趙忠堯訂購加速器材料和部件,回國加工組裝。北平研究院原子學(xué)研究所、中央研究院物理研究所原子核物理實(shí)驗室,科研人員加在一起不足10人,不具備開展科研工作的條件。
參觀比基尼島核試驗:46年7月1日上午8時59分50秒,南太平洋馬紹爾群島比基尼島核試驗,“十字路”行動(Able)中測試核彈效能的試驗。核爆中心18公里外兩棲指揮艦班納特號參觀團(tuán)有國民政府駐美陸軍武官侯騰少將和中央大學(xué)物理系教授趙忠堯。2.3萬噸當(dāng)量,B-29空投,內(nèi)華達(dá)號戰(zhàn)列艦上空120米高度爆炸。7月25日上午8時35分,比基尼島水域進(jìn)行“Baker”淺水核試驗。中國、英國、蘇聯(lián)和波蘭參觀代表自愿考察被炸靶艦內(nèi)部情況。侯騰提交“太平洋原子彈試驗報告書”,詳細(xì)介紹核試驗過程等。此書國圖有電子版。蔣介石要求國防部照此推進(jìn)核研究事業(yè)。侯騰報告書共有3個副本,其中兩份遺留在南京和上海,可能被新中國接收。
(1946年,左一趙忠堯,比基尼島原子彈核試驗,驅(qū)逐艦上合影)
共軍核知識:核試驗基地第一任司令員張?zhí)N鈺任軍調(diào)處執(zhí)行部代表時,46年2月在南京梅國新村周公館看了美軍播放的原子彈爆炸的電影。49年8月劉少奇秘密訪蘇,提出的參觀核設(shè)施被拒,觀看了原子彈紀(jì)錄片(當(dāng)時蘇聯(lián)沒有爆炸原子彈,不知觀看具體內(nèi)容)。
約里奧•居里夫婦:49年4月,錢三強(qiáng)參加以郭沫若為團(tuán)長的中國保衛(wèi)世界和平代表團(tuán),出席第一次世界和平大會(布拉格和巴黎同時舉行)。根據(jù)錢三強(qiáng)的建議,周恩來撥出5萬美元專款購買核物理儀器設(shè)備和圖書資料。法國不給簽證,拿出5000美元托人轉(zhuǎn)交給約里奧•居里,委托法國楊承宗和英國楊澄中代購儀器與圖書。居里夫婦幫助購買書籍、儀器等,并在51年協(xié)助帶出法國。51年10月楊承宗回國前,約里奧將10克含微量鐳鹽的標(biāo)準(zhǔn)源送給楊承宗,并說:“你回國后請轉(zhuǎn)告毛澤東主席,你們要反對原子彈,你們必須要有原子彈。原子彈也不是那么可怕的,原子彈的原理也不是美國人發(fā)明的。”楊承宗轉(zhuǎn)告錢三強(qiáng)和龔育之。錢三強(qiáng)請丁瓚上報中央。郭沫若會見斯大林提到,約里奧•居里表示,如果法國局勢讓他不能繼續(xù)活動的話,他想到中國去。斯大林反對。
瓊•辛頓:中文名寒春。40年代初在洛斯阿拉姆斯武器實(shí)驗室做費(fèi)米的助手,從事核物理研究并參與原子彈研制,52年參加在北京召開的亞洲及太平洋和平會議,呼吁科學(xué)為和平服務(wù)。55年寒春和丈夫陽早帶一千多頭牛落戶西安草灘農(nóng)場,為了讓中國人喝上新鮮牛奶。在此期間,有關(guān)部門曾詢問寒春,是否愿意繼續(xù)研制原子彈,寒春拒絕,說現(xiàn)在中國人缺的不是原子彈,而是牛奶。2004年8月23日,寒春在北京市公安局出入境管理處換領(lǐng)《外國人永久居留證》,成為領(lǐng)到中國綠卡的第一人。楊振寧71年8月向鄧稼先詢問寒春,鄧稼先后來回信,中國核武器工程除蘇聯(lián)援助外,沒有任何外國人參加。
發(fā)展特種武器:52年5月,中央軍委研究國防建設(shè)五年計劃時,開始醞釀發(fā)展特種武器問題。周恩來曾派秘書征求竺可楨意見。周曾試探蘇聯(lián),請求援助。蘇聯(lián)認(rèn)為中國不具備搞尖端技術(shù)的條件,應(yīng)先搞常規(guī)的,一步一步來。53年錢三強(qiáng)26人代表團(tuán)到蘇聯(lián)學(xué)習(xí)發(fā)展科學(xué)技術(shù)的經(jīng)驗,提出參觀原子能有關(guān)設(shè)施,未獲同意。54年9月,彭德懷參觀核試驗前請錢三強(qiáng)講解有關(guān)原子彈的原理和構(gòu)造等科學(xué)知識。錢三強(qiáng)提出購買回旋加速器和實(shí)驗性反應(yīng)堆為建設(shè)核工業(yè)和研制核武器做技術(shù)準(zhǔn)備。
近代物理研究所:50年4月,中科院組建近代物理研究所,主要任務(wù)是建立核科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ),為核能的應(yīng)用和發(fā)展做準(zhǔn)備。吳有訓(xùn)所長,錢三強(qiáng)副所長。調(diào)入彭桓武、王淦昌。到55年,又有13名歸國人員。52年下半年,制訂53至57年計劃,目標(biāo)是打基礎(chǔ),為進(jìn)一步開展核物理實(shí)驗和建造反應(yīng)堆創(chuàng)造條件。以原子核物理研究為中心,充分發(fā)展放射化學(xué),為核能應(yīng)用準(zhǔn)備條件;使宇宙線研究獲得發(fā)展;通過科研實(shí)踐培養(yǎng)人才,為發(fā)展核科學(xué)技術(shù)準(zhǔn)備力量。53年10月6日改名為物理研究所,54年1月遷到西郊中關(guān)村。到55年,已在6個學(xué)科領(lǐng)域開展研究工作。
(1954年近代物理研究所)
留學(xué)歸國:趙忠堯托運(yùn)30箱器材被扣一小部分。52年何炳林準(zhǔn)備回國時,美國政府規(guī)定中國留學(xué)生理工農(nóng)醫(yī)的學(xué)生都不準(zhǔn)回國。53年收到南開大學(xué)化學(xué)系教授陳天池的信,代買兩磅強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂。屬不能出口的軍事物品,何炳林發(fā)現(xiàn)是提取鈾的,轉(zhuǎn)行學(xué)習(xí)離子交換樹脂。56年何炳林回國,購買大量儀器、書籍,及合成離子交換樹脂的10公斤苯乙烯和5公斤二乙烯苯,蒙混過關(guān)。
原子能宣傳:54年底周恩來指示宣傳原子能,中科院成立吳有訓(xùn)副院長為首的“原子能知識普及講座委員會”。錢三強(qiáng)等20人組成宣傳團(tuán),到北京和全國各地宣講原子能和平利用的科普知識。出版書籍、科普幻燈影片。
原子能三人小組:55年1月31日周恩來在國務(wù)院第四次全體會議上提出:“在這方面,我們很落后,但是有蘇聯(lián)的幫助,我們有信心、有決心能夠趕上去。美國的核恐怖嚇不倒我們,我們要掌握原子彈。”彭德懷2月18日報告正式提出研制和發(fā)展核武器。毛澤東在3月中共全會上宣布中國進(jìn)入“開始要鉆原子能這樣的歷史的新時期”。54年10月軍委第五次會議,聶榮臻負(fù)責(zé)軍工生產(chǎn)方面工作。11月,成立總軍械部,與總參裝備計劃部、二機(jī)部聯(lián)系很多,聶榮臻統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)和聯(lián)系這幾個部門的工作。不僅主管軍工生產(chǎn),也主管軍隊武器裝備方面的工作。55年7月4日成立薄一波、聶榮臻、陳云原子能三人小組,向中央負(fù)責(zé)。具體業(yè)務(wù)由國務(wù)院第三辦公室管理,設(shè)專門辦事機(jī)構(gòu)直接指導(dǎo)國家建委建筑技術(shù)局、地質(zhì)部第三局、近代物理所的工作,并組織協(xié)調(diào)各方面的關(guān)系。
原子能事業(yè)計劃大綱:55年9月,薄一波主持下,錢三強(qiáng)、劉杰起草《關(guān)于我國制定原子能事業(yè)計劃的一些意見》,12月修訂成《關(guān)于一九五六年至一九六七年發(fā)展原子能事業(yè)計劃大綱(草案)》。提出:“在蘇聯(lián)大力援助下,積極地建設(shè)我們自己的原子能工業(yè),使我國以最近代的科學(xué)技術(shù),發(fā)展國民經(jīng)濟(jì),鞏固國防。”以建設(shè)一批生產(chǎn)和動力兩用反應(yīng)堆為中心創(chuàng)建核工業(yè)。55年12月蘇聯(lián)原子能科學(xué)家代表團(tuán)訪華,贈送一批有關(guān)和平利用原子能的影片和書籍。在全國政協(xié)禮堂舉行報告會,講授關(guān)于和平利用原子能的各項問題。12月26日會談討論《中華人民共和國1956-1967年原子能事業(yè)規(guī)劃大綱(草案)》。代表團(tuán)向周恩來表示,蘇聯(lián)準(zhǔn)備給中國核工業(yè)建設(shè)以全面援助。
核武器研發(fā)流程:原子彈是利用鈾或钚等易裂變重原子核裂變反應(yīng),瞬時釋放巨大能量的核武器。它是通過爆轟、壓縮、超臨界、中子點(diǎn)火、爆炸產(chǎn)生沖擊波、光輻射、早期核輻射、放射性污染和電磁波對人員和目標(biāo)進(jìn)行殺傷和破壞。原子彈研制工作融科研、設(shè)計、制造、建設(shè)、生產(chǎn)為一體的高科技工業(yè)體系,最重要的是核武器的理論設(shè)計和核材料生產(chǎn)。核材料生產(chǎn)從鈾礦地質(zhì)勘探,礦石開采,到提純?yōu)?0%~90%的化學(xué)濃縮物(重鈾酸銨或重鈾酸鈉,俗稱黃餅)經(jīng)過二氧化鈾、四氟化鈾、六氟化鈾到濃縮鈾235多道工藝流程,以及后來的钚239和氘化鋰等熱核材料。熱核材料重水提取。原子彈技術(shù)路線兩種,一種采用钚239,一種采用高富集鈾235(也稱高濃鈾)。钚239通過鈾在反應(yīng)堆輻照后生成;高濃鈾235通過鈾同位素分離而獲得,通常使用氣體擴(kuò)散廠。
(寒春與其丈夫陽早在延安)
核彈本記•人民原子彈
鈾礦物的發(fā)現(xiàn):鈾元素分布廣泛,平均每噸地殼物質(zhì)中約含2.5克鈾。鈾元素化學(xué)性質(zhì)活潑,形成大量鈾礦物,世界上發(fā)現(xiàn)鈾礦物超過180種,具有工業(yè)開采價值的鈾礦只有2、30種。張定釗34年用分光分析法鑒定贛南鎢、錫、鉍、鉬等礦中含有鈾元素。張更生38年在廣西富賀鐘地區(qū)的沖積砂內(nèi)采得獨(dú)居石、釷石等礦物。43年5月,南延宗與田遇奇等,廣西鐘山紅花區(qū)黃羌坪發(fā)現(xiàn)鈾礦物。
第一塊鈾礦石:地質(zhì)部54年4月成立普查委員會第二辦公室,負(fù)責(zé)鈾礦普查。普委二辦7月根據(jù)日本人富田達(dá)遼寧海城發(fā)現(xiàn)鈾的記述,派出拉祖特金和高之?領(lǐng)導(dǎo)的技術(shù)小組,海城大房身偉晶巖露天長石采場放射性調(diào)查。攜帶科學(xué)院近代物理所組裝的全國第一臺木盒蓋格計數(shù)器,采集標(biāo)本。估算采場區(qū)的鈾只有800公斤,無利用價值。54年10月根據(jù)40年代南延宗、吳磊伯、何杰調(diào)查鈾的線索,派出拉祖特金和高之?領(lǐng)導(dǎo)的20多人的花山工作隊,對廣西富鐘縣花山區(qū)鈾礦調(diào)查。黃羌坪發(fā)現(xiàn)附著在蛋白石、方解石表面的鈣鈾云母等次生鈾礦物,后在同一巖體的杉木沖找到云英巖化錫石脈中的鈾礦化,局部很富集。采集了中國第一塊鈾礦石。毛澤東、周恩來很快聽取劉杰匯報。毛澤東說:“我們很有希望。要找,一定會發(fā)現(xiàn)鈾礦。”
鈾礦普查合作:55年1月17日蘇聯(lián)政府發(fā)表聲明,促進(jìn)和平利用原子能給予其他國家?guī)椭?月20日簽署《關(guān)于在中華人民共和國進(jìn)行放射性元素的尋找、鑒定和地質(zhì)勘察工作的議定書》。2月,劉杰、高之?和格利波組成的中蘇委員會開始工作。協(xié)定規(guī)定雙方各投資一半合營,有工業(yè)價值的鈾礦床,中國開采,除滿足中國發(fā)展需要外,其余均由蘇聯(lián)收購。中國發(fā)展核工業(yè)需要大量鈾礦石時,56年12月19日重新簽訂蘇聯(lián)給予中國在鈾礦普查勘探方面以技術(shù)援助的協(xié)定。由兩國合營改為蘇聯(lián)提供技術(shù)援助,中國自主經(jīng)營。地質(zhì)部普查委員會第二辦公室55年4月改為地質(zhì)部第三局,區(qū)域地質(zhì)調(diào)查隊(區(qū)調(diào)隊)和綜合性地質(zhì)隊開展鈾礦順查工作。組建長沙三○九隊,烏魯木齊五一九隊兩個地區(qū)性管理機(jī)構(gòu),共轄10個地質(zhì)隊, 共1000多人。55年下半年組建放射性檢查隊二○九隊。湖南、廣西、云貴川疆等地大面積普查。55年在中南和新疆地區(qū)發(fā)現(xiàn)第一批200個有意義的放射性異常點(diǎn)帶,其中有勘察價值的礦點(diǎn)11處,并對其中較好的礦點(diǎn)初步勘探。55年9月中南309地質(zhì)大隊在湖南郴州發(fā)現(xiàn)金銀寨異常,碳硅泥巖型鈾礦床。
鈾礦學(xué)校與設(shè)備:56年長沙、烏魯木齊、太原3所中等地質(zhì)學(xué)校,開封等地創(chuàng)辦了工業(yè)計劃經(jīng)濟(jì)學(xué)校和技工學(xué)校3所。前兩校57年合并為長沙地質(zhì)學(xué)校。太原地校發(fā)展為華東地質(zhì)學(xué)院。59年6月,北京建立鈾礦地質(zhì)研究所。地質(zhì)部58年成立鈾礦專業(yè)隊,60年,地質(zhì)部及各省區(qū)市地質(zhì)局成立管理鈾礦地質(zhì)工作的機(jī)構(gòu);地質(zhì)科學(xué)院成立鈾礦研究室。地質(zhì)部63年分別在廣東韶關(guān)和甘肅永登成立兩個鈾礦專業(yè)實(shí)驗室,從事鈾礦選冶研究。礦產(chǎn)綜合利用研究所也擔(dān)負(fù)部分鈾礦選冶研究任務(wù)。56年10月,地質(zhì)部第三局組建儀器設(shè)計所,負(fù)責(zé)研究設(shè)計核輻射探測器和核儀器。57年新建上海電子儀器廠,負(fù)責(zé)輻射探測器和核儀器的生產(chǎn);華東電子管廠擴(kuò)建專業(yè)車間生產(chǎn)計數(shù)管和光電倍增管。
鈾礦大規(guī)模普查:56年地質(zhì)部第三局改三機(jī)部三局。56年太原一八二隊管理華北和西北地區(qū),209隊擴(kuò)建為西南地區(qū)管理機(jī)構(gòu)。從37個部門和15個省區(qū)抽調(diào)管理干部、技術(shù)干部和技術(shù)工人共4754人,分配高校畢業(yè)生1791人和中學(xué)畢業(yè)生4200人。56年底鈾礦地質(zhì)系統(tǒng)2.1萬多人。長春57年2月組建四○六隊,負(fù)責(zé)遼東地區(qū),58年初遷沈陽,擴(kuò)建為東北地區(qū)管理機(jī)構(gòu)。59年1月309隊一分為二,南昌建立608隊管理華東地區(qū)。鈾礦地質(zhì)工作起步時,主要是大規(guī)模地開展普查,快速勘探,解決鈾礦資源有無問題。56年執(zhí)行“擴(kuò)大普查,加緊勘探”方針,對達(dá)拉地、金銀寨、白馬硐、蒙其古爾、巴什布拉克等礦床、礦點(diǎn)重點(diǎn)勘探,部分礦床計算工業(yè)儲量。57年按“鞏固提高,重點(diǎn)勘探,適當(dāng)擴(kuò)大普查”方針,轉(zhuǎn)向勘探為主。58年正式提交第一批工業(yè)鈾儲量,到60年提交8個開采基地。蘇聯(lián)先后用合營方式和技術(shù)援助方式派來專家和提供儀器設(shè)備。
希望礦點(diǎn):鈾礦區(qū)域地質(zhì)調(diào)查的主要任務(wù)是戰(zhàn)略選區(qū),采用簡單的地質(zhì)、物探聯(lián)合,路線穿越式的踏勘性區(qū)域調(diào)查,側(cè)重了解區(qū)域含鈾性、鈾源條件。鈾礦普查采用航空伽瑪測量和地面小比例尺大范圍伽瑪普查,難以通行地區(qū)進(jìn)行踏勘性概查,局部地區(qū)采用放射性水化學(xué)法和射氣測量法。57年到61年,全國范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)異常點(diǎn)15萬多個,揭露勘探鈾礦點(diǎn)230余處。我國大多數(shù)鈾礦床和鈾礦點(diǎn)都是在這一時期發(fā)現(xiàn)的。55年到56年重點(diǎn)在廣西花山花崗巖體內(nèi),一批鈾異常和鈾礦化點(diǎn)經(jīng)深揭都無工業(yè)意義。轉(zhuǎn)向花崗巖體外接觸帶的碳酸鹽巖中與多金屬伴生的鈾礦化,對洪泰、銀沙隆等許多礦點(diǎn)揭露和勘探,礦體分布零散規(guī)模小,也被否定。以花崗巖體外接觸帶的前泥盆紀(jì)變質(zhì)巖系(龍山系)重點(diǎn)普查,一些異常和礦點(diǎn)仍未發(fā)現(xiàn)開采價值。56年11月,309隊在廣東貴東花崗巖體接觸帶發(fā)現(xiàn)新橋、下莊鈾礦點(diǎn),規(guī)模不大;57年找到花崗巖體內(nèi)含鈾硅化帶,命名為“希望”礦點(diǎn)。58年深部揭露,成為首次發(fā)現(xiàn)的大型鈾礦。經(jīng)劉興忠等人總結(jié),確認(rèn)花崗巖體中找鈾礦前景良好。此后在貴東找到一批鈾礦床,相繼在諸廣山、九連山等巖體內(nèi)也找到一大批鈾礦床。其中諸廣山巖體中的東坑、瀾河鈾礦床是花崗巖體品位最富的鈾礦床,有很大工業(yè)價值。
鈾礦建設(shè):國務(wù)院第三辦公室責(zé)成冶金工業(yè)部有色金屬管理局兼管鈾礦開采和冶煉工作。冶金部58年初成立第三司專門負(fù)責(zé),12月劃歸二機(jī)部第十二局。還成立新疆、中南兩個礦冶公司和江西礦務(wù)管理局,組建鈾礦冶研究設(shè)計院。選調(diào)1萬多名干部和工人,其中包括近千名工程技術(shù)人員組建鈾礦冶隊伍。建設(shè)工作程序上采取“勘探、設(shè)計、施工”適當(dāng)交叉進(jìn)行的辦法。到60年8月,第一批鈾礦山建設(shè)臨近完成,第一座鈾水冶廠開始設(shè)備安裝。至63年10月,第一批鈾礦山先后建成投產(chǎn)。
廣東202廠:鈾礦石提純成為含鈾60%~80%的化學(xué)濃縮物,叫做重鈾酸銨或重鈾酸納,俗稱黃餅。58年7月,309隊11分隊創(chuàng)辦翁源縣下莊202廠,是第一個土法煉鈾廠。水冶流程試驗后8月17日產(chǎn)出第一批重鈾酸銨,28日正式投產(chǎn),當(dāng)年生產(chǎn)重鈾酸銨837公斤。65年下莊土法水冶廠停辦。
全民辦鈾礦:二機(jī)部黨組請示中說:“為了加速原子能事業(yè)的建設(shè),對于鈾礦的勘查和開采,必須采取全民辦鈾礦的方針……對于中小型鈾礦的勘查和開采,一律由地方經(jīng)營。”58年起,江西、廣東、湖南、云南、貴州等20多省區(qū)土法采礦煉鈾。58年11月,湖南寧鄉(xiāng)黃材流砂河建101廠。全國土法煉鈾現(xiàn)場會召開。宋任窮視察,并拍攝電影。流砂河花崗巖儲量上百噸。60年建設(shè)湖南寧鄉(xiāng)黃材406廠,采取碎礦、浸出、沉淀三個車間流水作業(yè),反應(yīng)罐進(jìn)行鈾化學(xué)沉淀,采用6092萃取技術(shù),62年完成重鈾酸銨生產(chǎn)。獲得土法冶煉重鈾酸銨163噸,每噸收購價20多萬元。全國共117個小廠礦。309隊自辦或協(xié)辦37個土法煉鈾廠生產(chǎn)其中80%左右。596所用原料,主要是202廠和湖南406廠生產(chǎn)出來的。某種意義上說,中國第一顆原子彈是“人民的原子彈”。
湖南郴州411鈾礦:湖南郴縣許家洞、金銀寨等。第一座鈾礦山411礦(后稱711礦)。57年6月提交金銀寨鈾工業(yè)儲量,滿足援助前提。58年建設(shè),60年4月完成第一采場的采準(zhǔn)、備采工作,采出第一批礦石。9月1日,一期工程建成投產(chǎn)。為596研制、爆炸提供合格原料,被二機(jī)部部長劉杰贊譽(yù)為“中國核工業(yè)第一功勛鈾礦”。
鈾礦地質(zhì)研究:59年成立北京鈾礦地質(zhì)研究,60年代初和地質(zhì)隊結(jié)合,建立花崗巖成礦模式和找礦準(zhǔn)則。和西北182隊對芨嶺礦床研究,對南北方相繼發(fā)現(xiàn)堿交代型鈾礦起重要作用。60年至63年,中科院地質(zhì)研究所、二機(jī)部地質(zhì)所侯德封等提出鈾礦床沉積再造的成礦理論;完成《中國若干鈾礦床礦石成分及地球化學(xué)》論文集和花崗巖鈾礦蝕變帶三位一體演化模式與大型鈾礦等研究。70年代鈾礦所對火山型、砂巖型、碳硅泥巖型鈾礦的特點(diǎn)和形成規(guī)律的系統(tǒng)研究。
鈾礦冶煉研究與設(shè)計:58年成立北京鈾礦選冶研究所。同年提出適于不同類型鈾礦的水冶工藝流程和選礦流程。58年至60年驗證和改進(jìn)了蘇聯(lián)提供的第一批鈾水冶廠的工藝流程,自行研制成功在多種類型鈾礦石中提取鈾的工藝流程,開展從鈾磷礦、鈾煤礦、鈾釷礦、鈾鐵礦、鈾鉛鋅礦石中提取鈾和從鈾礦石中綜合回收鉬錸鎳鋅等伴生元素的研究,提出相應(yīng)的工藝流程和技術(shù)方案。礦冶研究所研究鈾礦采礦方法。研究鈾水冶技術(shù),其中萃取磷、絡(luò)合鐵、重鈾酸銨連續(xù)沉淀和樹脂兩段淋洗除鉬等一直在工廠使用。還研究了煉汞爐渣中鈾的水冶提取。
(1935年清華大學(xué)物理系部分師生,多名兩彈元勛在其中)
核彈本記•慷慨援助
蘇聯(lián)原子能援助:中共中央和蘇共中央在56年1月和2月,以書信方式就援助中國建設(shè)核工業(yè)問題交換意見。3月就援建問題談判。8月17日,簽訂關(guān)于蘇聯(lián)援助中國建設(shè)原子能工業(yè)的協(xié)定。援建一批原子能工業(yè)項目和一批進(jìn)行核科學(xué)技術(shù)研究用的實(shí)驗室。
訂購鈾生產(chǎn)線:56年4月,劉杰率中國原子能代表團(tuán)赴莫斯科,為提供技術(shù)援助而進(jìn)行談判。生產(chǎn)濃縮鈾235的工廠,技術(shù)復(fù)雜,投資多,耗電量大,當(dāng)時國內(nèi)專家和蘇聯(lián)專家都認(rèn)為中國沒有條件建,而主張只建反應(yīng)堆和后處理廠,采用钚239路線。毛澤東給赫魯曉夫復(fù)信所附的《供討論用的提綱》未列鈾濃縮廠這個項目。談判前夕,劉杰得到一份簡要資料,說美國建設(shè)一個日產(chǎn)5公斤的鈾濃縮廠,投資只需5億美元。劉杰談判中提出建鈾濃縮廠,蘇聯(lián)拒絕談判。蘇聯(lián)專家講解核燃料循環(huán)過程時,講到生產(chǎn)濃縮鈾的原料可以是天然鈾,也可以是在反應(yīng)堆輻照過的鈾(也稱堆后鈾)。堆后鈾中,鈾235 的含量0.6%左右,與天然鈾相比僅少0.1%左右。制取濃縮鈾是核燃料循環(huán)不可缺少的部分。劉杰抓住機(jī)會再次提出建鈾濃縮廠實(shí)現(xiàn)核燃料合理循環(huán),否則會造成資源的很大損失,蘇方?jīng)]有當(dāng)場表示異議。幾天后,蘇方表示可以考慮援助鈾濃縮廠,并提出有一部分經(jīng)大修的擴(kuò)散機(jī)可以轉(zhuǎn)讓,因為全新的約需兩年時間。劉杰立即趕到使館用電話向周恩來請示,總理指示:“先接受下來,回國再研究。”
