科技日?qǐng)?bào)記者 都芃 陳瑜 吳葉凡
北京海淀區(qū)花園路6號(hào)院一棟灰色的4層小樓,是中國(guó)工程物理研究院(以下簡(jiǎn)稱“中物院”,原二機(jī)部九局、九所)北京第九研究所所史館所在地。
11月15日,在所史館一樓展廳,記者見到了中國(guó)工程院院士、中物院原院長(zhǎng)胡思得。
1958年,為了研制核武器,二機(jī)部在北京設(shè)立九局、九所。同年9月底,復(fù)旦大學(xué)畢業(yè)生胡思得到九所一室報(bào)到。
他告訴記者,1959年,為了給蘇聯(lián)承諾提供的原子彈實(shí)物教學(xué)模型提供“安家之所”,九所修建了廠房樣式的模型廳。然而,直至20世紀(jì)90年代被拆除,模型廳未等來(lái)任何原子彈模型。
望著空蕩蕩的模型廳,胡思得和同事們踏上了自力更生研制“兩彈一星”的征程。
“土方法”填補(bǔ)空白
1958年,胡思得報(bào)到時(shí),室主任是鄧稼先。
“老鄧給了我們一本俄文版的《超聲速流與沖擊波》,讓我們?nèi)ケ本└鞔髨D書館多借幾本?!焙嫉谜f(shuō),但尋書無(wú)果,只能自己動(dòng)手油印。
“資料印出來(lái)后,我們一人一冊(cè)開始學(xué),沒(méi)有人告訴我們將來(lái)要干什么?!币粋€(gè)星期后,胡思得憋不住了,咨詢了鄧稼先。
“老鄧向上級(jí)請(qǐng)示后,告訴我們,九所是搞原子彈的,一室負(fù)責(zé)理論研究,并強(qiáng)調(diào)一定不能向任何人透露。”胡思得聽后,心里抑制不住地激動(dòng)。
但擺在他們面前的,是一條難走的道路。
“模型廳蓋好后,我們就開始等模型,但左等不來(lái),右等不來(lái)。”胡思得說(shuō),后來(lái),他知道,模型不會(huì)來(lái)了——1959年6月,蘇聯(lián)單方面撕毀協(xié)議,終止了原子彈援助計(jì)劃。
我國(guó)決定自力更生研制原子彈。
“其實(shí)當(dāng)時(shí)有人是持懷疑態(tài)度的,不相信我們能靠自己的力量造出原子彈?!钡珜?duì)胡思得來(lái)說(shuō),更多的是興奮和堅(jiān)定,中國(guó)人終于要研制自己的原子彈了。
在鄧稼先的領(lǐng)導(dǎo)下,一室一直保持著互教互學(xué)的學(xué)術(shù)氛圍。
“比如研究狀態(tài)方程的時(shí)候,我因?yàn)楸壤相嚩嗫戳藥灼恼拢蜁?huì)讓我給大家講講?!焙嫉没貞洠蠹揖瓦@樣你講一段、我講一段,把原子彈的基本理論吃透了。
胡思得領(lǐng)導(dǎo)的小組主要負(fù)責(zé)研究鈾的狀態(tài)方程。蘇聯(lián)原子彈用的裂變材料是钚,但我國(guó)那時(shí)沒(méi)有钚,只有高濃鈾。钚、鈾的臨界質(zhì)量不一樣,要進(jìn)行原子彈理論設(shè)計(jì),必須要掌握鈾的狀態(tài)方程,即高壓下鈾材料的密度、溫度、壓力和能量之間的關(guān)系。
在鄧稼先的指導(dǎo)下,小組成員從一篇英文文獻(xiàn)中找到了27種金屬的沖擊壓縮數(shù)據(jù)(也稱雨貢紐曲線),以及如何通過(guò)這些數(shù)據(jù)求解材料狀態(tài)方程的方法。
但27種金屬中并不包括鈾。鈾的狀態(tài)方程當(dāng)時(shí)在國(guó)際上是保密的,國(guó)內(nèi)也尚無(wú)實(shí)驗(yàn)條件。
“小組群策群力,提出是否可以將27種金屬的雨貢紐曲線按各種物理參數(shù)進(jìn)行排列比較,找到規(guī)律,進(jìn)而推出鈾的雨貢紐曲線?”胡思得說(shuō),這個(gè)想法得到大家的認(rèn)可,他帶領(lǐng)組員們分頭工作。不久,組員李茂生負(fù)責(zé)的一個(gè)參數(shù)呈現(xiàn)出明顯的相關(guān)性,團(tuán)隊(duì)初步摸索出了鈾的雨貢紐曲線。
