中国历次原子弹爆炸时间

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1964 10 6月16日下午3时,中国第一颗原子弹在新疆罗布泊爆炸成功。

从1958,中国决定研制“两弹一星”到第一颗原子弹爆炸成功,用了6年时间。随后,实用原子弹、两弹联试、氢弹、人造卫星研制成功。“两弹一星”的成就大大提高了中国的国际威望。我们国家的第二代领导人邓小平专门说过,“如果中国从20世纪60年代开始没有原子弹、氢弹和卫星,中国就不能称之为有重要影响的大国,就不会有这样的国际地位。

首先,第一颗原子弹是内爆铀弹。

基于对中国核爆放射性尘埃等证据的收集,美国情报机构惊讶地发现,中国的第一颗原子弹远比他们预想的要先进——596是内爆铀弹,比其他国家的第一颗原子弹难度大得多。

原子弹一般指裂变核弹,铀235和钚239都可以作为原子弹的核装药。根据装药不同,原子弹一般分为铀弹和钚弹。根据原子弹的引爆方式,原子弹可分为炮式和内爆式。由于分离出的钚-239中含有一定量的钚-240,而枪械设计更容易诱发过早发火,因此枪械设计只能使用铀装药,而内爆原子弹可以选择钚和铀核装药。

枪式原子弹的设计制造比内爆原子弹低,但枪式设计浪费了太多的核装药材料。美国在广岛投下的“小男孩”是枪式铀弹。60公斤左右的铀-235装药只有1公斤左右发生了核裂变,即只有1.7%的装药材料发生了核裂变,效率极低。内爆设计的核装药利用效率要高得多,内爆核弹存在钚239和铀235两种材料的选择问题。装有钚-239的核弹有使用寿命短的缺点,但分离钚-239比浓缩铀-235要容易得多。钚-239还具有反应截面大、临界质量较小的优点。比如球形铀-235的临界质量是52kg,没有中子反射体,而钚-239只需要10kg。因为临界质量更小,更容易开发内爆钚弹的核心。美国第一次核试验(也是世界上第一颗原子弹)是内爆钚弹,掉在长崎的“胖子”也是内爆钚弹。而几十年后,朝鲜的第一颗原子弹也是钚弹。

美国情报部门曾经认为中国的第一颗原子弹肯定会是内爆钚弹,他们花了大量的时间和精力寻找中国的钚-239分离装置,从而低估了中国原子弹的发展进度。

中国第一颗原子弹不是内爆钚弹,也不是设计更简单的枪式铀弹,而是内爆铀弹,实际上相当于把内爆钚弹的技术应用到铀弹上,技术难度和风险都很大。

中国选择这样一个高难度的设计有自己的难处——中国第一颗原子弹的研制正处于国民经济的困难时期,枪式铀弹需要太多的铀-235核材料,而中国刚刚起步的铀浓缩工业暂时无法满足这种需求。因此,在钚弹内爆设计的基础上,为第一次核爆炸研制了先进的内爆设计铀弹。

中国这种以高超的设计弥补工业能力不足的特点,往往是中国核武器发展的常态,比如后来的氢弹发展。值得一提的是,中国第一颗原子弹的代号“596”是为了纪念苏联在1959年6月撕毁协议,停止对中国核武器计划提供援助。

2.从原子弹到氢弹只用了2年零8个月。

在中国核武器发展史上,有一个记录不得不提,那就是从原子弹到氢弹的突破速度是五个核大国中最快的。美国作为先行者,从第一颗原子弹到第一颗氢弹,用了七年零三个月(1945 . 7 . 15-1952 . 11),而它的冷战对手苏联,用了四年左右(1)。美国的坚定盟友英国用了四年零七个月(1952.10.3-1957.5 . 15),独立国家法国用了八年零六个月(1960.2 . 13-1967年6月17,中国第一颗氢弹爆炸成功,

现在网上有人认为中国时间短是“后发优势”。但在上世纪五六十年代,美苏英等核大国对氢弹的研制高度保密,中国无法借鉴其他国家的成功经验和数据。西方国家中的法国,用了八年时间从原子弹飞跃到氢弹,这本身就是对补脑“后发优势”的最大否定。如果一定要说国外的经验对我国有帮助的话,那就是美、苏、英作为先行者,告知世界还有氢弹这种比原子弹威力大得多,采用核聚变原理的核武器,仅此而已。

