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贺贤土:周光召先生与我国核武器事业


时间:2023-07-24作者:

我第一次在报纸上看到有关周光召先生的报道大约是在1951年,党中央发出“学习成为中国青年特别突出任务”的号召,当时周先生是北大学生,报道说他又红又专,要青年学生向他学习。我那时正在初中读书,是学生会干部,学习了那篇报道,对他的名字印象很深。在大学时,在一本从俄文翻译过来的《知识就是力量》杂志中读到他的事迹,心里很钦佩。1962年,我从浙江大学物理系理论物理专业毕业后留校,11月重新被分配到北京的核武器研究所,1963年初进所一室(理论室)工作。进所的第一天,我意外地发现接见我们几位新来大学生的领导就是周光召先生。他当时是一室的常务副主任(主任是邓稼先),他向我们介绍了理论室的任务,勉励我们为国家作贡献。从我进所开始,直到他调往中国科学院,在长达十六年的时间里,我一直在他的领导与帮助下工作,亲身感受他对我国核武器事业发展的贡献,他对他所领导的这个所发展所作的努力,以及他对年轻人工作和成长的关心。下面只就我接触和了解到的一些事例,谈一些感受。

周光召先生为我国核武器事业做出了卓越贡献。上世纪五十年代末,周先生在苏联杜布纳联合核子研究所从事基本粒子物理研究,做出了出色的成绩,受到国际同行的重视。1961年当得知苏联突然撤走所有在华专家的消息时,他毅然抛弃了自己熟悉的专业,主动请缨,要求立即回国,参加他从未接触过的原子弹研制工作。

据老同志告诉我,1961年至1962年初,在原子弹研究设计过程中,曾一度陷入困境,理论计算表明,炸药爆炸后在内爆过程中产生的压力总是小于苏联专家给我方的一个数据,力学方面的专家担心我们的计算结果有错,于是科研人员进行了一次又一次的计算(著名的“九次计算”)。周光召先生当时刚进所不久,他仔细检查了九次计算结果,认为计算没有问题,怀疑苏联人的数据的可靠性。经过仔细研究,最后他巧妙地用最大功原理证明了不可能达到这样大的压力,数据显然是错的。这样,周先生以他的聪明才智结束了近一年的争论,扫清了原子弹研制过程的障碍。这是周先生为我国第一颗原子弹的突破做出的重要贡献。随后,大家全力以赴计算,获得了原子弹爆炸过程的清楚物理规律,原子弹设计工作得以全面展开,于1963年底交出了包括结构、尺寸和材料的理论设计模型,然后经过工程设计、部件加工、实验室中各种冷试验、装置组装,核装置运往试验场进行热试验。1964年10月16日我国成功地爆炸了第一颗原子弹装置。

第一颗原子弹突破后,理论部在邓稼先主任和周光召常务副主任(1964年起原一室扩展为理论部)等科学家的领导下,开展对氢弹原理的猛攻。他们充分发扬学术民主,发动全理论部专家和研究人员进行学术上的“大鸣大放”,每个人都可以畅想和探讨氢弹的结构、材料和作用原理,刚工作的大学毕业生也积极参加。周先生和年轻人一起讨论和争论,大家有时争得面红耳赤。那时,理论部的领导丝毫没有领导和科学家的架子,与年轻人打成一片,我们亲切地称周先生和邓先生为老周、老邓。我现在仍然留恋和回忆当时这种的学术讨论氛围,我想这大概是中国发展核武器理论的独一无二的环境,它事实上也为我国大科学工程的发展提供了十分宝贵的经验。正是在这样的环境下,有关氢弹很多想法、甚至不完整的方案朦朦胧胧地被提出来。

氢弹突破的关键是热核点火和自持燃烧问题,据说当时周先生还亲自从玻尔兹曼方程出发推导了流体力学方程组,研究在切断过程舍去项中由于非线性效应的敏感性可能给氢弹的点火和热核反应带来的影响。在大家充分“鸣”“放”基础上,彭桓武、邓稼先、周光召、于敏等科学家综合归纳后,彭桓武先生提出兵分三路进行探索。作为常务副主任,周先生在协助邓稼先主任负责整个理论部探索工作的同时,又具体指导一路人马进行突破。事实上,早在原子弹理论设计方案完成后,周先生已在一个研究室中组织了一个四人小组,探索氢弹的途径。他提出了用原子弹爆炸的爆轰波进行点火的新思想,并领导这路人马进行细致的点火物理研究和数值计算,虽然最后否定了这条途径,但在大科学工程研究中,在多条道路的探索中,宣告此路不通,也是重要的贡献。他们当时研究的物理成果和发展的新的二维计算方法,为以后氢弹理论设计提供了物理基础和计算参考。

这里还得提一下,在我们探索氢弹原理的同时,了解到法国人也正在探索氢弹。他们爆炸第一颗原子弹比我们早好几年,如果我们抢在他们前面爆炸氢弹,这将大长中国人的志气。周先生鼓励大家咬紧牙关,攻克难关。在他和其他领导带动和影响下,理论部大楼每天晚上都是灯火辉煌。在这样的气氛下,我国终于在1966年底成功地进行了突破氢弹原理的核试验,1967年上半年进行了大当量氢弹试验,实现了赶在法国人之前爆炸氢弹的愿望。从爆炸第一颗原子弹装置到爆炸第一颗氢弹装置,美国用了7年5个月,苏联用了4年,法国用了8年6个月,而我国突破了原理只用了2年零2个月。这是中国人的骄傲,是中国科技工作者的骄傲。

突破氢弹后,周先生在领导进行核武器型号物理设计的同时,开始考虑研究所下一步发展问题。他组织了几次规划,探索核武器设计是否还有新的原理,提高设计水平是否还有更多的余量,我有幸作为规划小组的成员之一,参加了他亲自领导的发展规划的研讨。周先生强调,为了更好完成装备部队的任务,使核武器物理设计达到更高水平,必须掌握核武器更深层次的物理规律。因此他认为,加强与核武器物理有关的基础研究、提高研究者的水平,是至关重要的。他还认为,即使这些基础研究一时看不出与核武器的关系,但对于开拓研究者思路、培养研究能力也是十分有意义的。他切身体会到,我国核武器物理原理为什么突破这么快,重要原因之一是当年国家抽调了彭桓武、邓稼先、以及包括他本人和于敏先生在内的多位在基础研究上已做出了高水平成果的科学家,虽然大家都没接触过核武器,但他们领导一批年轻人,从基础研究开始逐步探索,最终搞清楚了作用过程,才较快突破了核武器原理。我国从原子弹到氢弹所花的时间比其他有核国家都短,这是我们重视基础研究的结果。

(节选自周光召先生与我国核武器事业.物理,2009,38(05):304-307)

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