這僅是第一步。
雨貢紐曲線的適用范圍是幾十萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓以下。原子彈爆炸中,鈾所經(jīng)受的壓力遠(yuǎn)超這一范圍。如何將更大范圍內(nèi)鈾的狀態(tài)方程計(jì)算出來(lái),胡思得想出了一個(gè)“土方法”。
他把整個(gè)狀態(tài)方程分為了三段,對(duì)應(yīng)三個(gè)范圍。在低于百萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的范圍內(nèi),用自己推出的雨貢紐曲線。在幾億標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的極端高壓范圍內(nèi),“借用”托馬斯—費(fèi)米理論。之所以說(shuō)“借用”,是因?yàn)榇饲斑@一理論被蘇聯(lián)專家認(rèn)為只適用于天體物理研究。兩個(gè)壓力范圍的中間部分,胡思得和同事根據(jù)上述兩條方程曲線兩端的走向進(jìn)行外推連接,最終“湊”出了一個(gè)完整的狀態(tài)方程。
回憶起當(dāng)初的“土方法”,胡思得笑著說(shuō):“這實(shí)在是被逼出來(lái)的辦法。”
對(duì)這個(gè)摸索出來(lái)的結(jié)果,誰(shuí)也沒(méi)把握。
“這個(gè)時(shí)候,程開甲先生來(lái)到九所,給我們提供了很大幫助?!焙嫉谜f(shuō),后來(lái),他和團(tuán)隊(duì)看到一篇蘇聯(lián)學(xué)者發(fā)表的論文,發(fā)現(xiàn)其處理大范圍狀態(tài)方程的方式與他們大同小異。這也再次驗(yàn)證了胡思得等人方法的正確性。
后來(lái),隨著理論研究力量不斷加強(qiáng),相關(guān)理論研究水平也不斷提升,有力支撐起原子彈的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、試驗(yàn)過(guò)程。
助力氫彈小型化研究
1962年下半年,原子彈理論設(shè)計(jì)方案已基本成型,九所的工作重心轉(zhuǎn)入試驗(yàn)、生產(chǎn)階段。從事理論設(shè)計(jì)的一室也開始著重關(guān)注理論與實(shí)際結(jié)合,為此專門成立了理論聯(lián)系實(shí)際小組,胡思得任組長(zhǎng)。小組的任務(wù)是將理論設(shè)計(jì)方案帶到青海221基地,與實(shí)驗(yàn)部門緊密合作,根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)。
周光召非常重視這項(xiàng)工作。出發(fā)前,他特意約胡思得談話。
“他對(duì)我說(shuō),搞科學(xué)工作,最重要的就是不放過(guò)理論或試驗(yàn)中存在的任何疑點(diǎn)。當(dāng)理論和實(shí)際不一致的時(shí)候,最可能有新的突破。”胡思得一直將周光召的這番話記在心里。
原子彈零部件對(duì)精密度的要求極高,導(dǎo)致成品率不高。這不僅拖慢了生產(chǎn)進(jìn)度,也打擊了工人的積極性。院領(lǐng)導(dǎo)找到理論聯(lián)系實(shí)際小組,提出能否在保證試驗(yàn)成功的前提下,放寬公差要求?小組在深入生產(chǎn)一線調(diào)研后,提出了一個(gè)想法:對(duì)加工難度較大的零部件,適當(dāng)放寬標(biāo)準(zhǔn),然后通過(guò)提高容易加工部件的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)補(bǔ)償這種損失。