从原子弹到氢弹,美苏等超级大国需要很长时间。主要原因是技术路线不明,计算量复杂。虽然英国科学家克劳斯·福克斯在1948年首先提出了辐射内爆压缩热核充量的思想,但是这个思想在1951年被美国人重新发现,这就是著名的氢弹Teller-Ulam构型的核心要素。苏联直到1954才意识到辐射内爆的关键因素,并于1955+065438+10月22日成功引爆辐射内爆氢弹。另外需要特别指出的是,苏联1953年8月2日爆炸的氢弹采用了“千层饼”构型,与其说是氢弹,不如说是增强型原子弹。如果把这个RDS-6S认为是氢弹,那么美国早在1951就成功爆炸了这个含有聚变热核材料的增强型原子弹,中国第一颗氢弹的成功时间也可以认为是1966。

中国氢弹的研制始于第一颗原子弹爆炸之前。1960年底,在钱三强的领导下,中国开始了氢弹理论的探索,并在原子能所成立了“轻核反应装置理论探索小组”,由任组长,成员包括蔡、刘宪辉、萨本豪,后来贺作秀也加入了。为了加强轻核理论组的研究力量,组长黄祖洽多次向钱三强建议将理论专家于敏调走。1961年1月12经过钱三强的面试,于敏加入了轻核理论组,担任副组长。

当时全组只有十一二个人,而且当时中国核武器研究的重点是突破原子弹。唯一的国产电子管计算机95%的工作量也被用于原子弹的理论计算。连组长黄祖洽主要研究原子弹,于敏承担了轻核理论组的主要研究和组织工作。由于电子计算机主要用于原子弹的研制,于敏和他的团队成员不得不使用计算尺进行计算,并在几年的工作中解决了大量的基础理论问题。于敏以其过人的物理直觉,能够在纷繁复杂的现象和数据中,理出头绪,找到关键。于敏在氢弹研制的诸多关键问题上做出了最重要的贡献,是中国当之无愧的“氢弹之父”。

1964年中国第一颗原子弹爆炸成功后,氢弹的工程研制在1965年初迅速提上日程,代号“1100”,意思是1吨和1万吨当量左右的氢弹。但是氢弹的研究毕竟很复杂。虽然中国早在1963就已经突破了助爆增能原子弹的原理,但氢弹的原理直到1965年7月才取得关键突破。因此,需要有计划地先爆炸一颗或多颗助爆原子弹,根据试验反馈增强对热核聚变的认识。

1965 10在做学术报告的过程中,于敏理清了思路,认定提高热核聚变材料的密度是氢弹研制的关键。靠炸药提高密度远远不够,只能靠原子能。经过几天的分析和思考,他想出了一个精巧的设计结构来减少原子弹爆炸的能量损失,提高压缩能量的利用率,并进一步提出了两个模型。165438+10月初,于敏等人通过计算验证了理论模型的正确性。于敏等人提出的氢弹原理的基本思想是用原子弹维持热核物质自持聚变的条件。为此氢弹包括一次和二次部分,原子弹的起爆部分称为一次、触发或起爆阶段,热核材料发生较大变化的部分称为二次、触发或氢弹弹体。

从此,中国氢弹的发展走上了快车道。1966年5月9日,我国第一颗增强型原子弹爆炸成功,为氢弹的理论研究提供了实测数据,改进了氢弹触发器的设计。1966年底,中国第一颗氢弹核触发器冻结,进入制造阶段。1966 165438+10月28日,我国进行了氢弹原理试验,爆炸当量为12.2万吨TNT。其实从原理、材料、配置来说都是一次成功的氢弹试验,但这只是氢弹原理的验证试验,并不是第一颗正式准备的氢弹,爆炸当量也特别限定。1967年6月7日,我国用图16轰炸机空投完成了第一颗氢弹的爆炸,爆炸当量330万吨,标志着“1100”工程的最终成功。

第三,两弹组合试验和核武器的实际使用

中国第一颗原子弹和第一颗氢弹都存在巨大的质量问题,实际威慑能力非常有限。中国第一颗原子弹爆炸成功后,被西方媒体戏称为“没有枪的子弹”。为了尽快实现核武器的实战化,中国也付出了巨大的努力,速度和成果同样惊人。

