1 核军备竞赛与氢弹1939 年，爱因斯坦、西拉德、泰勒、维格纳等科学家联名写信给罗斯福，建议美国制造原子弹， 目的是为了避免纳粹德国抢先生产和使用原子弹而给人类造成无穷的灾难．可是，到1945 年初，他们确知德国根本没有也不可能制造出原子弹时，便又转而担心美国使用原子弹去轰炸别的国家．于是，爱因斯坦、西拉德、维格纳等科学家积极为反对原子弹而奔忙，他们写信给美国总统， 联名上书给国防部长，给白宫写紧急请愿书，呼吁反对原子弹，但无济于事．其一，美国要报珍珠港一剑之仇．其二，要考虑战后的利益和世界格局的划分，通过显示自己的强大而使战后更多的国家亲美．其三，他耗费22 亿美元的投资，不用一下是不可能的．正如一位陆军上将对一位爆破手而说的：“小伙子，当心点！要把本钱收回来．”1945 年 8 月 6 日和 9 日，在广岛和长崎受害者大多是平民，这两声爆炸，震惊了人类．同时也引起世界性的军备竞争．1946 年 6 月 30 日上午 9 时，美国采用空投方式进行首次海洋上空核爆炸试验，代 号为“能力” ，目的是研究核爆炸对海军舰艇的破坏效应，地点在比基尼岛，当量为2万吨 TNT．1946 年 7 月 25 日，美国又用钚弹，在比基尼岛进行地下核试验．由于原子弹的巨大破坏力， 使它成了冷战时期的重要战略武器，各国竞相研制． 继美国之后， 1949年 9 月 22 日，苏联爆炸了一颗威力比投掷广岛的原子弹大5 倍的核弹，首次打破美国的核垄断， 也是美苏核武器竞赛的开始．1952 年 10 月 3 日，英国爆炸了第一颗原子弹，1960 年 2 月 13 日，法国在撒哈拉爆炸一颗钚弹；1964 年 10 月 16 日，中国爆炸了第一颗原子弹．一、氢弹的设想1949 年 9 月 22 日，苏联第一颗原子弹“乔治一号”爆炸成功，这一消息使美国人 大为震惊，美国政府对苏联显示掌握裂变炸弹的第一具体反应是1949 年通过一项计划来发展铀和钚的生产．接着， 1950 年 1 月 31 日，杜鲁门总统在记者招待会上宣布：“作为武装部队的最高统帅，我已指令原子能委员会进行包括氢弹在内的原子武器的研制工作． ”对于氢弹的研制首先要追踪到后来被称为氢弹之父的爱德华·泰勒，爱德华·泰勒是匈牙利布达·佩斯的富裕犹太人，22 岁时在海森堡手下获得博士学位．由于希特勒上台， 1935 年 1 月流亡美国， 26 岁时成为美国华盛顿大学正教授，1941 年 8 月成为芝加哥大学教授．1941 年 9 月的一天，泰勒和费米在芝加哥大学俱乐部进午餐，在饭后的散步中，费米忽然自问道：“不知道一颗原子弹是否能使一定质量的氧加热到足以开始热核聚变． 这样一种用原子弹将氢聚变为氦的机制应将在能量上比裂变炸弹高三个数量级， 而且按爆炸能量计划也更为便宜，对这个想法，费米只不过随便说说而已，而泰勒却认为这是一个卓越的挑战性的想法，并把他牢记在心．”泰勒喜欢开辟新的天地，当他在理论上了解某一事物后，他往往不等待实验的证实就继续前进，他了解了原子弹，并对氢弹的可能性开始了深刻的思考．他认为：要使氢核聚成较重的核，就要使轻核在撞击时有足够高的温度，并有较大的能和动力来克服通常排斥他们的核电势垒进行热核聚变．泰勒初步计算所需要的最低能量约为350002 电子伏，温度高达4亿度，在这种温度下，地球上只有原子弹才能达到．从本质上来讲，聚变和点燃普通火的方法并没有什么两样，也不象裂变那样需要临界质量， 如果一旦点燃就潜在能力来讲，他释放的能量是有无限的，它的能量及基本上要根据设计者所供应的燃料的体积而定，而它的燃料——氧，是重水的主要成分（H30） ，地球上的海洋中就会有大量的氧，比起铀235 要容易得多和便宜得多，而且比获得钚也简单得多，每一公斤液态重氢，由一枚原子弹引爆以后将产100 万吨 TNT的爆炸力，相当于50 枚裂变炸弹的规模，这就是泰勒“超级炸弹”——氢弹的初期想法．