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中国原子弹工程里的两个关键的小人物 发帖者：bing (时间：2015-05-29 10:27:38) 很少有人知道，如果不是因为一项卡脖子的工程，中国的原子弹很可能要早爆一两年，卡脖子的是铀浓缩。到1962年12月，理论计算完成，内爆式的结构完成，中子源制造完成，中子源的点火也实验完成。万事俱备，只欠东风，这一场东风让中国神火整整等了20个月，这么长时间等待的是浓缩铀，即U-235含量达到了90%以上的武器级浓缩铀。 这件事对我们是耽误时间，对伊朗等国家就是天堑了。我们走的是气体扩散路线，伊朗走的是离心机路线。两者比较，离心机路线要先进得多，气体扩散路线耗能大，效率低，好处是技术门槛低。浓缩铀不达到90%没法做武器，做核电站原料用不着那么高，3%就够了，伊朗人5%的浓缩铀增加了几百公斤就被严厉处罚，20%在五大流氓眼里，已经是犯天条了。 原子弹可以是钚弹，也可以是铀弹。同样是第一步，狗大户美国走的是两条路线并存，但是和苏联一样，第一颗炸响的都是钚弹。钚弹和铀弹相比，临界质量小，计算量和工程难度要低得多，比如朝鲜和印度都是钚弹，如果以色列有原子弹的话，也会是钚弹。 铀弹所需的核燃料量要大得多，但是如果做出了铀弹，意味着在核材料的大规模生产上已经不是困难，钚弹的原料产量受反应堆生产能力的限制，而且容易被估算出来。从这一点上，伊朗人的原子弹梦想应该是走铀弹路线，和南非、巴基斯坦类似。伊朗人的梦想光辉荣耀，值得敬佩，所以必须把它掐死在萌芽状态。 为什么说做出铀弹意味着核燃料的大规模生产成为现实呢？举个例子，中国人用了几个月的时间以试生产的条件制造了两颗原子弹所需的武器级U-235，然后很快就在王承书的带领下转入了工业化生产；作为对照，朝鲜人攒了二三十年，才积累了不到30公斤武器级钚，这几次折腾基本上用的差不多了。另外，有很多人担心朝鲜的反应堆要是出了问题会严重影响中国，影响可能会有，但不会很大，宁边那一带，过了一道山，还是一道山，然后还是山，简直是天然的屏障。不像切尔诺贝利，那个在平原上。 不管朝鲜，还是说说我们自己。中国在1960年8月，启动分离膜的研制任务，1963年秋天才完成研制，1964年上半年就具备核爆条件了。整个596工程，进度最坎坷的就是分离膜的研制生产了。在这一点上取得突破的是吴自良。 铀浓缩方面的两弹一星奖章，给了研制扩散膜的带头人吴自良。实际上整个铀浓缩是个漫长的路线。从探矿、采矿、黄饼（重铀酸铵）、二氧化铀、六氟化铀、扩散法、大规模制备，走到了这里才算完成了铀浓缩的过程；随后是铸造，加工，到这里完成铀核心；当然铀核心做成什么样子，用什么方程算出来，用什么炸药，炸到什么程度，这就是另外一回事了。铀矿的含量大概是万分之五到万分之二十，万分之十就乐翻天了；铀单质里面有效成分是U-235，含量是万分之七十。这就是说，铀矿石里U-235的含量大概是百万分之七这个数，做核武器必须的到U-235含量达到90%以上。U-235和没用的U-238两者之间只有原子量的差别，化学性质是一样的。当然U-238并不是没用，只是在做原子弹上没用，做贫铀弹正合适。 今天五大流氓给别的国家设立核门槛，就是卡原料，看看想浓缩铀的伊朗被折腾的有多惨，能自己做钚的朝鲜就爆了一个又一个，至于爆成什么样子是另一回事。当年苏联给中国设门槛也一样，给了浓缩铀的设备，但是就不给分离膜。至于工艺条件，是中国这边软磨硬泡才教了一点。 铀浓缩的设备，是苏联人给的；铀浓缩的标准工艺条件，是从美国人那里抄过来的。美国出了一本书叫《铀生产工艺学》，还有美国原子能委员会的一大批文件，然后就是读，读完了再根据自己的条件改，然后摸索，其实也可说抄或者山寨。我们的第一颗原子弹的核心，就是在苏联设备上，用美国标准和工艺，由中国人山寨，这么琢磨出来的。 60年代初的时候，大家对核技术的保密认识还不太够，公开了不少本来不应该公开的东西，这一点有利于我们抄作业。 关于探矿和采矿，以及如何从矿石到黄饼，说起来话就太长了。说一句就够了，从中国发现有价值的铀矿到启动原子弹的研究，大概只有两个多月。为了找矿、采矿，死了好多人，付出了太大的代价。 铀浓缩厂建的很早，1960年就把土建工程搞完了，当时苏联专家还没有撤完。但是从二氧化铀到四氟化铀再到六氟化铀的设备还都没给。苏联人最早的说法是先建铀浓缩工厂，在中国没有原料的时候先从苏联进口，当然我们知道他们根本就没给。当时刘杰要求不惜代价，简法上马，先做出两吨二氧化铀。 铀分离膜方面对中国是绝对封锁，对铀同位素分离的计算方面算相对保密，只给中国培养了一个人。按一个工厂来说，苏联人给我们留下了全套的设备，但是设备是散开的，得自己装，但是没说明书；教了一个工艺员，工程师没教，总工更没教，工人也没教，自己琢磨吧。 吴自良, 1937年毕业于天津北洋大学工学院航空工程系，后在云南垒允中央飞机厂、昆明中央机器厂任设计师，工程师。1943年赴美国匹兹堡卡内基理工学院冶金系学习获理学博士学位，后任该校金属研究所博士后研究员，1949年任锡腊丘斯大学材料系主任研究工程师。1950年底回国 刚开始做分离膜时候，那是真不懂。有人提出这东西可能和空气动力学有关，二机部立刻派人去找钱学森，一下子把钱学森都给问愣了，过了几天钱学森才说这东西大概和他搞的没什么关系。 分离膜研究刚刚开始的时候，一共有四个科研单位启动了这方面的研究，相比较当时中国的科学能力，可谓奢侈。这四个单位是原子能所、复旦大学、沈阳金属所和上海冶金所。上海冶金所的副所长吴自良所带的研究室第一个取得突破，然后就把剩下的四个单位的对应部门都给吃了进来。要是有人不愿意调走呢？一般没人像现在这样讲条件，再说，引用原公浦师傅的一句话“二机部调人，又臭又硬。” 这种分离膜的制备走的是粉末冶金的路线。当时的条件做不到好的防护，但是对有毒气体泄露的检测没有合适的方法。最后大家挂了个鸟笼子，笼子里放了只鸟，因为鸟很脆弱，一旦发现鸟不行了，人还来得及撤。 分离膜我们一共研制了好几个型号，其中性能最差的是第一种“甲种分离膜”，拿奖的也是这个。从无到有，这第一步是最难的，科学家不是小清新，不会等到吃饱之后把功劳都归到最后一个包子上。 [bing@文史长廊] | 
发表于 2015-5-30 17:35:53
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