于敏:为国隐身近三十年

大美科学 2019-01-18

  

  在中国的原子能理论研究领域,

  有这样一位科学家,

  他从未在西方名校留过学,

  从未喝过“洋墨水”,

  在共和国最艰苦的岁月里,

  和邓稼先、程开甲等人一起隐姓埋名三十余年,

  研发了中国第一颗氢弹,

  书写了中国人用世界最快速度独立研制出氢弹的神话!

  他淡泊名利,

  他家客厅高悬一幅字:“淡泊以明志,宁静以致远”。

  他就是于敏。

  

  童年于敏与小伙伴(右一)

  1926年,于敏出生于河北省宁河县(今天津市宁河区)芦台镇。1944年,18岁的于敏不负众望以优异的成绩考上了北京大学工学院。

  1945年8月6日和9日,美军对日本广岛和长崎投掷原子弹。原子裂变的巨大火球使得波及之处,灰飞烟灭!全世界见识了这种能在极短时间内摧毁一座城市的大规模杀伤性武器的威力。

  

  1945年8月6日,美国B-29轰炸机Enola Gay在日本广岛以后引爆原子弹。据当时消息称近8万人立即死亡,1950年后还有6万名幸存者死于受伤和核辐射。资料图片

  于敏感受着自己的祖国积贫积弱。1946年,他从工学院转到理学院物理系。正是这次转系,为于敏日后与被称为"魔鬼"的核武器较量埋下了伏笔。

  

  广岛在爆炸后的几个月依旧带来了超强的破坏性。资料图片

  1949年,他以物理系第一名的成绩成为新中国成立时北大第一届毕业生。1949年本科毕业的他考上了研究生,先后跟随中国著名物理学家张宗燧和胡宁先生学习。导师张宗燧说:没见过物理像于敏这么好的。

  

  张宗燧(1915-1969)是理论物理学家,英国剑桥大学数学系博士( 1938)、中国科学院学部委员(1957)。从事统计物理、量子力学和量子场论等领域的研究。图片来源:中国科学院与“两弹一星”纪念馆

  因为成绩优异,1951年研究生毕业后,于敏被核物理学家彭桓武和钱三强器重,调入近代物理研究所工作,开始从事原子核理论研究。他被分在了彭桓武领导的原子核理论研究组,当时组里还有朱洪元、邓稼先、黄祖洽、金星南、程开甲等共八个人。可以说,这里集中了中国所有核领域的顶尖人才。

  当时国内很少有人熟悉原子能理论,在研制核武器的权威物理学家中,于敏又是唯一没有留过学的人。但是这并没有妨碍他攀登世界核科学的高峰。

  进入了自己擅长的理论研究领域,于敏展现出了优秀的天赋,领导交代的任务不仅能够圆满完成,还能提出一些个人独到的见解,很快他就在同时入所的年轻人中脱颖而出。

  

  参加工作后的于敏。

  资料图片

  1957年,日本专家朝永振一郎(后获诺贝尔物理学奖)访华。钱三强安排他参加了接待和学术交流,在交流中于敏优秀的学术能力和才华给日本学者留下了深刻印象。当他得知于敏从没有出过国门,更是未受过任何国外名师的指导,仅靠独自钻研就能获得如此巨大的研究成果后,惊叹他是中国的"国产土专家一号"。

  

  朝永振一郎(Sinitiro Tomonaga,1906—1979),日本理论物理学家,1965年因“重正化理论”获得诺贝尔物理学奖。

  1952年11月1日,美国研制的世界上第一颗氢弹在太平洋马绍尔群岛的埃卢盖拉布小岛上爆炸。

  1961年,苏联试爆氢弹"沙皇炸弹",爆炸造成的地震波环绕地球三圈仍能被仪器感知,整个亚欧板块甚至在这场爆炸中被推动了8毫米。

  

  美国研制的氢弹于1952年11月1日在埃卢盖拉布小岛上爆炸,它是世界上第一颗成功的氢弹。

  

  从160公里外拍摄的沙皇炸弹蘑菇云,蘑菇云上端厚度为56公里,另可见到地球的曲面。其在39纳秒内释放了5千万吨的巨大能量,功率相当于太阳的1.4%,堪称一颗人造太阳。因其威力太过巨大,苏联不得不挑选北极圈内荒无人烟的新地岛试爆它,但尽管如此,1千公里外的芬兰仍然被这次爆炸震碎了不少窗玻璃。