為了驗(yàn)證這一想法是否可行,胡思得和同事們深入加工車間和試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng),親自動(dòng)手測(cè)量、計(jì)算,反復(fù)調(diào)試,拿出了一套調(diào)整辦法,證明了這一想法的可行性?!拔耶?dāng)時(shí)覺(jué)得很有意思,算是初步明白了理論應(yīng)該如何聯(lián)系實(shí)際?!焙嫉谜f(shuō)。
胡思得和同事們的工作大大加快了原子彈生產(chǎn)研制進(jìn)程,并且為后來(lái)指導(dǎo)第一代核武器工程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、試驗(yàn)發(fā)揮了重要作用。
1964年10月16日晚,當(dāng)我國(guó)第一顆原子彈成功爆炸的消息傳來(lái),身在青海221基地的胡思得加入了游行歡慶的隊(duì)伍,喜悅填滿心間。
第一顆原子彈成功爆炸后,胡思得和小組成員返回北京,被安排參與氫彈小型化研制工作。
氫彈小型化工作,關(guān)鍵點(diǎn)在于小。要變小,結(jié)構(gòu)上必須要有重大改進(jìn),而結(jié)構(gòu)的改變又會(huì)對(duì)裝置性能等各方面產(chǎn)生影響。
由于此前幾個(gè)核武器型號(hào)的研發(fā)工作都很成功,大家此時(shí)有些“輕敵”,忽視了可能存在的挑戰(zhàn),使得這項(xiàng)工作從理論到試驗(yàn)都出現(xiàn)了嚴(yán)重問(wèn)題,導(dǎo)致了“三炮不出中子”事故。
“我們做了三次點(diǎn)火出中子的冷試驗(yàn),結(jié)果都不理想?!焙嫉煤髞?lái)反思,“當(dāng)初大家有些得意忘形,步子邁得太大。做核武器研究其實(shí)就像在懸崖邊行走,成功的道路只有窄窄一條,一不小心就掉下去了。”
為了打響這一“炮”,隨后半年多時(shí)間里,在鄧稼先、于敏的帶領(lǐng)下,胡思得和同事們堅(jiān)持理論和實(shí)際緊密聯(lián)系,與試驗(yàn)人員緊密配合,共同設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案,改進(jìn)理論設(shè)計(jì)。
“我們齊心協(xié)力,一處處改進(jìn),冷試驗(yàn)前后做了七十多次。對(duì)從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)到加工生產(chǎn)中的各個(gè)環(huán)節(jié),我們都有了更為深入的認(rèn)識(shí)?!焙嫉谜f(shuō),為了克服特殊構(gòu)型對(duì)裝置性能的影響,他和同事們憑借在理論聯(lián)系實(shí)際中得來(lái)的經(jīng)驗(yàn),巧妙地對(duì)一些零部件作用時(shí)間進(jìn)行了相應(yīng)調(diào)整,取得了十分理想的效果。
“最后一次冷試驗(yàn)時(shí),我們圓滿解決了此前的問(wèn)題,打響了這一‘炮’。”胡思得說(shuō),在這次工作中,于敏等人實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的治學(xué)態(tài)度給他留下了深刻印象,他也更懂得理論聯(lián)系實(shí)際,以及從理論和試驗(yàn)的不一致中尋求突破的重要意義。
重心轉(zhuǎn)向核軍控研究
自參加工作以來(lái),胡思得親歷了我國(guó)核武器事業(yè)從無(wú)到有的“高光”時(shí)刻,也見證了我國(guó)作為一個(gè)負(fù)責(zé)任核大國(guó)發(fā)展核武器事業(yè)的歷程。