核武器影片放映:56年10月蘇聯(lián)軍事總顧問杜魯法諾夫上將提議,國防部長、總參謀長批準(zhǔn),遠(yuǎn)東軍區(qū)派出電影放映組,為中國高級軍官放映蘇聯(lián)原子彈、氫彈機(jī)密影片,增加軍隊領(lǐng)導(dǎo)對核武器和核戰(zhàn)爭的認(rèn)識,提高核條件下的指揮藝術(shù),宣傳蘇聯(lián)核武器威力和軍隊指揮能力。國防部大樓一層會議廳,為軍委辦公廳、總參各單位高級軍官放映三部影片:原子彈構(gòu)造、原子彈和氫彈爆炸原理;蘇聯(lián)原子彈氫彈爆炸(55年11月)的實(shí)況;54年9月核演習(xí),有中國代表團(tuán)鏡頭。鄧小平觀看了影片。
成立三機(jī)部:56年11月全國人大通過決議成立第三機(jī)械工業(yè)部主管核工業(yè),宋任窮部長,劉杰、劉偉、袁成隆、錢三強(qiáng)、雷榮天任副部長。《國防新技術(shù)協(xié)定》提供某種原子彈樣品和全部技術(shù)資料4種。規(guī)定,“為培養(yǎng)設(shè)計和科學(xué)研究方面的干部和生產(chǎn)原子核武器的專家,蘇聯(lián)政府保證供給中國生產(chǎn)原子彈的全部技術(shù)資料,帶有訓(xùn)練使用和戰(zhàn)斗用的成品樣品……并幫助中國設(shè)計和建設(shè)研究原子彈結(jié)構(gòu)的設(shè)計院(代號221);生產(chǎn)和裝配原子彈的工廠(代號342)。”
反應(yīng)堆工程技術(shù):鈾既能維持鏈?zhǔn)椒磻?yīng),又能人為地控制反應(yīng)的快慢,這樣的裝置叫做反應(yīng)堆。反應(yīng)堆核心部分是裝載裂變?nèi)剂喜⑦M(jìn)行裂變反應(yīng)的活性區(qū),一般由裂變?nèi)剂稀⑤d熱劑、中子慢化劑、反射層和結(jié)構(gòu)材料組成。反應(yīng)堆的控制通過控制棒升降來實(shí)現(xiàn)。控制棒由能強(qiáng)烈吸收中子而又不發(fā)生裂變反應(yīng)的材料制成。隨著它在堆內(nèi)的升降,所吸收的中子數(shù)就會有增減,堆內(nèi)裂變反應(yīng)的快慢也即隨之變化。
一堆一器建設(shè):功率6500-10000千瓦實(shí)驗性重水反應(yīng)堆,反應(yīng)堆能夠生產(chǎn)軍用钚。12.5-25MeV(百萬電子伏特)能量的回旋加速器,加速器能夠進(jìn)行原子分裂的科學(xué)研究。協(xié)議規(guī)定無償提供有關(guān)資料,提供維持反應(yīng)堆運(yùn)轉(zhuǎn)的數(shù)量充足的核燃料和放射性同位素,負(fù)責(zé)培訓(xùn)。55年7月成立國家建設(shè)委員會建筑技術(shù)局,籌備建造工作。蘇聯(lián)負(fù)責(zé)初步設(shè)計,中國負(fù)責(zé)為初步設(shè)計提供勘探資料和總平面草圖,參加審查初步設(shè)計、編制設(shè)計任務(wù)書,并作施工圖設(shè)計。選址北京西南郊房山縣坨里地區(qū),北京市第二建筑公司總承包,建筑工程部第一工業(yè)設(shè)備安裝公司負(fù)責(zé)設(shè)備安裝任務(wù)。科研基地代號601廠,55年11月26日動工。一堆一器56年5月動工,蘇聯(lián)派出專家全程指導(dǎo)。此工程高度重視,盛大移交典禮。58年春建成,反應(yīng)堆6月13日臨界。
(601廠重水反應(yīng)堆)
《關(guān)于成立核子研究所的決定》:56年3月26日,中國、阿爾巴尼亞、保加利亞、匈牙利、民主德國、朝鮮、蒙古、波蘭、羅馬尼亞、蘇聯(lián)和捷克斯洛伐克簽訂。當(dāng)年建立聯(lián)合原子核研究所,所址設(shè)在蘇聯(lián)加里寧州杜布納市。宗旨是參加國選派一定數(shù)量的研究人員去該所共同研究核子物理理論和進(jìn)行實(shí)驗研究,以促進(jìn)各成員國核子物理的發(fā)展。聯(lián)合原子核研究所的經(jīng)費(fèi),由各成員國按協(xié)定規(guī)定的比例分擔(dān)。根據(jù)協(xié)定,各成員國派代表參加聯(lián)合原子核研究所全權(quán)代表會議。全權(quán)代表會議每年召開一次,聽取和討論聯(lián)合原子核研究所的工作報告,審議本年度的決算和下年度的預(yù)算,通過人員編制和基建計劃草案,選舉和改選所領(lǐng)導(dǎo)成員等。王淦昌曾被選為副所長。從56年到60年,中國每年五六十人在該所工作,中國65年7月1日退出該所。
物理所設(shè)備與科研:56年9月中關(guān)村物理所與601廠合并,仍叫物理所,由中科院和三機(jī)部雙重領(lǐng)導(dǎo),以三機(jī)部為主。58年7月改名原子能所,59年改名401所。建成一堆一器前后,還從蘇聯(lián)引進(jìn)鈾同位素分離氣體擴(kuò)散實(shí)驗室的設(shè)備。趙忠堯主持下,利用帶回的零件和器材,55年建成大氣型700千伏靜電加速器。58年又主持建成高氣壓型2.5兆伏靜電加速器。楊澄中設(shè)計40萬電子伏特高壓倍加器初步建成。謝家?開始電子直線加速器研究、設(shè)計和制造。同時在楊澄中指導(dǎo)下,對回旋加速器的高頻、磁鐵系統(tǒng)初步設(shè)計。當(dāng)時我國核物理實(shí)驗技術(shù),約相當(dāng)于國際上四十年代水平。何澤慧等主持研制多種核探測器和核電子儀器。陳芳允、忻賢杰負(fù)責(zé)的核電子學(xué)小組,研制多種核電子儀器。其中探測器、定標(biāo)器55年批產(chǎn),供應(yīng)鈾礦地質(zhì)勘探等。梅鎮(zhèn)岳、鄭林生指導(dǎo)下,多種β譜儀和同位素分離器的設(shè)計研制工作也取得進(jìn)展。王淦昌主持設(shè)計建造磁云室,54年建起云南高山宇宙線實(shí)驗室。彭桓武等開展核物理、基本粒子物理和反應(yīng)堆理論等研究。放射化學(xué)組開展鈾的提取、純化、分析測定以及重水和高純石墨的研制。楊承宗指導(dǎo)下,制備了克級的較純的鈾氧化物。
原子能所的成績:中子譜儀、零功率裝置、磁鏡型絕熱壓縮等離子體實(shí)驗裝置等重要儀器設(shè)備設(shè)施50臺件先后交付使用。先后開展堆物理、堆工程技術(shù)、钚化學(xué)、放射生物學(xué)、放射性同位素的制備、高能加速器技術(shù)、受控核聚變等研究工作。同時在核科學(xué)基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究等方面的工作,也取得較好成績。到60年上半年,原子能所從54年底170人,發(fā)展到4300多人,其中大專以上科技人員近1500人。從54年5個研究組,發(fā)展到57年8個研究室和反應(yīng)堆室和加速器室兩個技術(shù)單位;59年又增加到22個研究技術(shù)單位。從事研究的學(xué)科從57年的6個,發(fā)展到59年的22個,包括60個學(xué)科分支。逐步建成一個比較完整的綜合性核科學(xué)技術(shù)研究中心,為中國自力更生發(fā)展核工業(yè)、研制核武器作了人才和技術(shù)準(zhǔn)備。
五廠三礦選址:從56年8月至57年初,先后確定第一批建設(shè)三礦一廠(水冶廠)項目和廠址。根據(jù)協(xié)議,蘇聯(lián)負(fù)責(zé)三礦一廠和鈾礦冶科學(xué)研究試驗室(即北京鈾礦冶研究所)初步設(shè)計,中方施工設(shè)計。58年提供三礦工業(yè)儲量。57年10月下旬,三機(jī)部與蘇聯(lián)設(shè)計總局簽署《二二一廠工程項目設(shè)計任務(wù)書》和《二二一工程項目設(shè)計工作明細(xì)表》,221廠由三機(jī)部設(shè)計院與蘇聯(lián)列寧格勒設(shè)計院初步設(shè)計。三機(jī)部與蘇聯(lián)專家組成小組負(fù)責(zé)廠址選擇。廠址具有高度機(jī)密性和安全隱蔽性,要有利于戰(zhàn)備,水電交通條件良好,因有放射性及炮轟試驗,占地面積要大,要留有發(fā)展空間(221預(yù)留了機(jī)場用地),盡量少移民等原則。從57年10月開始,經(jīng)初選、勘察、定點(diǎn)三階段,部審查上報中央。58年5月31日,中共中央總書記鄧小平代表中央批準(zhǔn)二機(jī)部五廠(湖南衡陽鈾水冶廠、包頭核燃料元件廠、蘭州鈾濃縮廠、酒泉原子能聯(lián)合企業(yè)和221核武器研制基地)、三礦(湖南郴縣鈾礦、湖南衡山大浦鈾礦、江西上饒坑口鈾礦)的選址報告。58年3月下旬,安德烈也夫組長選場組來華勘察選址。
北京第九研究所:核武器研究所,58年7月13日成立,隸屬九局,李覺、吳際霖和郭英會分別兼任正、副所長。在221基地建成以前,接收、消化原子彈樣品、教學(xué)模型、圖紙和技術(shù)資料的場所,調(diào)集、培訓(xùn)科研人員和干部,為核武器研制做準(zhǔn)備。在北京北郊花園路建成儲存原子彈技術(shù)資料和樣品的倉庫。
蘇聯(lián)專家授課:58年7月派葉夫根尼•涅金(理論物理)、加夫里諾夫(實(shí)驗物理)、馬斯洛夫(總裝廠總工程師)三人科學(xué)調(diào)查組來華執(zhí)行協(xié)定。7月15日二機(jī)部五樓會議室向二機(jī)部和九局領(lǐng)導(dǎo)介紹1951年試驗的壓緊型原子彈的一般原理、構(gòu)件和研制、試驗等方面的知識。宋任窮、劉杰、袁成隆、錢三強(qiáng)、吳際霖、郭英會6人。二機(jī)部總顧問扎吉江拒絕記錄,宋任窮說會后收回筆記本,不再作記錄。翻譯朱少華、陳中根據(jù)記錄和回憶整理一份記錄稿。蘇聯(lián)不允許專家把比51年更先進(jìn)的設(shè)計方案告訴中國人。
先寫楷書,后寫草書: 59年技術(shù)革新、技術(shù)革命運(yùn)動中,有人主張在引進(jìn)的蘇聯(lián)工廠設(shè)計和設(shè)備儀表上搞革新。宋任窮寫信報告毛澤東,作了“先寫楷書,后寫草書”的批語。二機(jī)部據(jù)此號召虛心向蘇聯(lián)專家學(xué)習(xí),努力消化吸收蘇聯(lián)技術(shù);強(qiáng)調(diào)沒有研究掌握的情況下不準(zhǔn)改蘇聯(lián)設(shè)計,不準(zhǔn)亂拆亂動蘇聯(lián)設(shè)備儀器;如不符合中國實(shí)際情況,要經(jīng)試驗研究,征得蘇聯(lián)專家同意,再作必要改進(jìn)。與此同時,國務(wù)院有關(guān)部委還確定,凡能在國內(nèi)配套的設(shè)備和原材料,都由國內(nèi)負(fù)責(zé)提供;國內(nèi)積極組織生產(chǎn)專用儀器設(shè)備,創(chuàng)造自行設(shè)計和制造設(shè)備的條件;加快建設(shè)原子能研究所,并相繼建立鈾礦地質(zhì)、鈾礦選冶等專業(yè)性研究機(jī)構(gòu),充分發(fā)揮科研人員積極性,增強(qiáng)自力更生能力。大躍進(jìn)運(yùn)動中,核工業(yè)生產(chǎn)建設(shè)追求產(chǎn)值、進(jìn)度,忽視質(zhì)量和安全的事件時有發(fā)生。
(何澤慧、錢三強(qiáng),巴黎,1947年)
核專業(yè)人才培養(yǎng):蘇聯(lián)和東歐留學(xué)生中挑選與核專業(yè)相近的學(xué)生改學(xué)核科學(xué)和核工程專業(yè),國內(nèi)增派這方面留學(xué)生;55年9月北京大學(xué)和蘭州大學(xué)各設(shè)一個物理研究室,作為培訓(xùn)干部中心;56年北大和清華設(shè)立核科學(xué)和核工程專業(yè),選拔其他專業(yè)大學(xué)二三年級學(xué)生改學(xué)這些專業(yè)。北京地質(zhì)學(xué)院55年籌建鈾礦地質(zhì)專業(yè)。到59年,全國發(fā)展到有核專業(yè)的高等院校27所。蘭州大學(xué)、中國科技大學(xué)、天津大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、南京大學(xué)、哈工大、上海交大、西安交大、四川大學(xué)、白求恩醫(yī)科大學(xué)等院校相繼建立原子能等專業(yè)。63年蘇州醫(yī)學(xué)院劃歸二機(jī)部,并增設(shè)放射醫(yī)學(xué)專業(yè)。二機(jī)部也從58年起籌辦大學(xué),成立撫州地質(zhì)專科學(xué)校和衡陽礦冶工程學(xué)院。還籌辦一批中專、技校。二機(jī)部多次派科技人員到蘇聯(lián)進(jìn)修實(shí)習(xí)、參觀考察,55年7月至59年末先后選送260余名干部和工人赴蘇專業(yè)實(shí)習(xí)、專題考察和參加工程設(shè)計工作。派出140余名高中級科研人員到蘇聯(lián)杜布納聯(lián)合原子能研究所工作。聘請專家來華對有關(guān)人員進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn),如專題講學(xué)和答疑,舉辦短期培訓(xùn)班等。認(rèn)真學(xué)習(xí)研究蘇聯(lián)專家建議,同蘇聯(lián)專家一起下現(xiàn)場,邊干邊學(xué)。
克勞斯•富克斯:2008年托馬斯•瑞德(Thomas Reed)在美國《今日物理》雜志發(fā)表報告,認(rèn)為59年錢三強(qiáng)從克勞斯•富克斯得到核知識。德國物理學(xué)家富克斯在洛斯阿拉莫斯研究核武器,戰(zhàn)后回到英國哈威爾原子能研究機(jī)構(gòu)。1949年美國破譯蘇聯(lián)戰(zhàn)時密碼,發(fā)現(xiàn)富克斯是核間諜,50年在英國法庭判刑。59年6月23日釋放,移民東德的德累斯頓。59年7月,錢三強(qiáng)與福克斯長時間會談。此事可信度非常低,待查。
核試驗初步確定:二機(jī)部黨組59年5月4日建議61年進(jìn)行原子彈爆炸試驗的任務(wù)定下來,擬組織代表團(tuán)去蘇聯(lián)商談落實(shí)供給原子彈樣品和技術(shù)資料等問題。周恩來改為可定在61年~62年間,并同意派代表團(tuán)。59年6月20日,蘇共中央致函,蘇聯(lián)與美國日內(nèi)瓦談判關(guān)于禁止核武器試驗的協(xié)議,擔(dān)心核援助有可能嚴(yán)重破壞爭取和平,緩和國際緊張局勢所作的努力。原子彈模型和技術(shù)資料推遲兩年以后視國際形勢發(fā)展再定。宋任窮7月4日提交聶榮臻報告,認(rèn)為蘇聯(lián)不想給,提出堅決自己搞。中央決定不給蘇聯(lián)復(fù)信,“自己動手,從頭摸起,準(zhǔn)備用8年時間搞出原子彈。”10月1日,赫魯曉夫當(dāng)面提出準(zhǔn)備停止核援助,毛澤東同意。
計算技術(shù)研究所籌備委員會:科學(xué)院數(shù)學(xué)所所長華羅庚領(lǐng)導(dǎo),53年1月正式成立第一個電子計算機(jī)科研小組,開始計算技術(shù)早期研究。在蘇聯(lián)專家的大力幫助下,十二年科學(xué)技術(shù)發(fā)展遠(yuǎn)景規(guī)劃第41項計算技術(shù)完成。確立快速通用數(shù)字計算機(jī)設(shè)計與制造為基礎(chǔ)掌握制造各種電子計算機(jī)基本技術(shù)。先集中后分散原則建立計算技術(shù)研究所籌備處。購買蘇聯(lián)計算技術(shù)研究所現(xiàn)在制作中的電子計算機(jī)及其全套標(biāo)準(zhǔn)部件等。制定規(guī)劃期間,電子計算機(jī)有爭議,一些人認(rèn)為發(fā)展情景不明,錢學(xué)森力主發(fā)展計算機(jī),起了舉足輕重的作用。5月20日提交《發(fā)展計算技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)、無線電電子學(xué)、自動學(xué)和遠(yuǎn)距離操縱技術(shù)的緊急措施方案》,很快批準(zhǔn)。搞電子計算機(jī)目的明確,為研制兩彈一星服務(wù)。56年秋北京大學(xué)、清華大學(xué)開設(shè)電子計算機(jī)專業(yè)。56年9月計算技術(shù)考察團(tuán)訪蘇,獲得建立計算技術(shù)研究所和計算機(jī)發(fā)展方向的一整套知識。57年2月籌備委員會成立三個研究室,建立實(shí)驗室。購入M-3計算機(jī)和БЭCM計算機(jī)圖紙資料,獲得M-20計算機(jī)部分研究資料。11月與北京738廠簽定試制М-3(103)和БЭСМ-Ⅱ(代號104)計算機(jī)合同。12月11日簽訂《中國科學(xué)院和蘇維埃社會主義共和國聯(lián)盟科學(xué)院科學(xué)技術(shù)合作協(xié)定》(1958-1962年),包括計算技術(shù)合作。58年1月18日簽訂《中蘇共同進(jìn)行和蘇聯(lián)幫助中國進(jìn)行重大科學(xué)技術(shù)研究的協(xié)定》,“計算技術(shù)科學(xué)研究與工業(yè)基礎(chǔ)的建立”為其中一項。包括通用快速數(shù)字計算機(jī)、專用數(shù)字計算機(jī)研究與制造。程序設(shè)計,近似計算方法研究,模擬計算機(jī)研究,專用模擬計算機(jī)之研究、制造與運(yùn)用,計算分析機(jī)之研究與制造。
計算技術(shù)研究所:一室一組第一小組是邏輯組,58年改名二室一組,59年5月17日成立正式成立中國科學(xué)院計算技術(shù)研究所。設(shè)計119機(jī)和109乙機(jī)。
103計算機(jī):58年8月1日仿制成功每秒運(yùn)算30次八一型(M-3)數(shù)字電子計算機(jī)填補(bǔ)空白。共生產(chǎn)36臺。字長32位、每秒運(yùn)算30次,采用磁鼓內(nèi)部存儲器,容量為1K字,DJS-1。北京有線電廠改進(jìn)設(shè)計,DKS-3機(jī),磁芯作內(nèi)存,1/4英寸磁帶機(jī),每秒速度3000次,63年投產(chǎn)。59年12月華東計算所、上海有線電廠等研制一臺103機(jī),最初運(yùn)算速度為每秒30次,改進(jìn)后每秒1500~10000次。
104計算機(jī):58年江南計算技術(shù)研究所研制完成。共生產(chǎn)8臺。БЭСМ-Ⅱ為藍(lán)本。22個機(jī)柜,主機(jī)、電機(jī)組機(jī)房各占地200平方米。共用4200個電子管,4000個晶體二極管。字長39位,容量4K,每秒約一萬次浮點(diǎn)運(yùn)算,內(nèi)存2048個全字長磁芯體,2臺2096全字長臥式磁鼓。消耗功率100千瓦,機(jī)房通風(fēng)100千瓦。開始投入運(yùn)行時,平均穩(wěn)定工作時間20分鐘。為航天、核工程、氣象預(yù)報做出巨大的貢獻(xiàn)。61年706所運(yùn)行一臺,為東風(fēng)、紅旗、長征、衛(wèi)星東方紅1號等軌道計算、系統(tǒng)設(shè)計等完成1076項理論計算任務(wù),耗機(jī)時約30000余小時。擊落U2也發(fā)揮重要作用。一臺九院完成596計算。DJS-2。59年10月1日每秒運(yùn)算一萬次大型通用數(shù)字電子計算機(jī)104機(jī)仿制成功,提前完成計算技術(shù)12年遠(yuǎn)景規(guī)劃。兩機(jī)交軍事部門使用。
107計算機(jī):小型串聯(lián)通用電子管數(shù)字計算機(jī)。采用二進(jìn)制,定點(diǎn),字長32位,補(bǔ)碼。指令為一地址,指令長16位,每個存儲單元放兩條指令。指令中,操作碼占用4位,其余地址碼。磁心存儲器容量1024字節(jié)。可執(zhí)行接收、發(fā)送、接收反碼、邏輯加、邏輯乘、移位、加法、溢出不停機(jī)的加法、減法、乘法、除法、無條件轉(zhuǎn)移、條件轉(zhuǎn)移、非零轉(zhuǎn)移、打印、停機(jī)16種操作。主頻62.5千赫,平均每秒運(yùn)算250次。有6個機(jī)柜,中央處理機(jī)占兩個,磁心存儲器占兩個,電源占兩個。作為輸入輸出設(shè)備的五單位發(fā)報機(jī)一臺,電傳打印機(jī)一臺和控制臺一個。共使用電子管1280只,功耗6KW(不包括通風(fēng))。兩臺,一臺火炮研究所彈道計算,一臺中科大研究計算。
441-B計算機(jī):哈軍工63年試制通用441-B機(jī)。脈沖變壓器和半導(dǎo)體三極管組成的隔離-阻塞邏輯電路。字長40位,主存容量8192X20,浮點(diǎn)運(yùn)算每秒1.2萬次。可直接用市電,不需發(fā)電機(jī)隔離,電源電壓拉偏范圍可達(dá)±20%。65年全面公開441-B的電路和圖紙資料,上海交大、成都電訊、西安交大等仿制,第一批共生產(chǎn)11臺。66年天津電子儀器廠生產(chǎn)約40臺441-BⅢ,還有一批C、D型號。實(shí)際達(dá)150余臺,用于兩彈一星、海軍、防空、殲六等,在成都、西安、上海等地生產(chǎn)。441-C機(jī)用到59式57-1數(shù)字式高炮指揮儀。68年完成相距60米441-B與441-C聯(lián)機(jī)實(shí)現(xiàn)的實(shí)時數(shù)字仿真系統(tǒng)。同年研制成車載式441-C通用機(jī),實(shí)現(xiàn)441-B與441-C專用機(jī)聯(lián)機(jī)使用的實(shí)時數(shù)字仿真功能。長沙工學(xué)院等75年441BⅢ完成 FORTRAN 編譯系統(tǒng)。441-D計算機(jī)導(dǎo)彈靶場數(shù)據(jù)處理。
核彈本記•艱苦奮斗
