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核武器发展的简史

文章来源:   时间:2014-04-11 访问数:

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2_14.jpg【背景介绍】核武器发展的简史

  核武器的出现,是20世纪40年代前后科学技术重大发展的结果。1938年,德国化学家O.哈恩和F.斯特拉斯曼发现了铀原子核裂变现象,1939年初发表了论文。几个星期内,许多国家的科学家验证了这一发现,并进一步提出有可能创造使这种裂变反应自持进行的条件,从而开辟了利用核能这一新能源为人类创造财富的广阔前景。但是,同历史上许多科学技术新发现一样,核能开发也被首先用于军事目的,即制造威力巨大的原子弹。

  1939年9月初,丹麦物理学家N.玻尔和他的合作者J.惠勒从理论上阐述了核裂变反应过程,并指出能引起这一反应的最好元素是铀的同位素铀-235。正当这一有指导意义的研究成果发表时,英、法两国向德国宣战。英国曾制定过这一领域的研究计划,但由于战争影响,人力物力短缺,后来也只能与美国合作,派出以J.查德威克为首的科学家小组,赴美国参加由J.R.奥本海默领导的原子弹研制工作。

  在美国,从欧洲迁来的匈牙利物理学家L.西拉德首先指出,一旦德国掌握原子弹技术,可能带来严重后果。经他和另几位从欧洲移居美国的科学家推动,1939年8月,A.爱因斯坦写信给美国总统F.罗斯福,建议研制原子弹,从而引起美国政府的注意。但美国政府开始只拨给6000美元研制经费,直到1941年12月日本袭击珍珠港后,才扩大研制规模。1942年8月13日建立的“曼哈顿工程区”(ManhattanEngineeringDistrict),直接动用的人力约60万人,投资20多亿美元。到第二次世界大战即将结束时,美国制成3颗原子弹,成为世界上第一个拥有原子弹的国家。制造原子弹,既要解决武器研制中的一系列科学技术问题,还要用同位素分离等方法生产出必需的核材料铀-235、钚-239。当时,美国经过多种途径探索研究与比较后,采取了电磁分离、气体扩散和热扩散3种方法生产武器级高浓铀。供一颗“枪法”原子弹用的几十千克高浓铀,是靠电磁分离法生产的。建设电磁分离工厂的费用约3亿美元(励磁线圈是用从国库借来的白银制造的,其价值尚未计入)。供两颗“内爆法”原子弹用的几十千克钚-239,是用3座石墨慢化、水冷却型天然铀反应堆及与之配套的化学分离工厂生产的。以上事例可以说明当时美国研制原子弹的工程规模。由于美国的工业技术设施和建设未受到战争的直接破坏,又掌握了必需的资源,集中了一批国内外的科技人才,使它能较快地实现原子弹研制计划。

  德国的科学技术,当时本处于领先地位。1942年以前,德国在核技术领域的水平与美、英两国大致相当,但后来因忙于战争,在技术上就落伍了。例如,美国的第一座试验性石墨反应堆,在美籍意大利物理学家E.费米领导下,1942年12月建成并达到临界,即反应堆能稳定地维持自持链式反应;而德国采用重水作慢化剂的热中子反应堆生产钚-239,直到1945年初,才建成一座小型的次临界反应堆(指链式反应不能自持,逐渐收敛)。为生产高浓铀,德国曾着重于高速离心机的研制,由于空袭和电力、物资缺乏等原因,进展很缓慢。A.希特勒迫害科学家,以及有的科学家持不合作态度,也是这方面工作进展不快的另一原因。更主要的是,德国法西斯头目过分自信,认为战争可以很快结束,不需要花气力去研制尚无必成把握的原子弹,因而最初几年一直不给予有力支持。后来想加强核技术的研究,但因战争破坏而困难重重,研制工作只能以失败告终。1945年5月德国投降后,美国有不少知道“曼哈顿工程区”内幕的人士,包括以J.弗兰克为首的一大批从事这一工作的科学家,反对用原子弹轰炸日本城市。当时,日本侵略军受到中国人民长期抗战的有力打击,实力大大削弱。美、英两国在太平洋地区的进攻和海上封锁,又几乎摧毁了全部日本海军,使日本国内的物资供应极为匮乏。在日本失败已成定局的情况下,美国从战后称霸全球的意图出发,不顾1945年2月在雅尔塔会议上斯大林所作出的德国投降后3个月出兵远东的保证,仍然决定抢时间完成其原子弹研制计划,于7月16日进行了首次原子弹试验,并于8月6日、9日先后在日本的广岛和长崎,投下了仅留的2颗原子弹。1950年1月,美国总统杜鲁门下令加速研制氢弹。1952年11月1日,美国进行了以液态氘为热核燃料的氢弹原理地面试验,但该实验装置非常笨重,不能用作武器。1954年2月继苏联之后进行了氢弹空中爆炸试验。

  苏联在1941年6月遭受德军入侵前,为研制原子弹也进行过一定的工作。铀原子核的自发裂变,是在这一时期内由苏联物理学家赫廖罗夫和佩特扎克发现的。卫国战争爆发后,这方面的工作被迫暂时中断,到1943年初才在库尔恰托夫的领导下逐渐恢复,并在战后加速进行。1949年8月,苏联进行了原子弹试验,打破了美国的核垄断地位。1955年11月22日,苏联进行了以固态氘化锂-6为热核燃料的氢弹试验,使氢弹的实用成为可能。

  英国1952年10月3日在澳大利亚蒙特贝洛岛进行了首次原子弹试验,1956年进行了飞机空投核弹试验,1957年5月15日在太平洋圣诞岛实施了首次热核爆炸。

  法国1960年2月13日首次进行了原子弹试验后,立即发展了实战用的核炸弹。1968年8月24日爆炸第一颗氢弹,随后进行了一系列改进核武器实战能力的研究工作。

  中子弹的研究工作始于50年代末。1962年美国开始试验中子弹,1963年取得了很大进展。但因为在要不要生产和装备中子弹问题上,美国国内争论不休,直到1977年,国会才批准生产中子弹的拨款申请。后因西欧盟国顾虑重重,加之苏联施加压力,1978年4月,美国不得不推迟生产,只生产中子弹的主要部件。约在1981年8月,美国才开始生产和储备“长矛”导弹的中子弹头和203毫米榴弹炮的中子炮弹。法国和苏联也先后进行了中子弹试验。

  (材料取自《中国军事百科全书》)


 

  【书法内容】

  以史为镜,可以知兴替。

 

    【作者】

    姜悦楷,中物院原党委书记。

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