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在中国第一颗原子弹所用核装料的提炼路径上
有一个鲜为人知的小插曲
一九五六年四月十一日
以刘杰为团长的中国原子能代表团启程赴苏联谈判
中国最初没有专门建设有二三五浓缩工厂的计划
以为解决研制原子弹的核装料问题
重点在于通过反应堆生产部二三九
事实上
建设有二三五浓缩工厂同样是原子弹工程的重要组成部分
谈判期间
苏联专家对此最初有所保留
但是在介绍从天然有中提取布二三九时
无意中提到可以循环提取有二三五
以提高有矿石的利用率
刘杰
钱三强等中方代表敏锐的抓住这个关键信息
随即提出中国也要从提取不二三九的余料中提取有二三五
中方代表的这个提议
等于是请求苏联援助中国建设有二三五农缩工厂
虽然中方代表的提议符合逻辑
但是苏联专家不敢当场表态
说要向上面汇报后才能答复
在权衡利弊后
苏共中央同意援助中国建设有二三五农缩工厂
并愿意提供一批二手设备
后来
中国准备开始建设有二三五农夫工厂时
因为投资太大
出现了一些反对声音
刘杰顶住了压力
坚持规模可以缩小
但是项目必须保留
最终
原子能委员会在和苏联派来的原子能总顾问扎吉江商量后
确定了一个国家财政可以承受的小产量方案
该建设项目才得以通过
刘杰为什么坚持要请苏联援助建设有二三五浓缩工厂呢
因为用有二三五制造原子弹具有独特的优势
有弹和步弹最大的区别就在于有二三五可以兼容枪式和内爆式两种原子弹构型
而步弹却只能使用内爆式结构
枪式原子弹最大的缺点就是核装药在加速过程中
先接触部分会发生剧烈核裂变
并将后续核材料炸飞
核装药的利用率极低
美军投在广岛的原子弹是典型的枪式结构
装有六十公斤有二三五
最后发生裂变反应的只有一公斤左右
利用率不到百分之二
由于步二三九的物理活性比有二三五要强等因素
如果使用步二三九制造枪式原子弹
很容易发生过早点火现象
从而让原子弹的威力大幅度减小
此外
不二三九本身具有超强毒性
如果使用它来制造原子弹
必须建立完整的后续处理场和安全程序
对参与人员的身体伤害也更大
而且因为不二三九的衰变期比有二三五短
不弹的保质期在理论上比有弹短
嗯
一九五六年七月二十四日
周恩来主持原子能委员会会议
听取从莫斯科回来的刘杰
钱三强等汇报在苏联谈判的情况
并商讨中苏两国代表共同商议起草的关于苏维埃社会主义共和国联盟为中华人民共和国在建立原子能工业方面提供技术援助的协定草案和中国方面的备忘录
嗯
七月二十八日
周恩来就中国原子能工业建设与发展问题书面报告毛泽东并中共中央报告
对原子能工业的建设速度与投资问题
技术干部问题
保证完成任务应采取的一些措施和成立原子能工业部等提出具体意见
八月十七日
李富春代表中国政府在莫斯科签订关于苏维埃社会主义共和国联盟为中华人民共和国在建立原子能工业方面提供技术援助的协定
这份协定正式打开了苏联向中国提供核技术援助的大门
中共中央对发展原子能工业高度重视
认为必须成立专门的工业部门
一九五六年十一月十六日
第一届全国人大常委会第五十一次会议通过决议
设立中华人民共和国第三机械工业部
简称三机部
一九五八年二月十一日改为二机部
负责组织领导中国核工业的建设和发展工作
宋任琼上将任部长
刘杰 前三强
刘伟等任副部长
十二月十九日
国家建设委员会建筑技术局撤销
该局工作大部分归到新成立的三基部
一部分归到中国科学院物理研究所
三基部成立之初
技术人才匮乏
搞原子弹主要还得靠中国科学院原子能研究所
三机部部长宋任琼上任伊始就去中国科学院党组书记
副院长张劲夫家中拜访
对方当时负责主持科学院的日常工作
宋任琼此行的目的就是要谈科学院如何支持三基部
