九次运算结束,拿到了正确的数据,突破了原子弹的原理,但第一颗原子弹理论设计方案,成为横在面前的又一座山峰。
四十年代,美国执行“曼哈顿计划”时,美国洛斯?阿拉莫斯核试验场的专家爱德华?泰勒曾经谈过原子弹的最基本结构:两个半球靠近接触,当质量达到临界点就产生链式反应,引起核爆炸。
但是,具体的细节和数据,是有核国家的最高机密。两个半球多大为佳?铀-235需要多少?两个半球的合拢速度,中子源控制问题等等,对于中国核科学家来说,都是未解之谜,需要尽快解决。
原子弹的内部构造究竟是什么样的?正确的设计,是完成核爆炸的基本前提,如果是错误的,要么不会炸响,要么带来灭顶之灾。
在国外,危险的事情多次出现过。
最初,为了解开这个谜,美国核物理学家哈里?达格尼安偶然拨弄实验室中极少量的可裂变物质,不慎引起的链式反应,前后不过几分之一秒,r射线就穿透了他的皮肤和内脏,他极度痛苦地死去。另一位物理学家路易斯?斯特洛金在试验中心,在一根螺丝杆上让两个起作用的半球试图慢慢靠近,不慎一下滑了过去,两个半球碰到一起,实验室闪起一片蓝光,尽管他迅疾拉开两个半球中断了链式反应,但他还是被核辐射夺走了生命。
核武器研究院领导多次重申:“无论如何,不能在我们这里出现这样的情况,而且我们还要尽快拿出第一颗原子弹的理论设计方案。”
那段时间,理论部设计室的墙上,张贴着一张原子弹内部构造设想图。朱光亚、彭桓武、程开甲、邓稼先、周光召等专家,每日面图而思。他们拿出了A、B两个方案,在苦苦地探索、寻觅着自持链式反应的途径……
原子能所。被当作合成氘化铀实验室的简易工棚建成,王方定带着十几个人,摸索着进行实验。在王方定指挥下,有人往容器里加入各种试剂,一排坛坛罐罐状的容器,以及与之相连的各种蒸馏水瓶、液体试剂瓶,冒出五颜六色的气体,各种仪器上的指示灯闪闪烁烁……
因为有毒,即使是盛夏,也要穿上双层工作服,脚上套着高腰雨鞋,嘴上捂着大口罩,外加有机玻璃面罩。汗水湿透了他们的工作服。每次实验结束,每个人都要虚脱一般,赶紧摘下口罩、面罩,脱掉上衣,光着膀子,脱下高腰雨鞋,把里面积存的汗水哗哗地倒出来……
所里安排何泽慧在技术上对王方定小组进行指导,她要研究他们的计划,帮他们分析数据,提出改进的方案,避免或减少走弯路。何泽慧定期来实验室看看。一天,刚做完一次实验,室内烟雾腾腾,很呛人,何泽慧来了,王方定等人急忙把湿透的工作服穿上。王方定伸手拦住她,说里面有毒,您还是到外面等我们。何泽慧坚持进来,说,我可没那么娇贵,你们不怕,我怕什么!王方定说,整天这样,我们习惯了。何泽慧说:“你别忘了,我在居里实验室的时候,也经常这样啊。”
众人都笑了。何泽慧走到一排容器前,拿起一个探棒搅几下,观察一阵:“顺利吗?”
王方定摇摇头:“进展很慢。”
何泽慧说:“我估算了一下,制备点火中子源,需要一百多道工序,你们不能着急,饭要一口一口吃,路要一步一步走,坚持下去,就能成功。”
众人都点点头。这时,钱三强进来了。他也是不放心,有空就来看一看。一进来,他就感觉室内像蒸笼一样,一般人根本受不了。钱三强说:“你们受罪了。”
王方定说:“我们不怕受罪,我们就怕搞不出点火中子源。”
那时最怕的,就是完不成任务,拖了整个任务的后腿。为此,王方定常常半夜里突然惊醒,冷汗打湿了后背。中国的科学家们,承受的心理压力是巨大的,也是常人难以理解的。
钱三强抹一把脸上的汗,大声说:“一定会成功的!等你们完成任务,我请大伙吃冰淇淋。”
气氛活跃开来了。
攻关是艰难的,处处碰壁之后,如果有一个地方取得突破,带来的惊喜是异乎寻常的。
最先为刘杰和钱三强带来惊喜的,也许要数兰州铀浓缩厂需要的原料——六氟化铀的生产,在原子能所简易的六氟化铀实验室里,依靠黄昌庆他们用铜管做成的那个紫铜炉,他们奇迹般拿出了产品——六氟化铀。
筹备期间和头几次试生产失败前后,刘杰和钱三强给予了他们很大的关心、鼓励和帮助,刘杰每隔一段时间就把黄昌庆叫去汇报,只要提出问题,刘杰当场拍板解决。钱三强经常来实验室指导,给他们鼓劲,曾经说过,搞出一克就是胜利。炉子只要点火启动,就不能停下来,24小时需要人围着它转,人员三班倒,人手不够用,刘杰下令,把他们想要的人,从高等院校和工厂都给调了来,钱三强又从原子能所其它研究室抽调人手支援。尤其值得一提的是,把四氟化铀投入炉体的过程,他们叫做喂料,喂料工作容易遭受放射性伤害,毒性大,搞不好要死人,苏联专家在的时候说过,搞这个工作,几年下来人就报销了。开始负责喂料的人是很紧张的,但很快就平静下来,大家只有一个念头,早点出产品。有的人这一班工作完了,见下一班缺人手,留下来继续顶班。终于,他们迎来了成功!
这一天,是预计出产品的日子,钱三强特意赶来,他穿上防护服,来到紫铜炉体前。炉体矗立在屏蔽间内。黄昌庆下令:“开始!”一只大手猛地合上电闸。屏蔽间内的反应炉,电炉丝发红了,温度计显示温度直线上升到300度,氟气从电解槽飘过来,顺着管道,输进了反应炉里……
人们都瞪大眼睛,时间一分一秒地过去,突然,一个老工人大喊:“六氟化铀——出来了!”大家的目光一下子被吸引到冷凝器下的磅秤上,随着磅秤指针的移动,大家齐声数着:“1克、2克、3克、4克……”
磅秤指针最终停止了跳动,显示为3300克。
黄昌庆激动对钱三强说:“钱所长,您说只要搞出1克六氟化铀,就是胜利。我们现在搞出了3.3公斤!”
人们激动地欢呼、跳跃,眼里含着泪花。钱三强大声说:“就像做梦一样啊!再加个炉子,就可以批量生产了!”
大约一年半之后,也就是1963年9月,黄昌庆和他的战友们终于完成了生产六氟化铀的任务。没有人能够想到,他们就是仅仅靠两个只有两米高,直径不足半米的土炉子,一共生产出十几吨六氟化铀原料,满足了第一颗原子弹的需要。现在这两个炉子还在,每逢有人前来参观,当听到围绕它发生的故事,人们都会惊讶的瞪大双眼。