中國第一顆原子彈的鈾從哪來?

2021-02-19 觀察者網

本周,俄羅斯明年的國防預算成了軍界關注的熱點。面對西方的冷淡、美國的進逼和東烏克蘭的持續戰亂,俄羅斯軍隊已經成了穩定俄羅斯西部勢力範圍的最後盾牌,然而隨著原油價格不斷下跌,能否獲得足夠資金更新現代化武器卻成了一大難題;本周四,中國迎來本國第一顆原子彈爆炸成功50周年的紀念日,重溫這顆代號「596」的研製秘辛,對我們看清中國發展核技術的目的與決心有著別樣的意義。

第一顆原子彈的原料從哪兒來

1964年10月16日,中國第一顆原子彈爆炸成功,使中國成為第五個擁有核武器的國家。隨後相繼成功的氫彈試驗和飛彈核武器試驗,則讓中國迅速從「遠東民主的威脅」一躍成為「人類和平的保衛者」,其影響至今仍然不可忽視。

在紀念第一顆原子彈爆炸成功50周年之際,各大媒體紛紛以自己的形式回顧當時從無到有的開發歷程,本周軍評,我們就來談談中國第一顆原子彈所用的核材料的由來。

軍事博物館展出的第一顆原子彈模型

1955年1月,我國決定製造原子彈,當年2月,兩支鈾礦地質勘察隊成立,在蘇聯專家的指導下在全國範圍內開展了找礦工作。儘管我國的鈾礦資源整體上並不豐富,但當年年底,勘探隊還是在湖南郴州徐家鎮附近一個叫金銀寨的山村裡發現了中國第一條鈾礦床(觀察者網註:中國同時還在新疆、廣東等地找到了幾個高品位鈾礦床),在這些礦床上,中國在50年代末開始建設第一批8座鈾礦廠。

與普通人推斷的不同,中國第一顆原子彈的核材料並非從這些鈾礦中產出——由於蘇聯援助的中斷和專家的全面撤離,加上國民經濟困難以及鈾礦產地極端惡劣的自然環境,這些礦廠直到1962年至1963年才完全開工,而在更早的時候,幾座精煉鈾礦的預選廠已經投產。考慮到核工業所需的鈾礦石數以萬噸計,從鈾礦石到濃度90%以上的鈾-235又需要經過漫長的精煉濃縮,這些工廠裡的礦石最終錯過了中國的第一顆原子彈。

蘇聯向中國提供的鈾原料十分有限,不能滿足一整顆原子彈的需要。基於中國在1960年2月開始動工第一座石墨慢化輕水產鈽堆的情報,西方推斷中國會用核反應堆將鈾處理成更多鈽,第一顆原子彈也會是鈽彈。但蘇聯援助的中斷使得反應堆的建造陷入停滯,蘇聯只提供了反應堆5%的設備和40%的圖紙,中國科研人員花了好幾年才補全了反應堆的全部建設,直到1967年,產鈽堆才投入使用。

至今很少的材料會提到,為中國第一顆原子彈提供核原料的,正是普普通通的中國人民。

富有時代氣息的《全民辦鈾礦》手冊

1958年,負責核工業建設的第二機械工業部(原第三機械工業部)提出了「全民辦鈾礦」、「大家辦原子能科學」的口號。將成千上萬的農民動員進了找礦隊伍裡。專業地質隊向農民提供找礦用的閃爍計數器和蓋革計數器,並教授農民一些簡單而行之有效的勘探方法。短短幾個月內,這個「廣泛的勘探工作體系」就完成了湖南95%地區的勘探工作。

隨之進行的是全民採礦工作,除了幾座正在建設的礦廠之外,數萬接受了短期礦物採掘和礦物處理訓練的農民礦工將其他發行的鈾礦進行了開採。這一群眾採礦的規模之大,以至於湖南、廣東、遼寧等地近地表面的鈾礦幾乎被採盡,甚至許多經濟價值不大的中小礦藏也被連帶發掘。

