1964年10月16日罗布泊的蘑菇云升起时,中国已经把氢弹的起跑线画在了原子弹爆炸之前。从这一天算起,到1967年6月17日第一颗氢弹空爆成功,中国只用了2年8个月——美国用了7年3个月,英国4年7个月,法国8年6个月。

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中国第一颗氢弹爆炸成功纪念海报

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但这个数字掩盖了一个关键事实:氢弹攻关的时间起点不是1964年10月16日,而是1961年1月。那一月,钱三强把于敏叫进办公室,交给他一个任务——参加氢弹理论的预先研究。比原子弹爆炸早了3年零9个月。

预研:原子弹没炸响,氢弹理论已经开工

1960年底,二机部在原子弹研制最吃紧的阶段,秘密组建了轻核理论小组,提前研究氢弹原理。1961年1月,于敏受命出任副组长,开始了长达28年的隐姓埋名。那时中国没有氢弹的任何技术资料,核大国对这一领域绝对保密,美国甚至公开放话决不让中国搞出氢弹。

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核物理学家于敏的工作留影

于敏团队能依靠的,只有算盘、计算尺和一块黑板——唯一的晶体管计算机每周只能给他们10个小时,还大多排在深夜。

这段预研的产出不在原子弹的爆炸当量里,却在氢弹的突破速度里。经过3年多的基础研究,于敏团队解决了大量氢弹基础理论问题,为日后突破打下了底子。这些积累不挂在“2年8个月”的账上,却实打实地决定了那2年8个月里能跑多快。

而原子弹阶段也不只是给氢弹腾出了理论时间。为了算出原子弹的关键数据,科研人员用算盘、计算尺和几台手摇计算机演算海量数据,针对计算结果与苏联数据的分歧,先后进行了九轮大规模计算。

这套九轮演算练出来的辐射流体力学、中子输运数值模拟方法,连同手摇计算机、计算尺这套“穷办法”计算工具体系,后来直接支撑了1965年氢弹“百日会战”的海量热核燃烧机制推算。

于敏自己的话说得很实在:“比起美国、苏联我们是穷人,穷人就要有穷办法,动用最古老的工具——算盘跟计算尺。”

体系:一座基地,两种弹

理论之外,原子弹阶段建成的工程体系几乎是原封不动地承接了氢弹攻关。位于青海金银滩的国营二二一厂,是中国第一个核武器研制基地,第一颗原子弹在这里总装,第一颗氢弹也诞生于此。

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青海金银滩原子城纪念碑航拍全景

1964年底原子弹爆炸成功后,基地直接转入氢弹研制阶段——不用从零新建完整的总装核心体系。

这种“复用”是细到分厂的。二二一厂下属六分厂爆轰试验场,在原子弹阶段就建成了带专门测控系统的标准化试验场地,设计时专门参考了早期17号工地的布置,科研人员几乎不需要磨合就能开展新一轮爆轰物理试验。

一分厂——核装置与引控系统研制厂——完成原子弹的铀部件加工和引控装置后,直接承接氢弹的同等级任务。十一分厂上星站,那个把首颗原子弹运往罗布泊的铁路转运场站,后来原样承担了第一颗氢弹的启运。

配套体系同样现成。原子弹阶段建成的罗布泊核试验场,拥有核试验遥控系统和601型无线电剂量遥测设备——1964年那次核爆中,这套系统精准控制了原子弹起爆,同步调度了场区20公里内近千台测量仪器。

这套验证过的测控体系直接复用于1966年氢弹原理试验和1967年首次氢弹空爆试验。330万吨TNT当量的氢弹实测结果,与于敏的理论计算值基本一致。

人也在。1960年和1962年,国家从全国抽调105名知名专家、126名教授和工程师充实原子弹研制队伍。原子弹成功后,这批人整体转入氢弹攻关序列——不用从零搭建核心团队。

口径:2年8个月怎么算出来的

“2年8个月”的算法没有歧义:从1964年10月16日第一颗原子弹爆炸成功起,到1967年6月17日第一颗氢弹空投爆炸试验成功止。

公开的两弹一星权威史料都承认,这个统计口径下,氢弹核心的自持热核燃烧规律突破——从原理到材料到完整构型——是1965年上海“百日会战”独立完成的,原子弹阶段的积累并没有覆盖这个核心缺口。

于敏率50多名科研人员在华东计算技术研究所连续奋战100天,靠一台老式计算机和计算尺,在海量数据中捕获了氢弹自持热核燃烧的关键物理机制。

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早期核攻关使用的老式控制计算设备

换句话说,原子弹阶段为氢弹铺好的路,是理论工具、工程体系、测控手段和一支整建制的队伍——但氢弹之所以是氢弹的那道最难的题,是在那100天里独立解出来的。

1965年10月到11月,于敏团队通过大量物理粗估和数值模拟,形成了从原理、材料到构型基本完整的物理方案——这就是后来被称为“于敏构型”的东西。

1966年12月28日氢弹原理试验成功,1967年6月17日空投爆炸成功,2年8个月,中国用这个速度做完了一件别的核大国花了4到8年的事。

有意思的是,这段历史里真正被“快”字掩盖的部分,恰恰是那个不快的开头。1961年1月,于敏放下在原子核理论领域的成就转向氢弹理论预研时,对自己说的是:“我们国家没有自己的核力量,就不能有真正的独立。面对这样庞大的题目,我不能有另一种选择。”

那一年,首颗原子弹还没影,氢弹的起点已经落在了一张课桌上:一支笔、一卷草稿纸、一个团队。2年8个月的速度,是用3年9个月的提前量换来的。