泰勒对他的“超级炸弹”进行了初步分析，他在计算中发现：一枚裂变弹或者一枚超级炸弹有可以无意之中引爆热核反应，爆炸的结果有可能点燃地球上的海洋或者它的大气层中氢，从而可能把全世界给炸掉，这使雄心勃勃的泰勒陷入困境．时隔不久，核物理学家贝蒂（Hans Bethe1906-）很快从泰勒的计划中发现某些不合理的假设， 并进一步推算得出结论：不管温度怎么高生的能量将比产生的能量高出一个相当的倍数，在假设当300 万电子伏的温度下，这个反应以60 倍之差不能自动进行．,, 因此点燃大气的不可能性是由科学和常识而保证的．二、氢弹的关键技术1945 年 12 月 24 日，美国住莫斯科使馆得到消息：“苏联正在全力以赴搞原子弹， 而且给予这项工程以优先地位．”受军方的指使，1946 年 4 月，泰勒再次回到洛斯·阿拉莫斯，并主持了一个秘密的“超级炸弹”会议，会议的参加者有数学家冯·斯坦尼斯拉夫、乌拉姆和伽莫夫、贝蒂等几位物理学家．这次超级炸弹会议，审查了泰勒设计的被称为“经典超级炸弹”的热核武器，预计爆炸热量为1000 万吨 TNT ．这一经典的超级炸弹是由裂变物质作氢弹的点火装置，裂变的火球最初是以X 射线放射出它的大部分能量， 如图把整个热核物质块放进正在发展中的裂变爆炸堆里，以便以流体动力学的形式使它加热形成在球体内部又有许多球形．乌拉姆对泰勒的设计进行了计算，结果发现：这类炸弹常常会在热核燃料还没有进行多久的时候自身就炸开了，这对泰勒来说，是万万没有料到的．几年以后，乌拉姆意识到：如果热核物质在形式上同初级的裂变分开来，那么，从初及裂变释放出来的大量X 射线就可以用来以某种形式在不到一秒钟的一瞬间，在较慢的震波赶上来的而把一切都炸开之前，触发热核燃烧．乌拉姆和泰勒着手发展乌拉姆的想法，初役裂变发出的X 射线可以直接对次级热核物质加热（正如微波炉内的微波加热食品一样），但是射线不能有效地挤压它，如果使它达到更大的温度以促成聚变，则需要有其他物质进行干预．后来他们发现：普通塑料可以做到这一点，将如此巨大的X 射线流倾倒在同一厚层泡沫塑料包着的热核特质的园柱棒上，塑料立即加热成等离子体，在几千倍于高效炸3 药所能产生的压力下形成爆炸性膨胀．1951 年 3 月 9 日， 泰勒和乌拉姆联名发表一篇[机密]论文，这篇论文成为氯弹的奠基性内容．一个月后， 泰勒又有了更新的想法这一想法立即成为热核设计的主要焦点．泰勒设想：在园柱体内再放置园柱体；外面是一个铀235 的筒，用来把初及裂变产生的X 射线散到塑料上， 里面是一层塑料，再里面是铀238 反射层，接着是一层热核物质，而在园柱体的中轴部分则是一根钚棒．现在内爆的塑料不单是作用于热核物质，它同时会挤压钚棒到临界物量，从而在棒内产生第二个裂变链式反应，过对热核物质增加新的巨大热流和压力，并把聚变反应推到顶部，接着铀238 层将从热核燃料中获得浓密的中子流，并将在轴238 的裂变临界值1Mev 以上形成裂变， 从裂变产生的中子将有助于准备热核物质做进一步燃烧，这一设计通常被形容成裂变—聚变—裂变，奥本海默把泰勒—乌拉姆的这个分在西部分的发明称为“迷人的技术”．1952 年，泰勒在洛斯·阿拉莫斯按照原先的想法加速制造和第一个实验性的热核 装置，代号定为“麦克”，它是氢弹的雏形．1952 年 11 月 7 日， “麦克”按原定计划试制成功，并由洛斯阿拉莫斯运往埃尼威托克的埃留吉拉布小岛试爆．“麦克”装置是以液体氧和氧为燃料，这个复杂的装置重约65 吨，占据了小岛一整座实验室建筑．马歇尔·利比描述到：“麦克爆炸的火球扩展到直径达三英里，撤退到 40 英里之外的或者更远的观察者， 看到数以百万加仑的环礁海水变成了蒸汽，看起来象个巨大的水泡，当水蒸汽蒸化掉以后，他们看到建有置放炸弹建筑物的埃留去拉布小岛消失了．在那个地方的暗礁里炸开一个深约1/2 英里，宽2 英里的弹坑． ”估计这一能量达几百万吨TNT ，是投于广岛“小男孩”的五百倍．重达 65 吨的“麦克”要作为一个可以运送的炸弹是太大也太复杂了．必须全力研制可以运送的轻便炸弹．