蘇聯(lián)撤走專家:1959年6月20日,蘇共中央致函,蘇聯(lián)與美國日內(nèi)瓦談判關(guān)于禁止核武器試驗的協(xié)議,擔(dān)心核援助有可能嚴(yán)重破壞爭取和平,緩和國際緊張局勢所作的努力。原子彈模型和技術(shù)資料推遲兩年以后視國際形勢發(fā)展再定。中國將第一顆原子彈定名596紀(jì)念。59年7月,中央決定:“自己動手,從頭摸起,準(zhǔn)備用8年時間搞出原子彈。”二機(jī)部12月制定核武器研制規(guī)劃,力爭3年突破,5年掌握,8年有所儲備。30日軍委第9次常委會上批準(zhǔn)國防科委有關(guān)加強(qiáng)核武器研究機(jī)構(gòu)建設(shè)的意見。1960年7月16日,蘇聯(lián)照會,自12天后的7月28日到9月1日,撤走全部在華的蘇聯(lián)專家。7月6日至8月23日,蘇聯(lián)撤走核工業(yè)系統(tǒng)工作的全部233名專家。據(jù)統(tǒng)計,援建30個工程項目中,蘇聯(lián)完成16項設(shè)計任務(wù),有9項被迫停工。僅核燃料循環(huán)后段工廠和核武器研究中心幾個工程,約有776項12828臺件設(shè)備沒有供貨,其中主要是中方尚不能制造的專用設(shè)備、儀器儀表和特殊材料。
60年年7月3日聶榮臻提交報告認(rèn)為堅持獨(dú)立自主、自力更生的方針是可能的。認(rèn)為協(xié)議項目仍然要,但不給就算了,中國簽字承擔(dān)的義務(wù)在一般科技范圍內(nèi)如約完成。留學(xué)生少派但不中斷。認(rèn)為獨(dú)立自主,立足國內(nèi),不意味自己封鎖自己。很快批準(zhǔn)。7月18日毛澤東指示“要下決心搞尖端技術(shù)”。
蘇聯(lián)駐華使館61年統(tǒng)計,截至60年7月1日,中國44座城市和34個部委系統(tǒng)中有1292名蘇聯(lián)專家,經(jīng)濟(jì)專家一機(jī)部467人,二機(jī)部252人,冶金部101人,水電部60人,化工部37人,地質(zhì)部和地質(zhì)總局27人。此外,醫(yī)療保健系統(tǒng)21人,教育部系統(tǒng)28人。
九所科研力量:59年下半年原子彈樣品倉庫擴(kuò)建,作為原子彈研究所。九所改成核武器科學(xué)研究單位,增建科研實(shí)驗樓、加工車間及其他的相應(yīng)設(shè)施,從有關(guān)部門調(diào)用和從國內(nèi)外增購必需的設(shè)備器材,建立建筑設(shè)計室和非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備設(shè)計室。借用官廳水庫地區(qū)的工程兵科學(xué)實(shí)驗場一角,改建小型爆轟實(shí)驗場(代號17號工地)。60年3月朱光亞副所長,選調(diào)郭永懷、程開甲、陳能寬、龍文光等105名高中級科技骨干參加原子彈研制工作(原106人,其中1人改往原子能所)。王淦昌、彭桓武和郭永懷先后調(diào)任副所長(3人是核武器研究領(lǐng)域最初的三大支柱)。組建理論、實(shí)驗、設(shè)計、生產(chǎn)四個部13個研究室,60年10月撤銷。60年10月設(shè)立理論物理、爆轟物理、中子物理和放射化學(xué)、金屬物理、引爆控制和彈體彈道等研究室和加工車間。配合221基地建設(shè),還成立非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備、建筑工程兩個設(shè)計室。60年6月初,朱光亞、鄧稼先、李嘉堯再次將58年7月講課資料整理一番,作為研制原子彈參考。劉杰6月9日動員報告提出研制有一個由低到高的發(fā)展過程,爭取高的,準(zhǔn)備低的;爭取好的,準(zhǔn)備差的。效率高,體積小,用料少,能響,應(yīng)該是努力方向。
西北核武器研制基地初步建設(shè):二機(jī)部九局、北京核武器研究所,西北核武器研制基地是一個機(jī)構(gòu)三塊牌子。69年后設(shè)計與制造分開,四川成立核武器研究設(shè)計院。西北基地只負(fù)責(zé)生產(chǎn)。58年九局負(fù)責(zé)籌建西北核武器研制基地(02工程)。
58年3至6月,中蘇專家聯(lián)合選廠小組選定青海海晏縣西北金銀灘的銀灘大草原建設(shè)西北核武器研制基地,海拔3000-3600米。7月批準(zhǔn)。位于西寧北102公里,青海省海晏縣西海鎮(zhèn),地處湟水源頭海晏盆地,北靠祁連山,南臨青海湖,東接西寧市,西鄰柴達(dá)木,距青海湖30公里,四周環(huán)山,山包錯落起伏,便于隱蔽。基地用青海省機(jī)械廠籌備處、青海省綜合機(jī)械廠、青海省第五建筑工程公司、青海礦區(qū)等名稱掩護(hù)。蘇聯(lián)為部分工程提供初步設(shè)計和少量設(shè)備器材。國防部和總參從部隊抽調(diào)121名駕駛員,80臺嘎斯汽車成立汽車隊。青海協(xié)助解決征地移民筑路、地方性建筑材料和生活物資供應(yīng)等問題,河南省青豐、內(nèi)黃兩縣7000名支邊壯工建設(shè)。建工部從蘭州工程局和第九生產(chǎn)設(shè)備安裝公司等選調(diào)1200多名職工組建104建筑工程公司和103安裝工程公司第四工程處,承擔(dān)基地施工任務(wù)。軍委分配給基地退伍戰(zhàn)士1900人。59年2月陸續(xù)入廠施工。60年8月爆轟試驗場開始施工。隨后總裝和炸藥加工廠、機(jī)械加工廠、自備小電廠等也先后開工。境內(nèi)最高峰同寶山海拔4025米。年平均氣溫零下攝氏0.4度,紫外線強(qiáng),氧氣含量比平原少近1/3,自然條件十分惡劣。空氣干燥,氣壓低,攝氏80度水沸。一年有八九個月穿棉衣,無霜期短,春秋兩季時有大風(fēng)沙和沙塵暴。廠區(qū)橫跨三個河谷盆地,湟水源頭麻匹寺河和哈勒景河發(fā)源于此。
二機(jī)部60年狀況:蘇聯(lián)60年撤走專家。60年3—4月間,二機(jī)部調(diào)整建設(shè)規(guī)模和部署,把在建核燃料循環(huán)工程分為一線(鈾生產(chǎn)線)、二線(钚生產(chǎn)線)。一線以鈾濃縮廠為中心,前后左右相關(guān)工廠建設(shè)進(jìn)度都向它看齊,與它銜接。集中力量建設(shè)好鈾235生產(chǎn)線。調(diào)集人力物力加速221建設(shè),同時縮短戰(zhàn)線,緩建剛開工的钚生產(chǎn)線。調(diào)集力量加強(qiáng)北京核武器研究所建設(shè),積極探索原子彈設(shè)計、引爆和爆轟試驗等研究設(shè)計工作。利用資本主義國家已有科學(xué)成果這一條,聶榮臻指示各有關(guān)單位作出更大努力,廣泛收集外國各種書報雜志等資料,參觀各種技術(shù)展覽,購買技術(shù)專利和各種先進(jìn)設(shè)備。因糧食不足,迫使20基地、核試驗基地施工的工程兵、鐵道兵部隊疏散或撤走,甚至科技人員也被疏散。聶榮臻上報周恩來,令軍隊各大單位緊急籌糧,運(yùn)往西北解燃眉之急。當(dāng)年已有提交的8個開采礦點(diǎn),基本滿足第一批鈾礦山建設(shè)需要。60年8月,鈾礦3礦臨近建成,鈾水冶廠開始設(shè)備安裝,鈾濃縮廠安裝部分機(jī)組,配套的酒泉、包頭廠有關(guān)項目土建工程接近完工。中國60年從事核工業(yè)的10萬人中,25歲以下68%,26~35歲25.5%。
(西北核武器研制基地)
下馬爭論:61 年夏,中央準(zhǔn)備對國民經(jīng)濟(jì)進(jìn)行調(diào)整、鞏固、充實(shí)、提高的八字方針,國防工業(yè)和國防科研戰(zhàn)線出現(xiàn)兩彈上馬、下馬之爭。北戴河國防工業(yè)委員會工作會議上,下馬派認(rèn)為蘇聯(lián)援助沒有了,經(jīng)濟(jì)形勢不好,國防尖端武器研制困難太多太大,工業(yè)基礎(chǔ)薄弱,原材料無法保證,品種規(guī)格不全,新材料研究困難重重,兩彈花錢太多,影響國民經(jīng)濟(jì)其他部門發(fā)展等等。主張只搞常規(guī)武器:“你打你的原子彈,我打我的手榴彈。”聶榮臻認(rèn)為兩彈研制有一定基礎(chǔ)。五院、二機(jī)部各擁有大學(xué)畢業(yè)以上的研究人員數(shù)千名和一批先進(jìn)研究設(shè)備,鈾礦資源能滿足第一套金屬鈾冶煉設(shè)備生產(chǎn)的需要,特別是有一批世界一流的兩彈科學(xué)家,兩彈研制帶動一系列科技飛速發(fā)展。聶榮臻認(rèn)為三五年內(nèi)要力爭突破尖端是不能動搖的歷史任務(wù),兩彈為主,導(dǎo)彈第一并沒有排除常規(guī)武器研制,應(yīng)該兩條腿走路,眼前依靠常規(guī)武器打仗,要特別重視常規(guī)武器研制和生產(chǎn)配套問題。無論尖端武器,還是常規(guī)武器,上不去的關(guān)鍵是新型原材料、精密儀器儀表和技術(shù)力量分散問題。問題不解決,就算尖端停下來,常規(guī)武器也上不去。要列入國家計劃,大家都來攻關(guān)。另一項措施是都要縮短戰(zhàn)線,任務(wù)排隊。尖端與常規(guī)是要從解決具體問題入手,不管是尖端武器還是常規(guī)武器都不要退。61年7月,中央作出關(guān)于加強(qiáng)原子能工業(yè)建設(shè)的決定,在人財物方面給予大力支持。
《兩年規(guī)劃》:61年初暫停342廠建設(shè)。當(dāng)年7月中央下發(fā)《關(guān)于加強(qiáng)原子能工業(yè)建設(shè)若干問題的決定》。62年8月23日,劉杰提交《關(guān)于自力更生建設(shè)原子能工業(yè)情況的報告》,爭取64年,至遲65年實(shí)現(xiàn)第一顆原子彈爆炸試驗是可能的。9月11日,二機(jī)部黨組呈送《關(guān)于自力更生建設(shè)原子武器工業(yè)建設(shè)情況的報告》,即《兩年規(guī)劃》,詳細(xì)匯報工業(yè)建設(shè)和核武器研制攻關(guān)的進(jìn)展情況,以及請求解決的問題,提出64年,最遲在65年上半年爆炸第一顆原子彈。劉少奇召開中央常委會討論同意,并要求搞一個中央級委員會,加強(qiáng)對兩彈研究試驗工作的領(lǐng)導(dǎo)和更好地組織全國大協(xié)作。63年3月正式批準(zhǔn)《兩年規(guī)劃》。
兩步走規(guī)劃草案:劉杰還要求按15個月完成技術(shù)設(shè)計、21個月基本準(zhǔn)備好原子彈爆炸的裝置這一進(jìn)度,制定具體工作計劃。經(jīng)討論研究,9月14日提交朱光亞執(zhí)筆《第一種試驗性產(chǎn)品的科學(xué)研究、設(shè)計、制造與試驗工作計劃綱要》(草稿),正文19頁,另有具體進(jìn)度計劃和核爆炸試驗擬分兩步進(jìn)行的具體考慮等兩個附件。共分6個大部分。
第一部分,核裝料高濃鈾重量,內(nèi)爆法原理,混合炸藥裝藥,列出炸藥品種和混合比例,大型航彈;62年底以前、63年、64年上半年應(yīng)分別完成的研究、設(shè)計、試驗的主要項目,具體進(jìn)度計劃寫入附件一;核試驗擬分兩步,第一步地面爆炸試驗,第二步做空中爆炸試驗。提出核試驗測試準(zhǔn)備工作立即進(jìn)行,具體考慮寫入附件二;完成計劃應(yīng)抓的幾項關(guān)鍵技術(shù)問題,最重要的一項關(guān)鍵技術(shù)兩手抓。
第二部分,必須加快221基地建設(shè),創(chuàng)造起碼的實(shí)驗場地條件,指出建設(shè)的重點(diǎn)場地;62年四季度應(yīng)開始交付使用和應(yīng)開始進(jìn)行試驗工作的建筑工號;列出62年四季度到63年底陸續(xù)完成的各場區(qū)建筑工號及交付使用時間。
第三部分,大力加強(qiáng)研究所的科技干部力量。指出62年科研工作進(jìn)度較遲緩,特別是爆炸物理與炸藥工藝方面進(jìn)度拖后許多,除場地、設(shè)備問題外,科技干部力量不足,需要重點(diǎn)加強(qiáng)。列出各研究室盡早增加的骨干人員的專業(yè)與數(shù)量;分配300名以上62年大專畢業(yè)生,特別是火炸藥、實(shí)驗物理、精密機(jī)械設(shè)計、儀表與測量技術(shù)、光譜分析、真空技術(shù)、放射化學(xué)等10多個專業(yè)希望得到保證。
第四部分,各項試驗工作所必需的儀器、設(shè)備與材料的供應(yīng)保證,重點(diǎn)仍然在消耗量與使用量大的爆炸物理試驗與炸藥工藝方面的物資供應(yīng)保證。從爆炸物理試驗方面、炸藥工藝方面、科學(xué)研究的其他幾個方面,詳細(xì)列出所需儀器、設(shè)備與材料品種、型號、數(shù)量、供應(yīng)時間。
第五部分,研究所各項科研工作兩年多以來一直大力協(xié)作。具體列出請部內(nèi)、部外有關(guān)單位協(xié)作的項目和供應(yīng)的產(chǎn)品的名稱、規(guī)格、數(shù)量、時間要求等。
第六部分,必須采取一系列有效的組織措施,使各項工作能落實(shí)下來。局所的組織機(jī)構(gòu)相應(yīng)調(diào)整。62年四季度起科研工作即將在青海基地開展起來,與北京機(jī)構(gòu)相應(yīng)統(tǒng)一,利于加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)。北京各研究室應(yīng)按任務(wù)需要適當(dāng)改組。分組原則應(yīng)以任務(wù)為主,學(xué)科為輔。62年四季度內(nèi)應(yīng)組織全所的科學(xué)技術(shù)委員會,以任務(wù)為主,學(xué)科為輔。可考慮先設(shè)立產(chǎn)品設(shè)計委員會、中子引發(fā)器委員會、“冷”試驗委員會、場外試驗委員會,寫明各委員會負(fù)責(zé)組織協(xié)調(diào)的主要技術(shù)領(lǐng)域,并提出每一委員會設(shè)學(xué)術(shù)秘書1~2人。青海基地與北京同時進(jìn)行時,兩地聯(lián)系必須加強(qiáng)。改善長途電話聯(lián)系,考慮建立直接的空運(yùn)交通聯(lián)絡(luò)。圖書、期刊、論文、總結(jié)報告與圖紙的復(fù)本與復(fù)制,必須采取措施予以解決,及時供應(yīng)青海基地所需參考資料。擬在62年四季度內(nèi)成立圖書管理委員會加強(qiáng)圖書、期刊的采購與管理工作。進(jìn)一步貫徹技術(shù)責(zé)任制,加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)。本計劃綱要經(jīng)部黨組審核批準(zhǔn)后,各單位均應(yīng)按照分工制定每一項目的實(shí)施計劃,提出措施,報送所黨委會與所務(wù)委員會審議。
中央十五人專門委員會:62年9月,二機(jī)部黨組呈送《關(guān)于自力更生建設(shè)原子武器工業(yè)建設(shè)情況的報告》(即《兩年規(guī)劃》),詳細(xì)匯報工業(yè)建設(shè)和核武器研制攻關(guān)的進(jìn)展情況,以及請求解決的問題,提出64年,最遲在65年上半年爆炸第一顆原子彈。劉少奇召開中央常委會討論同意,并要求搞一個中央級委員會,加強(qiáng)對兩彈研究試驗工作的領(lǐng)導(dǎo)和更好地組織全國大協(xié)作。62年11月17日,劉少奇在中央政治局會議上宣布成立十五人委員會,由各有關(guān)方面的負(fù)責(zé)同志參加。會議并傳達(dá)毛澤東關(guān)于“要大力協(xié)同,做好這件工作”的指示。周恩來主任,賀龍、李富春、李先念、薄一波、陸定一、聶榮臻、羅瑞卿、趙爾陸、張愛萍、王鶴壽、劉杰、孫志遠(yuǎn)、段君毅、高揚(yáng)等人組成。65年3月也管導(dǎo)彈研究試驗工作,調(diào)整增加成員,改稱中央專門委員會。12月14日,中央下達(dá)《關(guān)于成立中央15人專門委員會的決定》。科研方面明確提出科研攻關(guān)的五個方面軍,即國防研究機(jī)構(gòu)、中國科學(xué)院、工業(yè)部門、高等院校和地方研究機(jī)構(gòu),要大力協(xié)同,互相支援。特別要求地方有關(guān)科研部門協(xié)助國防科研部門突破以導(dǎo)彈、原子彈為代表的尖端武器關(guān)。中國科學(xué)院成立新技術(shù)局專門負(fù)責(zé)組織科學(xué)院各部門配合國防尖端武器攻關(guān)。11月17日召開第一次專委會。62年底有人提出兩年規(guī)劃不可能,聯(lián)合調(diào)查組經(jīng)過四個多月解決一系列問題。第二次專委會上,周恩來明確提出國防尖端科技“先抓原子彈”的指導(dǎo)方針,要求二機(jī)部制訂實(shí)現(xiàn)兩年規(guī)劃詳細(xì)計劃,以便更精確執(zhí)行和便于檢查落實(shí)。63年3月正式批準(zhǔn)《兩年規(guī)劃》。12月28日,國務(wù)院成立國務(wù)院特種武器定型委員會,聶榮臻主任,張愛萍、安東(兼秘書長)副主任,負(fù)責(zé)制定特種武器定型的方針、政策和定型審批工作。
九局工作綱要:朱光亞62年9月19日擬訂出《九局第一種試驗性產(chǎn)品的科研、設(shè)計、制造與試驗工作的計劃綱要及必需解決的關(guān)鍵問題》的文件。把草稿6大部分調(diào)整為4大部分和兩個附件,草稿第二、三、四、五部分合并為文件的第二部分;第一部分核試驗分兩步進(jìn)行改成文件第四部分,關(guān)于核爆炸試驗問題。附件一《第一個試驗性產(chǎn)品的科學(xué)研究、設(shè)計、制造與試驗工作的進(jìn)度計劃》;附件二《關(guān)于第一種試驗性產(chǎn)品國家試驗項目與準(zhǔn)備工作的初步建議》。指以“國家試驗”而對九局需要進(jìn)行的工作的加以說明,并非九局組織國家試驗。10月19日“修改稿”上報,爭取64年第三季度進(jìn)行國家試驗;進(jìn)度計劃按62年底前、63年上半年、63年下半年、64年上半年、64年下半年這5個階段列出應(yīng)完成研制、試驗的各主要項目;具體分述必需創(chuàng)造的各種人力、物力、場地等條件問題。第二次專委會上,周恩來明確提出國防尖端科技“先抓原子彈”的指導(dǎo)方針,要求二機(jī)部制訂實(shí)現(xiàn)兩年規(guī)劃詳細(xì)計劃,以便更精確執(zhí)行和便于檢查落實(shí)。12月4日上午,周恩來在中南海西花廳主持中央專委第三次會議。聽取劉杰、錢三強(qiáng)等關(guān)于原子能工業(yè)生產(chǎn)、建設(shè)情況和“兩年規(guī)劃”、原子彈研制等問題的匯報。朱光亞列席會議并作補(bǔ)充匯報,著重對原子彈裝置的理論設(shè)計作了介紹。中央專委審議批準(zhǔn)了“兩年規(guī)劃”,逐項解決二機(jī)部提出的一系列問題。周恩來指示“實(shí)事求是,循序而進(jìn),堅持不懈,戒驕戒躁”。 12月28日,國務(wù)院成立國務(wù)院特種武器定型委員會,聶榮臻主任,張愛萍、安東(兼秘書長)副主任,負(fù)責(zé)制定特種武器定型的方針、政策和定型審批工作。
核試驗基地研究所準(zhǔn)備文件:朱光亞起草《關(guān)于迅速組織核試驗基地所屬研究所并安排國家試驗各項準(zhǔn)備工作的建議》。62年10月25日轉(zhuǎn)報國防科委。共有7點(diǎn)。一是迅速確定研究所的地址。二是迅速選調(diào)研究所骨干,提出20人名單,希望于11月份內(nèi)報到。其中二機(jī)部選調(diào)程開甲、忻賢杰、陸祖蔭、呂敏,程開甲是兼任。三是迅速確定研究所領(lǐng)導(dǎo),立即抓組織籌備。四是重新安排技術(shù)部科研與培訓(xùn),直接參加到各項試驗儀器的研究與生產(chǎn)工作中去,邊干邊學(xué)。建議再補(bǔ)充20至30名專業(yè)較對口的大學(xué)畢業(yè)生,列出專業(yè)。五是研究所組成、近期任務(wù)與外部協(xié)作安排。提出起始階段設(shè)置5個研究室或組,寫出各研究室(組)主要任務(wù),提出必需有一定的業(yè)務(wù)與行政保證部門、設(shè)計與加工部門。詳細(xì)地列出對外協(xié)作或負(fù)責(zé)承擔(dān)任務(wù)的單位。六是建議組織國防科委領(lǐng)導(dǎo)的國家試驗委員會,應(yīng)包括的軍內(nèi)外組成單位,并建議張愛萍副總參謀長主持。七是63年初組成地面試驗場地選擇調(diào)查小組進(jìn)行實(shí)地調(diào)查研究,提出具體選場方案,63年二季度內(nèi)上報。10月30日國防科委辦公會議研究在核試驗基地技術(shù)部的基礎(chǔ)上立即組建核試驗基地研究所。程開甲提出第一次核試驗以百米高塔爆炸為宜。核裝置起爆和核試驗場區(qū)測試儀器的自動控制系統(tǒng)應(yīng)放棄原初步設(shè)計采用的無線電控制系統(tǒng)方案,而應(yīng)全部采用簡單、可靠、保密、經(jīng)濟(jì)的有線電自動控制系統(tǒng)的方案。
核試驗工作綱要:程開甲主持,呂敏、忻賢杰、陸祖蔭等參加,62年11月26日提出《關(guān)于第一種試驗性產(chǎn)品國家試驗的研究工作綱要》(草稿)及《急需安排的研究題目》,經(jīng)錢三強(qiáng)審閱后轉(zhuǎn)報國防科委。這個文件是九所10月19日建議及附件二基礎(chǔ)上經(jīng)過進(jìn)一步討論而提出的。綱要分五個部分,即試驗?zāi)康暮鸵蟆⒒痉椒ā㈩}目的類型和協(xié)作的要求、若干突出問題、若干建議。
(鄧稼先、于敏)
核試驗基地研究所:國防科委62年12月20日辦公會議同意核試驗基地研究所整個技術(shù)工作分5個階段進(jìn)行,但每一項工作都需盡量向前趕。張愛萍要求研究所63年3月以前工作條件應(yīng)基本具備,協(xié)作任務(wù)安排應(yīng)基本落實(shí)。要求國防科委二局、總后第二物資計劃部協(xié)助21基地研究所從國外進(jìn)口、在國內(nèi)抽調(diào)和安排試制這三條途徑解決所需的儀器、設(shè)備;決定從軍事工程學(xué)院及其他院校為研究所補(bǔ)充150名大學(xué)生;同意研究所在位于官廳水庫附近的工程兵科學(xué)實(shí)驗場進(jìn)行模擬爆炸試驗;同意建100人的試制加工車間。繼程開甲、董壽莘、呂敏、忻賢杰、陸祖蔭、孫瑞蕃之后,63年1月開始,中央組織部和總政陸續(xù)從軍內(nèi)外調(diào)喬登江、王如芝(借調(diào))、楊裕生、高才生、史君文、丁浩然、張忠義等多人,分別擔(dān)任所室組的技術(shù)領(lǐng)導(dǎo),帶領(lǐng)100余名青年技術(shù)干部展開工作。核試驗基地研究所一邊組建,一邊展開原子彈試驗技術(shù)準(zhǔn)備工作。到63年5月,共提出83個研究課題,其中80%的技術(shù)工作同中科院和軍內(nèi)有關(guān)研究院所共23個單位組織了廣泛協(xié)作,大部分課題已有計劃或已開展工作。
