中國大陸的曼哈頓計畫


1990年3月243期｜上一篇｜下一篇＃發行日期：1990、3 ＃期號：0243 ＃專欄：書評＃標題：中國大陸的曼哈頓計畫＃作者：袁尚賢		中國大陸的曼哈頓計畫【摘要】新書介紹：China Builds the Bomb, by J. W. Lewis and Xue Litai Stanford Univ. Press, 1988, 329 pages. 二十五年前，在台灣聽到中共羅布泊試爆原子彈成功的消息，心裡的感受是說不出來的矛盾；要為中國人能製原子彈而驕傲？還是為台灣受到核子武器的威脅而擔憂？那時剛入化學系的門，只粗略地知道什麼是鈾-235、238跟鈽-239，並不能體會到原子彈製造上的困難。更不會想到，以中國之窮，「當了褲子，也要造原子彈」，刺激人人想要弄一個玩玩（甚至台灣都可能有鈽彈），形成今天核子武器的泛濫。在台灣讀到的大陸消息，都經過兩重過濾手續，語焉而不詳，真不知道中共是怎麼搞出原子彈的。到美國之後，沈醉於量子化學的奇妙世界裡，也只看到施鼐（Szilard）、哈恩（Hahn）、史特拉斯曼（Strassman）、麥特納（Meitner）及佛來西（Frisch）等核子英雄、英雌的事跡，不曾注意到有什麼中國來的故事。1980年代竹幕半開之後，終於有本書來描述中國核子武器的歷史。《China Builds the Bomb》是史坦福大學的J. W. Lewis及薛（Xue Litai）合作的，他們從韓戰講起：毛澤東雖然嘴上說美國的核武器是紙老虎，卻被「逼」著去自製原子彈來對抗。當然最早有俄國老大哥的幫忙，主其事的有聶榮臻（元帥），相當於美國曼哈頓計畫的General Groves；科學界的領頭是錢三強，也相當於歐本海默。同時也特意加強核物理人員訓練，自1955到1985年，共教育出兩萬多人。俄國專家原先責備中國地質人員，不該到江西、湖南、廣東交界的南嶺，諸廣山的花崗岩區去找鈾礦，然而這裡正是後來鈾的主要來源，尤其是湖南郴（音琛）縣的鈾礦。書上許多人名，可惜只有拼音，沒附中文，於是Luo Penfei, Lei Rongtian等人，只好「待查」了。他們對人物的交代非常簡短，比如錢三強只說他是居禮夫人女兒伊痕（Irène）的學生，彭桓武是波恩（M. Born）的學生，短短半頁而已。比起另一本厚書：R. Rhodes寫的《The Making of the Atomic Bomb》（Simon & Schuster, N. Y. 1986,886p），其中人物介紹的很詳細，加上不少趣聞軼事，更多動人的情節，實在有勝於小說。大概是中國此書收集資料的困難，這些中國工作者，都被輕描淡寫地帶過。天然鈾有兩種同位素原子量238及235,235含量極少，而238不能用來作炸彈，它要經過原子爐反應轉變成鈽-239之後才能製成炸彈。而鈾-235直接可以作成原子彈。美國在1945年試爆世界第一顆原子彈，用的是鈽-239。俄國1949年跟進的也是用鈽。鈽以天然含量為99.3％的鈾-238同位素作原料，當然比較容易。而用天然含量只有0.7％的鈾-235同位素來製，就得把鈾礦先提成氧化鈾，再變成四氟化鈾，最後製成六氟化鈾，用氣體擴散法把跑得快一點的鈾-235跟鈾-238分開。中國起初是兩頭並進的，只是1960年，俄國老大哥撤走，在酒泉的鈽工廠進度太慢，才斷然決定只走鈾-235一條路。擴散分離廠設在蘭州西北的黃河岸上，工程相當艱巨，又窮又落後的中國決定這麼作是很不容易的。當時俄國顧問，把各種機密都保留一些重要的部分，不讓中國同事知道。1959年冬，俄國佬巡視蘭州工廠，只差沒裝「主要機件」（猜想是儀表及擴散隔膜），卻故意刁難說到處太髒，要是弄乾淨了，當天就可以發「主要機件」。劉杰及王Zhongfan就連夜動員打掃整理，次日俄國佬回來察看，大吃一驚，只好發包裝機。還有一些特殊潤滑油，俄國顧問把它鎖在保險箱中，1960年撤走的時候都帶了回去，多虧Hou Xianglin花不少工夫，研究出自製品。