苏联如何造出原子弹(苏联专家犯坏故意把图纸改错)

何 力 口述 邢会敏 整理

我国第一颗原子弹于1964年10月16日在新疆罗布泊试爆成功。为了这颗原子弹成功爆炸,成千上万名拳拳赤子满怀报效国家的豪情,用自己的智慧和汗水点燃了我国第一颗原子弹,在罗布泊升腾起壮丽的蘑菇云。在这背后,核工业北京化工冶金研究院的科技工作者,用简法生产提供了吨量级二氧化铀和四氟化铀,满足了后续单位研制六氟化铀的需要,为我国第一颗原子弹成功爆炸贡献了自己的力量。

苏联如何造出原子弹(苏联专家犯坏故意把图纸改错)(1)

何力

带着感恩之心走进核工业

我是怀着无比感恩的心,进入核工业的。1952年,我离开了家乡四川达县,到兰州大学化学系学习了四年。当时,我家里兄弟姐妹7个,家里无法为我提供任何条件,是新中国培养了我,给了我学习的机会。没有新中国,我不会有上大学的机会。大学毕业后,我被安排到技术干部培训班学习,住在科学院24号楼。之后被分配到设在有色金属研究总院的专家工作组(核工业北京化工冶金研究院前身),就这样我怀着感恩之心走进了核工业。

专家工作组下设四个专题小组(选矿、分析、水冶和氟化冶金组)。我在分析组学习锆的分析。专家组的成员要做好保密工作,就连家里的父母都不知道我在从事什么工作。专家工作组在分析、选矿等小组的协助下,制成了我国第一块公斤级的圆柱形金属铀锭。

只用两个多月完成五所基础建设

1958年9月,专家工作组搬迁到北京通县原冶金地质干校旧址,这里集结了50余名科技干部和一批技术工人以及党政职工,成立了五所(对外叫五工地)。当时,工地连基本的上下水管道都没有,我们基本上是从头建起。挖沟子、安装水管,我们这些人干起活儿来一点儿不逊色。当时大家心里只有一个念头,把这里建设好,为国家的核工业建设添砖加瓦。在机修厂工人的配合下,我们只用了两个多月的时间就完成了五所的基础建设。

苏联如何造出原子弹(苏联专家犯坏故意把图纸改错)(2)

苏联专家居住旧址

1959年初,我跟随苏联专家学习从独居石中提取钍;1960年初,跟随苏联专家学习铀纯化的相关知识,主要内容是制备二氧化铀的实验室工艺。但在1960年8月,苏联专家突然终止合作,带着资料回国了。紧要关头,中共中央决定,自己动手、从头摸起,准备用8年时间把原子弹研制出来。

研制原子弹需要核燃料,铀矿冶是核燃料循环的前端,是核工业的基础之一。研制六氟化铀迫切需要原料,虽然湖南衡阳铀水冶厂的进度一赶再赶,但是仍影响后续原料的供应。1960年,国家把研制吨量级二氧化铀和四氟化铀的任务交给了五所,时间为3年。此时,五所的所有人都热血沸腾,因为有了为核工业做贡献、报效国家的机会。

苏联专家撤走时带走了大部分资料,留下来的也不全,这使得我们的研究工作举步维艰,却并没有吓倒五所的工作者们。大家心里只有一个念头:时间紧,任务重,要保质保量地完成任务。设备设计、施工、制造和安装,全是五所人自己干。大家心里都憋着一股儿劲,要为祖国争口气。

除不锈钢为进口外,包括陶瓷缸、陶瓷泵、陶瓷搅拌槽、动力装置在内的材料设备全部采用国产,同时因陋就简利用闲置设备,把能用上的修修补补、改造后继续用。没有厂房,我们就在平地上盖简陋厂房;缺少设备,机修厂的师傅自己加工制造;不懂技术,我们就在实践中摸索。我国当时是全民办铀矿,铀矿规模小、品位低,土法制得的黄饼杂质含量高。面对这样的条件,五所的科研人员根据苏联工艺,针对其中的优缺点进行研究和试验,最终得出了具有我国特色的铀纯化流程。就这样白手起家,我们于1960年8月底建成了二氧化铀的简法生产厂(二号厂),9月中旬投料。黄饼溶解、TBP萃取、沉淀、结晶、煅烧,各工艺生产环环相扣,二号厂热火朝天,晚上也灯火通明。我们终于在简陋的厂房里,生产出二氧化铀产品。

苏联如何造出原子弹(苏联专家犯坏故意把图纸改错)(3)

简陋的原2、4号厂为我国制造第一颗原子弹提供了原料

溶解黄饼时,他们全身沾满了黄色的浆液

当时正值国家困难时期,工作强度大,营养又跟不上,五所好多人出现了浮肿,我也是其中之一。国家很重视五所工作人员的生活困难和身体状况,给大家供应了鸡蛋和牛奶,这在当时是无比珍贵的。大家感受到国家和组织对我们的关怀,更加充满热情和干劲。

每个夜晚,五所的实验室和简易厂房都是灯光通明。为了加快进度,时任五所所长陈汉民安排我每周一早上组织各个分厂和部门开调度会,工艺科、二号厂、机修厂、后勤等都要有代表参加。内容是总结上周完成的任务和出现的问题,对问题查找原因;同时安排下周的工作任务。大家就只有一个目标,早日完成国家交给的任务。