帮助三基布
他紧紧握住张劲夫的手
说
劲夫
这个事太重要了
你要帮助啊
其他部门我也希望他们来支持
主要靠科学院呐
张劲夫说
没有问题
这是中央的任务
是国家的任务
也是科学院的任务
第一
我把原子能研究所全部交给你
另外
科学院其他各研究所
凡是能承担三基部的研究任务的
我们都无条件的承担
如果骨干力量不够
还需要调一些人去
我们再想办法
一九五七年一月九日
聂荣臻就原子能工业投资问题同宋任琼联名致电在莫斯科访问的周恩来
电报说
我们考虑第二个五年计划只进行科学研究
地质勘探
生产氧化铀和金属有建设一个二十万千瓦的原子反应堆和一个生产部的化工厂
整个投资满打满算约二十八亿
生产浓缩有二三五的扩散工厂推迟到第三个五年计划再来考虑
这份电报主要出于控制预算的考虑
建议推迟建设有二三五浓缩工厂的时间
但是聂荣臻和宋任琼在不久之后就改变了想法
认识到抓紧建设有二三五浓缩工厂的重要性和必要性
同年三月
三机部制定第二个五年计划
要求在一九六二年以前建成一套完整的
小而全的核工业体系
四月十五日
聂荣臻审阅宋任琼三月二十八日写来的关于新城场地作为扩散工厂厂址的报告
报告说
考虑到发展原子能工业的急迫性
经三机部同二机部协商一致
拟将二机部在兰州市郊区选定的航空发动机工厂厂址让给三机部
作为有同位素分离的气体扩散工厂厂址
聂荣臻批示同意
为了指导中国科技人员开展核科学研究
苏联政府派出了一批优秀的科学家
一九五七年五月
沃尔比约夫率领十几位苏联专家来到中国科学院物理研究所工作
沃尔比约夫专家组最初的任务是帮助培养研究浓缩有和不的中国专家
并编写教学大纲
后来也负责指导实验性重水反应堆的运行
沃尔比约夫与前三强建立了良好的合作关系
沃尔比约夫不仅在原子能技术上
还在反应堆和核动力的研究体制建设上给予中国很多帮助
在苏联专家的指导下
实验性重水反应堆和回旋加速器相继建成
并从重水反应堆中获得了少量的布
通过教学和实验
苏联专家培养了一批中国原子能科技人员
到一九五九年十一月
沃尔比约夫奉命回国时
原子能研究所的科技人员数量已经增加了十几倍
由此可见
在和平利用原子能方面
当时苏联对中国的技术援助是真心实意的
中国原子能事业在起步阶段
最重要的工程项目就是在苏联援助下建设实验性重水反应堆和回旋加速器
一九五六年五月二十五日
实验性重水反应堆和回旋加速器工程在北京市房山县托里地区开工建设
以索洛诺夫和阿里科谢夫为首的苏联专家组为托里实验基地的建设做出了重大贡献
嗯 同年九月
正在兴建中的房山驼里实验基地与物理研究所中关村合并
成为一个原子核物理研究中心
名称仍为中国科学院物理研究所
中关村部分为一部
驼里部分为一部
仍由前三强任所长
十二月二十八日
三机部和中国科学院召开党组联席会议
决定物理研究所由三机部和科学院双重领导
以三机部为主
在一堆仪器建成前后
中央领导
高级将领和科学院领导多次视察物理研究所
一九五七年四月四日
郭沫若
张劲夫
朱可珍
吴有训同帝州等科学院领导在前三强陪同下
视察重水反应堆建设现场
并会见苏联援建专家
六月五日
贺龙 罗荣桓
徐向前
谭正 许光达
王树生
刘亚楼
苏振华等视察物理研究所
并听取前三强汇报原子能研究的进展情况
六月十五日
彭德怀视察物理研究所
前三强在汇报工作情况时
重点介绍了重水反应堆和回旋加速器工程的建设进度和苏联援助情况
随后回答了彭德怀关心的工作进度和安全保密问题
六月二十五日
叶剑英
肖晋光
许世友
杨成武
张爱萍
陈希莲
廖汉生
陶志岳
董其武等视察物理研究所
并听取钱三强汇报原子能研究的进展情况
十月十日
陈毅
刘伯承等视察物理研究所
并听取前三强汇报原子能研究及反应堆工程进展情况