最後炸彈裝置的設計，是由王淦昌（麥特鈉的學生）、彭桓武、郭永懷帶頭，還有陳能寬、周光召、鄧稼先等的參與，可惜都沒有詳細的資歷介紹。俄國顧問突然撤走之際，一些炸彈設計圖，匆匆切成碎片，幸虧來不及毀掉，鄧稼先等人把它拼湊回來，找到月眉形的炸藥設計，使得「壓緊法」（implosion，即內炸法）引爆裝置省事不少。鈾-235的量要多於臨界質量（critical mass），才會有持續的連鎖反應，導致爆炸。內炸法可以用較少量鈾-235，外面用一層炸藥把它炸壓變緊。鈾235密度加大，從而達到臨界質量。內炸法比較難作，但是省鈾料，所以中國選用此法。另一種方法叫作壓攏法（gun barrel即鎗管法）：把鈾-235分成兩塊，一塊用鎗彈一樣射向另一塊，在結合時超過臨界質量而爆炸。當1964年中國試爆成功之後，美國原子能署主席西博格（Seaborg），還以為是鈽彈，第四天才吃驚地測到中國炸的是稀有的鈾-235，而且用較難的壓緊法。除了俄國老大哥突然撤走之外，老毛又搞大躍進等等運動滿地飢荒，核工人員真是空著肚子搞出來的。終於到1964年秋天，在博斯騰湖與羅布泊（羅布泊多半時間沒水，太空照片看到一灘水跡，像個大耳朵）中間的幸格爾，裝了一個兩百公尺高塔，把核彈裝置放在頂上。在試爆前的空中照片，居然發現附近沙漠中有人跡，經過幾天的追蹤，找到一批兩百多人的國民黨殘兵及家眷！ 1964年十月十六日試爆的是威力等於二萬噸黃色炸藥的鈾-235炸彈。接著兩年之後，試爆了一顆鈾-235加鋰-6的20萬噸裝置，鋰-6是氫彈的原料。跟核武器並行發展的，是中共飛彈工程，也就是另外兩個姓錢（錢學森與錢偉長）的故事。1964年十月，一顆二萬噸威力的鈾-235炸彈即是以中程飛彈射出去的。緊接著1967年，試爆了300萬噸級，鈾 -235引發，重氫（氘）化鋰-6的氫彈。作者們預計下一本書將是中國的飛彈故事。袁尚賢任職於美國Tracer Technologies Inc.
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1990年3月243期｜上一篇｜下一篇＃發行日期：1990、3 ＃期號：0243 ＃專欄：書評＃標題：中國大陸的曼哈頓計畫＃作者：袁尚賢		中國大陸的曼哈頓計畫【摘要】新書介紹：China Builds the Bomb, by J. W. Lewis and Xue Litai Stanford Univ. Press, 1988, 329 pages. 二十五年前，在台灣聽到中共羅布泊試爆原子彈成功的消息，心裡的感受是說不出來的矛盾；要為中國人能製原子彈而驕傲？還是為台灣受到核子武器的威脅而擔憂？那時剛入化學系的門，只粗略地知道什麼是鈾-235、238跟鈽-239，並不能體會到原子彈製造上的困難。更不會想到，以中國之窮，「當了褲子，也要造原子彈」，刺激人人想要弄一個玩玩（甚至台灣都可能有鈽彈），形成今天核子武器的泛濫。在台灣讀到的大陸消息，都經過兩重過濾手續，語焉而不詳，真不知道中共是怎麼搞出原子彈的。到美國之後，沈醉於量子化學的奇妙世界裡，也只看到施鼐（Szilard）、哈恩（Hahn）、史特拉斯曼（Strassman）、麥特納（Meitner）及佛來西（Frisch）等核子英雄、英雌的事跡，不曾注意到有什麼中國來的故事。1980年代竹幕半開之後，終於有本書來描述中國核子武器的歷史。《China Builds the Bomb》是史坦福大學的J. W. Lewis及薛（Xue Litai）合作的，他們從韓戰講起：毛澤東雖然嘴上說美國的核武器是紙老虎，卻被「逼」著去自製原子彈來對抗。當然最早有俄國老大哥的幫忙，主其事的有聶榮臻（元帥），相當於美國曼哈頓計畫的General Groves；科學界的領頭是錢三強，也相當於歐本海默。同時也特意加強核物理人員訓練，自1955到1985年，共教育出兩萬多人。俄國專家原先責備中國地質人員，不該到江西、湖南、廣東交界的南嶺，諸廣山的花崗岩區去找鈾礦，然而這裡正是後來鈾的主要來源，尤其是湖南郴（音琛）縣的鈾礦。