221基地加快建設(shè):到62年秋,核工業(yè)所需專用設(shè)備,器材的研制協(xié)作網(wǎng)絡(luò)初步形成。急需的新材料和專用設(shè)備,如重水、耐氟橡膠、高能炸藥、高性能電子元器件陸續(xù)進(jìn)入221基地。62年底,炸藥加工澆注和兩個小型試驗場及輔助工程相繼完工,基地初具規(guī)模。全國抽調(diào)技術(shù)工人、轉(zhuǎn)業(yè)軍人和大中專畢業(yè)生1000多人陸續(xù)充實(shí)到各研究室、車間和工號。但是爆轟試驗場區(qū)和裝配車間等主工藝廠房仍未建成,即將進(jìn)行的大型爆轟試驗和原子彈裝配等工作必須從北京移到基地進(jìn)行。這些工程建設(shè)起來尚需10萬平方米基建工程量。專委決定加快基地建設(shè)。63年2月組建221基地指揮部,增調(diào)126人加強(qiáng)產(chǎn)品設(shè)計制造工作。建工部、交通部、水電部、郵電部、工程兵、鐵道兵、通信兵等13個部門1.5萬多人施工隊伍,隨帶施工機(jī)具500多臺件、汽車300多輛突擊搶建。李覺任總指揮的聯(lián)合指揮部的組織領(lǐng)導(dǎo)下,64年4月,主要工程陸續(xù)竣工。6月全面建成。建造多處地下掩體和地下指揮所,其中地下指揮所能抗1000磅炸彈。保衛(wèi)部三科負(fù)責(zé)管理進(jìn)入大門的鑰匙,必要時在廠辦公樓和招待所一樓值班室值班。廠區(qū)挖防空洞、交通壕,核試驗前進(jìn)行過防空演習(xí)。
第九研究設(shè)計院:63年3月開始,九局機(jī)關(guān)和北京核武器所(除理論部外)設(shè)計、實(shí)驗和生產(chǎn)部門人員陸續(xù)遷往221基地。選調(diào)張興鈐、方正知、黃國光等126名高中級科技人員也陸續(xù)趕到。64年2月撤銷九局,局所廠三位一體合并成立第九研究設(shè)計院,李覺院長。221基地稱221研究設(shè)計分院,65年9月18日改為二二一廠,吳際霖副院長任書記兼廠長。分院下設(shè)第一、二、三生產(chǎn)部,設(shè)計部及實(shí)驗部,理論部留北京。69年后設(shè)計與制造分開,四川成立核武器研究設(shè)計院(九院,現(xiàn)在的工程物理研究院)。221基地只負(fù)責(zé)生產(chǎn)。
國營221工廠:基地18個廠區(qū)、4個生活福利區(qū)。38.9公里鐵路專用線與青藏鐵路在海晏縣火車站接軌,75公里瀝青標(biāo)準(zhǔn)公路,與青藏、青新、湟嘉公路連接。2X1.2KW電廠1座,污水處理廠一座。建筑投資共3.1億元。基地占地1170平方公里(后縮減為570多平方公里),周邊近2000平公里都是軍事禁區(qū)。廠區(qū)分甲、乙兩部份,甲區(qū)集生產(chǎn)、科研、政治、經(jīng)濟(jì)、文化為一體的主廠區(qū);乙區(qū)在縣城西邊,是干部、職工家屬聚居區(qū),并有招待所。甲區(qū)機(jī)關(guān)有行政、政工、物資保障及保衛(wèi)部門,下設(shè)理論部、設(shè)計部、實(shí)驗部、生產(chǎn)部及七個分廠。生產(chǎn)區(qū)分廠分布在總廠生活區(qū)四周,總廠辦公區(qū)海拔3200米。一分廠東北方向,主要生產(chǎn)彈頭、核部件、無線電控制系統(tǒng);二分廠正北方向,生產(chǎn)火工材料、核部件及全彈總裝廠;三分廠水廠,二分廠西北邊是全廠水源地;四分廠電廠在福利區(qū)北邊;五分廠東南高地斜坡下方,有531等倉庫和幾處機(jī)修車間;六分廠西北邊,15公里處是炮轟試驗場,簡稱靶廠,34平方公里,海拔3690米;608、610、614、636、651、656試驗工號,170-1、2天然臨時靶場,2個試驗廢物掩埋坑。七分廠西南邊,負(fù)責(zé)核部件的理化分析及檢測。基地總投資4億5156萬元,建筑面積56.4萬平方米,其中33萬平方米的廠房建筑。221八個哨所(一個班),其中第六號哨所一個排。獨(dú)立師六團(tuán)保衛(wèi),禁區(qū)騎兵巡邏。外圍哨所環(huán)繞一周約170多公里;內(nèi)衛(wèi)哨卡60余處,主要設(shè)甲區(qū)各分廠車間、首腦機(jī)關(guān)、科研、機(jī)要機(jī)構(gòu)等要害部位,工作人員持蓋有車間、工號字樣的通行證才能進(jìn)入。65年5月-73年10月空軍高炮師,66年12月-76年4月地空導(dǎo)彈12營。國務(wù)院批準(zhǔn)成立“青海省人民政府礦區(qū)辦事處”,建立公檢法、司、民政、糧食、商業(yè)、文教、衛(wèi)生、郵電、銀行等部門,建成以核武器研制設(shè)計實(shí)驗和主生產(chǎn)、輔助生產(chǎn)、生活服務(wù)的政企合一事業(yè)聯(lián)合體,創(chuàng)建我國第一個核武器研制基地,形成高層次生產(chǎn)力要素組合。基地實(shí)行特殊商品供應(yīng),保證從事有毒有害作業(yè)人員的保健食品供應(yīng),節(jié)日為職工提供憑票供應(yīng)的黃花魚、粉絲、木耳、煙酒等。
221基地先后成功進(jìn)行16次核試驗,實(shí)現(xiàn)兩彈武器化,生產(chǎn)出多種型號核武器裝備部隊。74年改名國營221廠,完成多個型號核武器退役處理和延壽試驗。87年撤銷221廠,對570多平方公里工業(yè)區(qū)進(jìn)行全面的退役處理。93年6月,退役工程正式通過國家驗收,移交青海省海北州,全面對外開放。95年5月15日宣布全面退役。爆轟試驗場不遠(yuǎn)的是稱為亞洲第一坑的放射原料深埋地。
塔爆試驗大綱:從原子彈裝置本身而言,完成聚合爆轟實(shí)物試驗,解決中子點(diǎn)火部件可靠動作問題,也就具備了地面或地下核爆炸試驗的基本條件。若再相應(yīng)完成實(shí)物彈道試驗、自動控制系統(tǒng)遙測試驗與實(shí)物飛行起爆試驗,則第二步就可接著進(jìn)行空中核爆炸試驗。第一次核試驗從科研要求來說,先進(jìn)行地面核爆炸試驗更有意義,可以避免一些復(fù)雜因素,有利于安排更多測量項目,取得更多的、可靠的測量數(shù)據(jù)。62年10月10日,聶榮臻指示當(dāng)任拿出原子彈,采用什么試驗方式都行,將來再考慮裝到運(yùn)載工具上的問題。11月2日又指示:將來進(jìn)行首次核試驗,是一種試驗方式,還是兩種方式,由二機(jī)部來定。
朱光亞63年5月21日執(zhí)筆14頁正文的《第一期試驗大綱草案》。再一次提出核爆炸試驗分兩步進(jìn)行,并詳細(xì)闡明理由。核試驗任務(wù)“將主要是解決靈與不靈的問題,是過技術(shù)關(guān)的問題”。因此,“最好是安排兩次試驗,即先在地面上試一次,如果靈了,經(jīng)過一段不太長的時間(三個月到半年)之后再用空投方式試一次。前一次是靜態(tài)的,只需要驗證產(chǎn)品的核心部分動作靈不靈;后一次是動態(tài)的,則包括產(chǎn)品的全部。這樣安排,既有利于實(shí)現(xiàn)核爆炸試驗的主要目的,同時也有利于達(dá)到由低到高、逐步過技術(shù)關(guān)的目的,取得最大的效果,因而也可以說是應(yīng)力爭實(shí)現(xiàn)的上策”。闡明第一次試驗宜在地面進(jìn)行的理由:“首先,這是因為進(jìn)行靜態(tài)的核爆炸試驗可以減少許多可以避免的復(fù)雜因素,而又能達(dá)到同樣的目的。這些因素包括產(chǎn)品制造、運(yùn)載與投擲方式、遙測、測試觀察的瞄準(zhǔn)系統(tǒng)等方面。可以說,地面試驗要可靠些、容易些、簡單些。其次,靜態(tài)的試驗,可以安排較多的、能驗證設(shè)計數(shù)據(jù)的測試項目。此外,地面試驗還可以做到完全避免應(yīng)用無線電來傳遞訊號,對于保密十分有利”。進(jìn)一步說:“如果第一次的地面試驗成功了,經(jīng)過一段不太長的時間以后用同一種產(chǎn)品(也只能如此)再進(jìn)行一次空投,不僅是有利的,而且也是可能的。因為:第一,到目前為止,從產(chǎn)品的科研設(shè)計制造到測試,在地面和空投方面都已進(jìn)行了準(zhǔn)備工作,已取得一定的進(jìn)展。如果各項科研工作能按既定計劃順利進(jìn)行,在第一次試驗成功的基礎(chǔ)上,是有條件進(jìn)行空投的。第二,在當(dāng)前的情況來講,地面試驗成功了,并無必要重復(fù)試驗。但是,由于第一次經(jīng)驗不足,總會有若干測試項目得不到預(yù)期結(jié)果,需要進(jìn)一步復(fù)查。這可以在第二次在空中用同一種產(chǎn)品試驗獲得。第三,一般而言,地面試驗僅僅代表有了一個核裝置,進(jìn)行了空中試驗以后,才能算是往核武器方面接近了一大步。因此,接著進(jìn)行一次空投,有利于擴(kuò)大政治影響。”
兩次試驗時間間隔問題:“主要決定于以下兩個因素:在第一次試驗成功以后,對所得的結(jié)果需做分析研究,然后對測試方法和工具作必要的檢修和改善;同時以地面轉(zhuǎn)向空投也要進(jìn)行一些新的準(zhǔn)備。初步估計,需三個到六個月的準(zhǔn)備時間。”
試驗大綱還寫了主要測試項目、技術(shù)保障、測試場地總布局、參加試驗的場地工作人員規(guī)模;主要測試項目及具體題目的附表和測試場地主要土建工程點(diǎn)具體布置示意圖。技術(shù)保障包括自動控制,建議測試區(qū)儀器控制全部采用有線電自動控制系統(tǒng),包含鋼塔與裝配車間、氣象保障、通信聯(lián)絡(luò)保障、遙測站、空中取樣等內(nèi)容。其中5月13日會議初步確定地面和空中試驗場地位置,如果采用有線電控制系統(tǒng),兩個場地共用一個有線電自動控制系統(tǒng),共用一組電纜。
批準(zhǔn)兩次核試驗:試驗大綱錢三強(qiáng)審閱,63年5月24日,張愛萍召開核試驗準(zhǔn)備工作會議,錢三強(qiáng)同意有線測試方案。會上工程兵科研設(shè)計院楊士明關(guān)于鐵塔工程初步設(shè)計方案報告,朱光亞對鐵塔工程設(shè)計指標(biāo)的幾點(diǎn)意見。討論批準(zhǔn)鐵塔工程初步設(shè)計方案。張愛萍5月24日就首次地面核試驗場地定位問題向羅瑞卿總參謀長并中央軍委、中央專委報告;27日以國防科委辦公會議名義向周恩來并中央專委、中央軍委寫出地面核試驗區(qū)的布置方案和工程方案的報告。第一期擬先進(jìn)行地面爆炸試驗,然后再進(jìn)行空中爆炸試驗。7月26日和27日,國務(wù)院會議廳專委第六次會議,批準(zhǔn)靶場建設(shè)方案報告。
核彈本記•高能物理攻關(guān)
596理論設(shè)計:原子彈研制工作60年春正式展開,分析研究槍法(壓攏型)和內(nèi)爆法(壓緊型)兩種原子彈優(yōu)缺點(diǎn),提出內(nèi)爆法主攻方向。104計算機(jī)完成理論設(shè)計和核爆炸模擬。彭桓武、鄧稼先和周光召主持下進(jìn)行。彭桓武辯證分析原子彈爆炸的全過程,提出決定各反應(yīng)階段的主要物理量,對掌握核反應(yīng)的基本規(guī)律與物理圖象起了重要作用。胡思得、李茂生等4人60年春節(jié)后對爆轟產(chǎn)物的狀態(tài)方程,特別是鈾的狀態(tài)方程進(jìn)行探索。經(jīng)半年努力,建立包括低壓、高壓等整個壓力范圍內(nèi)的狀態(tài)方程,為原子彈總體力學(xué)計算提供依據(jù)。61年彭桓武、鄧稼先等領(lǐng)導(dǎo),對原子彈爆炸過程進(jìn)行分析和計算,并把復(fù)雜方程組簡化,完成原子彈反應(yīng)過程估算,科學(xué)劃分反應(yīng)過程各個階段,提出決定各反應(yīng)過程特性的主要物理量,這對掌握原子彈反應(yīng)基本規(guī)律與物理變化過程起到重要作用。61年至62年,核武器所對爆轟波與沖擊波相互作用、沖擊波聚焦和界面不穩(wěn)定性等專題進(jìn)行研究。61年上半年解決問題,全面投入原子彈理論設(shè)計。彭桓武闡明核材料被壓縮到超高臨界后,鏈?zhǔn)椒磻?yīng)引起的能量釋放和其它物理問題。數(shù)學(xué)家秦元勛和李德元等用特征線法完成核材料被壓縮到超高臨界后能量釋放過程的總體計算。63年3月提出第一顆原子彈的理論設(shè)計方案。63年5月取名596。
(朱光亞、趙忠堯與周光召)
原子彈內(nèi)爆壓力計算:60年4月,孫清河、朱建士等10多人用幾臺手搖和電動臺式計算機(jī)進(jìn)行原子彈總體力學(xué)計算,用特征線法對原子彈爆炸核反應(yīng)前物質(zhì)運(yùn)動全過程計算。一年左右時間里,對彈體內(nèi)物質(zhì)運(yùn)動全過程(原子彈內(nèi)爆壓力)反復(fù)計算9次,都比蘇聯(lián)給的低。61年5月周光召調(diào)任理論設(shè)計室第一副主任,仔細(xì)分析并用最大功原理解決問題。炸藥爆炸后,理想狀態(tài)下所作功就是最大功,所對應(yīng)壓力就是最大壓力。從理論上論證偽特征線法計算結(jié)果的正確性。同時,數(shù)學(xué)家周毓麟等研究出有效的數(shù)學(xué)方法和計算程序,通過計算機(jī)計算,取得相同的結(jié)果。據(jù)此編制出原子彈總體計算程序,為以后精確計算提供范例。
爆轟物理試驗研究:王淦昌、陳能寬主持下進(jìn)行。60年2月利用工程兵北京試驗場部分場地修建爆轟物理試驗場,小藥量爆轟試驗,開展起爆元件和材料狀態(tài)方程的試驗研究,摸索原子彈設(shè)計的基本規(guī)律和各種參數(shù)的測試方法,培養(yǎng)有實(shí)際操作能力的科技人員。林傳騮等在兩年左右的時間里研制成電測裝置和多種類型的測試儀器;吳世法等把高速攝影技術(shù)應(yīng)用于爆轟試驗,解決了試驗中的測量問題。63年上半年王淦昌、陳能寬、胡仁宇等指導(dǎo)下,一系列縮小尺寸的局部聚合爆轟試驗,取得對爆轟規(guī)律較為完整的認(rèn)識,并帶動炸藥加工工藝、試驗部件的裝配及檢驗各種測試技術(shù)的研究。5至11月,做了多次局部分解爆轟試驗。12月24日縮小尺寸同步聚焦整體爆轟試驗,產(chǎn)生中子。測試結(jié)果解釋發(fā)生不同意見。探測系統(tǒng)負(fù)責(zé)人唐孝威作出正確判斷。聚合爆轟試驗和高濃鈾核裝料標(biāo)志596主要技術(shù)難關(guān)攻克。
中子物理和放射化學(xué)研究:核武器所60年會同原子能所在錢三強(qiáng)、王淦昌、彭桓武、朱光亞、何澤慧等指導(dǎo),開展脈沖中子測量、臨界試驗物理方案和實(shí)驗裝置研究及中子源研究與試制。精確測定與裂變反應(yīng)有關(guān)的重核中子截面、裂變中子能譜及裂變中子平均數(shù),建立各種放射性測量方法及標(biāo)準(zhǔn),包括中子通量標(biāo)準(zhǔn)、中子源強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)、α源強(qiáng)度標(biāo)定等;原子彈部件加工過程中建立各種中子通量、中子能源、γ脈沖等測量方法;核爆燃耗測定工作中建立裂變數(shù)測定方法。60年至64年,原子能所、核武器所和21基地共同協(xié)作,建立燃耗分析方法,制備用于核試驗反應(yīng)效能探測的同位素示蹤劑。原子能所還協(xié)助核武器所完成快中子臨界裝置理論計算、臨界安全計算等課題。
點(diǎn)火中子源:原子彈重要部件之一。原子能研究所與核武器研究所共同承擔(dān)。3條技術(shù)路線。王方定小組經(jīng)200多次化學(xué)試驗,62年底研制出中子源裝料。原子能所解決中子源包裝和最終檢驗技術(shù),221基地102車間八組生產(chǎn)出點(diǎn)火中子源部件。王方定中子源63年12月24日聚合爆轟試驗成功,被首次核試驗采用。另兩條技術(shù)路線兩種中子源也獲成功。原子能所同位素制備研究室61年開展軍用同位素氚、釙-210和釙中子源的研制。提供釙-鈹中子源和模擬鈾-235裂變譜中子源以及釙-210a源在核武器研制中發(fā)揮作用。研制出鈷-60KBF-1、鈷-60KBF-2等軍用源。
高壓雷管:核武器研究所二室副主任錢晉等,與北京工業(yè)學(xué)院、三機(jī)部西安三所和804廠協(xié)作,研制成功性能良好的高壓雷管,并經(jīng)大量同步試驗考核。九所二室李富學(xué)等60年研制微秒級雷管。
起爆元件:61年至62年起爆元件設(shè)計和波形會聚流體力學(xué)過程的實(shí)驗研究及爆轟波傳播規(guī)律和高壓狀態(tài)方程的實(shí)驗研究。為獲得所需聚焦波形,陳能寬等用了約一年時間,設(shè)計調(diào)試成功第一個起爆元件。
引爆控制:引爆控制系統(tǒng)同步起爆裝置是實(shí)現(xiàn)核內(nèi)爆關(guān)鍵設(shè)備之一。惠鐘錫、祝國梁等經(jīng)幾個月鉆研,掌握同步引爆裝置的設(shè)計技術(shù)。同時,引爆控制系統(tǒng)其它部分如期完成,均被首次核試驗采用。221一廠區(qū)103車間試制。
結(jié)構(gòu)設(shè)計:郭永懷、龍文光等主持,分別從爆轟和力學(xué)結(jié)構(gòu)方面開展核裝置結(jié)構(gòu)的兩種方案研究,到62年均取得預(yù)期結(jié)果。
核燃料前處理研制:鈾是天然放射性元素,含鈾235和鈾238兩種主要同位素。鈾235能夠自發(fā)裂變,天然鈾中的豐度0.714%,其余鈾238只有在受到中子照射后才能轉(zhuǎn)變?yōu)榱炎內(nèi)剂稀L烊烩櫩梢杂米鞣磻?yīng)堆核燃料,但裝料多,體積大。大多數(shù)情況下,動力用和研究用反應(yīng)堆都要采用鈾235豐度較高的濃縮鈾,原子彈裝料要求鈾235豐度90%以上。核燃料前處理是指從鈾礦中提取、純化和精制鈾的一系列化合物的化工生產(chǎn)過程,為制造各類核燃料提供合格原料。核燃料前處理中化學(xué)問題研究,主要解決鈾的純化和四氟化鈾、六氟化鈾的制備。中科院礦冶所成立鈾采礦研究室、選礦研究室、鈾水冶研究室和5個鈾礦分析化驗小組,建立巖石力學(xué)、爆破、鑿巖、光彈、放射性選礦、浸出、離子交換、溶劑萃取、鈾化合物純化等實(shí)驗研究。先后進(jìn)行鈾礦方面科研課題40余個。中科院新技術(shù)局、上海有機(jī)化學(xué)所、長沙礦冶所、長春應(yīng)化所幫助解決投料試生產(chǎn)中的148個技術(shù)問題。應(yīng)化所用熱分解法解決鈾的純化,用三種方法從二氧化鈾制備四氟化鈾,又用氟化法制得六氟化鈾,向二機(jī)部提供了六氟化鈾結(jié)晶樣品。
湖南衡陽鈾水冶廠:中國將鈾的提取與精制廠統(tǒng)稱鈾水冶廠。湖南衡陽鈾水冶廠272廠是第一座大型鈾水冶廠,60年11月生產(chǎn)出第一批符合純度要求的二氧化鈾產(chǎn)品。處理湖南郴縣、大浦和江西上饒鈾礦礦石,制成二氧化鈾。58年8月動工。中科院礦冶所協(xié)同二機(jī)部61年9月開展三礦一廠技術(shù)攻關(guān)。62年9月生產(chǎn)出合格產(chǎn)品,為596提供合格的原料。63年8月第一期完工并試生產(chǎn)。65年11月全部建成投產(chǎn)。鈾水冶廠62年四氟化鈾的濕法生產(chǎn)技術(shù)生產(chǎn)合格產(chǎn)品。蘇聯(lián)設(shè)計采用弱堿性陰離子交換樹脂作吸附劑,一次裝入量和年消耗量數(shù)百噸。58年12月鈾礦冶所與南開共同合成201×7型強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂。59年化工部在天津和上海建成兩座樹脂生產(chǎn)廠,滿足衡陽、上饒水冶廠投產(chǎn)的需要。
上饒鈾水冶廠:上饒鈾礦含磷高,不宜在衡陽廠處理,另建一座小型鈾水冶廠,生產(chǎn)重鈾酸銨送衡陽精制。59年10月動工,62年11月413鈾礦水冶廠投產(chǎn)。采用礦漿吸附流程,處理碳硅泥巖型鈾礦石較先進(jìn)。
(水冶廠)
二氧化鈾和四氟化鈾:重鈾酸銨用乙醚萃取硝酸鈾酰和制取二氧化鈾,二氧化鈾經(jīng)氟化(鈾轉(zhuǎn)化)獲得四氟化鈾,再次氟化獲得六氟化鈾,交鈾濃縮廠使用。58年9月,北京第六研究所首次從鈾礦石中提取出二氧化鈾產(chǎn)品。60年北京鈾礦選冶研究所鄧佐卿、鄭瓊英等在四個月內(nèi)建成簡法生產(chǎn)裝置,重鈾酸銨做原料,生產(chǎn)兩噸二氧化鈾,進(jìn)一步生產(chǎn)80公斤四氟化鈾。從鈾礦石浸出液直接制備四氟化鈾的濕法生產(chǎn)技術(shù)。
簡易六氟化鈾生產(chǎn)裝置:六氟化鈾是強(qiáng)腐蝕、毒性大的放射性氣體。60年5月周恩來致函赫魯曉夫,請求按協(xié)議提供六氟化鈾。二機(jī)部7月決定簡法生產(chǎn),氣體擴(kuò)散試驗室組建兩套簡法生產(chǎn)裝置,615乙60年10月試車獲得3.4千克六氟化鈾,12月獲得首批3公斤合格產(chǎn)品。在此基礎(chǔ)上,建設(shè)615丙試驗裝置。63年12月5日,615乙、丙簡法生產(chǎn)出18.5噸合格六氟化鈾產(chǎn)品。蘭州鈾濃縮廠化工車間回收裝置64年1月14日生產(chǎn)部分武器級六氟化鈾,滿足投產(chǎn)初期需要,是596的裝料。這幾個裝置為596作出重要貢獻(xiàn)。
酒泉六氟化鈾生產(chǎn)廠:60年4月動工,63年11月29日生產(chǎn)出第一批六氟化鈾合格產(chǎn)品。酒泉一分廠六氟化鈾-鈾轉(zhuǎn)化廠,投產(chǎn)初期,使用天然鈾作原料。
六氟化鈾批量生產(chǎn):62至63年,二機(jī)部礦冶局局長蘇華組織下,湖南郴縣、衡山大浦、江西上饒和湖南衡陽鈾水冶廠先后建成投產(chǎn);包頭核燃料元件廠四氟化鈾車間和酒泉原子能聯(lián)合企業(yè)六氟化鈾廠也相繼生產(chǎn)出合格產(chǎn)品,蘭州鈾濃縮廠所需原料有保障。
