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于敏:為國隱身近三十年

大美科學 2019-01-18

  

  在中國的原子能理論研究領域,

  有這樣一位科學家,

  他從未在西方名校留過學,

  從未喝過“洋墨水”,

  在共和國最艱苦的歲月里,

  和鄧稼先、程開甲等人一起隱姓埋名三十余年,

  研發了中國第一顆氫彈,

  書寫了中國人用世界最快速度獨立研制出氫彈的神話!

  他淡泊名利,

  他家客廳高懸一幅字:“淡泊以明志,寧靜以致遠”。

  他就是于敏。

  

  童年于敏與小伙伴(右一)

  1926年,于敏出生于河北省寧河縣(今天津市寧河區)蘆臺鎮。1944年,18歲的于敏不負眾望以優異的成績考上了北京大學工學院。

  1945年8月6日和9日,美軍對日本廣島和長崎投擲原子彈。原子裂變的巨大火球使得波及之處,灰飛煙滅!全世界見識了這種能在極短時間內摧毀一座城市的大規模殺傷性武器的威力。

  

  1945年8月6日,美國B-29轟炸機Enola Gay在日本廣島以后引爆原子彈。據當時消息稱近8萬人立即死亡,1950年后還有6萬名幸存者死于受傷和核輻射。資料圖片

  于敏感受著自己的祖國積貧積弱。1946年,他從工學院轉到理學院物理系。正是這次轉系,為于敏日后與被稱為"魔鬼"的核武器較量埋下了伏筆。

  

  廣島在爆炸后的幾個月依舊帶來了超強的破壞性。資料圖片

  1949年,他以物理系第一名的成績成為新中國成立時北大第一屆畢業生。1949年本科畢業的他考上了研究生,先后跟隨中國著名物理學家張宗燧和胡寧先生學習。導師張宗燧說:沒見過物理像于敏這么好的。

  

  張宗燧(1915-1969)是理論物理學家,英國劍橋大學數學系博士( 1938)、中國科學院學部委員(1957)。從事統計物理、量子力學和量子場論等領域的研究。圖片來源:中國科學院與“兩彈一星”紀念館

  因為成績優異,1951年研究生畢業后,于敏被核物理學家彭桓武和錢三強器重,調入近代物理研究所工作,開始從事原子核理論研究。他被分在了彭桓武領導的原子核理論研究組,當時組里還有朱洪元、鄧稼先、黃祖洽、金星南、程開甲等共八個人。可以說,這里集中了中國所有核領域的頂尖人才。

  當時國內很少有人熟悉原子能理論,在研制核武器的權威物理學家中,于敏又是唯一沒有留過學的人。但是這并沒有妨礙他攀登世界核科學的高峰。

  進入了自己擅長的理論研究領域,于敏展現出了優秀的天賦,領導交代的任務不僅能夠圓滿完成,還能提出一些個人獨到的見解,很快他就在同時入所的年輕人中脫穎而出。

  

  參加工作后的于敏。

  資料圖片

  1957年,日本專家朝永振一郎(后獲諾貝爾物理學獎)訪華。錢三強安排他參加了接待和學術交流,在交流中于敏優秀的學術能力和才華給日本學者留下了深刻印象。當他得知于敏從沒有出過國門,更是未受過任何國外名師的指導,僅靠獨自鉆研就能獲得如此巨大的研究成果后,驚嘆他是中國的"國產土專家一號"。

  

  朝永振一郎(Sinitiro Tomonaga,1906—1979),日本理論物理學家,1965年因“重正化理論”獲得諾貝爾物理學獎。

  1952年11月1日,美國研制的世界上第一顆氫彈在太平洋馬紹爾群島的埃盧蓋拉布小島上爆炸。

  1961年,蘇聯試爆氫彈"沙皇炸彈",爆炸造成的地震波環繞地球三圈仍能被儀器感知,整個亞歐板塊甚至在這場爆炸中被推動了8毫米。

  

  美國研制的氫彈于1952年11月1日在埃盧蓋拉布小島上爆炸,它是世界上第一顆成功的氫彈。

  

  從160公里外拍攝的沙皇炸彈蘑菇云,蘑菇云上端厚度為56公里,另可見到地球的曲面。其在39納秒內釋放了5千萬噸的巨大能量,功率相當于太陽的1.4%,堪稱一顆人造太陽。因其威力太過巨大,蘇聯不得不挑選北極圈內荒無人煙的新地島試爆它,但盡管如此,1千公里外的芬蘭仍然被這次爆炸震碎了不少窗玻璃。