書上許多人名，可惜只有拼音，沒附中文，於是Luo Penfei, Lei Rongtian等人，只好「待查」了。他們對人物的交代非常簡短，比如錢三強只說他是居禮夫人女兒伊痕（Irène）的學生，彭桓武是波恩（M. Born）的學生，短短半頁而已。比起另一本厚書：R. Rhodes寫的《The Making of the Atomic Bomb》（Simon & Schuster, N. Y. 1986,886p），其中人物介紹的很詳細，加上不少趣聞軼事，更多動人的情節，實在有勝於小說。大概是中國此書收集資料的困難，這些中國工作者，都被輕描淡寫地帶過。天然鈾有兩種同位素原子量238及235,235含量極少，而238不能用來作炸彈，它要經過原子爐反應轉變成鈽-239之後才能製成炸彈。而鈾-235直接可以作成原子彈。美國在1945年試爆世界第一顆原子彈，用的是鈽-239。俄國1949年跟進的也是用鈽。鈽以天然含量為99.3％的鈾-238同位素作原料，當然比較容易。而用天然含量只有0.7％的鈾-235同位素來製，就得把鈾礦先提成氧化鈾，再變成四氟化鈾，最後製成六氟化鈾，用氣體擴散法把跑得快一點的鈾-235跟鈾-238分開。中國起初是兩頭並進的，只是1960年，俄國老大哥撤走，在酒泉的鈽工廠進度太慢，才斷然決定只走鈾-235一條路。擴散分離廠設在蘭州西北的黃河岸上，工程相當艱巨，又窮又落後的中國決定這麼作是很不容易的。當時俄國顧問，把各種機密都保留一些重要的部分，不讓中國同事知道。1959年冬，俄國佬巡視蘭州工廠，只差沒裝「主要機件」（猜想是儀表及擴散隔膜），卻故意刁難說到處太髒，要是弄乾淨了，當天就可以發「主要機件」。劉杰及王Zhongfan就連夜動員打掃整理，次日俄國佬回來察看，大吃一驚，只好發包裝機。還有一些特殊潤滑油，俄國顧問把它鎖在保險箱中，1960年撤走的時候都帶了回去，多虧Hou Xianglin花不少工夫，研究出自製品。最後炸彈裝置的設計，是由王淦昌（麥特鈉的學生）、彭桓武、郭永懷帶頭，還有陳能寬、周光召、鄧稼先等的參與，可惜都沒有詳細的資歷介紹。俄國顧問突然撤走之際，一些炸彈設計圖，匆匆切成碎片，幸虧來不及毀掉，鄧稼先等人把它拼湊回來，找到月眉形的炸藥設計，使得「壓緊法」（implosion，即內炸法）引爆裝置省事不少。鈾-235的量要多於臨界質量（critical mass），才會有持續的連鎖反應，導致爆炸。內炸法可以用較少量鈾-235，外面用一層炸藥把它炸壓變緊。鈾235密度加大，從而達到臨界質量。內炸法比較難作，但是省鈾料，所以中國選用此法。另一種方法叫作壓攏法（gun barrel即鎗管法）：把鈾-235分成兩塊，一塊用鎗彈一樣射向另一塊，在結合時超過臨界質量而爆炸。當1964年中國試爆成功之後，美國原子能署主席西博格（Seaborg），還以為是鈽彈，第四天才吃驚地測到中國炸的是稀有的鈾-235，而且用較難的壓緊法。除了俄國老大哥突然撤走之外，老毛又搞大躍進等等運動滿地飢荒，核工人員真是空著肚子搞出來的。終於到1964年秋天，在博斯騰湖與羅布泊（羅布泊多半時間沒水，太空照片看到一灘水跡，像個大耳朵）中間的幸格爾，裝了一個兩百公尺高塔，把核彈裝置放在頂上。在試爆前的空中照片，居然發現附近沙漠中有人跡，經過幾天的追蹤，找到一批兩百多人的國民黨殘兵及家眷！ 1964年十月十六日試爆的是威力等於二萬噸黃色炸藥的鈾-235炸彈。接著兩年之後，試爆了一顆鈾-235加鋰-6的20萬噸裝置，鋰-6是氫彈的原料。跟核武器並行發展的，是中共飛彈工程，也就是另外兩個姓錢（錢學森與錢偉長）的故事。1964年十月，一顆二萬噸威力的鈾-235炸彈即是以中程飛彈射出去的。緊接著1967年，試爆了300萬噸級，鈾 -235引發，重氫（氘）化鋰-6的氫彈。作者們預計下一本書將是中國的飛彈故事。袁尚賢任職於美國Tracer Technologies Inc.
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