原子彈和氫彈的相關歷史

【專家解說】：　　原子彈歷史： 　　核武器的出現(xiàn)，是20世紀40年代前后科學技術重大發(fā)展的結果。1939年初，德國化學家O.哈恩和物理化學家F.斯特拉斯曼發(fā)表了鈾原子核裂變現(xiàn)象的論文。幾個星期內,許多國家的科學家驗證了這一發(fā)現(xiàn),并進一步提出有可能創(chuàng)造這種裂變反應自持進行的條件，從而開辟了利用這一新能源為人類創(chuàng)造財富的廣闊前景。但是，同歷史上許多科學技術新發(fā)現(xiàn)一樣，核能的開發(fā)也被首先用于軍事目的，即制造威力巨大的原子彈，其進程受到當時社會與政治條件的影響和制約。從1939年起，由于法西斯德國擴大侵略戰(zhàn)爭，歐洲許多國家開展科研工作日益困難。 同年9月初，丹麥物理學家N.H.D.玻爾和他的合作者J.A.惠勒從理論上闡述了核裂變反應過程，并指出能引起這一反應的最好元素是同位素鈾235。 正當這一有指導意義的研究成果發(fā)表時，英、法兩國向德國宣戰(zhàn)。1940年夏,德軍占領法國。法國物理學家J.-F.約里奧-居里領導的一部分科學家被迫移居國外。英國曾制訂計劃進行這一領域的研究，但由于戰(zhàn)爭影響，人力物力短缺，后來也只能采取與美國合作的辦法，派出以物理學家J.查德威克為首的科學家小組，赴美國參加由理論物理學家J.R.奧本海默領導的原子彈研制工作。 　　在美國，從歐洲遷來的匈牙利物理學家齊拉德·萊奧首先考慮到，一旦法西斯德國掌握原子彈技術可能帶來嚴重后果。經(jīng)他和另幾位從歐洲移居美國的科學家奔走推動,于1939年8月由物理學家A.愛因斯坦寫信給美國第32屆總統(tǒng)F.D.羅斯福，建議研制原子彈，才引起美國政府的注意。但開始只撥給經(jīng)費6000美元，直到1941年12月日本襲擊珍珠港后,才擴大規(guī)模，到1942年8月發(fā)展成代號為“曼哈頓工程區(qū)”的龐大計劃，直接動用的人力約60萬人，投資20多億美元。到第二次世界大戰(zhàn)即將結束時制成 3顆原子彈，使美國成為第一個擁有原子彈的國家。制造原子彈，既要解決武器研制中的一系列科學技術問題，還要能生產(chǎn)出必需的核裝料鈾235、钚239。天然鈾中同位素鈾235的豐度僅0.72％,按原子彈設計要求必須提高到90％以上。當時美國經(jīng)過多種途徑探索研究與比較后，采取了電磁分離、氣體擴散和熱擴散三種方法生產(chǎn)這種高濃鈾。供一顆“槍法”原子彈用的幾十千克高濃鈾，是靠電磁分離法生產(chǎn)的。建設電磁分離工廠的費用約3億美元(磁鐵的導電線圈是用從國庫借來的白銀制造的，其價值尚未計入)。钚239要在反應堆內用中子輻照鈾238的方法制取。 供兩顆“內爆法”原子彈用的幾十千克钚239，是用3座石墨慢化、水冷卻型天然鈾反應堆及與之配套的化學分離工廠生產(chǎn)的。以上事例可以說明當時的工程規(guī)模。由于美國的工業(yè)技術設施與建設未受到戰(zhàn)爭的直接威脅，又掌握了必需的資源，集中了一批國內外的科技人才，使它能夠較快地實現(xiàn)原子彈研制計劃。 　　德國的科學技術，當時本處于領先地位。1942年以前，德國在核技術領域的水平與美、英大致相當，但后來落伍了。美國的第一座試驗性石墨反應堆，在物理學家E.費密領導下，1942年12月建成并達到臨界；而德國采用的是重水反應堆,生產(chǎn)钚239，到1945年初才建成一座不大的次臨界裝置。為生產(chǎn)高濃鈾，德國曾著重于高速離心機的研制,由于空襲和電力、物資缺乏等原因,進展很緩慢。其次,A.希特勒迫害科學家,以及有的科學家持不合作態(tài)度，是這方面工作進展不快的另一原因。更主要的是，德國法西斯頭目過分自信，認為戰(zhàn)爭可以很快結束,不需要花氣力去研制尚無必成把握的原子彈,先是不予支持，后來再抓已困難重重，研制工作終于失敗。 　　