20世紀(jì)80年代中期,美蘇等國(guó)已基本完成核武器研制所需的核試驗(yàn)工作,要求全面禁止核試驗(yàn)的聲音愈加強(qiáng)烈。彼時(shí),我國(guó)新一代核武器正處于爬坡跨越的關(guān)鍵時(shí)期,一旦被迫禁試,將給我國(guó)國(guó)防事業(yè)帶來(lái)重大損失。
懷揣著對(duì)國(guó)防事業(yè)高度的責(zé)任心,已經(jīng)病重的時(shí)任中物院院長(zhǎng)鄧稼先聯(lián)合于敏啟動(dòng)了一項(xiàng)重要工作,向中央遞交一份加快我國(guó)核試驗(yàn)步伐的建議書。
為了寫好這份建議書,鄧稼先和于敏在中物院北京第九研究所組織了一個(gè)調(diào)研小組,對(duì)核大國(guó)的核武器發(fā)展水平以及國(guó)際上的禁核試風(fēng)潮進(jìn)行詳細(xì)分析。時(shí)任北京第九研究所副所長(zhǎng)的胡思得也是調(diào)研小組的一員,他幾次奔走于鄧稼先的病床前,全程參與了建議書起草工作。
“老鄧當(dāng)時(shí)剛剛做完手術(shù),切掉了部分直腸,身子坐不下,只能窩在一個(gè)汽車輪胎的內(nèi)胎上,逐字逐句修改建議書,一邊改一邊疼得直流冷汗?!被叵肫疣嚰谙龋嫉脻M是敬佩和心疼。
最終,經(jīng)過(guò)細(xì)致研究、反復(fù)修改,這份言辭懇切、深思遠(yuǎn)慮的建議書日趨完善。
建議書遞交后,中央高度重視,我國(guó)核武器發(fā)展也按下了“加速鍵”。1994年,胡思得被任命為中物院院長(zhǎng),主要工作繼續(xù)圍繞建議書展開,組織領(lǐng)導(dǎo)了我國(guó)此后的歷次核試驗(yàn)。
1996年7月29日,是計(jì)劃外增加的最后一次核試驗(yàn)的日子,這一天恰逢鄧稼先去世十周年。在當(dāng)日舉行的動(dòng)員大會(huì)上,胡思得回想起一路走來(lái)的歷程,感慨萬(wàn)分,動(dòng)情地對(duì)大家說(shuō):“老鄧在天上看著我們呢,我們一定會(huì)成功!”
試驗(yàn)當(dāng)天,一聲巨響如約而至,試驗(yàn)圓滿成功,這是中國(guó)最后一次核試驗(yàn)。同日,我國(guó)政府鄭重宣布,從1996年7月30日起暫停核試驗(yàn)。
暫停核試驗(yàn)后,我國(guó)核武器事業(yè)該如何發(fā)展?這一問(wèn)題,早在最后幾次核試驗(yàn)期間,胡思得等人便已有所考慮。站在維護(hù)國(guó)家安全的戰(zhàn)略高度,胡思得等人率先開啟了中國(guó)最早的核軍備控制研究。1989年,科學(xué)與國(guó)家安全研究項(xiàng)目(PSNSS)在中物院北京第九研究所成立,胡思得任研究組第一任組長(zhǎng)。PSNSS成為我國(guó)對(duì)外開展核軍控交流的重要窗口和平臺(tái)。
1999年,從院長(zhǎng)崗位退下來(lái)后,胡思得的工作重心都放在了核軍控研究上。2003年,中物院戰(zhàn)略研究中心成立,胡思得任首任主任。
如今,已經(jīng)88歲的胡思得仍然關(guān)心核軍控研究。沒(méi)有特殊情況,他每天會(huì)去辦公室工作半天,有時(shí)還要與年輕人開會(huì)討論。年輕時(shí)多才多藝、身姿矯健的他如今飽受膝蓋退行性病變的困擾,走起路來(lái)離不開拐杖,有時(shí)還需人攙扶。他還戴上了助聽器?!昂迷谘劬€不錯(cuò),看書還不用放大鏡。”胡思得總是這樣樂(lè)觀。
當(dāng)記者問(wèn)起,他如何定位自己在我國(guó)核武器事業(yè)中的角色時(shí),他笑著擺了擺手說(shuō):“我只是大海中的一顆小水滴而已。借助集體的力量,我們可以波濤滾滾;如果離開了集體,很快就蒸發(fā)掉了?!?/p>
掃一掃聽院士講述大國(guó)底氣背后的故事
(受訪者供圖)