1965春节刚过,党中央、中央军委下达空投原子弹试验任务。由于原子弹的巨大质量,当时只能使用图16的轰炸机。2月18日,空军第四独立团进驻西北机场,开始使用水泥训练弹代替原子弹进行空投试验。按照要求,投下的原子弹必须突破100米大关,而在训练第一个月的最后一次空投中,机组出人意料地达到了35米的精度。后来虽然出现了漏弹的问题,但机组还是找到了偏差的原因,解决了问题。4月,空投测试达到了96米的精度。14年5月,16部队携带空投圆形原子弹,于上午9时59分成功空投。雷达测量显示,原子弹距离靶心只有40米,成功完成了我国首次原子弹空投试验。

图16空投原子弹的突防能力不强,威慑能力也不足。核弹道导弹在今天仍然具有足够的威慑能力,主要核大国的核威慑都是基于核弹道导弹。然而令人惊讶的是,出于安全等方面的考虑,实际的核导弹测试却很少。大多数国家都是导弹和核弹分开试验,只有两次装载真核弹头的弹道导弹飞行试验,其中一次是中国的“两弹联试”。

1966 10 10月27日,中国在酒泉卫星发射中心进行了一次著名的弹道导弹-原子弹组合试验。这次试验也是中国历次核试验中最机密的一次。中国使用东风二型中程弹道导弹从酒泉发射中心发射了一枚核弹头,目标是新疆的罗布泊试验场。两弹组合试验携带的是真正的核弹头。虽然全程飞行不算太远,但都位于我国上空,考试压力很大。为了进行两弹结合实验,兰新铁路停运,导弹飞行沿线河西走廊百万居民紧急疏散,而酒泉发射中心发射阵地只剩下7个人。导弹于上午9点成功发射。经过9分钟的各种飞行,原子弹的弹头准确地在罗布泊目标上空爆炸,我国两弹组合试验取得空前成功。

两弹结合试验,既有效反击了国外“子弹无枪”的嘲讽,也表达了中国在20世纪60年代恶劣的国际环境下,使用核武器捍卫国家安全的坚定决心。当时西方媒体上不时传出消息,苏联秘密邀请美国对中国核武器发展基地实施核打击。

中国第一颗氢弹爆炸成功后,氢弹的实用化也取得了快速突破。虽然东风二A仍然使用原子弹弹头,但东风三中程弹道导弹计划使用新型氢弹弹头。从1969到1970,我国进行了东风三的“两弹组合冷试”,即采用惰性材料替代氢弹的一次裂变材料,可以模拟携带氢弹的导弹飞行再入和一次爆炸。测试的成功表明东风三型导弹具备了作战能力。百万吨当量氢弹弹头、射程2500公里的东风-3导弹的研制成功,大大提高了我国二炮部队的打击范围和威慑能力,是我国氢弹实战能力的标志。

第四,弹头小型化技术接近美国最先进水平。

根据中国军事百科上的数据,中国第一颗原子弹的质量为1550kg,而东风二型导弹的核弹头质量估计为500kg。至于某型氢弹弹头,重量在2吨以上,也就是说只有图16/ H-6这样的大型轰炸机或者大型弹道导弹才能投掷这样的核弹头。东风四和东风五作为大型远程洲际导弹,投掷大当量热核弹头没有问题,而我国正在研制的第一代潜射弹道导弹巨浪一号,实在是无能为力。随着巨浪-1的发展,中国核武器的小型化也在70年代提上日程,取得了一个又一个辉煌的成就。

中国第二代战略导弹的第二代核弹头采用了先进的气体辅助起爆技术。根据上面所说,氢弹实际上包括一个原子弹扳机,这个原子弹的当量一般是几千甚至几万吨,自然质量很大。氢弹小型化的关键是初级的小型化。现代氢弹的初级阶段采用的是助推原子弹的方法,加入少量聚变材料来助推爆炸。爆炸辅助有两种:固体爆炸辅助和气体爆炸辅助。中国第一代氢弹,如东风五号,采用固体爆炸辅助,美国情报机构推测其质量达到3吨。1976年9月26日,我国固态助推器爆炸一级试验成功,同年10月26日117年东风V氢弹弹头全当量爆炸试验成功。这次当量为500万吨的核试验也是中国规模最大的一次。中国巨浪-1导弹的弹头也采用固体助推器,但由于质量小于1吨,爆炸当量也较低。在此基础上,中国开展了核弹头小型化研究,第二代核弹头采用气体辅助起爆技术,进一步降低了核弹头的体积和质量。