我在对第一批二氧化铀进行含量分析时,发现质量不合格。经分析,问题出在煅烧炉的材质上,可是单靠五所的力量无法解决。于是,五所将情况向上级汇报,向冶金部求援。很快,北京矿冶研究院协助五所解决了煅烧炉的材质问题;西北矿冶研究院组织人员,经过材料比对、试验,为五所二号厂提供了锰乃尔合金制成的煅烧炉。用锰乃尔合金煅烧炉后,制得的二氧化铀经分析含量、组分均达到了国家的标准要求。

在制备二氧化铀的过程中,有次发生了冒槽事件。溶解的黄饼从槽罐中冒出,槽体、地面到处都是。二号厂的技术人员和工人奋不顾身,想着快点控制住冒槽,清理现场、查找原因,尽快恢复生产。他们全身沾满了黄色的浆液,头上、脸上、手上、鞋子上,甚至嘴里都是。尽管这样做存在一定的危害,但大家顾不上个人的安危。这个场面在今天想来,简直让人不敢相信,可以从中看出五所人身上的大无畏精神。

加速了试验第一颗原子弹的工作进程

四氟化铀生产主要有氢氟化、洗涤、过滤、干燥、煅烧和化学处理六道工序。二氧化铀氟化生成四氟化铀,工艺生产中存在放射性、毒性、腐蚀性等职业危害。为了保证安全生产,车间加强了通风。在简陋的仓库里,科研人员自己设计、安装、施工,尽管生产环境落后,大家还是忘我地工作着。由于生产工艺中的物料有极强的腐蚀性,氟化槽腐蚀严重,影响产品质量;设备连接处也出现泄漏;在干燥工序用到的煅烧炉材料也存在不耐腐蚀的问题。当时国内氟化槽及连接件都是不锈钢材质,无法满足工艺生产耐腐蚀的要求,需要将不锈钢槽衬上塑料,设备连接处也改为塑料接头。当时,国内还没有相关设备及焊接技术,五所机修厂的工人师傅便日夜试验,根据科技人员设计的图纸尺寸、材质,刻苦钻研,氟化槽腐蚀问题得到了解决。煅烧炉后来选用了二氧化铀煅烧炉用的锰乃尔合金材料,解决了防腐问题。1960年11月,四号厂建成投产,生产出符合要求的四氟化铀。

1961年第三季度,二号厂和四号厂生产出数吨二氧化铀和四氟化铀,满足了后续单位试验研究的需要,仅用一年多的时间就保质保量地完成了任务。当年二机部部长刘杰评价说“二氧化铀和四氟化铀产品的提供,加速了试验第一颗原子弹的工作进程,使二机部的整个事业的进度提前了一年”。简法生产二氧化铀和氟化铀的成功,让五所的这些科技工作者无比振奋和自豪。

苏联专家撤走时,留下的图纸明显改动过

苏联专家撤走时,留下的图纸中氟的指标明显改动过。原来是10^-8克,改为了10^-6克,这引起了我国老专家的重视。经过老专家研究决定,第一步先做10^-7克,第二步再做10^-8克。五所由留学捷克的殷晋尧负责,包括我共有三名技术人员,我们在1962年初对测定和分离氟的方法进行了调研。当时查文献时,有一篇文章内容是测定微量氟的方法,很有用,我们分析组决定采用此方法。其中要用到一种新的有机试剂,国内没有,室主任董灵英知道后,请有机室协助。有机室主任刘有锡安排葛道才负责合成此有机试剂,葛道才经过刻苦钻研,多次试验,以超常的速度合成了试剂,保证了氟测试研究工作的进行。

测定氟需要高级分光光度计,正巧杨承宗先生从法国购回了一台,刚在分析室氟组安装好。我们用此仪器测定得到的结果与文献基本相符。

氟的测定工作,获得老专家们高度评价

要将0.1ppm氟从金属铀中分离出来难度很大。所查文献中未见有报道这样低含量氟的测定,最低的是水蒸气蒸馏分离0.1毫克氟,高温水解只做到毫克级。最后决定两条腿走路,殷晋尧做水蒸气蒸馏法,我和余仲明做高温水解法。所用的蒸馏器、石英管和石英舟,能买到的就买,买不到的就自己设计,请所里的高级玻璃工加工。当时用于高温水解的石英管就是我们画的草图,请所里一名高级玻璃工张师傅加工的。

从1962年下半年至1963年初,经过不分日夜反复地摸索和试验,我和余仲明、张浩做的高温水解分离氟,先加入不同量的氟做试验,结果不错。又在金属铀中做加入回收试验,结果也很好,就这样完成了第一阶段的任务。最后氟分析小组采用了高温水解法分离氟。

在1963年3月~4月召开的的验收会上,氟的测定工作只有五所完成得好,并用于生产实际中,得到老专家们的高度评价。1963年项目验收后,为了进一步做好10-8克氟的测定工作,又加强了氟检测组的力量,将北京大学毕业的叶开明和上海复旦大学毕业的徐莱丽调到氟组,五所的科技力量不断壮大。

(何力,1932年11月出生,1956年6月入党,1956年9月毕业于兰州大学。毕业后参加技术干部培训,之后进入专家工作组。1958年10月成立五所时,作为五所技术人员,参加为我国第一颗原子弹研制提供原料的相关工作。1964年以后在五所任技术人员,在国家“七五”攻关中,对盐湖提锂技术进行研究。在1990年以后,被聘为研究员级高工,作为项目技术负责人,为秦山核电站提供核纯级氢氧化锂。1992年12月,从核工业北京化工冶金研究院退休。)

(2020.11.19“中国核工业”微信)

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