鈾同位素分離:鈾同位素分離有氣體擴(kuò)散法、離心法和噴嘴分離法,氣體擴(kuò)散法技術(shù)上最成熟,首先用于工業(yè)生產(chǎn)。氣體擴(kuò)散法是利用兩種質(zhì)量不同的氣體混合物,在熱運(yùn)動平衡時不同質(zhì)量的分子平均運(yùn)動速度不同的特性,讓含兩種同位素的六氟化鈾氣體,通過一種特制的多孔分離膜而擴(kuò)散。含鈾235的六氟化鈾氣體分子較輕,運(yùn)動速度較快,通過分離膜的幾率大,因而在透過膜的一側(cè)富集;含鈾238的六氟化鈾氣體分子較重,運(yùn)動速度慢,通過膜的幾率小,因而在膜的另一側(cè)富集,從而實(shí)現(xiàn)兩種同位素的分離。通過一個分離單元產(chǎn)生的分離效果(分離系數(shù))極小,必須把許多分離單元串聯(lián)起來,構(gòu)成級聯(lián)裝置,提高分離效果。工業(yè)生產(chǎn)中,級聯(lián)裝置都由數(shù)千臺擴(kuò)散機(jī)組成。
原子能所擴(kuò)散實(shí)驗室:蘇聯(lián)擴(kuò)散廠不接受實(shí)習(xí),建設(shè)蘭州擴(kuò)散廠時,北京建一個擴(kuò)散實(shí)驗室作為培訓(xùn)基地。58年9月20日動工,10月23日開始安裝設(shè)備。蘇聯(lián)專家分批來華進(jìn)行較全面的培訓(xùn)。原子能所吳征鎧等61年開展鈾同位素分離理論研究等,獲得氣體擴(kuò)散法的理論和實(shí)踐經(jīng)驗。60年2月12日,鈾同位素分離氣體擴(kuò)散實(shí)驗室工程建成使用,62年原子能所王承書領(lǐng)導(dǎo)實(shí)驗室(實(shí)驗室63年劃歸天津理化工程研究院)研究,為鈾濃縮廠啟動運(yùn)行提供重要資料和經(jīng)驗。級聯(lián)定態(tài)和非定態(tài)的研究,為工廠生產(chǎn)提供重要參考數(shù)據(jù)。與其他單位進(jìn)行有關(guān)分離器研究,共同提出新的級聯(lián)方案。
氣體擴(kuò)散鈾分離膜:擴(kuò)散機(jī)關(guān)鍵部件,各國嚴(yán)格保密。分離膜結(jié)構(gòu)分為單層膜和復(fù)合膜兩種;材質(zhì)分為金屬和非金屬分離膜。六氟化鈾對材質(zhì)有很強(qiáng)腐蝕作用,并生成有害的固體氟化物,需選用高純度、耐腐蝕材料。50年代末,錢三強(qiáng)組織力量進(jìn)行分離膜調(diào)研和理論探索。中科院、二機(jī)部、冶金部、紡織部、上海復(fù)旦大學(xué)有關(guān)廠所兩年時間研制出第一代分離膜(甲、乙兩種),保證蘭州廠需要。理化工程研究院60年至63年承擔(dān)分離膜研究。62年初冶金所、金屬所、原子能所和復(fù)旦集中到冶金所,吳自良領(lǐng)導(dǎo)下合作攻關(guān),制成小批量甲種分離膜,64年通過鑒定。64年7月,甲種、乙種分離膜分別在中科院上海冶金所和冶金部北京鋼院完成實(shí)驗室研究,并于9月進(jìn)行擴(kuò)大試驗。
小流量擴(kuò)散機(jī)組:擴(kuò)散機(jī)組技術(shù)絕密。63年開始,按工藝流量大小,先后研制四種擴(kuò)散機(jī)組。每套擴(kuò)散機(jī)組,包括分離器、壓縮機(jī)、電機(jī)、冷卻器、調(diào)節(jié)器、閥門、管道、儀表等,此外還有300多項配套的非標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。共組織150個工廠和研究所承制,在北京重型電機(jī)廠、上海電機(jī)廠、哈爾濱汽輪機(jī)廠、四川東風(fēng)電機(jī)廠等總裝。機(jī)組有中機(jī)械加工、大面積電鍍、耐腐蝕鋁合金鑄造、冷作焊接、特殊電機(jī)制造、整機(jī)總裝測試等6大技術(shù)關(guān)鍵,11個工廠、11個研究所,攻克306項技術(shù)關(guān)鍵,67年按期完成任務(wù)。上海機(jī)電工業(yè)企業(yè)64年11月起承制氣體擴(kuò)散設(shè)備二號主機(jī),上海電機(jī)廠總裝廠。上海汽輪機(jī)廠、上海先鋒電機(jī)廠、上海華通開關(guān)廠、大隆機(jī)器廠、上海鍋爐廠、孚動力機(jī)廠、上海塑料研究所、上海噴涂機(jī)械廠等參與試制。上海電機(jī)廠65年按時完成2臺仿蘇樣機(jī)試制,并于當(dāng)年生產(chǎn)出40臺。68年4月完成二號機(jī)生產(chǎn)任務(wù)。68年1月起自行設(shè)計新二號機(jī)。77年完成全部生產(chǎn)任務(wù)。
建設(shè)蘭州鈾濃縮廠:蘭州鈾濃縮廠504廠、甘肅礦山機(jī)械廠。56年成立劉寶慶8人選廠委員會,10月起在河南、陜西、甘肅、青海4省調(diào)查11個廠址,57年2月提交選廠報告選定。地處蘭州城西遠(yuǎn)郊河口地區(qū),南靠不通航黃河,黃河在這拐彎,三面環(huán)山。一條進(jìn)出廠區(qū)通路設(shè)哨卡,其他方向無路進(jìn)出。10月15日批準(zhǔn)建廠設(shè)計任務(wù)書。蘇聯(lián)初步設(shè)計工廠,58年1月王中蕃專業(yè)組赴蘇聯(lián)列寧格勒參加初步設(shè)計。按有區(qū)別引進(jìn)方針,凡能承擔(dān)的任務(wù),一律以國內(nèi)單位為主承擔(dān)。施工設(shè)計由二機(jī)部設(shè)計院負(fù)責(zé),土建施工、設(shè)備安裝分別由101建筑公司、103安裝公司第二工程處承擔(dān)。建筑工程部、鐵道部、電力部等參與設(shè)計施工。按“先外圍、后主體、以主帶輔、以輔保主、協(xié)調(diào)前進(jìn)”的建設(shè)部署,58年從21個省市區(qū)集中力量,上半年外圍工程陸續(xù)開工,7月全面開工。5月28日,蘇聯(lián)通知將從9月至59年分13批提供幾種型號擴(kuò)散機(jī)。59年國慶節(jié)后,二機(jī)部向廠負(fù)責(zé)人張丕緒、王介福交底,要求搶建主工藝廠房,爭取按計劃主機(jī)進(jìn)廠,年底主機(jī)安裝,59年12月27日,首批機(jī)組安裝就位。
建成蘭州鈾濃縮廠:60年基本完成主要項目土建,培養(yǎng)595名初步掌握擴(kuò)散技術(shù)的生產(chǎn)技術(shù)骨干。中斷援助以后,集中力量建設(shè)鈾235生產(chǎn)線。二機(jī)部8月9日發(fā)出“為在我部事業(yè)中徹底實(shí)行自力更生的方針而斗爭”,工廠最大限度解決職工生活困難,中央生活物資供應(yīng)給予特殊照顧。工廠開展五個摸清,即摸清工程質(zhì)量底細(xì)、職工技術(shù)水平底細(xì)、技術(shù)資料底細(xì)、設(shè)備材料底細(xì)和攻關(guān)項目底細(xì)。二機(jī)部袁成隆副部長61年1月起到廠長期蹲點(diǎn),組織20多個專門小組對主工藝及輔助系統(tǒng)施工安裝情況全面調(diào)查,共發(fā)現(xiàn)問題1395個。調(diào)吳征鎧任原子能所同位素分離研究室主任,王承書和錢皋韻任副主任。全國22個大中城市81個工廠、大專院校、科研設(shè)計單位,研制各類專用設(shè)備、儀器儀表和主機(jī)備件832種, 40多萬臺件。44個大中城市237個工廠優(yōu)先提供各類標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備、機(jī)電、儀器儀表433種,材料14000余種。62年12月完成擴(kuò)散機(jī)組安裝,在不同型號的10個機(jī)組上開始擴(kuò)散機(jī)群啟動試驗,循序漸進(jìn)逐步擴(kuò)大試驗范圍。蘇聯(lián)方案擴(kuò)散機(jī)組共分9批啟動,第7批啟動后生產(chǎn)出高濃鈾產(chǎn)品,拿出產(chǎn)品至少要到64年4月。劉寶慶主持下,原方案第5批擴(kuò)散機(jī)組啟動時拿出產(chǎn)品,王承書、吳征鎧、錢皋韻等指導(dǎo),分批啟動擴(kuò)散機(jī)組,64年1月14日獲得豐度90%可作原子彈裝料的高濃鈾。
核部件研制實(shí)驗室:北京核武器所第四研究室負(fù)責(zé)第一顆原子彈從中心到惰層各部件制造工藝的研究。61年11月,核武器所與酒泉廠人員在北京建成濃縮鈾部件成型加工技術(shù)研究的簡易實(shí)驗室。陳宏毅、何文釗、楊庸、徐基乾等兩年探索,初步掌握鈾的精煉和鈾部件的鑄造加工和檢驗等技術(shù),確定工藝參數(shù),制定工藝規(guī)程和控制鈾雜質(zhì)含量基本原則,為核部件制作奠定基礎(chǔ)。
酒泉核部件加工車間:酒泉原子能聯(lián)合企業(yè)核部件制造廠59年8月動工。62年下半年祝麟芳等修改設(shè)計建議,不到一年建成簡易核部件加工車間。62下半年512車間研制聚焦元件。511車間(即后來的301車間)鑄造毛坯。形位和尺寸精度要求高,形狀特殊的薄壁零件,鑄造加工測量都十分復(fù)雜和困難。63年6月突破,是221基地研制成功的第一個核武器關(guān)鍵部件。63年11月至64年4月,801廠核部件化工及精煉工藝攻關(guān)進(jìn)展順利,鑄造氣孔技術(shù)缺陷遲遲未能解決。總工姜圣階和二機(jī)部生產(chǎn)局總工張沛霖指導(dǎo)下,經(jīng)張同星等試驗摸索,找到消除濃縮鈾235金屬球氣孔技術(shù)途徑。精度、光潔度要求非常高,只允許誤差不超過一根頭發(fā)的幾分之一,當(dāng)時部內(nèi)尚無這樣高水平車工,武漢請來七級車工與玉門廠的車工共同努力,64年5月1日原公浦切削加工生產(chǎn)出第一套高濃鈾合格核部件。酒泉從濃縮的六氟化鈾,經(jīng)多道工序還原成金屬鈾,精煉、鑄造、生產(chǎn)出第一套合格的鈾235部件,從而完成從鈾礦石勘探、開采到最終生產(chǎn)出原子彈的核心部件,實(shí)現(xiàn)原子彈核心技術(shù)的突破。包頭核燃料元件廠64年加工出合格部件。
包頭貧鈾核部件:鈾238金屬核部件在爆炸中將裂變泄漏中子反射到反應(yīng)區(qū),參加裂變反應(yīng)。聚變爆炸中,鈾238裂變。張誠主持下,包頭核燃料元件廠元件研究室61~62年試制粗金屬鈾小型試驗,63年4月中型生產(chǎn)一批鈾塊,為核部件試制和鈾芯體研制提供原料。經(jīng)兩年攻關(guān),掌握天然鈾部件加工技術(shù)。617廠協(xié)助,64年4月7日生產(chǎn)出第一套核部件,至此,596所需核部件都加工出來了。
(擴(kuò)散機(jī))
221廠組件制造:64年初,九所四室遷入221一廠區(qū)第一生產(chǎn)部102車間(65年4月,技術(shù)二處107實(shí)驗室、203車間XX裝配合并到102車間),具備試生產(chǎn)條件。熱電廠還啟動列車發(fā)電機(jī)組,作為備用電源(與西寧電力聯(lián)網(wǎng)后,撤走列車)。102車間承擔(dān)596內(nèi)球組合件等的試制和裝配。包頭核燃料元件廠提供鈾238半成品部件。6月13日下午五時許,24號大廳外北邊裝卸廳,鈾切屑倒桶時摩擦引燃切屑。燒掉約60公斤鈾切屑,救火人員住院檢查。車間成立安全組,對鈾屑燃燒機(jī)理、貯存方法進(jìn)行探索,反復(fù)實(shí)驗研究出一套既經(jīng)濟(jì)又安全的貯存方法,取代蘇聯(lián)提供的方法。飛層組件結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,尺寸精度、光潔度要求高。
炸藥部件研制:王淦昌、朱光亞、陳能寬等指導(dǎo),第二生產(chǎn)部副主任孫維昌組織,221廠201車間炸藥部件研制,四臺帶蒸汽夾層的球形底不銹鋼藥爐,把材料用木棒攪拌熔化后,制成懸浮體澆注。64年3月28日通過全尺寸主藥球成型工藝定型,遠(yuǎn)距離電視操作,生產(chǎn)出合格炸藥部件。郭永懷和設(shè)計部龍文光主任指導(dǎo)下,開展原子彈總體結(jié)構(gòu)設(shè)計和力學(xué)、環(huán)境條件適應(yīng)性試驗。
結(jié)構(gòu)部件加工:大型爆轟試驗證明兩種結(jié)構(gòu)部件均能滿足要求。64年3月23日確定選用伍代先等設(shè)計的剛度強(qiáng)度更好的結(jié)構(gòu)部件,加工精度要求比較高。三機(jī)部西安和沈陽航空發(fā)動機(jī)廠試制原子彈精密金屬部件,430廠4月專設(shè)大棚式精加工車間緊急完成結(jié)構(gòu)部件加工任務(wù)。
聚合爆轟試驗:王淦昌、陳能寬指導(dǎo)下,64年6月6日,全尺寸爆轟模擬試驗及其它一系列試驗。221六廠區(qū)610工號全尺寸爆轟模擬試驗,鈾235用代用品,其他全部為真品,爆轟出中子。至此,歷時四年爆轟物理試驗,從單件到組件,從局部到整體,從縮小尺寸到全尺寸,共進(jìn)行千余次小型試驗和多次大型試驗,驗證理論設(shè)計,考核部件,解決聚合爆轟等關(guān)鍵性技術(shù)問題,獲得豐碩成果。
快中子次臨界實(shí)驗裝置:在221中子物理和放射性化學(xué)大廳,進(jìn)行鈾235臨界、次臨界實(shí)驗,經(jīng)過上千次安全試驗,取得臨界、次臨界數(shù)據(jù)。64年6月6日全尺寸爆轟模擬試驗完成快中子次臨界實(shí)驗裝置試制、安裝和調(diào)試,開展次臨界度的測量。試驗結(jié)果表明,現(xiàn)有增殖系統(tǒng)均處于相當(dāng)深的次臨界狀態(tài),即使按最苛刻的條件估計,在裝配過程中及裝配后出現(xiàn)某種意外的事件,也仍然不會導(dǎo)致核材料超臨界事故。根據(jù)此次試驗,制定出次臨界安全操作規(guī)程。64年5至7月,研制基地對核部件、炸藥部件、起爆元件和同步裝置等進(jìn)行震動試驗和運(yùn)輸模擬試驗。8月22日賴祖武等在次臨界裝置上成功地對核裝置進(jìn)行次臨界試驗。結(jié)果表明原子彈裝配過程中所有環(huán)節(jié)都具有足夠的次臨界安全性,即使按最苛刻、最不利的條件,也能保證安全。
596組裝:宋光洲等進(jìn)行一系列試驗,解決加工裝配過程中工藝技術(shù)問題,保證零部件加工質(zhì)量。第二生產(chǎn)部蔡抱真副主任,203車間吳永文主任領(lǐng)導(dǎo)下,207和215工號完成原子彈投籃總裝和無線電引控系統(tǒng)聯(lián)試。原子彈裝置預(yù)演產(chǎn)品、備品、正式產(chǎn)品在總裝聯(lián)試后,分解裝箱待發(fā)。
(陳能寬)
核彈本記•國家物理實(shí)驗
核試驗靶場勘選:58年6月及11月,陳士榘選場委員會和核試驗部隊勘察大隊及工程兵國防工程設(shè)計院、一機(jī)部四院、總后營房管理部、通信兵部等組成的工程定位勘察組和蘇聯(lián)地質(zhì)專家等組成的工作組,多次對甘肅、內(nèi)蒙、新疆沙漠地區(qū)勘察。起初定于甘肅敦煌西北約100公里的戈壁地帶。主要因高空風(fēng)向不理想,為保證安全,據(jù)蘇聯(lián)專家建議,同年12月到59年初,現(xiàn)場踏勘選新疆,軍委59年3月批準(zhǔn)羅布泊西北地區(qū)。試驗基地62年底初步建成。
籌建核試驗場:58年4月決定籌建核試驗場,工程兵負(fù)責(zé)勘察選址、設(shè)計與施工;以商丘步兵學(xué)校部分干部戰(zhàn)士為基礎(chǔ),組建核試驗部隊。先參加勘察和建設(shè),后擔(dān)負(fù)核試驗任務(wù)。工程兵司令員陳士榘為首的選場委員會5月根據(jù)蘇聯(lián)專家提供的選場條件,圖上作業(yè)選定甘肅敦煌以西、新疆羅布泊以北等4個地區(qū),以敦煌較合適。6月對敦煌詳細(xì)踏勘,認(rèn)為敦煌以西160公里地區(qū)可作為試驗中心區(qū)。蘇聯(lián)專家也建議在此建場,但指出必須取得高空氣象資料,并提出建立永久性氣象站。軍委7月批準(zhǔn)。國防部8月任命張?zhí)N鈺為核試驗部隊主任,8月20日核試驗部隊和配屬總參地形測繪隊、冶金部地質(zhì)勘察隊及工程兵某團(tuán)三營等組成1800余人勘察大隊,在張志善、常勇等帶領(lǐng)下,經(jīng)兩個多月完成建場地區(qū)地形測量、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)勘察任務(wù)。工程兵國防工程設(shè)計院、一機(jī)部第四設(shè)計院、總后勤部營房管理部及通信兵部等組成工程定位勘察組完成定位勘察。陳士榘等與蘇聯(lián)地質(zhì)專家11月初現(xiàn)場復(fù)查勘察結(jié)果,確定試驗中心區(qū)和各配套區(qū)位置。研究中注意到建場地區(qū)高空風(fēng)向可能是自西北吹向東南,而地面風(fēng)向則多是自東北吹向西南,此風(fēng)向下,核爆炸放射性物質(zhì)對敦煌城有無大影響尚待蘇聯(lián)專家研究確定。11月上旬張?zhí)N鈺對建場地區(qū)進(jìn)行詳細(xì)踏勘,研究核試驗部隊編制方案等問題。蘇聯(lián)專家回國后,研究分析所掌握的與中國毗鄰地區(qū)的氣象資料,推斷已選定試驗場中心區(qū)高空風(fēng)向是自西北吹向東南,敦煌正處在其下風(fēng)方向。58年11月21日,蘇聯(lián)函告中國,建議考慮核試驗場移到羅布泊地區(qū)的可能性。陳士榘、萬毅多次主持研究并組織查閱整理有關(guān)氣象資料,證明高空風(fēng)向是自西北吹向東南。報經(jīng)軍委同意,張?zhí)N鈺、張志善、史國華率勘察隊對羅布泊地區(qū)進(jìn)行選場勘察。
(視察核工業(yè))
選定羅布泊核試驗場:58年底至59年初,羅布泊以北和以西地區(qū)實(shí)地勘察,羅布泊西北選到適于建場的地區(qū)。1月上旬,萬毅聽取張?zhí)N鈺匯報,并進(jìn)行空中勘察,萬毅二月六日報告中提出,羅布泊地區(qū)高空主導(dǎo)風(fēng)為偏西風(fēng),下風(fēng)450公里以內(nèi)無居民,周圍230公里內(nèi)沒有大的居民點(diǎn),施工生活用水方便,工程建設(shè)有利。軍委同意改到羅布泊地區(qū)。4月1日起,張?zhí)N鈺等率勘察組,在羅布泊以西地區(qū)進(jìn)行技術(shù)工作區(qū)、辦公生活區(qū)、機(jī)場、通信、道路等工程的勘察定位工作。工程兵司令部、工程兵國防工程設(shè)計院、總后營房管理部、軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院、空軍修建部、通信兵部、一機(jī)部第四設(shè)計院、一機(jī)部勘測公司等單位派遣專業(yè)干部參加定位勘察。僅用十一天時間,選定各區(qū)及其附屬工程定位的比較方案。工程兵司令部五月四日報送核試驗場定位勘察報告。軍委5月15日批準(zhǔn)。58年11月下旬,張?zhí)N鈺向國防部匯報編制方案。萬毅59年1月7日呈送核試驗場編制草案,建議先批準(zhǔn)試行。批準(zhǔn)后,總政從部隊軍事院校各軍區(qū)選調(diào)一批具有良好政治和軍事素質(zhì)的干部;總參從沈陽、北京、濟(jì)南等軍區(qū)選調(diào)部隊。到五月底基本完成核試驗部隊的組建。部隊駐地南邊是一片草灘,馬蘭花盛開。經(jīng)張?zhí)N鈺提議,辦公生活區(qū)取名馬蘭。11月27日,中共中央書記處批準(zhǔn)核試驗基地建設(shè)方案。
核試驗基地建設(shè):國防部確定工程建設(shè)由工程兵特種工程指揮部(簡稱特工指)負(fù)責(zé)。新疆軍區(qū)調(diào)2200名新戰(zhàn)士。特工指先后調(diào)4個工程兵團(tuán)(124團(tuán))、汽車36團(tuán)、警衛(wèi)24團(tuán)配屬基地施工。連同蘭州第二建筑公司、天津建筑公司、新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)農(nóng)二師工建隊等單位人員,與基地部隊一起,共組成3萬多人施工隊伍。廣州軍區(qū)抽調(diào)273醫(yī)院到基地為施工人員服務(wù)。60年4月1日動工。主要工程有修筑從生活區(qū)到試驗中心區(qū)、指揮控制區(qū)的公路,架設(shè)通信線路,修建簡易機(jī)場、營房、發(fā)電廠和配套設(shè)施。蘇聯(lián)毀約不提供施工設(shè)計和設(shè)備。工程兵國防工程設(shè)計院參照蘇方初步設(shè)計,開始場地工程的技術(shù)設(shè)計。總參通信兵部、工程兵司令部和核試驗基地共同進(jìn)行指揮控制區(qū)與試驗中心區(qū)之間的通信和控制試驗。國防科委成立張?zhí)N鈺組長的領(lǐng)導(dǎo)小組,經(jīng)幾個月工作,對已弄清用途、規(guī)格的設(shè)備,提出定貨清單。一些關(guān)鍵測量設(shè)備要等原子彈研制。到62年底,21基地試驗工程施工設(shè)計未能作出;試驗場區(qū)和部隊駐地共修建公路546公里,溝通場區(qū)之間的交通;建成營房和廠房10萬多平方米;建起簡易機(jī)場。
核試驗場通信保障:50年代末北京至烏魯木齊主要靠無線電短波通信。62年底架設(shè)通信線路1800余公里,溝通基地內(nèi)部和基地與烏魯木齊、北京之間的通信聯(lián)絡(luò)。架設(shè)酒泉-烏魯木齊-馬蘭-場區(qū)通訊線路。到64年,試驗場內(nèi)外有線電通信線路、無線電收發(fā)中心及其配套的通信設(shè)施相繼建成。64年8月試驗場內(nèi)分別組織以試驗委員會指揮部通信樞紐為中心的指揮網(wǎng),以自動控制指揮站通信樞紐為中心的指揮、測試、控制通信網(wǎng)。
地面核試驗場地:62年11月3日毛澤東批準(zhǔn)力爭64年爆炸596的奮斗目標(biāo)。國防科委提出有關(guān)軍兵種承擔(dān)修建地面塔式爆炸試驗場和通信工程以及航空、防護(hù)、氣象、大地測量與制圖等保障任務(wù)建議報告,11月21日批準(zhǔn)。12月25日成立指揮保障工作小組,張英任組長。62年11月至63年初研究試驗方式和試驗方案。核試驗基地選勘地面核試驗場地,研究擬訂地爆區(qū)定點(diǎn)方案和試驗區(qū)布置方案;工程兵國防工程設(shè)計院提出鐵塔工程設(shè)計方案。中央專委63年7月批準(zhǔn)。核試驗場工程建設(shè)63年4月起陸續(xù)展開,工程兵國防工程設(shè)計院7月底完成設(shè)計。總參通信兵部通信工程設(shè)計。到64年6月底,完成全部154項工程。試驗場區(qū)26個集中點(diǎn)上,建立7個兵站,3個加油站,32個臨時伙房。