1945年5月德國投降后,美國有不少知道“曼哈頓工程區(qū)”內幕的人士，包括以物理學家J.弗蘭克為首的一大批從事這一工作的科學家，反對用原子彈轟炸日本城市。當時，日本侵略軍受到中國人民長期抗戰(zhàn)的有力打擊，實力大大削弱。美、英在太平洋地區(qū)的進攻，又幾乎全部摧毀日本海軍，海上封鎖使日本國內的物資供應極為匱泛。在日本失敗已成定局的情況下,美國仍于8月6日、9日先后在日本的廣島和長崎投下了僅有的兩顆原子彈。 　　蘇聯(lián)在1941年6月遭受德軍入侵前,也進行過研制原子彈的工作。鈾原子核的自發(fā)裂變，是在這一時期內由蘇聯(lián)物理學家Г.Н.弗廖羅夫和Κ.А.佩特扎克發(fā)現(xiàn)的。衛(wèi)國戰(zhàn)爭爆發(fā)后,研制工作被迫中斷,直到1943年初才在物理學家И.В.庫爾恰托夫的組織領導下逐漸恢復，并在戰(zhàn)后加速進行。1949年8月,蘇聯(lián)進行了原子彈試驗。1950年1月,美國總統(tǒng)H.S.杜魯門下令加速研制氫彈。1952年11月，美國進行了以液態(tài)氘為熱核燃料的氫彈原理試驗，但該實驗裝置非常笨重,不能用作武器。1953年8月，蘇聯(lián)進行了以固態(tài)氘化鋰6為熱核燃料的氫彈試驗,使氫彈的實用成為可能。 美國于1954年2月進行了類似的氫彈試驗。英國、法國先后在50和60年代也各自進行了原子彈與氫彈試驗。 　　中國在開始全面建設社會主義時期，基礎工業(yè)有了一定的發(fā)展，即著手準備研制原子彈。1959年開始起步時，國民經(jīng)濟發(fā)生嚴重困難。 同年6月，蘇聯(lián)政府撕毀中蘇在1957年10月簽訂的關于國防新技術協(xié)定，隨后撤走專家，中國決心完全依靠自己的力量來實現(xiàn)這一任務。中國首次試驗的原子彈取"596"為代號,就是以此激勵全國軍民大力協(xié)同做好這項工作。1964年10月16日，首次原子彈試驗成功。經(jīng)過兩年多，1966年12月28日，小當量的氫彈原理試驗成功；半年之后,于1967年6月17日成功地進行了百萬噸級的氫彈空投試驗。中國堅持獨立自主、自力更生的方針，在世界上以最快的速度完成了核武器這兩個發(fā)展階段的任務。 　　氫彈的研制歷史沿革 　　氫彈的研制是在第二次世界大戰(zhàn)末期開始的，自從原子彈試爆之后，因為它能產(chǎn)生上千萬度的超高溫，也為日后研制氫彈開創(chuàng)了條件，美國在研制氫彈初期，經(jīng)過了多次試驗都沒有成功，1950年以后美國又重新開始試驗，并且利用電腦對熱核反應的條件進行了大量計算之后，證明在鈽彈爆炸時所產(chǎn)生的高溫下，熱核原料的氘和氚混合物確實有可能開始聚變反應，為了檢查這些結論，他們曾經(jīng)準備了少量的氘和氚裝在鈽彈內進行試驗，結果測得這枚鈽彈爆炸時產(chǎn)生的中子數(shù)大大增加，說明了其中的氘氚確實有一部分會進行熱核反應，于是在這次試驗后，美國加緊了制造氫彈的工作，終于在1952年11月1日，在太平洋上進行了第一次氫彈試驗，當時所用的氫彈重65噸，體積十分龐大，沒有實戰(zhàn)價值，直到1954年找到了用固態(tài)的氘化鋰替代液態(tài)的氘氚作為熱核裝料之后，才縮小了體積和減輕重量，制出了可用于實戰(zhàn)的氫彈，隨著科學技術的發(fā)展，氫彈與洲際彈道飛彈的結合就為現(xiàn)代世界帶來了以暴制暴的恐怖和平，使得人類進入按鈕戰(zhàn)爭的時代，任何一個核子強國在戰(zhàn)爭中使用氫彈，也就是世界末日的來臨!到目前為止，所有被制造出的氫彈當中，威力最大的是由蘇聯(lián)所制造的，當量為七千萬噸的超大型氫彈，但因為過于笨重及龐大，難以搬運，欠缺實用性，因此早已退役。