十月十五日
董必武
林伯渠
谭振林
胡乔木 陈庚
粟玉 黄克成
肖华 肖克
李克农
甘四奇等中央领导和高级将领视察物理研究所
并听取前三强汇报原子能研究和反应堆工程的进展情况
一九五八年一月二十日
实验性重水反应堆进行首次试验运转
三月十五日
中国第一台回旋加速器安装完毕
六月十日
回旋加速器第一次得到质子术
并且到达那瓦
六月十三日十八时四十分
实验性重水反应堆开始临界试验
六月三十日
新华社发布公告
在社会主义建设全面大跃进中
我国第一座实验原子反应堆已经正式运转
回旋加速器已经建成
正在准备进行科学研究工作
这两项设备是苏联为了促进我国原子能科学技术的发展所给予我国的伟大的
珍贵的援助
他们的建成
标志着我国已经开始跨进了原子能时代
经过两年多的建设
中国科学院物理研究所二部已经发展成为中国第一个比较完整的
综合性的原子核科学技术研究基地
一九五八年七月一日
人民日报发文公布中国在原子能科研设施建设上的重大成果
建设在北京郊外的我国第一座实验性原子能反应堆和回旋加速器正式移交生产
这座原子堆的正式运转日期是一九五八年六月三十日
它是实验性重水型
热功率为七千千瓦至一万千瓦
同时建成的回旋加速器有能力把阿尔法粒子加速
使阿尔法粒子能量达到两千五百万伏特
从加速器发出的每秒三万四千千米速度的粒子已经被用来进行原子核物理研究
嗯
人民日报同时发布消息
宣布中国科学院物理研究所改名为中国科学院原子能研究所
八月二十二日
周恩来 贺龙
陈毅陪同柬埔寨首相诺罗敦
西哈努克钦王参观中国科学院原子能研究所及其新建成的反应堆与回旋加速器
并听前三强做情况汇报
九月二十七日上午
中国科学院党组书记张劲夫主持原子能研究所托里实验基地落成
集中国第一座实验性重水反应堆和回旋加速器正式移交生产典礼
陈毅 聂荣臻
林伯渠
张文天
吴玉章
徐特立
谢觉哉
李济深
郭沫若
黄延培
陈书桐
宋任琼和苏联在华原子能专家
各国驻华使节等出席典礼
典礼开始前
陈毅 聂荣臻
郭沫若
等会见专程来华参加典礼的以苏联原子能利用总局副局长叶夫列莫夫为团长的苏联原子能代表团和苏联在华原子能专家
典礼开始后
聂荣臻代表中方在验收合格证书上签字
随后发表讲话说
实验性反应堆和回旋加速器的建成和移交生产
将使我国原子能科学技术获得迅速发展
接下来
陈毅为典礼剪彩
郭沫若和叶夫列莫夫先后代表中国科学院和苏联原子能利用总局讲话
典礼结束后
来宾们参观了反应堆和加速器
十月九日
朱德视察原子能研究所
前三强重点介绍了反应堆和回旋加速器及其运行情况
十二月二十一日
邓小平
彭真视察原子能研究所的反应堆和回旋加速器
并听取钱三强汇报相关情况
在苏联专家帮助下建设实验性重水反应堆的同时
中国科学院物理研究所中子研究室副主任朱光亚受命主持设计建造中国第一座清水零功率反应堆装置
重水反应堆以重水作为漫化剂
清水反应堆则以清水作为漫化剂
重水是由醇
氢的同位素和氧组成的化合物
也称为氧化栓
分子式为一氧化二川
相对分子质量为二十点零二七五
比水一氧化二氢的相对分子质量十八点零一五三高出约百分之十一
因此叫做重水
在天然水中
重水的含量约为百分之零点零二
用水的漫化性能好
吸收中子少
重水反应堆能用天然有作燃料用过的核燃料可以用来提取制造核武器的材料布二三九
清水就是普通水
价格便宜
漫画性能略高于重水
但是吸收中子的概率比重水高两百多倍
会使反应堆中的中子浓度降低
因此
清水反应堆只能使用浓缩有做核燃料
一九五九年二月二十四日
中国第一座清水零功率反应堆装置建成并达到临界质量
标志着反应堆可以正式投入使用
清水零功率反应堆装置的研制成功
为中国自行设计建造反应堆迈出了关键性的一步