  面對波詭云譎的國際局勢,毛主席做出重要指示:原子彈要有,氫彈也要快。

  1960年12月,我國作出部署,由核武器研究院集中攻關,突破原子彈,同時,原子能研究所先行一步對氫彈作理論探索。

  1961年1月12日,于敏被叫到了錢三強的辦公室。錢三強告訴他,經研究批準,決定讓他作為副組長領導“輕核理論組”,參加氫彈理論的預先研究工作。

  

  從接受這份任務開始,于敏的名字和他從事的事業一起成為國家最高機密。他不僅需要隱姓埋名,常年奔波在外,更是上不告父母,下不告妻兒。"國產土專家一號"從此被雪藏。他像是銷聲匿跡了一般,再也沒有公開發表過論文。

  于敏等人面臨的重任是:在重重技術封鎖的國際環境中,從零開始,研制氫彈。從那時起,于敏開始了長達近三十年隱姓埋名的生涯,直到1988年解密。連妻子都說:沒想到老于是搞這么高級的秘密工作的。1999年,于敏才重回公眾視野,作為23名“兩彈一星功勛獎章”獲得者代表發言。

  由于那時國內對原子能領域幾乎一無所知,有限的設備與人力還是優先供給原子彈團隊。研制氫彈,中國完全是從一張白紙開始的。于敏只能完全靠自己,拼命學習相關理論,搜集國外訊息。

  

  氫彈設計遠比原子彈復雜,核大國對技術絕對保密。相關理論涉及理論物理、原子物理、核物理、中子物理、輻射輸運、輻射流體力學、等離子體物理、凝聚態物理、爆轟物理、應用數學和計算數學等諸多學科。

  “氫彈既有工程問題,又有技術問題,又有科學問題。是三者都有的一種尖端技術。所以要學的東西很多,我不懂的東西很多。國家需要我,我一定全力以赴。”于敏生前接受采訪時曾回憶道。

  

  中國第一顆氫彈爆炸

  1964年10月16日我國第一顆原子彈爆炸成功,周恩來立即部署:一定在1968年之前進行氫彈裝置爆炸試驗!時間緊迫,于敏和團隊科研人員幾乎時時刻刻都沉浸在堆積如山的數據計算中。

  他逐漸理出頭緒找到關鍵,終于形成了一套從氫彈原理到構形的基本完整方案。

  

  有了突破之后,于敏激動地給在北京的鄧稼先打了一個著名的"隱語"電話:

  于:我們幾個人去打了一次獵,打上了一只松鼠。

  (發現有效氫彈構型!)

  鄧:你們美美地的吃上了一頓野味?(你確定?)

  于:不,現在還不能把他煮熟,要留作標本,我們有新奇的發現......,它身體結構特別,需要做進一步的解剖研究,可是……我們人手不夠。”(基本確定,但是要進一步研究!)

  鄧:好,我立即趕到你那里去。

  第二天,鄧稼先就趕到了上海。大家經過長時間的深入討論和推敲,終于使整個理論設計日趨完善。

  從1960年到1965年初,“輕核理論組”在于敏等人的帶領下,對氫彈原理和結構作了初步探索,并解決了一系列熱核材料燃燒的應用問題,產生了六十多篇論文,但均作為秘密文件保存。

  

  鄧稼先與于敏

  資料圖

  僅用不到5年的時間,于敏硬是靠著獨立自主,從一個對氫彈完全不懂的"國產土專家一號",突破了核大國對氫彈理論技術的封鎖,更用轟動世界的" 于敏方案 ",為中國研制氫彈,打開了一扇大門。

  盡管氫彈原理有了突破,但氫彈還需經過核試驗的檢驗。

  

  核試驗場遠在大西北,那里的生活條件相當艱苦。生活的苦咬牙就能克服,但壓在人們心里的苦卻是最難以言說的。當時,法國也在抓緊研制氫彈,于敏心里一直憋著一股勁:如果中國能趕在法國前面突破氫彈的話,不僅長中國人的志氣,更能讓中國在世界上挺直腰桿!

  

  1966年12月28日,氫彈原理試驗取得圓滿成功。中國成為繼美國、蘇聯和英國之后,第四個掌握氫彈原理和制造技術的國家。

  1967年6月17日,我國又成功進行了全威力氫彈的空投爆炸試驗。這次的蘑菇云更大,仿佛一顆人造“大太陽”,爆炸點以北250公里處仍能看到,煙云升離地面10公里。

  

  于敏說,當初設計是百萬噸左右。而實際的爆炸當量是330萬噸。"于敏方案"設計的氫彈更適合實戰,中國氫彈誕生之初就已經接近甚至完成了小型化的應用。就連美國軍界都說:這家伙可抵十個集團軍!