不僅採礦如此,農民們加工「鈾黃餅」的方法也十分簡陋,這種方法由地質隊教授,完全屬於因陋就簡。在廣東連縣的一處鈾礦處理廠房裡,所謂的車間就是幾間草棚,左一間裡並排豎立著五個大罐,裡面裝滿了碎礦石、硝酸和硫酸。溶液從第一個罐流到第二個罐,然後流到第三個罐……每經一次物理沉澱,鈾化合物就相對富集一次。最後,溶液流入一個埋在地下的容器裡,再將這個容器的溶液倒入第一個罐,一直富集到最大程度。此後,再將這種溶液在另一間草棚裡用大鍋將其烘乾……做好的黃餅成色各異,有黃的、黑的、灰的、還有暗紅色的,他們就像普通食品一樣,被農民拿到市場上去賣給礦冶局。一位負責收購的幹部曾在火車站邊的商店裡發現隨意擺放的黃餅,而周圍的人全然不知它會產生巨大的輻射。

作為「大躍進」的組成部分,這種採礦從科學的角度看完全是浪費,不但浪費了大量寶貴的鈾礦,消耗了大量酸鹼等選礦材料,還因為沒有環保設施和防輻射概念造成嚴重汙染。當然,這只是後人輕鬆的非議,對於當時迫切需要核原料的中國核武器工業而言,這種混亂的大躍進在1961年前提供了150噸鈾精礦(一說為163噸),保障了中國第一顆原子彈的原料供應,將我國原子彈的研製時間縮短了一年。其中的得失自有後人評價,但也正因如此這顆原子彈才被稱得上是真正的「人民炸彈」。

在「全民辦鈾礦」的時代裡,經過簡單培訓的農民為國家開採了不少鈾礦石

此後,中國的核原料生產開始逐漸走入正規化,並開始同時生產武器級鈽和武器級鈾。作為一個真正的核大國,儘管中國的核生產能力與美蘇相比差距巨大,但依然令人畏懼。媒體一直聲稱日本有可造數百枚核彈的核材料,但其實際儲存的武器級鈾和鈽總量不到800千克,僅相當於西方推測的80年代中國核材料年產量的一半。據報導,中國1987年停止了武器級濃縮鈾的生產。但由於我國攻克了氫彈技術,鈾和鈽只用於製造引爆熱核武器的扳機,因此目前儲備的武器級核材料已經足夠我國有限擴充核武庫所需。

至於核電站所需的濃縮鈾,其原料則進口國產兼有,其生產技術也不斷增加。在傳統的氣體擴散法被淘汰後,2013年中國宣布國產鈾濃縮離心機在蘭州成功實現工業化應用,這種生產設備耗能更少、效率更高。雖然該設備目前主要生產核電用的濃縮鈾,但其同樣具備生產武器級鈾的能力。

隨著中國新一代戰略飛彈的服役,中國的核報復打擊能力也全面提升,中國的核武庫和核戰略也在悄然發生著變化。而這一切的起點,就是數以萬計中國農民們從地裡刨出的各種鈾礦石。

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    1964年10月16日,中國第一顆原子彈在羅布泊成功引爆,震驚了全世界,接連幾天,這個消息一直都佔據著世界主要媒體的頭版頭條,各國的反應也大相逕庭。最尷尬卻又最淡然的當屬蘇聯,尷尬的是中蘇關係破裂之後,曾揚言「中國二十年也搞不出原子彈」,淡然的是中國能研發出原子彈其實是在他們的預料之中,只是沒想到那麼快,蘇聯方面的媒體對此都異常低調,以簡短消息刊登了中國原子彈爆炸的消息。
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    因為中國實現了彎道超車,繞過了鈾彈環節,在核爆後,美國五角大樓依靠偵察機獲得的核塵埃,根據他們的檢測,中國爆炸的原子彈並非是美國事先估計的鈾彈而是鈽彈,遠遠超出了預期的水平。鄧稼先使得中國的第一顆原子彈不但直接就是可以通過載具投放的實戰化鈽彈,還為後來的三相彈,也就是氫彈的飛速發展奠定基礎,中國的氫彈只花了兩年就完成了研製,那什麼是鈾彈什麼是鈽彈呢?
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