596試驗器材:62年11月26日提出596爆炸試驗的研究工作綱要(草稿)及急需安排的的研究題目。到63年5月,共提出83個研究課題。國防科委組織中科院、有關(guān)工業(yè)部所屬廠所和軍內(nèi)有關(guān)研究院等23個單位協(xié)作。中科院長春光機(jī)所、西安光機(jī)所、物理所、地球物理所、電子所、自動化所、力學(xué)所,二機(jī)部原子能所,國防部十院19所、十所,軍事工程學(xué)院,防化學(xué)兵研究院等單位,以及一機(jī)部、四機(jī)部、五機(jī)部有關(guān)工廠承擔(dān)任務(wù),并建立專門領(lǐng)導(dǎo)班子。核武器試驗研究所成立技術(shù)委員會,論證技術(shù)方案、協(xié)調(diào)研究任務(wù),定期檢查工作,及時解決發(fā)現(xiàn)問題。核試驗基地還請知名科學(xué)家作學(xué)術(shù)報告,并連續(xù)召開100余次專業(yè)會議,對試驗技術(shù)方案進(jìn)行全面論證。呂敏在原子能所支持下,研制成功全套核鏈?zhǔn)椒磻?yīng)動力學(xué)測試儀器設(shè)備。忻賢杰提出控制系統(tǒng)儀器設(shè)備研制方案,與十院十九所研制出高可靠性配套儀器設(shè)備。核爆炸沖擊波測量和爆炸當(dāng)量測定的王茹芝,火球和光輻射測量的孫瑞蕃,核爆炸放射性煙云取樣和放化分析的楊裕生,早期核輻射測量的陸祖蔭等,都取得較好成果。研制出1000余臺(套)測試、取樣、控制用的儀器設(shè)備,經(jīng)化爆模擬試驗逐項檢查驗收。
701試驗鐵塔:美國第一次核試驗30多米高鐵塔,蘇聯(lián)第一顆原子彈37米塔上。為拿到更多數(shù)據(jù)和減輕沾染,建造一座102米鐵塔。當(dāng)時最高鐵塔是廣州90米高對外廣播發(fā)射塔。鐵塔無縫鋼管結(jié)構(gòu)、正方形斷面的自立式塔架,包括起吊、空調(diào)、電氣以及地面運(yùn)輸保溫吊籃設(shè)備等系統(tǒng)。塔高102.438米,8467個構(gòu)件,76噸。無縫鋼管鞍山鋼鐵公司緊急生產(chǎn);建工部華北金屬結(jié)構(gòu)廠塔架;原子彈吊籃和爬行起重機(jī)等地面專用設(shè)備由北京起重機(jī)廠制造。鐵塔全部構(gòu)件,64年2月底運(yùn)到試驗場區(qū)。工程兵特種工程技術(shù)總隊安裝,廣播事業(yè)局、蘭州化學(xué)工業(yè)公司建設(shè)公司等單位調(diào)借32名高空作業(yè)技術(shù)工人,組成160人安裝隊,共用68個凈作業(yè)日完成施工。共建造兩座鐵塔,另一座備用鐵塔成為馬蘭電視臺發(fā)射塔。
21基地馬蘭:馬蘭在博斯騰湖東側(cè)山谷中,北緯41°30‘,東經(jīng)88°30‘E。從烏魯木齊到庫爾勒公路上的庫米什鎮(zhèn)或烏什塔拉鎮(zhèn)走通往東南的岔道到馬蘭,屬禁區(qū)。馬蘭有司政后三大機(jī)關(guān)、工程、運(yùn)輸和警衛(wèi)三大團(tuán)隊、禮堂、招待所和軍人服務(wù)社三大后勤服務(wù)單位。馬蘭西邊馬蘭機(jī)場可以停靠轟6。馬蘭西北四十多公里一個山溝里是紅山,紅山是核試驗基地研究所大本營。三面環(huán)山,一條對外公路。有力學(xué)樓、光學(xué)樓、物理樓、放化樓、取樣樓、資料樓和計算機(jī)樓等實(shí)驗研究樓,有小學(xué)、中學(xué)和醫(yī)院,還有軍人服務(wù)社、郵局和糧店后勤服務(wù)設(shè)施。有紅山八一水庫。
羅布泊核試驗場:國防科工委21基地。新疆東部耳朵形狀的羅布泊,羅布泊和博斯騰湖中間有孔雀河,孔雀河北岸戈壁灘,即羅布泊核試驗場,屬新疆巴音郭楞蒙古自治州境內(nèi),號稱天下第一州。馬蘭東南約185公里羅布泊,方圓兩百公里,南起孔雀河,北至庫魯克山,西至馬蘭,東至甘肅邊界。以東大山為界,劃分為兩片場區(qū),以東為內(nèi)場,以西為外場。外場包括地下核試驗場、馬蘭。三百多公里長通京公路從馬蘭一直通到空爆靶心,途經(jīng)張郭莊(甘草泉)兵站、東大山哨所、白云崗、黃羊溝和氣象大溝等地。核試驗場兩大哨所,東邊東大山哨所,北邊辛格爾哨所。內(nèi)場以空爆靶心為中心。南有青石山、駱駝山、孔雀河;東有西大溝和東大溝;西有氣象大溝、103工事、108工事、720工事、6710工事和201工事,還有201機(jī)場(開屏機(jī)場,東北距爆心70公里)和白云崗參觀場。空中試驗代號為7,地面試驗代號為4,地下試驗代號為9。核試驗場3個區(qū),有中央分區(qū)、馬蘭分區(qū)和東南分區(qū)。中央分區(qū)在馬蘭分區(qū)和東南分區(qū)之間,是地下核試驗場,早年也進(jìn)行過幾次低當(dāng)量地面核試驗。
原子彈研制進(jìn)展全面檢查:63年底中央專委檢查。全國協(xié)作的20個部委,19個省市區(qū)的400多廠所院校,如期完成二機(jī)部和核試驗基地所需的專用儀器、設(shè)備和原材料10多萬臺種。同時,二機(jī)部有3座鈾礦山和5個原子能工廠生產(chǎn)或試生產(chǎn),聚合爆轟試驗等重要技術(shù)關(guān)突破。中央專委64年1月向中共中央報告:原子彈爆炸試驗有可能在當(dāng)年十月左右實(shí)施。
九次專委會:核試驗之前召開9次專委會,討論解決100多項重大問題,組織26個部(院)、20多個省市自治區(qū)的900多家工廠、科研機(jī)構(gòu)和大專院校參加攻關(guān)。 64年4月11日第八次專委會研究第一顆原子彈試驗有關(guān)事宜。決定塔爆方式,9月10日前作好一切準(zhǔn)備,成立前線試驗總指揮部,張愛萍總指揮,劉西堯副總指揮。9月16、17日召開第九次專委會,提出早試和晚試兩個方案。毛澤東同意早試。65年8月第13次會議確定戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈規(guī)劃,戰(zhàn)略導(dǎo)彈突破帶動戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈。地空、海防導(dǎo)彈主要是防空導(dǎo)彈。12月第14次會議,66年是導(dǎo)彈年,批準(zhǔn)導(dǎo)彈核潛艇的研制和兩年規(guī)劃,各種戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈、衛(wèi)星都要用兩年時間完成三年任務(wù)。66年9月還準(zhǔn)備專委擴(kuò)大到航空。
試驗現(xiàn)場準(zhǔn)備工作:運(yùn)入試驗場區(qū)物資,從原子彈部件、測試儀器及指揮保障器材,到供效應(yīng)用的飛機(jī)、大炮、坦克等。西北從事核試驗工作名叫西線工作。64年5月開始試驗現(xiàn)場各項準(zhǔn)備工作。參加試驗的有解放軍各總部、各軍兵種,新疆、蘭州軍區(qū),二機(jī)部、公安部、國防部十院、軍事工程學(xué)院、中國科學(xué)院有關(guān)研究所、八一電影制片廠等26個單位,共5058人。按國防科委統(tǒng)一安排,陸續(xù)進(jìn)入核試驗場區(qū)。張?zhí)N鈺提出,張英主持編寫《核武器試驗工作法》,作為基地實(shí)施組織指揮工作的依據(jù)。測試工作由核試驗基地第21作業(yè)隊、二機(jī)部第九作業(yè)隊和原子能所承擔(dān),分力學(xué)、光學(xué)、核測量3大類,共38個測試項目,992個測量點(diǎn),測試儀器53種1129臺套,絕大部分爆心8公里內(nèi)。八月中旬完成所有儀器設(shè)備安裝調(diào)試。596試驗全部取得理想的數(shù)據(jù)。飛機(jī)、炮射傘也都取得足夠數(shù)量的核分析樣品。
320任務(wù):偵察核爆炸任務(wù)。利用此項目獲得的聲學(xué)知識,于65年設(shè)計2000聲瓦電動揚(yáng)聲器和氣流揚(yáng)聲器,成為當(dāng)時國際上功率最大的廣播用揚(yáng)聲器,用于金門廣播戰(zhàn)。利用次聲核爆炸偵察原理,意外發(fā)現(xiàn)能夠預(yù)報臺風(fēng),獲得氣象部門廣泛應(yīng)用。
效應(yīng)試驗:為獲得核爆炸對人員和物體造成的殺傷破壞數(shù)據(jù),研究防護(hù)措施,并為以后進(jìn)行效應(yīng)試驗取得經(jīng)驗,國防科委組織軍隊9個單位,8類21項效應(yīng)試驗。效應(yīng)物有飛機(jī)、坦克、自行火炮、火炮、通信設(shè)備、艦艇上層結(jié)構(gòu)、工事、地雷、動物以及醫(yī)藥、食品、海水、油料等。布放在爆心200-300米內(nèi)。鐵塔旁修一段水泥跑道,擺報廢飛機(jī),跑道可供直升機(jī)用。嘉興6架報廢伊爾10,北京航校報廢雅克11和雅克18各3架。按距鐵塔100、500、1000米擺放,每個距離放4架。
氣象保障:總參氣象局主持,抽調(diào)人員加強(qiáng)21基地各氣象臺站,并裝備各種儀器。64年3月邀集中央氣象局和各有關(guān)省氣象部門組成西北地區(qū)專用氣象網(wǎng)絡(luò)。總參氣象局副局長賀格非和中科院地球物理所顧震潮指導(dǎo),21基地開展場區(qū)長、中、短期天氣預(yù)報。重點(diǎn)抓三到五天及四十八小時天氣預(yù)報。
通信保障:總參通信兵部組織和郵電部支持,調(diào)配有線通信線路并開設(shè)備用無線電臺。21基地通信保障分隊在試驗場區(qū)架設(shè)永備線路,建立無線電收、發(fā)信中心,以及電話站、載波機(jī)務(wù)站、增音站、電源站,敷設(shè)500余公里被復(fù)線。檢查發(fā)現(xiàn)保密電話網(wǎng)絡(luò)能夠和普通電話網(wǎng)連通,原因一直不明,因而增加試驗密語。
安全防護(hù)保障:總參防化學(xué)兵部670余人防護(hù)工作隊,與21基地共同研究制定防護(hù)保障方案與安全防護(hù)規(guī)定,安裝有線、無線電遙測劑量率儀,構(gòu)筑洗消場地。以防化學(xué)兵某團(tuán)第一營為基礎(chǔ)組建防化營。
航空保障:空軍成立指揮所,出動各種飛機(jī)14架,含14師8架殲六護(hù)航。擔(dān)負(fù)空運(yùn)、取放射性煙云樣品、航測劑量、天氣偵察、搜索取樣傘落點(diǎn)和空中攝影等演練任務(wù)。還派出雷達(dá)營擔(dān)負(fù)場區(qū)周圍空中警戒。飛機(jī)及機(jī)組成員按要員專機(jī)標(biāo)準(zhǔn)挑選。2架伊爾12取樣,2架伊爾14運(yùn)輸,2架直5運(yùn)輸與測量。鄭州空13師運(yùn)輸機(jī)。有的原子彈部件箱子體積比較大,只有伊爾14貨艙后門可以進(jìn)出,保溫和增溫改裝,使用加溫爐。伊爾14烏魯木齊機(jī)場,伊爾12和直5開屏機(jī)場。
后勤保障:21基地負(fù)責(zé),總后、總后第二物資部、軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院、第二野戰(zhàn)醫(yī)院等協(xié)助,商業(yè)部支持。成立以總參謀部軍事交通部為首,總后第二物資部、21基地參加的運(yùn)輸小組,統(tǒng)管鐵路、公路運(yùn)輸,鐵道部支持。總計動用火車皮1116節(jié),汽車1270臺,行駛1851萬多車公里,完成了3.3萬多噸器材、物資運(yùn)輸,保證每天200余噸生活物資供應(yīng)。零前現(xiàn)場準(zhǔn)備運(yùn)輸運(yùn)進(jìn)場區(qū)物資共22類,三千余種,3201噸,飛機(jī)空運(yùn)精密儀器和急用物資73噸。
衛(wèi)生安全保障:衛(wèi)生部門組織野戰(zhàn)醫(yī)院和特種醫(yī)療救護(hù)隊;國防科委頒發(fā)《電離輻射最大允許劑量暫行規(guī)定》。國防科委、公安部與總政治部共同組織21號任務(wù)保衛(wèi)保密小組,統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)安全保密工作。同時頒布保密禁令,開展群眾性保密教育,加強(qiáng)重點(diǎn)方向保衛(wèi)。下設(shè)三個組,人員政審組、保密組、安全警衛(wèi)運(yùn)輸組。核試驗基地組織警衛(wèi)部隊對場區(qū)周邊進(jìn)行警戒巡邏,歷時半年,徒步巡邏4000多公里。八月中旬完成試驗現(xiàn)場的全部準(zhǔn)備工作。
(程開甲在核試驗場)
航空取樣:64年初取樣任務(wù),交航空兵13師郭洪禮機(jī)組,李傳森副駕駛,領(lǐng)航長季獻(xiàn)康,通訊主任王景海,空勤機(jī)械師耿君。美國比基尼島試驗氫彈,蘇聯(lián)派2架圖4轟炸機(jī)偵察,丟下多余取樣器。取樣筒腹部底下,機(jī)艙內(nèi)操作取樣設(shè)備和儀器。并對飛機(jī)進(jìn)行防輻射、防煙云、防伽瑪射線密封包裝處置。原計劃運(yùn)5,后因外裝增壓機(jī)難以找到放棄。伊爾12機(jī)翼有掛彈鉤,有投彈系統(tǒng)。機(jī)身兩邊各一個一米長煙塵罐。煙塵收集共四架次飛機(jī),有單機(jī),有雙機(jī)。03號伊爾12運(yùn)輸機(jī)改裝,高度8600米。爆后30分鐘7000米穿云取樣,5秒穿越,又入云一次取足劑量。開屏起飛,哈密機(jī)場著陸卸貨,樣品裝兩個鉛罐,運(yùn)輸產(chǎn)品的兩架伊爾14分送北京和青海。飛機(jī)就地全部拆卸、洗消,防護(hù)服銷毀。11年后78年,這批飛行員體檢,發(fā)現(xiàn)核輻射物質(zhì)仍在身體內(nèi)存在。新鄉(xiāng)直升機(jī)團(tuán)2架直5探測,機(jī)艙開洞,探測儀吊下去探測劑量。
地面取樣:宣傳彈里邊帶降落傘,傘用能過濾放射性微塵的過濾材料,四十多公分,傘底帶一個重錘。爆炸以后能向前飛一兩千米,取得灰塵。沈陽研制炮彈。10公里高炮取樣,光輻射和沖擊波過了,出工事打完就撤。每門炮打15發(fā)炮彈,4門炮。必須在上風(fēng)方向。地面取樣盤有蓋子,沖擊波過了,盤子打開,降完自動關(guān)起來,北京鐘表廠24小時定時鬧鐘。
試驗安排:第一次核試驗主要鑒定核裝置設(shè)計的正確性、合理性、可靠性;測定核爆炸總威力和核裝料利用率;測量核爆炸產(chǎn)生的各種參數(shù);觀測核爆炸。這次核試驗按以基本測量為主,適當(dāng)安排效應(yīng)試驗原則安排。參試單位分別在氣象大溝、新開屏等地。距庫爾勒約300公里孔雀河邊老開屏到前進(jìn)橋之間一段100多公里戈壁灘。爆心西4公里工事代號101。附近21所營地帳篷。爆心西20來公里南北走向氣象大溝。有一個全場區(qū)最大的帳篷村,大型地下工事核試驗指揮控制中心代號720,是主控站。東南有唯一一座小石屋,是核試驗總指揮部。南基地司令部。西陽平里氣象站。北邊3頂小棉帳篷每頂豎立一付12米高的菱形天線,無線遙測接收站。負(fù)責(zé)監(jiān)測一條測量線上3個監(jiān)測點(diǎn)的地面放射性沾染的γ射線劑量率。還修建分控站、各種測量站、照相站。8月23日起到9月1日,場區(qū)各單位進(jìn)行單項預(yù)演和全區(qū)綜合預(yù)演,進(jìn)入等待期。效應(yīng)核試驗共有10個大隊,一大隊(動物效應(yīng)大隊)駐扎在孔雀河邊老開屏村,在靶心西南80多公里處。二大隊(飛機(jī)效應(yīng)大隊)、三大隊(艦艇效應(yīng)大隊)和六大隊(裝甲效應(yīng)大隊)駐扎黃羊溝地區(qū),靶心西26公里處。
596試驗密語:首次試驗密語為一○六四,實(shí)彈為老邱,裝配為穿衣,彈在裝配間為住下房,彈在塔上為住上房,雷管叫辮子,彈上插雷管叫梳辮子,測試叫診斷,劑量叫體溫,氣象叫血壓,起爆叫零時。
596運(yùn)輸:64年7、8月,研制基地蔡抱真等完成試驗用的3個合格核裝置的裝配。九院派出222人的第九作業(yè)隊,下屬七個工作分隊,一個現(xiàn)場技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)小組。在李覺、吳際霖、朱光亞、彭桓武等的帶領(lǐng)下,596-1首次核試驗裝置于8月5日,596-2(備品)于20日,從221基地啟運(yùn)。共交付兩顆彈,一是防止加工裝配及零部件出現(xiàn)差錯。二是防止發(fā)生精確計算后確定的可能出現(xiàn)千分之三過早爆炸。運(yùn)輸途嚴(yán)密的安全保衛(wèi)和保密措施;武裝警衛(wèi)押運(yùn)的一級專列所經(jīng)沿線,都有公安干警警戒;兩省交界處兩省公安廳長押運(yùn)過境并辦理安全交接手續(xù);檢查專列鐵錘換成銅錘防火花;機(jī)車用煤都過篩防爆炸物;專列經(jīng)過地區(qū)高壓電線暫停供電等等。在新疆預(yù)定車站,由汽車運(yùn)到核試驗基地。產(chǎn)品高濃鈾部件火車專列運(yùn)到烏魯木齊火車站,深夜用產(chǎn)品車從火車站運(yùn)到烏魯木齊飛機(jī)場,8月20日伊爾14空運(yùn)到馬蘭轉(zhuǎn)開屏機(jī)場,通過直升機(jī)送到701鐵塔下。鈾235部件和中子源專列到達(dá)西寧后,伊爾14經(jīng)蘭州、酒泉飛到開屏,在鐵塔下的半地下的裝配車間進(jìn)行總裝,最后用卷揚(yáng)機(jī)吊至102米高的鐵塔上。核裝置放在鐵塔十四層的活動蓋板上(距地面100米)。試驗開始時,鐵路、公路、航空全部中斷。備用596-2和專列在烏魯木齊待命。
596當(dāng)量測定:1964年10月16日15時,第一次核試驗,代號596,214任務(wù)。是一個核航彈試驗裝置,重1550千克。γ射線強(qiáng)度的對數(shù)增殖率和鏈?zhǔn)椒磻?yīng)持續(xù)時間是鑒定核武器設(shè)計水平和改進(jìn)核武器設(shè)計的最重要依據(jù)之一。原子能所通過放化分析;核武器所和西北核技術(shù)所通過光學(xué)方法和力學(xué)方法測定,596約2.2萬噸梯恩梯當(dāng)量,與理論值相近。試驗測試結(jié)果證明,596研究、設(shè)計、試驗、制造以及各種測試方法,都達(dá)到設(shè)計要求。
觀看和取樣:爆心11.5公里取樣分隊,沖到離爆心900多米的地方。10公里有一位攝影師,掌管5臺機(jī)器拍爆炸場面。爆心20公里三支防化分隊,深入現(xiàn)場劃定其后到達(dá)部隊的活動范圍。再后面2.5公里,攝影師也管5臺機(jī)器,蘑菇云鏡頭手動拍攝。身邊的錄音師席珍錄下巨響。參觀集中在離爆心西65公里外白云崗,0前三分鐘,背向爆心,0后幾十秒可以轉(zhuǎn)過來看。
596造價:據(jù)美國斯坦福大學(xué)約翰•劉易斯和薛理泰《中國原子彈的制造》,第一枚原子彈參與人數(shù)達(dá)數(shù)十萬人。從鈾勘探到制造出596,按81年價格計算,總耗資約128.6億元人民幣;按57年價格計,約107億元人民幣,按當(dāng)年匯率折合41億美元。57年全國財政總支出290億元,核武器研制計劃開支是55-64年10年間支出。中國整個核花費(fèi)是美國的1%~2%,美國94年公布核武器總開支4萬億,不清楚中國使用哪個數(shù)據(jù)。根據(jù)《未被揭開的謎底:中國核反應(yīng)堆事業(yè)的曲折道路》,二機(jī)部65年統(tǒng)計,從開礦到爆炸第一顆原子彈,一共耗資28億人民幣,比核潛艇花錢少。
兩彈一艇精神:無論怎么計算,596的開支都令人矚目,并驚訝萬分。我們誤以為陳毅元帥“當(dāng)?shù)粞澴右惨阍訌棥笔菍憣?shí),其實(shí)是文學(xué)夸張,是詩人的一時之語。兩彈一星被統(tǒng)稱為兩彈一星精神,本質(zhì)是核工業(yè)精神,中國核工業(yè)系統(tǒng)真正做到吃的是草,擠的是奶。在極端困難的情況下,極端貧窮的狀態(tài)下,有一群被魯迅稱為“脊梁”的默默無聞的人們,以身許國,托起中華民族比一萬個太陽更耀眼的光芒。兩彈一星精神,其實(shí)不止核工業(yè)和航天工業(yè),也包括艱苦卓絕的核潛艇項目,應(yīng)該正名為兩彈一艇精神,缺乏核潛艇的兩彈,是不完整的。兩彈一艇精神是不能拷貝的,那不是一個人兩個人以身許國,而是所有人都在默默踐言以身許國,至今,我們都不清楚他們的故事。只有風(fēng),耳語著他們的傳奇。
(596吊上鐵塔)
核彈本記•兩彈結(jié)合
596武器化:中央專委63年7月決定首次核試驗后,進(jìn)一步解決武器生產(chǎn)問題的部署。63年12月認(rèn)為核航彈繼續(xù)研究試驗,應(yīng)以導(dǎo)彈核彈頭為主,空投核航彈為輔,立即對導(dǎo)彈核武器作全面計劃和安排。64年1月決定原子彈試驗成功后,立即開展核彈頭研究設(shè)計,加快中近程地地導(dǎo)彈研制,力爭早日以配有核彈頭的中近程導(dǎo)彈裝備部隊。中央專委64年9月確定66年四季度核導(dǎo)彈發(fā)射試驗準(zhǔn)備。核航彈投放試驗成功后,中央專委隨即作出暫緩試制核航彈,集中力量研制導(dǎo)彈核彈頭的決定。
核航彈研制:64年1月中央專委提出爭取三五計劃期間,有步驟解決可供導(dǎo)彈和飛機(jī)運(yùn)載的原子彈、氫彈問題。核航彈由核裝置、引爆系統(tǒng)和航彈殼體組成。首次試驗核裝置起初按空爆要求研究設(shè)計,核武器所郭永懷指導(dǎo),60年4月開始先后設(shè)計3種核航彈殼體氣動模型。國防部五院和北京航空學(xué)院進(jìn)行多次低速與高速風(fēng)洞試驗,初步確定殼體外形、阻力系數(shù),制縮比空投模型,61年10至11月20基地空投試驗。62年底全尺寸空投模型試驗,選定一種氣動外形方案,進(jìn)行彈體結(jié)構(gòu)設(shè)計和加工。63年初596定塔爆,核航彈研究繼續(xù)。596試驗成功后,核武器所根據(jù)核航彈戰(zhàn)術(shù)技術(shù)要求,對596理論模型進(jìn)行改進(jìn),提高結(jié)構(gòu)可靠性。疏松桂、俞大光主持下,三個月內(nèi)完成遙測系統(tǒng)設(shè)計。空投訓(xùn)練用的模型彈以及冷試驗和正式試驗用的核航彈,分別于65年3月底和4月中旬在核武器基地總裝完畢,經(jīng)環(huán)境試驗等。航彈總重3200公斤。
引爆控制系統(tǒng):63年核武器所與空軍某獨(dú)立團(tuán)協(xié)作,進(jìn)行引爆控制系統(tǒng)飛行試驗,65年初完成引控研制。九所設(shè)計部15室無線電引信,寶雞782廠研制生產(chǎn)。有地面保險、安全控制系統(tǒng)。