在美苏核武器设计接近极限、积极推动全面禁止核试验的阴影下,邓稼先等两位炸弹之父于1986年起草了一份报告,经中央批准,决定在国际社会压力增大之前加快发展核武器。

20世纪80年代和90年代,中国研制了一种非球形构型的气体助推器初级,可以使洲际导弹锥形战斗部的质量最小化。根据丹尼·斯蒂尔曼和洛斯阿拉莫斯国家实验室技术信息部主任考克斯的报告,中国非球形气体辅助引爆的初级设计水平非常高,接近美国最先进的W88核弹头的水平。这也是美国抛出的考克斯报告从65438到0999指责中国窃取美国技术的“重要依据”。

《考克斯报告》还认为中国窃取了中子弹技术。事实上,中国在上世纪80年代就成功进行了中子弹的爆炸试验。《考克斯报告》发表后,中国国务院新闻办公室称中国已掌握了中子弹技术。根据官方媒体后来的报道,中国在2月1984 19进行了第一次中子弹原理性试验,最终在9月29日1988完成了中子弹试验。

5.中国核试验总体效费比最高。

在中国核武器的发展过程中,还有一个可能不那么引人注意的细节,就是中国在五个核大国中核试验次数最少。到1998年5月底,美国进行了1032次核试验,苏联和俄罗斯进行了715次核试验,法国进行了210次核试验,英国进行了45次核试验,中国只进行了45次核试验。考虑到英国的核武器后来完全依赖美国,中国核试验的效费比是最高的。

中国的45次核试验,包括23次地上核试验和22次地下核试验。据丹尼·斯蒂尔曼(Danny Stillman)介绍,虽然中国没有加入《部分禁止核试验条约》,但在此前所有地面核试验中,中国一直在尽力减少核试验产生的放射性尘埃。1980 65438+10月16最后一次大气层核心试验后,中国彻底转向地下核试验。此时,中国已经通过20多次核试验,完成了从第一颗原子弹到第一颗氢弹,从东风二型导弹到东风五型导弹的第一代核武器的研制。20世纪80年代以来,中国用不到20次核试验突破了核弹头小型化的关键技术,在核武器设计核心技术上达到世界先进水平,保证了《《全面禁止核试验条约》》签署后中国核威慑力量的有效性和可靠性。

不过话说回来,中国核试验次数最少也带来了一些隐忧。中国核武器的发展在中后期是最慢的,其核武器技术不仅远远落后于美苏,而且很快赶上了法国,这说明中国是最晚突破核武器小型化技术的国家,也是最晚发展分导式多弹头技术的国家。在美国和苏联进行的数百次核试验中,主要目的是满足从战术核武器到战略核武器的各种核弹头的发展,包括百万吨到千万吨的几吨大当量核弹头,以及几公斤的核炮弹或核空空火箭。美国和苏联进行的大量核试验也被用来找出核武器设计的“极限”,这些试验数据对未来进行计算机模拟核试验非常重要。

但中国有限的几次核试验主要用于发展少数战略导弹核弹头,计算机模拟核试验可能缺乏足够的数据。另一个问题是,参加过核试验的老一辈科学家老了以后,可能缺乏设计新型核弹头的经验和能力。当然,即使是美国,在签署了《《全面禁止核试验条约》》之后,也发现计算机模拟无法取代实际的核试验,而且缺乏能够研发新型核弹头的年轻人。中国存在的问题,其他国家也面临。

《《全面禁止核试验条约》》签署后,美俄等国开始进行亚临界试验。这次核试验没有实际核爆炸,所以规避了禁止核试验的条约。此外,主要核大国还研制了各种核试验模拟装置,如美国的国家点火装置、中国的申光和其他激光核聚变研究装置。美国还在圣地亚哥实验室设置了专门用于核武器研究的Z装置,去年刚刚通过中国九院鉴定的巨龙一号装置也有同样的用途。在未来核武器研发的道路上,中国的科学家们仍在奋勇前进。