  

  中國第一顆氫彈

  從第一顆原子彈爆炸到第一顆氫彈試驗成功,中國的速度為世界之最。美國是7年3個月,前蘇聯和英國則是4年3個月,法國更是用了8年6個月,但中國只用了2年8個月。中國能以如此之快的速度完成研發離不開于敏等人的辛勤工作,他們每天在浩如煙海的數據中計算、推演,尋找最佳方案,工作時間都在十二個小時以上,最終使得中國趕在法國前成功試爆了氫彈。

  

  爆炸成功后,氫彈須根據實戰需要進行武器化并裝備部隊。于敏接著對氫彈的小型化、提高比威力和核武器生存能力、降低過早“點火”幾率等作了優化設計,并定型為我國第一代核武器裝備部隊。

  “核武器的研制是集科學、技術、工程于一體的大科學系統,需要多種學科、多方面的力量才能取得現在的成績,我只是起到了一定的作用,氫彈又不能有好幾個‘父親’。”他說。

  

  1992年11月在中物院發展戰略研究研討會上(左起:王淦昌、彭桓武、朱光亞、于敏)。資料圖片

  兩彈一星工程是關系到國家安全的重要項目,保密性極高。因此當時參與核心項目的科學家在1961年到1988年這近30年中,姓名都是保密的。

  1999年,“兩彈一星”科技專家大會在人民大會堂舉行,于敏等23位“兩彈一星功勛獎章”獲得者公開接受國家給予的表彰。這些為國家做出重大貢獻的科學家在數十年后,終于從幕后走上了臺前,他們的事跡才逐漸廣為人知。

  

  “兩彈一星”功勛科學家

  

  1999年9月18日,于敏在表彰為研制“兩彈一星”作出突出貢獻的科技專家大會上發言。新華社發

  2015年1月9日,于敏獲2014年度國家最高科學技術獎。在2018年召開的慶祝改革開放40周年大會上,黨中央、國務院決定,授予于敏等100名同志改革先鋒稱號,頒授改革先鋒獎章。

  

  2019年1月16日,于敏在京去世,享年93歲。于敏是新中國氫彈研究中的關鍵核心人物。他在中國氫彈原理突破中解決了一系列基礎問題,提出了從原理到構形基本完整的設想,起了關鍵作用,為我國科技自主創新能力的提升和國防實力的增強作出了開創性貢獻。

  于敏去世后,中國23位“兩彈一星功勛獎章”獲得者中,僅余3位在世,分別是:王希季、孫家棟和周光召。

  

  擴展閱讀:“于敏構型”

  氫彈是核聚變武器,與原子彈的核裂變爆炸不同,威力是原子彈的幾十倍到上萬倍,其結構非常復雜。于敏院士的貢獻就是獨自完成了中國氫彈最關鍵的基本構型設計,實現了中國氫彈技術零的突破,外媒稱中國的氫彈構型為“于敏構型”。目前全世界只有兩種氫彈構型,美國的T-U構型和中國的于敏構型。

  由于氫彈技術比較復雜,當氫彈被制造出來之后,需要大量維護人員和維護設備進行定期維護和保養,這就造成了氫彈的維護和后期保養費用極大,一般核武器的維護只需要在特制的儲藏設備中恒溫儲藏即可,在一定時間內進行定期檢查和維護就行了。但氫彈的維護成本極高,特別是由于聚變材料和裝藥的壽命很短,導致氫彈的儲存壽命太短,成本太高,核大國已經逐漸不再發展新的氫彈,轉而發展價格比較便宜的原子彈和中子彈。

  

  到2012年,俄羅斯首先銷毀了自己所有的氫彈,成為無氫彈核國家,而美國則在2013年銷毀了所有氫彈,加上英國和法國已經在上世紀就不再生產氫彈,在已知的五大核國家中,只有中國擁有世界上僅有——30枚可使用的氫彈(印度、以色列和巴基斯坦并無氫彈)。

  這是由于中國的氫彈構型從一開始就考慮到中國的經濟實力不足,需要維護成本低的氫彈,于敏的成就就是通過一種特殊的技術路徑,即實現了與美國T-U氫彈一樣的威力,又實現了低成本維護,這是中國人在氫彈技術上的獨門絕技。

  作者/編輯:淼淼

責任編輯:王超

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