  面对波诡云谲的国际局势,毛主席做出重要指示:原子弹要有,氢弹也要快。

  1960年12月,我国作出部署,由核武器研究院集中攻关,突破原子弹,同时,原子能研究所先行一步对氢弹作理论探索。

  1961年1月12日,于敏被叫到了钱三强的办公室。钱三强告诉他,经研究批准,决定让他作为副组长领导“轻核理论组”,参加氢弹理论的预先研究工作。

  

  从接受这份任务开始,于敏的名字和他从事的事业一起成为国家最高机密。他不仅需要隐姓埋名,常年奔波在外,更是上不告父母,下不告妻儿。"国产土专家一号"从此被雪藏。他像是销声匿迹了一般,再也没有公开发表过论文。

  于敏等人面临的重任是:在重重技术封锁的国际环境中,从零开始,研制氢弹。从那时起,于敏开始了长达近三十年隐姓埋名的生涯,直到1988年解密。连妻子都说:没想到老于是搞这么高级的秘密工作的。1999年,于敏才重回公众视野,作为23名“两弹一星功勋奖章”获得者代表发言。

  由于那时国内对原子能领域几乎一无所知,有限的设备与人力还是优先供给原子弹团队。研制氢弹,中国完全是从一张白纸开始的。于敏只能完全靠自己,拼命学习相关理论,搜集国外讯息。

  

  氢弹设计远比原子弹复杂,核大国对技术绝对保密。相关理论涉及理论物理、原子物理、核物理、中子物理、辐射输运、辐射流体力学、等离子体物理、凝聚态物理、爆轰物理、应用数学和计算数学等诸多学科。

  “氢弹既有工程问题,又有技术问题,又有科学问题。是三者都有的一种尖端技术。所以要学的东西很多,我不懂的东西很多。国家需要我,我一定全力以赴。”于敏生前接受采访时曾回忆道。

  

  中国第一颗氢弹爆炸

  1964年10月16日我国第一颗原子弹爆炸成功,周恩来立即部署:一定在1968年之前进行氢弹装置爆炸试验!时间紧迫,于敏和团队科研人员几乎时时刻刻都沉浸在堆积如山的数据计算中。

  他逐渐理出头绪找到关键,终于形成了一套从氢弹原理到构形的基本完整方案。

  

  有了突破之后,于敏激动地给在北京的邓稼先打了一个著名的"隐语"电话:

  于:我们几个人去打了一次猎,打上了一只松鼠。

  (发现有效氢弹构型!)

  邓:你们美美地的吃上了一顿野味?(你确定?)

  于:不,现在还不能把他煮熟,要留作标本,我们有新奇的发现......,它身体结构特别,需要做进一步的解剖研究,可是……我们人手不够。”(基本确定,但是要进一步研究!)

  邓:好,我立即赶到你那里去。

  第二天,邓稼先就赶到了上海。大家经过长时间的深入讨论和推敲,终于使整个理论设计日趋完善。

  从1960年到1965年初,“轻核理论组”在于敏等人的带领下,对氢弹原理和结构作了初步探索,并解决了一系列热核材料燃烧的应用问题,产生了六十多篇论文,但均作为秘密文件保存。

  

  邓稼先与于敏

  资料图

  仅用不到5年的时间,于敏硬是靠着独立自主,从一个对氢弹完全不懂的"国产土专家一号",突破了核大国对氢弹理论技术的封锁,更用轰动世界的" 于敏方案 ",为中国研制氢弹,打开了一扇大门。

  尽管氢弹原理有了突破,但氢弹还需经过核试验的检验。

  

  核试验场远在大西北,那里的生活条件相当艰苦。生活的苦咬牙就能克服,但压在人们心里的苦却是最难以言说的。当时,法国也在抓紧研制氢弹,于敏心里一直憋着一股劲:如果中国能赶在法国前面突破氢弹的话,不仅长中国人的志气,更能让中国在世界上挺直腰杆!

  

  1966年12月28日,氢弹原理试验取得圆满成功。中国成为继美国、苏联和英国之后,第四个掌握氢弹原理和制造技术的国家。

  1967年6月17日,我国又成功进行了全威力氢弹的空投爆炸试验。这次的蘑菇云更大,仿佛一颗人造“大太阳”,爆炸点以北250公里处仍能看到,烟云升离地面10公里。

  

  于敏说,当初设计是百万吨左右。而实际的爆炸当量是330万吨。"于敏方案"设计的氢弹更适合实战,中国氢弹诞生之初就已经接近甚至完成了小型化的应用。就连美国军界都说:这家伙可抵十个集团军!

