口述核史丨“爆轰”出来的“争气弹”

中国核工业
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◎ 陈常宜 口述
蔡皛磊 整理
爆轰试验是联结核武器理论设计与核试验成功的关键一环。核武器研制经过理论设计出理论方案，需要通过试验来验证具体的参数和技术。其中最重要的验证手段就是依靠爆轰试验来解决设计中一些参数的确定和可行性问题。如果爆轰试验过关了，那么总体设计就可以结合理论部的理论设计、实验部的爆轰试验结果，最后完成整个核装置的设计。
挑战一个接一个
中国研制的原子弹采用“内爆法”又称压紧型，在一个球体中通过引爆炸药而产生一种向心聚合的冲击波，从而压缩核材料使之达到高超临界。这种原子弹反应效率比较高。
内爆型原子弹首先要解决一个问题。当时，理论部给的是一个尺寸，比如说炸药要多大、里面的结构是什么材料，但怎样能产生内爆的、向内传播的聚心的爆轰波，是需要试验来解决的问题。我们必须要通过研究做出聚焦元件来控制爆轰波的路径。我负责研究的，就是做出起爆元件，产生内爆的聚心爆轰波来压缩核材料。这是原子弹研究中非常重要的一环。
研制起爆元件还有一大挑战在于，这是一个众多元件的组合，不仅要做出元件，更要保证这些元件组合后具有非常好的对称性，要能聚焦到非常小的范围，这样才能保证雷管起爆后爆轰波的扩散方向可控、且受到有效的控制。

爆轰试验一开始做的是小型的元件模型，此后还要做1:1尺寸的模拟试验，对元件的尺寸、配合度要求也会不断提高，试验难度也不断增加。我们需要一步步测得不同层级的爆轰波向内传播时与设想的波形、速度等各项参数是否相符，再将测得的数据反馈给理论设计，由他们将计算出来
的数据与我们试验得到的相比对，从而验证理论设计是否正确。
另外，还必须有各种支撑结构相配合。这些支撑结构的稳定性如何？会不会影响最后爆轰试验的结果？这些都必须在一次次爆轰试验中进行检验和调整，目标是让这些结构对爆轰波的不利影响降到最小。
陈常宜（左）和彭桓武院士
领导们搬进帐篷，把房子让给科研人员住
之前我们做原子弹，是苏联答应给我们提供援助的。后来中苏关系恶化，苏联停止援助，我们只能自力更生，依靠自己来研究这个问题。
整个研发过程始终都很困难。当时国家正处于困难时期，天灾人祸交织，我们必须克服一切困难，学习开展爆轰试验。
1960年开始，九所安排了两个组来承担爆轰试验任务，我所在的组主要就是攻关起爆元件的研制，另一个组则负责测定高温高压等试验参数。当时保密很厉害，我完全不知道别人在做什么，也不去打听，一门心思就是要完成元件的研制。第一个元件我们摸索了一年多，到1961年底基本掌握了原理，到1962年底把元件做出来
了。做出元件后，现有的试验环境就无法满足我们开展较大规模的试验要求，需要去“前方”进一步试验。

我们所说的“前方”，就是青海221基地。1963年3月，我们抵达基地。有一个碉堡供我们做试验工作，还有一个砖瓦房，以前是青海驻地领导住的。为了照顾我们科研人员，领导们搬出来住帐篷，把房子让给我们住，用实际行动全力支援原子弹研制工作。
到了青海后，我们就在实验部做爆轰测试，另外还有人负责做核测试。刚到草原时只有我们一个室做爆轰试验，后来根据工作需要，分成了三个室。我当时是二室主任。元件模型做出来了，但真正要能实现应用的话，还需要通过一系列试验检验。另一方面，还要验证这么多元件组合后的效果，看能否达到内爆型的波形需要。这些试验规模比较大，做起来很费时间。另外，要把这些元件组合在一起，还需要结构件，还要验证结构件在爆轰波影响下作用如何。
所以，在青海基地的日子，我们始终在做试验，从模拟试验一直做到最后的检验性试验，而且试验规模从1:2放大成了1:1，更考验元件之间的相互配合，工作量更大、难度更高。
陪同环保专家到基地，介绍爆轰试验场（右一为陈常宜）
第一个元件，我们整整摸索了一年，改进了几百次
之前，中国从来没有爆轰试验方面的研究，也没有人学过相关的专业知识，甚至连炸药什么样、雷管什么样都没有见过，大家只能从零开始，边学边干边摸索。
试验探索的进度比较缓慢，因为一般我们要先通过计算得到参数，再通过试验来进行验证。这是三维的问题，计算非常复杂，又没有经验可供借鉴。当时我们求助的很多力学专家都没有想到有效的办法，后来室主任陈能宽就提出了一个思路，按他的思路进行试验，取得了成功，且加快了速度。这种通过试验来倒推参数的方法在当时算一种尝试，也是现实要求逼着我们进行创新。


第一个元件的研制我们整整摸索了一年的时间，中间改进了得有几百次吧？实在是数也数不清了。每天脑子里想着的只有这件事，不停地改、不停地试。包括对试验效果的测试技术，也是从无到有、从有到优，一步步试出来的。这完全是靠爆轰试验一点一点打出来的，因为空想想不出来，必须上手去试，掌握了测试技术，才有可能接近成功。每一次试验获得一点改进，然后大家进行讨论，看为什么会有这种进展，然后下一次再设计、再做试验，每一步都走得很慢、很艰难，但我们就是这样坚持下来，走通了这条路。
“陈常宜，你这雷管保不保险？”
最后一次综合性的检验性试验是在1964年6月6日完成的，可以说结果非常理想，我们真的特别激动和开心。
后来在核试验场，有人问我，检验性试验成功了，对核试验的成功有几分把握？还存在什么因素会导致核试验的失败？当时我觉得，如果不成功，可能就是雷管有瑕疵。因为一个元件搭配一个雷管，那么多元件就意味着每一个雷管都必须要按计划成功爆破。任何一个雷管不爆或者晚爆，都可能导致原子弹失灵。