这种炸弹最合适的热核物质应该是氘化锂，一种稳定的粉末，锂是同位素锂6，在天然锂中含7.4%，可以相当容易地从天然锂中分离出来，它同氧聚合而发生热核燃烧．1954 年春天，泰勒研制成功这一炸弹，并在“堡垒行动”计划中进行了试验， 它的爆炸威力达到了1500 万吨 TNT ， 其大小可以很容易地用飞机运送，这就是第一颗大型的“美国氢弹”．三、关于“氢弹之父”由于原子弹和氢弹的爆炸成功，使物理学家的声望直线上升，在氢弹的研制过程中，泰勒是最先提出： “起弹” 基本设想的人， 并为领导美国氢弹的研制留下了个印记．1954 年，美国《时代》和《生活》杂志的记者专程采访了泰勒，这使泰勒有机会使自己扬名天下，并明确了他在洛斯·阿拉莫斯的父权地位．他描述到：“确实是，我做了一件必要的事情，然后就任其自然发展，从生物学的意义上来说，我是父亲，这之后必定要一个孩子，它也可能是茁壮的，也可能是死胎，但总要生下什么东西来，受孕过程决不是一件愉快的事，双方都充满困难和焦急，我的行动 ,, 引起了同这种行动有4 关的感情．”在这次采访中他一反常态，违反科学家的道德常规，只字未提乌拉姆的卓越贡献，由于《时代》和《生活》杂志的披露，使他在公众心目中成了“氢弹之父”，这显然对乌拉姆是公平的．由于泰勒对荣誉的独揽，引起了科学界的众情哗然，同年《纽约时报》载文写道：“斯坦尼斯拉夫·乌拉姆博士同泰勒合作提出一个普遍原则，泰勒不久之后在技术上赋予它以实际形式．” 核物理学家贝蒂常常开玩笑地说：“我常常说乌拉姆是氢弹的父亲，而爱德华只是母亲，因为他只相当的时间怀着这个孩子．”科学家切克·汉森对氢弹研制过程的第一手资料进行详尽的研究，并得出结论：“爱德华·泰勒对‘氢弹之父 ’ 这一殊荣受之有愧，真正的父权地位应归于数学家斯坦尼斯拉夫·乌拉姆”．在我看来费米作为爱德华这位母亲的情人地位也是不可否认的，因为他播下了爱的种子．这个氢弹有着明显的杂交优势．”四、难以清除的核威胁自从美国1952 年 11 月 1 日爆炸了1000～1500 万吨 TNT 的聚变装置以后，1953年 8 月 12 日，苏联也不甘落后，成功地进行了热核爆炸，这颗氢弹重量不大，可用飞机运载，其战略意义是相当大的．1961 年 10 月 30 日，苏联在新地岛进行了世界上最大的氢弹6000 万吨 TNT 的核试验．这颗氢弹爆炸后，产生的冲击波绕地球转13 圈，头一圈的时间是6.5 小时．在这次试验之后，苏联声称已经能够产生一亿吨级的氢弹，用这样的氢弹投在那里，那里就能够炸出一个直径30 公里的弹坑， 使方园 60 公里之内顿时形成一片火海．1967 年 6 月 17 日，中国成功地爆炸了第一颗氢弹．由 1985 年，联合国公布的材料表明，世界核武器最多的国家是美国和苏联，在美国核武库中，贮存有核弹头26000 余枚，总量47.41 亿吨，运载工具1970 件；苏联核武库中贮存有核弹头23041 枚，总数量72.25 亿吨，运载工具2659 件，美苏两国核武器总量约占全世界核武器总量的70%． 目前全世界总共核弹头5 万多枚爆炸总量约150亿吨 TNT ，世界人均3 吨 TNT ．从核炸弹第一声巨响，美、苏就拉开了军备核竞赛的帷幕， 从此世界局势极度恶化，全世界人民普遍觉醒，所有科学家都起来呼吁静止核武器．1950 年，英国著名科学家罗素（B.Bnssell 1872-1970 ）与爱因斯坦一起征集一些著名科学家的签名，发表了“科学家要废除战争”的宣言（即：“罗素一爱因斯坦宣言”） ，爱因斯坦在签名的副本分送给美、苏、英、中、法、加六国首脑．中国是送给毛泽东主席，这表明罗素对新成立的共和国的信任．人们担扰，一旦发生大规模的核战争，这种爆炸当量极大无比，在极短的时间内将产生大量的尘埃进入平流层．由核火球发生的光辐射足以点燃相当大范围内的一切可燃物质， 而使大量的浓烟进入空中，形成核冬天，从而严重地影响大气的光学性质，使太阳光基本上达不到地面，导致全。