效應(yīng)試驗:共有參試單位30個,其中軍內(nèi)11 個、地方19個,共2010人。單位效應(yīng)試驗項目81個,效應(yīng)試驗物361種,有陸、海、空各種武器、器材、后勤物資、車輛,民房建筑,各種原料、材料、油料、百貨、食品、農(nóng)作物等,動物3645只(其中狗、猴、馬、驢、兔、大白鼠、小白鼠)。各種效應(yīng)測試儀器1761臺(件)。分別布置在距靶心周圍4公里半徑以內(nèi)的1152個點(diǎn)上。另有基本測試、戰(zhàn)術(shù)演習(xí)以及核試驗場外放射性煙云的偵察、地震、微氣壓和地面放射性微塵測量等全面安排。65年2月準(zhǔn)備試驗工作,351項測試和效應(yīng)試驗工程,727臺套儀器設(shè)備。靶心以西10公里范圍內(nèi),沿通京兩側(cè)布設(shè)許多條效應(yīng)試驗線,主要有汽車線、飛機(jī)線、大炮線、坦克線、雷達(dá)線、樓房線、糧倉線和動物線等。還有一座鐵路橋上停靠著一輛火車頭、一個避風(fēng)港內(nèi)停了一個艦艇模型、槍支彈藥、服裝布匹、種子糧食。抗擊破壞能力最強(qiáng)的是尖頂圓柱狀土糧倉。測量儀器控制系統(tǒng)接收彈上有關(guān)信號,同步啟動控制全場的測量儀器,采用各自獨(dú)立的甲、乙雙套并聯(lián)控制方案,保證較強(qiáng)的防不動能力,出現(xiàn)一套空地指令誤動,致使全場一半測試儀器沒有測到數(shù)據(jù)。
21-511核轟炸機(jī):63年空36師2架圖16改投放原子彈的飛機(jī),代號21-511,叫轟6改或轟6甲,兩機(jī)哈飛59年散件組裝的,H型加油機(jī)、K型受油機(jī)拆除拆除加、受油系統(tǒng)。一架圖16A核轟炸樣機(jī)長期缺乏管理,已經(jīng)失去樣機(jī)能力而放棄。21號主機(jī)組,22號預(yù)備機(jī)組。彈艙有保溫設(shè)施和地面保溫設(shè)施,有自動和手控的加溫系統(tǒng);有正常投彈、應(yīng)急投彈、超應(yīng)急投彈系統(tǒng)和安全投彈系統(tǒng),飛機(jī)噴涂耐高溫油漆、座艙裝遮光簾,某些部分抵御沖擊波作加強(qiáng)處理等。第一架21號機(jī)64年11月進(jìn)廠裝加溫設(shè)備(彈要求20上下5度)、測試設(shè)備等,到14號基地(鼎新機(jī)場)彈道拍攝任務(wù)。二次進(jìn)廠按圖16圖紙噴防光輻射漆、專用投彈系統(tǒng)、測試設(shè)備等,到14基地訓(xùn)練,并改裝預(yù)備機(jī)。65年三進(jìn)172廠,放棄圖16A方案,氫彈新方案掛架,普通炸彈比A多掛,飛機(jī)結(jié)構(gòu)局部加強(qiáng)等。21號機(jī),726號、50671號,現(xiàn)4251號,陳列在北京航空博物館。最早考慮過圖4投放核彈,為此進(jìn)行過一些訓(xùn)練和準(zhǔn)備。
轟6甲轟炸機(jī):H-6A,以21號氫彈機(jī)投產(chǎn)。常規(guī)轟炸與核轟炸兩型號綜合與改進(jìn),64年3月批準(zhǔn)方案,西飛0批3架份,68年12月28日01機(jī)靜力試驗,12月24日02架機(jī)李源一機(jī)組首飛,69年設(shè)計定型年產(chǎn)5架小批生產(chǎn),到71年還沒有交付。74年補(bǔ)辦定型手續(xù),75年生產(chǎn)裝備。
轟炸訓(xùn)練:21號飛機(jī)空勤機(jī)長副師長李源一,第一領(lǐng)航員師領(lǐng)航主任于福海(光瞄),第二領(lǐng)航員張公祥(雷達(dá)瞄準(zhǔn)),副駕駛劉景新,通信射擊員孫興福,射擊員韓思安。22號預(yù)備機(jī)空勤機(jī)長飛行大隊長徐文宏、第一領(lǐng)航員趙承業(yè)、第二領(lǐng)航員高成發(fā)、副駕駛張師的、通信射擊員肖福貴、射擊員張尚英。65年2月22日至5月6日共組織23個飛行日,兩機(jī)共飛行31架次,82小時38分,空投各種彈104顆。原子彈221基地火車運(yùn)到鼎新臨時工房中組裝。4月28日總預(yù)演。要求靶場水平能見度20千米,垂直能見度10千米,靶場四周100千米內(nèi)無云,空中無中度以上擾動氣流。要求高空風(fēng)稍偏北,煙經(jīng)人口稀少地區(qū)。2千米以下偏東風(fēng)要小于6米/秒,保證靶場西部免吃劑量。5月8日正要滑向跑道,發(fā)現(xiàn)高空風(fēng)不符合試驗條件,不得不停止試驗。
(東風(fēng)一號被核試驗的狂風(fēng)吹倒)
核航彈試驗:65年5月14日第二次核試驗,轟六甲21號機(jī)李源一機(jī)組,217任務(wù)。要求萬米800公里速度,總重3200公斤。空爆靶心位于鐵塔西南4公里左右。300米方白框,套200米白圈,圈中畫白色十宇,和幾個高大的雷達(dá)反射器為標(biāo)志。預(yù)備機(jī)22號機(jī)提前兩小時航線氣象偵查。8時13分30秒起飛。9時26分距靶標(biāo)50公里發(fā)現(xiàn)靶標(biāo),飛機(jī)要3次進(jìn)入靶標(biāo)上空。9時58分40秒,打開自動投彈器。59分10秒,原子彈脫鉤。59分38秒空爆。核武器試驗研究所、炮兵效應(yīng)隊等立即對爆炸性質(zhì)、高度、投影點(diǎn)和威力,以簡易方法進(jìn)行速測,爆后十分鐘內(nèi)報初步結(jié)果:爆炸高度500米左右;爆心投影點(diǎn)距靶心135米,方位232度;爆炸威力大于3萬噸梯恩梯當(dāng)量。威力與理論設(shè)計基本一致。
爆后工作:爆后三分鐘開始,21基地防化一連輻射偵察第一梯隊待機(jī)地向爆區(qū)進(jìn)發(fā),爆后20分鐘報告沾染區(qū)劑量率情況。各參試單位爆后三小時開始,按計劃和編組進(jìn)行回收工作。戰(zhàn)術(shù)演習(xí)分隊爆后八小時通過爆區(qū),對利用原子彈爆炸效果實(shí)施戰(zhàn)術(shù)行動獲得初步認(rèn)識。進(jìn)入沾染區(qū)人員共3250多人次,618車次,無一人超過允許劑量標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)對效應(yīng)試驗物破壞情況的觀察與初步總結(jié),摸清了殺傷破壞邊界,達(dá)到一次試驗全面收效要求。核試驗場外,有關(guān)部門按預(yù)先計劃進(jìn)行各項測量工作,結(jié)果證明地面微塵沾染很小,均在允許值范圍內(nèi)。9架殲6飛機(jī)護(hù)航,送樣消洗相同。第一次核試驗后,日本等國抗議說,落到他們國家放射性物質(zhì)劑量。這一次空軍設(shè)若干點(diǎn),起飛取樣,搜集材料應(yīng)付外交。
導(dǎo)彈原子彈頭:根據(jù)中央專委“核武器的研究方向,應(yīng)以導(dǎo)彈頭為主,空投彈為輔”的決定,核武器所制定研制計劃,并從596中抽調(diào)部分人員研制。63年8月開始理論設(shè)計究。在596設(shè)計的基礎(chǔ)上,東2導(dǎo)彈戰(zhàn)術(shù)技術(shù)要求,結(jié)合爆轟試驗和材料及加工工藝的現(xiàn)實(shí)可能性,進(jìn)行小型化設(shè)計,并在結(jié)構(gòu)設(shè)計中采取相應(yīng)改進(jìn)措施,使彈頭尺寸減小、重量減輕、剛度提高,以適應(yīng)飛行中的復(fù)雜環(huán)境條件要求。65年2月,中央專委決定把導(dǎo)彈納入管理,加快導(dǎo)彈核武器統(tǒng)籌協(xié)調(diào)發(fā)展步伐。 同時原子彈頭與導(dǎo)彈結(jié)合產(chǎn)品也在加緊研制。導(dǎo)彈核彈頭與航彈相比環(huán)境條件苛刻的多。為此在技術(shù)和結(jié)構(gòu)上作了一系列改進(jìn),確保在飛行狀態(tài)下的環(huán)境適應(yīng)性和安全可靠性。進(jìn)行大量試驗研究,65年底提供合格起爆元件,確保組合爆轟波形的同步性。為引爆系統(tǒng)設(shè)計保險裝置、性能可靠的引信和安全自毀系統(tǒng)。進(jìn)行一系列試驗驗證。還進(jìn)行核彈頭未解除保險情況下的燃燒模擬試驗和墜地碰撞模擬試驗,結(jié)果表明核彈頭安全可靠。
63年7月25日美蘇英簽訂《關(guān)于禁止在大氣層、外層空間和水下進(jìn)行核試驗的條約》,中國作出強(qiáng)烈反應(yīng)。9月進(jìn)行地下核試驗前期研究準(zhǔn)備工作。12月中央專委決定第三次核試驗在地下,并立即展開工作。原計劃66年5月試驗,檢測地下爆試驗工程技術(shù)和測量導(dǎo)彈彈頭性能,65年底停止地下核試驗,進(jìn)行飛行試驗并集中力量氫彈攻關(guān)。經(jīng)研究論證,地下核試驗方式以及各種模擬試驗均不能綜合檢查原子彈飛行狀態(tài)下的真實(shí)情況,向中央專委建議直接進(jìn)行兩彈結(jié)合飛行熱試驗。
兩彈結(jié)合試驗:66年3月11日中央專委批準(zhǔn),任務(wù)代號21-2。世界上兩彈結(jié)合核試驗極少,全程在本土試驗的僅此一次。要求七機(jī)部做到導(dǎo)彈在飛行中不掉下來;要求二機(jī)部做到導(dǎo)彈掉下來不發(fā)生核爆炸。為了試驗和測試,當(dāng)時的導(dǎo)彈和原子彈都有著嚴(yán)格的使用要求,俗稱原子彈嬌小姐,導(dǎo)彈羅嗦君。作戰(zhàn)使用時,要求低許多,沒這么多講究。
導(dǎo)彈核武器試驗,第四次核試驗。飛行成功率92%,預(yù)測導(dǎo)彈掉在經(jīng)過的柳園地區(qū)可能性十萬分之六,即使掉下來,地面也可以控制核彈頭不爆炸。第一步空爆試驗,10月7日17時31分發(fā)射,2.2秒后主動自毀成功。第二步?jīng)]有核裝藥的冷試驗,10月13日和17日兩次試驗成功。第三步熱試驗。在原發(fā)射陣地二十多公里,離基地五十公里的地方修建50號發(fā)射陣地,僅使用這一次。66年10月27日9時許發(fā)射東二甲導(dǎo)彈核武器,酒泉50號發(fā)射陣地發(fā)射,飛行九分十四秒,命中羅布泊南部,射程894公里,09:14爆炸,距地面569米。彈頭重1290公斤,1.2萬噸TNT當(dāng)量。試驗圓滿成功,有了可用于實(shí)戰(zhàn)的導(dǎo)彈核武器。
10月19日周恩來聽取匯報,提出“嚴(yán)肅認(rèn)真、周到細(xì)致、穩(wěn)妥可靠、萬無一失”的指示,后來成為航天系統(tǒng)至理名言。
(上圖兩彈結(jié)合核試驗,下圖地面試驗核彈頭)
核彈本記•六三九
輕核理論組:60年12月原子能所第四研究室成立黃祖洽負(fù)責(zé)的“輕核反應(yīng)裝置理論探索組”,簡稱“輕核理論組”,保密代號“乙項任務(wù)”。對熱核材料性能和氫彈作用原理和各種物理過程、可行結(jié)構(gòu)探索研究。4年里共提交研究成果報告69篇。對氫核反應(yīng)截面數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)研,在實(shí)驗方法、實(shí)驗技術(shù)方面作了準(zhǔn)備,對低能氘與鋰同位素作用產(chǎn)生中子、Kev區(qū)中子與鋰作用產(chǎn)生氚等反應(yīng)截面進(jìn)行初步測量。氫彈攻關(guān)從零開始,沒有直接技術(shù)援助。
氫彈原理研究:九所63年9月組織部分人員圍繞設(shè)計含熱核材料的原子彈,開始?xì)鋸椑碚撎剿鳌4柕妹?39,彭桓武指導(dǎo)。開展熱核反應(yīng)及如何點(diǎn)燃熱核材料、中子輸運(yùn)、輻射流體力學(xué)、二維流體力學(xué)計算方法、超高溫高壓狀態(tài)方程等研究,并通過探索裝有熱核材料原子彈研究熱核反應(yīng)的規(guī)律和裂變聚變耦合問題。氫彈攻關(guān)從零開始,沒有直接技術(shù)援助。研究認(rèn)為加強(qiáng)型原子彈不可能成為氫彈。提出鈾與氘化鋰- 6相疊加強(qiáng)耦合等技術(shù)問題展開研究。首次核試驗成功以后,核武器所大部分理論研究人員研究氫彈。64年11月2日,周恩來指示發(fā)展核武器全面規(guī)劃,67年搞氫彈或加強(qiáng)彈試驗。二機(jī)部《關(guān)于加速發(fā)展核武器問題的報告》提出在加快原子彈武器化同時,加快氫彈攻關(guān)步伐,68年進(jìn)行氫彈裝置試驗,然后盡快解決上導(dǎo)彈的氫彈。65年1月原子能所黃祖洽、于敏等31人調(diào)核武器所。
1100熱核彈頭理論設(shè)計:65年2月,朱光亞、彭桓武主持,鄧稼先、周光召組織總結(jié)前一段研究工作,制定關(guān)于突破氫彈原理的《氫彈科研大綱》:第一步繼續(xù)探索研究,突破氫彈原理;第二步完成重量約1噸、威力為百萬噸TNT當(dāng)量的熱核彈頭理論設(shè)計,簡稱1100。提出保證低水平爭取高水平兩手準(zhǔn)備。有兩種意見,一種是先搞低水平再搞高水平,一種是直接上高水平。低水平方案(類似美國第一顆氫彈,第一種方案)不能裝導(dǎo)彈,高低方案無內(nèi)在聯(lián)系。第二種途徑最初是加強(qiáng)彈,最后才發(fā)展成三相彈。中央意見明確,核彈就是上導(dǎo)彈的。彭桓武歸納三個探索氫彈方案(屬于第二種方案),通過采用不同的材料配置和結(jié)構(gòu)設(shè)計模型,進(jìn)行數(shù)值模擬和分析研究。周光召、于敏、黃祖洽各負(fù)責(zé)一路進(jìn)行攻關(guān)。
原子能所核反應(yīng)研究:65年2月原子能所何澤慧率30余人,在丁大釗等曾進(jìn)行過的關(guān)于輕核反應(yīng)科研工作的基礎(chǔ)上,經(jīng)半年左右實(shí)驗研究,對熱核材料的核反應(yīng)截面進(jìn)行測量,獲得可靠的實(shí)驗數(shù)據(jù)。解決了文獻(xiàn)記載核數(shù)據(jù)很不一致的問題。65年7月至8月,何澤慧領(lǐng)導(dǎo)原子能所進(jìn)行氘和鋰-6反應(yīng)截面的測量,對氘-氘、氘-氚反應(yīng)截面,氘-鋰相互作用各反應(yīng)道和中子鋰-6反應(yīng)截面及出射中子能譜在內(nèi)的輕核反應(yīng)數(shù)據(jù)系統(tǒng)測量,為核武器研究提供成套可靠數(shù)據(jù)。還完成快臨界裝置的理論計算、蒙特卡羅方法用于粒子輸運(yùn)問題的理論計算、鈾同位素分離和鋰同位素分離級聯(lián)理論計算、臨界安全計算、反應(yīng)堆理論計算等任務(wù)。
加強(qiáng)型原子彈:65年12月9日決定不放松加強(qiáng)型原子彈方案研究。提出氫彈攻關(guān)分三步走,第一步是含有熱核材料的加強(qiáng)型原子彈試驗,驗證熱核材料性能理論計算。中央專委第十四次會議批準(zhǔn)。九院當(dāng)時有4個型號核武器的研制任務(wù),采取交叉作業(yè)的方法保障研制工作。繼續(xù)開展加強(qiáng)型原子彈、中近程地地導(dǎo)彈原子彈頭等項研制、試驗準(zhǔn)備工作的同時,迅速展開突破氫彈原理,66年底前后進(jìn)行氫導(dǎo)彈頭“扳機(jī)”試驗各項準(zhǔn)備工作。了解熱核反應(yīng)規(guī)律,取得第一手資料,以便氫彈研究設(shè)計積累必要數(shù)據(jù),進(jìn)行加強(qiáng)型原子彈試驗。在596基礎(chǔ)上,增加一定量熱核材料,并在結(jié)構(gòu)布局上相應(yīng)調(diào)整。理論設(shè)計前后不到半年時間完成,采用前兩次原子彈試驗引爆控制系統(tǒng)等部件,加工制作也很快。65年9月至66年4月完成爆轟、次臨界、環(huán)境條件等試驗后,66年經(jīng)過3月解決“扳機(jī)”系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案。4月7日,九院理論部根據(jù)爆轟模擬實(shí)驗結(jié)果修改原來的理論模型。66年4月15日,第一發(fā)試驗產(chǎn)品全部加工裝配完畢,周恩來批準(zhǔn)由地面試驗改為空投試驗。5月9日6時進(jìn)行第三次核試驗,轟六成功進(jìn)行空爆試驗,為氫彈理論研究提供實(shí)測數(shù)據(jù),達(dá)到預(yù)期目的。軍博展出過A2923模型。
前三次核試驗效應(yīng)試驗:軍內(nèi)單位有總后、空海軍、炮兵工程兵裝甲兵、總參通信兵部化學(xué)兵部、鐵道兵9個。軍外單位有中科院、公安部衛(wèi)生部鐵道部交通部郵電部農(nóng)業(yè)部糧食部商業(yè)部石油部化工部水電部建工部建材部、三四五六七機(jī)部、第一第二輕工業(yè)部、供銷合作總社、廣播事業(yè)局等23個。各單位黨委都指定領(lǐng)導(dǎo)和業(yè)務(wù)部門專管這項工作。分別參加過效應(yīng)試驗物品有動物(猴兔狗白鼠羊豬馬驢等)、永備、野戰(zhàn)、人防工事、民用建筑、地下鐵道、水庫工程、采油井等,艦艇上層結(jié)構(gòu)、飛機(jī)坦克自行火炮、火炮、通信設(shè)備、地雷、彈藥等,電子元件、化工材料、建筑材料、軍裝、被服、食品、油料、藥品、糧食、種籽、禾苗及土壤等。找出這些工事、武器裝備、民用建筑、動物等破壞殺傷半徑、安全邊界線和規(guī)律,為作戰(zhàn)和民防提供數(shù)據(jù);驗證和改進(jìn)工程設(shè)計,研究防護(hù)措施,并為編寫原子防護(hù)工程設(shè)計規(guī)范積累資料;研究核爆炸對通信聯(lián)絡(luò)的影響;研究放射性和光輻射對人員傷害的預(yù)防和治療;驗證核輻射對電子元件、化工材料、建筑材料、各種食品及農(nóng)作物的影響。
氫彈原理攻關(guān):經(jīng)一年多研究明確認(rèn)識到,突破氫彈設(shè)計原理必須多路探索,摸清影響熱核材料燃燒的主要因素和能量釋放規(guī)律。65年二至七月,核武器所理論部集中力量對幾個結(jié)構(gòu)方案反復(fù)的大量計算,結(jié)果都不理想。65年夏提出“趕在法國人之前實(shí)現(xiàn)中國第一顆氫彈爆炸試驗”。65年8月,二機(jī)部呈報《關(guān)于突破氫彈技術(shù)的工作安排》,中央專委批準(zhǔn)。第一步在探索氫彈原理的同時,先做幾次大威力加強(qiáng)型核彈試驗。轟6飛機(jī)能攜帶的威力100萬噸左右TNT當(dāng)量的核炸彈。第二步設(shè)計1100能裝到導(dǎo)彈頭的氫彈。核材料建設(shè)趕不上氫彈研制進(jìn)度,九院決定繞過原設(shè)計方案,采用相關(guān)核材料代替。理論部副主任于敏帶部分人員國慶節(jié)前上海嘉定華東計算所,利用假日全部計算機(jī)時間計算兩類共三個模型。經(jīng)分析研究,獲得熱核材料燃燒規(guī)律的重要成果。但這種模型重量大,比威力低,聚變比低,最多83萬噸,不符合1100要求。三個模型加入少量貴重好材料,威力可以提高到100萬噸TNT當(dāng)量,但是聚變份額都很低,熱核材料并沒有充分燃燒。于敏通過對加強(qiáng)型原子彈深入計算和系統(tǒng)物理分析,發(fā)現(xiàn)熱核材料燃燒過程中幾個特征量與釋放能量的關(guān)系,找到造成自持熱核反應(yīng)條件的關(guān)鍵。據(jù)此又計算一批理想模型,進(jìn)行理想模型數(shù)值模擬,得到熱核材料一旦點(diǎn)燃就會自持燃燒下去,作出氫彈原型理論設(shè)計(屬于第二種方案)。另兩路研究都被計算機(jī)否決。12月,于敏方案被認(rèn)可,提出原子彈引爆氫彈的理論方案。
(彭桓武)
109工程:58年開始研制晶體管計算機(jī)109工程,59年改電子管和晶體管兩條路,不再專門針對軍用設(shè)計,109甲改為119機(jī),109乙改通用計算機(jī)。109乙半導(dǎo)體計算機(jī)65年6月通過鑒定,第二代大型晶體管通用計算機(jī),算法語言BCY。字長32位,內(nèi)存容量為雙體24K字。2萬多支晶體管,3萬多支二極管,每秒6萬次。承擔(dān)二機(jī)部、五機(jī)部和國防科技任務(wù)。先建立生產(chǎn)晶體管半導(dǎo)體109廠。
109丙計算機(jī):百萬次計算機(jī)59年底研制,109丙65年生產(chǎn),計算所67年9月研制成功,交二機(jī)部九院,另一臺交七機(jī)部。譽(yù)為功勛機(jī),9院運(yùn)行15年,有效算題時間10萬小時以上。浮點(diǎn)運(yùn)算速度11.5萬次/秒,內(nèi)存16K。文革計算所一幫朝鮮族人卷圖紙想叛逃到朝鮮去,被邊防捉住。68年復(fù)制一臺七機(jī)部使用,機(jī)器代號015機(jī),704所運(yùn)行16年,共開機(jī)9萬多小時,有效機(jī)時8萬多小時,為各型火箭理論計算、580、東方紅1、2服務(wù)。09丙晶體管電量開關(guān)型邏輯電路,指存和數(shù)存分開,設(shè)有變址存儲器和半固定存儲器,首次采用浮動磁頭磁鼓,為用戶提供有匯編語言和BCY算法語言,并首次建立管理程序。
119計算機(jī):原電子管109甲機(jī)。計算所研制。64年4月通過鑒定,運(yùn)算速度每秒5萬次,字長44位,內(nèi)存容量4K字。完成第一顆氫彈計算任務(wù)。大型通用數(shù)字電子管計算機(jī)。字長44位;平均浮點(diǎn)運(yùn)算速度每秒5萬次;單地址,操作指令74種;大容量磁芯內(nèi)存儲器16384單元×48位,周期6微秒;自動變址存儲器256單元×14位,周期4微秒。配套外圍設(shè)備有磁鼓4臺,總?cè)萘?7323字;磁帶機(jī)4臺,總?cè)萘?31070字;五單位紙帶輸入機(jī)4臺和行式打印機(jī)2臺。華東計算所121計算機(jī)(119機(jī)復(fù)制J501)同時用于氫彈設(shè)計。因為這兩臺五萬次計算機(jī),氫彈研制速度比當(dāng)年美蘇都快。