  

  中国第一颗氢弹

  从第一颗原子弹爆炸到第一颗氢弹试验成功,中国的速度为世界之最。美国是7年3个月,前苏联和英国则是4年3个月,法国更是用了8年6个月,但中国只用了2年8个月。中国能以如此之快的速度完成研发离不开于敏等人的辛勤工作,他们每天在浩如烟海的数据中计算、推演,寻找最佳方案,工作时间都在十二个小时以上,最终使得中国赶在法国前成功试爆了氢弹。

  

  爆炸成功后,氢弹须根据实战需要进行武器化并装备部队。于敏接着对氢弹的小型化、提高比威力和核武器生存能力、降低过早“点火”几率等作了优化设计,并定型为我国第一代核武器装备部队。

  “核武器的研制是集科学、技术、工程于一体的大科学系统,需要多种学科、多方面的力量才能取得现在的成绩,我只是起到了一定的作用,氢弹又不能有好几个‘父亲’。”他说。

  

  1992年11月在中物院发展战略研究研讨会上(左起:王淦昌、彭桓武、朱光亚、于敏)。资料图片

  两弹一星工程是关系到国家安全的重要项目,保密性极高。因此当时参与核心项目的科学家在1961年到1988年这近30年中,姓名都是保密的。

  1999年,“两弹一星”科技专家大会在人民大会堂举行,于敏等23位“两弹一星功勋奖章”获得者公开接受国家给予的表彰。这些为国家做出重大贡献的科学家在数十年后,终于从幕后走上了台前,他们的事迹才逐渐广为人知。

  

  “两弹一星”功勋科学家

  

  1999年9月18日,于敏在表彰为研制“两弹一星”作出突出贡献的科技专家大会上发言。新华社发

  2015年1月9日,于敏获2014年度国家最高科学技术奖。在2018年召开的庆祝改革开放40周年大会上,党中央、国务院决定,授予于敏等100名同志改革先锋称号,颁授改革先锋奖章。

  

  2019年1月16日,于敏在京去世,享年93岁。于敏是新中国氢弹研究中的关键核心人物。他在中国氢弹原理突破中解决了一系列基础问题,提出了从原理到构形基本完整的设想,起了关键作用,为我国科技自主创新能力的提升和国防实力的增强作出了开创性贡献。

  于敏去世后,中国23位“两弹一星功勋奖章”获得者中,仅余3位在世,分别是:王希季、孙家栋和周光召。

  

  扩展阅读:“于敏构型”

  氢弹是核聚变武器,与原子弹的核裂变爆炸不同,威力是原子弹的几十倍到上万倍,其结构非常复杂。于敏院士的贡献就是独自完成了中国氢弹最关键的基本构型设计,实现了中国氢弹技术零的突破,外媒称中国的氢弹构型为“于敏构型”。目前全世界只有两种氢弹构型,美国的T-U构型和中国的于敏构型。

  由于氢弹技术比较复杂,当氢弹被制造出来之后,需要大量维护人员和维护设备进行定期维护和保养,这就造成了氢弹的维护和后期保养费用极大,一般核武器的维护只需要在特制的储藏设备中恒温储藏即可,在一定时间内进行定期检查和维护就行了。但氢弹的维护成本极高,特别是由于聚变材料和装药的寿命很短,导致氢弹的储存寿命太短,成本太高,核大国已经逐渐不再发展新的氢弹,转而发展价格比较便宜的原子弹和中子弹。

  

  到2012年,俄罗斯首先销毁了自己所有的氢弹,成为无氢弹核国家,而美国则在2013年销毁了所有氢弹,加上英国和法国已经在上世纪就不再生产氢弹,在已知的五大核国家中,只有中国拥有世界上仅有——30枚可使用的氢弹(印度、以色列和巴基斯坦并无氢弹)。

  这是由于中国的氢弹构型从一开始就考虑到中国的经济实力不足,需要维护成本低的氢弹,于敏的成就就是通过一种特殊的技术路径,即实现了与美国T-U氢弹一样的威力,又实现了低成本维护,这是中国人在氢弹技术上的独门绝技。

  作者/编辑:淼淼

责任编辑:王超

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