氫彈兩年研制計劃:65年12月,核武器所副所長吳際霖主持和二機(jī)部副部長劉西堯、李覺,國防科委二局局長胡若嘏等參加下,核武器所專家多次研究后,確認(rèn)于敏等提出的利用原子彈引爆氫彈的理論方案從基本規(guī)律上推斷合理、可行。據(jù)此,67年底或68年上半年有可能研制1100氫彈。確定新方案為主,因新方案只是設(shè)想,無充分把握,而原定氫彈裝置方案雖然體積比較大、比較重、聚變比比較低,但理論上、技術(shù)上卻比較有把握。因此原定方案研究和試驗也不放松。二機(jī)部以上述兩手準(zhǔn)備為指導(dǎo)思想擬訂66年和67年核武器研制計劃,65年12月9日呈報《關(guān)于核武器科研生產(chǎn)兩年規(guī)劃的請示報告》,提出氫彈攻關(guān)分三步走,第一步是加強(qiáng)型原子彈試驗;第二步氫彈原理試驗,驗證理論設(shè)計,66年底前后進(jìn)行一次氫彈原理核試驗;第三步68年進(jìn)行全當(dāng)量氫彈試驗。12月29-31日中央專委第十四次會議,原則批準(zhǔn)66~67年核武器、導(dǎo)彈研制兩年規(guī)劃,又批準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)兩年研制計劃的具體措施和對各有關(guān)部門的協(xié)作要求,突破氫彈技術(shù)的新安排迅速展開。
三相氫彈研制試驗:經(jīng)上百次爆轟模擬試驗,以及多次學(xué)術(shù)討論,陳常宜、陶祖聰?shù)冉鉀Q原子彈引爆氫彈難題,為確定引爆彈理論設(shè)計方案提供實(shí)驗數(shù)據(jù)。氫彈主體理論設(shè)計中,物理和力學(xué)人員研究熱核裝置爆炸過程中各階段的物理圖象和發(fā)展規(guī)律,論證引爆彈爆炸對氫彈主體的作用和影響,掌握了部件配置和能量釋放關(guān)系,從而制定氫彈主體的理論設(shè)計方案。66年6月上旬,629裝置扳機(jī)理論設(shè)計方案初步確定。9月25日中央專委第十六次會議。著重討論中近程地地導(dǎo)彈與原子彈頭兩彈結(jié)合飛行試驗和氫導(dǎo)彈頭“扳機(jī)”核試驗問題。原則同意二機(jī)部7月22日上報的氫彈裝置研制方案及國防科委9月2日報告中的工作安排,力爭年底進(jìn)行核試驗,以便早日突破百萬噸級氫導(dǎo)彈頭技術(shù)關(guān)。整個試驗裝置的理論設(shè)計方案66年十月中旬提交給設(shè)計和制造部門。11月12日進(jìn)行1∶1整體爆轟出中子實(shí)驗,非常理想。氫導(dǎo)彈頭“扳機(jī)”試驗的方案最后被肯定。當(dāng)月確定629裝置被扳機(jī)的理論方案。
熱核材料:主要包括氘、氚和在中子轟擊下能夠生成氚的鋰6。常溫下,氘和氚氣態(tài),用于氫彈裝料不適應(yīng)實(shí)戰(zhàn)。實(shí)際應(yīng)用時往往與鋰6合成固態(tài)化合物,即氘化鋰6、氘氚化鋰6等。天然鋰有鋰6和鋰7兩種同位素,工業(yè)分離鋰6和鋰7用化學(xué)交換法。氘由重水電解制得,天然水同位素分離方法提取重水。氚是氫的放射性同位素,半衰期12.46年,由人工方法制取。
可可托海礦:30至40年代蘇聯(lián)對阿爾泰山南緣地區(qū)進(jìn)行稀有金屬礦產(chǎn)勘查和開采,產(chǎn)品運(yùn)往蘇聯(lián)。其中可可托海偉晶巖1、2、3號脈地表勘探,開采綠柱石、鈮鉭鐵礦、鋰輝石。根據(jù)中蘇友好互助同盟條約,50年3月1日成立中蘇有色及稀有金屬股份公司阿山礦管處。55年元月1日移交中國獨(dú)營,更名冶金工業(yè)部有色金屬管理總局新疆有色金屬公司可可托海礦管處,直屬中央管理。58年改名可可托海礦務(wù)局。53年對新疆阿爾泰山南緣大規(guī)模地質(zhì)勘探、建設(shè)礦山,開發(fā)鋰鈹鈮鉭等資源。可可托海采選廠手選綠柱石(鈹精礦)。新疆有色金屬公司規(guī)定綠柱石(鈹)為1號產(chǎn)品,鋰輝石2號產(chǎn)品,鉭鈮石3號產(chǎn)品,可可托海礦管處為111礦。礦區(qū)位于富蘊(yùn)縣可可托海鎮(zhèn),距縣城50公里,有鋰銣銫鈹鈮鉭等。原子彈、氫彈、衛(wèi)星所用鋰鈹鉭鈮銫主要來自三號礦脈,稱為英雄礦、功勛礦。可可托海同時是償還蘇聯(lián)貸款的主力,短短數(shù)年就了卻全部債務(wù)。
新疆鋰鹽廠:115廠,56年始建,58年投產(chǎn),譽(yù)為中國鋰鹽工業(yè)搖籃。70年代以前獨(dú)家生產(chǎn),且僅用于軍事工業(yè)。后更名烏魯木齊有色金屬冶煉廠、新疆有色鋰鹽廠、新疆鋰鹽廠、現(xiàn)新疆昊鑫鋰鹽公司。建廠初生產(chǎn)氫氧化鋰用于蓄電池,因運(yùn)輸及資金困難停產(chǎn),63年恢復(fù)生產(chǎn),主要為氫彈研制提供原料。63年生產(chǎn)30噸單水氫氧化鋰,押送到四川提取鋰六。
重水生產(chǎn):重水是核反應(yīng)堆的優(yōu)良減速和冷卻劑,是制取氘的原料。通過分離和濃縮從水中提取出來。50年代中期,中科院、大連石油研究所、北大、天津大學(xué)等先后開展制取研究。58年7月,化工部有關(guān)工廠和研究所用電解法制取重水試驗成功,還進(jìn)行電解法生產(chǎn)重水的中間試驗,63年春基本過關(guān)。中央專委63年7月決定小車間重點(diǎn)建設(shè),化工部集中30多個科研設(shè)計和生產(chǎn)單位,對重水生產(chǎn)幾種方法對比試驗,加快中間試驗步伐。大連油脂化工廠和上海化工研究院加快電解交換法制取重水的中間試驗,分別于63年12月和64年5月生產(chǎn)出合格重水。北京化工設(shè)計院、一機(jī)部和建工部協(xié)同,吉林化學(xué)工業(yè)公司65年建成小型重水生產(chǎn)車間,生產(chǎn)出第一批合格重水。
氫同位素分離研究:60年代初,原子能所開展氫同位素分離的研究。劉允斌與原子能所輕同位素分離人員調(diào)包頭核燃料元件廠攻關(guān)。在原子能所、北大、清華協(xié)同下,62年圍繞熱核材料生產(chǎn)95個課題攻關(guān)。62年5月成立鋰同位素研究室,劉允斌任主任。設(shè)立物理化學(xué)、工藝試驗、理論計算和分析方法4個研究組全面技術(shù)攻關(guān),為指導(dǎo)生產(chǎn)提供大量有用數(shù)據(jù)。北大、清華等支援下,驗證和補(bǔ)充初步設(shè)計,制定投料方案等。提交科研成果報告18篇,編寫工藝規(guī)程和操作方法等一批技術(shù)法規(guī)。
氫同位素實(shí)驗室設(shè)備:原子能所61年組建502和503實(shí)驗室,開展從靶材料的選擇、氚靶元件的制備、反應(yīng)堆照射和氚氣的提取、純化、濃縮,直到分析測量的研究。62年11月30日,原子能所建立了電解重氫至合成氘化鈾的系統(tǒng),達(dá)到0.1克/周的氘化鈾生產(chǎn)能力。
氘化鋰-6實(shí)驗裝置:氘化鋰6生產(chǎn)線由鋰同位素分離、重水電解制氘和氘化鋰6合成等部分組成。鋰同位素分離采用化學(xué)交換法,電解生成鋰汞齊,與鋰鹽溶液彼此逆流通過交換塔,在兩相中的鋰同位素就發(fā)生化學(xué)交換反應(yīng),使鋰6富集。64年初組織小型模擬裝置試驗,采用大大簡化的流程。測定填料特性數(shù)據(jù)和交換塔的流體實(shí)驗數(shù)據(jù);觀察了鋰汞齊在填料層的分解現(xiàn)象,測得分解數(shù)據(jù)與研究室的分解試驗相吻合;獲得了富集度不太高的鋰6樣品。又籌建中型實(shí)驗裝置,64年3月決定越過中間試驗,直接試車。
氘化鋰-6生產(chǎn)線:58年8月初步設(shè)計。二機(jī)部核工程研究設(shè)計院9月施工設(shè)計,60天完成。立即施工,采用火烤逐層開剝方法挖地基,60年土建基本完工。59年5月,王世明等40人組建包頭核燃料元件廠三車間,輕材料生產(chǎn)線,生產(chǎn)氘化鋰6。蔣述善等十余人9月赴蘇生產(chǎn)實(shí)習(xí)。生產(chǎn)線安裝階段中斷援助,一機(jī)部沈陽水泵廠等試制容積泵,以后又試制新型泵等。化工部及時提供制氘用的重水,冶金部供應(yīng)鋰鹽原料。63年初主工藝設(shè)備基本安裝完畢。64年9月17日生產(chǎn)出第一批合格軍用鋰6產(chǎn)品。64年6月,后段各工序相繼試生產(chǎn),9月23日首批合格氘化鋰6產(chǎn)品出爐。接著氯化鋰和金屬鋰制取、重水電解制氘,65年7月生產(chǎn)金屬鋰-6,9月11日合成第一爐氘化鋰-6成品。這條生產(chǎn)線提供加強(qiáng)原子彈和第一顆氫彈熱核裝料。氚生產(chǎn)線依靠自己力量建設(shè),68年5月投產(chǎn)。
熱核材料部件:西北核武器研制基地把氘化鋰6加工成熱核材料部件,作為氫彈裝料。65年初,宋家樹等展開研制,用3種方法同時攻關(guān),選定其中1種可以在較低壓力條件下獲得接近理論密度且缺陷較少的坯件的加工工藝,較好解決熱核材料機(jī)械加工中可能發(fā)生的燃燒問題。對數(shù)十種涂層劑的篩選試驗,找到較好一種,解決加工后短期存放問題。經(jīng)近一年努力,制成第一套合格的氘化鋰-6部件,解決了加強(qiáng)型原子彈和氫彈試驗裝料問題。
629氫彈原理試驗:試驗裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜,有些部件形狀奇特,設(shè)計制造的技術(shù)難度很大。理論、設(shè)計和工藝加工人員團(tuán)結(jié)協(xié)作,邊設(shè)計邊制造,平行交叉作業(yè),66年12月全部完成試驗裝置的設(shè)計和加工任務(wù)。12月十日檢查發(fā)現(xiàn)一個主要部件有質(zhì)量問題,第二天劉杰現(xiàn)場察看,發(fā)現(xiàn)用放大鏡才能看清楚的一條擦痕,研究后確認(rèn)不會對爆炸試驗產(chǎn)生影響。試驗裝置如期運(yùn)往核試驗基地。預(yù)演用氫彈模擬裝置629-0于12月11日空運(yùn)到核試驗現(xiàn)場。正式試驗用氫彈裝置, 于21日空運(yùn)到核試驗場區(qū)。25日完成了氫彈裝置的總裝配。12月28日12時,利用第一顆原子彈試驗備用的鐵塔進(jìn)行地面試驗,塔爆方式進(jìn)行。
氫彈原理試驗成果:第五次核試驗,66年12月28日氫彈設(shè)計原理試驗完全成功。理論設(shè)計和測試人員針對熱核裝置不同部位,增設(shè)許多監(jiān)測項目,僅近區(qū)物理測試項目就增加8個。王淦昌和實(shí)驗部副主任胡仁宇指導(dǎo)各項準(zhǔn)備工作。掌握氫彈研制關(guān)鍵技術(shù),因熱核燃料用量少,加上場地條件對試驗當(dāng)量的限制,熱核反應(yīng)發(fā)展不充分。這種新方案先進(jìn)捷便,可以直接作為導(dǎo)彈核彈頭,實(shí)測12.2萬噸TNT當(dāng)量。實(shí)際測到聚變中子和裂變聚變反應(yīng)的時間間隔等其它參數(shù)。特別是取得熱核反應(yīng)過程、氘化鋰-6反應(yīng)速率及聚變威力等重要數(shù)據(jù)。據(jù)此,周恩來主持專委會,停止另一方案攻關(guān)。這是中國第一次氫彈試驗,將錯就錯,至今不算氫彈試驗,以后中子彈試驗慣例,將完全試驗當(dāng)成第一次中子彈試驗。國外通常沒有這么嚴(yán)厲,原理試驗宣布為首次。
試驗工程效應(yīng)試驗:首次氫彈原理試驗工程113項,1014臺套儀器設(shè)備。16個單位效應(yīng)試驗項目81個,效應(yīng)試驗物品158種、1377件。主要有動物、飛機(jī)洞庫、導(dǎo)彈發(fā)射豎井、快艇掩蔽部、地下鐵道、水壩、坑道等模擬工事和飛機(jī)、坦克、火炮、通信設(shè)備等各種武器裝備,以及鐵路橋梁、地下油井防護(hù)罩、地下油罐頂蓋、藥品、油料、種籽、蔬菜、幼苗等。分別布設(shè)在從爆心放射出的8條線的456個點(diǎn)上。其中主要效應(yīng)物布設(shè)在距爆心5公里范圍內(nèi),最近距爆心250米。除受時間限制不能早布設(shè),如動物等在零時確定后再布設(shè)外,其余早布設(shè)。這次超壓超出預(yù)期,效應(yīng)物破壞非常嚴(yán)重。主要參試項目有地面核爆炸殺傷破壞基本參數(shù)的測試研究,武器裝備毀傷規(guī)律、維修及結(jié)構(gòu)改進(jìn)的試驗研究,動物殺傷規(guī)律及衛(wèi)生防護(hù)措施的研究,防護(hù)工程的抗力及防護(hù)能力的研究,地面核爆炸對無線通信的影響,雷達(dá)對核爆炸的觀測試驗以及核爆炸條件下部隊(主要是炮兵、裝甲兵)政治工作的研究等。參加核試驗的軍內(nèi)外單位共28個,技術(shù)和保障人員6408人。空軍除以前效應(yīng)物外,增加輕型轟炸機(jī)和噴氣式飛機(jī)。飛機(jī)洞庫大門由扁平厚鋼板改為弧形厚鋼板,把通用土圍機(jī)窩里、外都放上飛機(jī)。把一些狗、猴放在貓耳洞里、坦克里和平地上。沿?zé)煹澜?jīng)過地區(qū),空軍27架飛機(jī)沿途取樣了解沾染情況。殲5飛行員改用通氧密封頭盔保證不吸入沾染物,由于不習(xí)慣和夜航,發(fā)生一等事故。這是空軍參加全部核試驗唯一一次重大損失。
全當(dāng)量空投氫彈設(shè)計:為了解熱核反應(yīng)充分發(fā)展下的核參數(shù),技術(shù)上進(jìn)一步檢驗產(chǎn)品設(shè)計原理,仍采用這次試驗設(shè)計原理、結(jié)構(gòu)和已有的航彈殼體進(jìn)行百萬噸級,直接進(jìn)行全當(dāng)量空投氫彈的研制,以肯定這條路子作為解決中程、遠(yuǎn)程導(dǎo)彈氫彈頭方向。確定空爆試驗67年國慶前進(jìn)行。67年2月初,二機(jī)部核武器所幾人建議改七一前炸響。國防科委20日匯報,并計劃下半年再安排1-2次重量輕、威力大的氫彈試驗。周恩來、聶榮臻同意。按中央專委批準(zhǔn)的67年6月20日之前做好試驗準(zhǔn)備工作的要求進(jìn)行。毛澤東簽發(fā)電報批準(zhǔn)核武器研制基地暫停四大(大鳴、大放、大字報、大辯論)。67年1-3月先后發(fā)出4份中央軍委特別公函,分別要求三機(jī)部、五機(jī)部、七機(jī)部及他們所屬的上述承擔(dān)彈、傘、機(jī)研制、加工和改裝任務(wù)的有關(guān)工廠,必須保證所承擔(dān)的與氫彈試驗有關(guān)的各項任務(wù)的順利進(jìn)行,要保質(zhì)保量按期完成任務(wù),任何人不得阻撓。如果沒有搶在法國以前爆炸氫彈,文革可能讓氫彈試驗遙遙無期。
氣球核試驗方案:66年10月13日,中央專委辦公室就研制大型載重氣球為今后使用氣球吊掛核裝置進(jìn)行核試驗的問題,召集化工部、二機(jī)部九院、核試驗基地研究所的有關(guān)同志進(jìn)行了商量,組成化工部擔(dān)任組長、核試驗基地研究所任副組長的氣球研制工作組。氣球研制由化工部承擔(dān),氫氣發(fā)生器由核試驗基地研究所負(fù)責(zé)。10月下旬提出研制工作計劃開始研制。早炸時,九院有的科研人員提出氣球進(jìn)行,具有可快、更好、更省些的優(yōu)點(diǎn)。最后被否決。
(何澤慧,1946,巴黎)
639氫彈研制:九院67年2月底基本完成理論設(shè)計工作,5月做了最后一次小變動。九院設(shè)計部17室王慶埏領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)行639氫彈結(jié)構(gòu)設(shè)計。221基地充分利用已有設(shè)備和某些成品,6月5日正式試驗氫彈加工完畢。航彈殼體由221基地設(shè)計,彈體部件七機(jī)部211廠等加工。降落傘三機(jī)部513廠研制。預(yù)定3000米,航彈殼體和降落傘是原來為658三相氫航彈研制的改用到這次核試驗兩架轟6甲型彈艙掛彈架等改裝工作空軍、三機(jī)部、二機(jī)部九院改裝小組主持,三機(jī)部172廠負(fù)責(zé)改裝。轟6甲3月15日至4月3日20基地鑒定降落傘和驗證航彈彈道軌跡飛行試驗,局部修改和反復(fù)試驗后,4月上旬定型生產(chǎn)。中央專委5月9日要求國防科委6月20前做好試驗各項準(zhǔn)備工作。按計劃,221廠共準(zhǔn)備8枚試驗彈。其中4枚配重彈供空軍空投訓(xùn)練;2枚遙測彈核試驗場綜合預(yù)演用;2枚正式試驗氫彈(其中1枚備份存放221廠待命)。4枚配重彈5月9日全部運(yùn)到馬蘭機(jī)場。2枚遙測彈5月2 0日加工完,6月2日運(yùn)抵馬蘭機(jī)場。6月3日第三枚配重彈投彈訓(xùn)練,因降落傘主傘空中破裂,致使彈體自由落地。對降落傘采取局部加固和改進(jìn)折疊包裝方法等措施提高可靠性,6日第4顆配重彈正常。10日空投一顆內(nèi)裝引爆控制系統(tǒng)和信號發(fā)射機(jī)的遙測彈進(jìn)行空地遙測接受合練,并對局部加固降落傘做實(shí)際檢驗。傘落地后經(jīng)檢查,傘頂部第一圈有三個小裂口,認(rèn)為可用。6月5日正式試驗用氫彈在221基地加工完畢。6月8日安12一個架次運(yùn)從陜西武功運(yùn)到馬蘭機(jī)場裝配廠房。預(yù)定在3000米空爆,理論威力150-300萬噸之間。10日整彈待投。13日全場綜合預(yù)演,21號機(jī)空投遙測彈。曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)21號機(jī)發(fā)動機(jī)噴鋁故障,再飛將失事。
航彈引信:起初航彈試驗無線電引信為主引信,無線電引信引爆高度非常準(zhǔn)確,但是易受電磁波干擾。新引信首次氫彈試驗用上,以后試驗取消無線電引信。
639氫彈試驗準(zhǔn)備:67年3月全面展開試驗準(zhǔn)備工作。航彈預(yù)定距地面3000米高度爆炸。飛機(jī)安全計算小組得出爆炸威力440萬噸級梯恩梯當(dāng)量時,飛機(jī)和人員是安全的結(jié)論。核試驗基地詳細(xì)論證,借鑒前幾次核試驗經(jīng)驗,制定安全防護(hù)保障方案、制定氣象保障方案。總參氣象局氣象室、蘭州空軍氣象處、21基地氣象部門及友鄰氣象臺站組成氣象預(yù)報協(xié)作網(wǎng)。轟6甲14基地彈道測量,然后轉(zhuǎn)馬蘭機(jī)場空投訓(xùn)練。徐克江機(jī)組和張文德機(jī)組到6月10日止,場區(qū)共飛行35架次,投模擬彈35枚,彈著點(diǎn)絕大部分距靶心500米以內(nèi)。6月13日九時全場綜合預(yù)演。轟6甲空投1 枚不帶核裝料、有引爆控制系統(tǒng)的冷彈。確定機(jī)長徐克江、副駕駛王庚臣,第一領(lǐng)航員孫福長、第二領(lǐng)航員楊志賢,通訊員梁占河,射擊員苑程小。
測試效應(yīng)試驗:安排38個測試項目,23個測試記錄站,測量儀器設(shè)備493臺(套)。效應(yīng)試驗項目53個。飛機(jī)取樣,第一次有火箭取樣。核武器試驗所忻賢杰及控制研究室研制靈敏、可靠、省電、能遠(yuǎn)距離測控的第二代控制設(shè)備,提前完成安裝與調(diào)試。提高空地指令接收系統(tǒng)的可靠性,采用頻率編碼與信號選寬的防干擾措施。三取二多數(shù)表決體制應(yīng)用于控制系統(tǒng),提高防不動和防誤動能力。采用有線傳輸,信號改為時分多路體制。主控、分控按三取二多數(shù)表決布設(shè)。空地指令接收傳送到主控也按三取二表決形式布設(shè),同時輔以人工監(jiān)視補(bǔ)救。全部晶體管化,去掉原程序儀的電話步進(jìn)器,改為電子線路邏輯程序儀。解決驅(qū)動指令時鐘信號和顯示問題,無觸點(diǎn)電子技術(shù)應(yīng)用于終端分配器上。原有10多個永備工號和幾十項大型效應(yīng)工程可以利用,新建327項試驗工程。21基地4月25日開設(shè)指揮所,軍內(nèi)外28個參試單位6185人陸續(xù)入場。各類儀器設(shè)備6月1日、3日進(jìn)行全場聯(lián)試。靶心四周有飛機(jī)、大炮、坦克,東一導(dǎo)彈;有鐵路大橋、火車頭,有海軍艦艇;地鐵車站仿北京地鐵站、海軍洞室大門、地下指揮所。主要項目有大當(dāng)量空爆條件下武器裝備的破壞、修理、使用及結(jié)構(gòu)改進(jìn)試驗,光輻射損傷及眼底燒傷的研究,大當(dāng)量空爆對無線電短波通信的影響,野戰(zhàn)陣地工程(工事、雷場、障礙等)的配套試驗,炮兵組織了炮兵連戰(zhàn)斗力損傷的綜合研究,裝甲兵進(jìn)行了核條件下裝甲車輛戰(zhàn)斗行動的幾個問題的研究。
安全保障:150公里內(nèi)3個居民點(diǎn)居民防護(hù)工作。總參作戰(zhàn)部、總后、中央衛(wèi)生部、防化學(xué)兵部、總參氣象局和國防科委等組成安全防護(hù)小組,蘭州軍區(qū)1人統(tǒng)一組織指揮甘陜寧地區(qū)安全防護(hù)工作;衛(wèi)生部、總后、防化學(xué)兵部組成技術(shù)工作組,在蘭州軍區(qū)領(lǐng)導(dǎo)下工作;蘭州軍區(qū)在敦煌等地開設(shè)指揮所。為緊急疏散居民,鐵道部編組4列火車在玉門至哈密區(qū)間待命;總后和國防科委抽調(diào)300余輛汽車集結(jié)敦煌地區(qū)待命。衛(wèi)生部、總后衛(wèi)生部抽調(diào)50名醫(yī)務(wù)人員醫(yī)療隊赴敦煌、安西、紅柳園地區(qū)。醫(yī)療預(yù)備隊在北京待命。
639氫彈試驗:第一顆氫彈試驗,第六次核試驗。七三任務(wù),投放H639-6。67年6月17日八時整,徐克江機(jī)組轟6甲21號機(jī)飛到靶標(biāo)上空,因駕駛員心情緊張投彈漏掉一個動作再飛一次,速度850公里、11400米高空投彈。8時20分,距靶心315米、距地面2960米高度爆炸。爆心投影點(diǎn)距靶標(biāo)方位23.9度,64.8米。固體火箭和取樣飛機(jī)取得放射性微粒樣品;效應(yīng)試驗取得大量數(shù)據(jù)。空6師第16大隊7架殲6分4批穿云取樣。根據(jù)對多種測量數(shù)據(jù)的綜合分析,氫彈爆炸威力330萬噸梯恩梯當(dāng)量。試驗圓滿成功。掌握氫彈技術(shù),具備制造氫彈的條件。爆炸后,衛(wèi)生部對煙云徑跡區(qū)內(nèi)8個地區(qū)進(jìn)行放射性沉降物抽查,通過對水、土壤、糧食、蔬菜、牧草等的取樣檢測,沒有發(fā)現(xiàn)污染。相距300千米仍能看清楚蘑菇云,爆炸聲超驚雷,連續(xù)有許多混響。軍博展出過H639-23氫彈模型。
(639氫彈)
相關(guān)文章
「 支持烏有之鄉(xiāng)!」
您的打賞將用于網(wǎng)站日常運(yùn)行與維護(hù)。
幫助我們辦好網(wǎng)站,宣傳紅色文化!