中国氢弹之父 — 于敏

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于敏（1926年－），核物理学家，中国科学院学部委员，两弹一星功勋奖章获得者。
1949年在北京大学物理系攻读研究生并兼任助教。1951年起在中国科学院近代物理研究所任助理研究员、副研究员，在著名理论物理学家彭桓武指导下开始了核理论研究工作。1960年底开始从事核武器理论研究,在氢弹原理突破中解决了热核武器物理中一系列基础和关键性的理论问题。

中华人民共和国在1967年6月17日第六次核试验中引爆了自行研发的类似泰勒-乌拉姆设计方案的多级热核炸弹，与第一次引爆裂变弹相距仅32个月，是从裂变到聚变核弹发展最快的国家。引爆的核弹当量331万吨。有一些中文资料中的片言只语显示，中国当时采用了同泰勒-乌拉姆设计方案略有区别的于敏设计方案，这个方案的要点在于使用X射线透镜而非X射线反射镜来实现从初级到次级的能量传送，即“球柱球结构”。

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　　“国产的土专家一号”

　　于敏是一个神秘人物，曾经“隐身”三十年之久，直到1988年他的名字才得以解禁。1999年9月18日，在中央军委表彰为研制“两弹一星”做出突出贡献的科技专家大会上，他第一个被授予“两弹一星功勋奖章”，并代表科学家发了言。

　　由于保密的原因，这位核物理学家、中国科学院院士的著述多未公开发表，连他的妻子都说：“没想到老于是搞这么高级的秘密工作的。”不过他的杰出贡献仍有蛛丝马迹可寻，原中顾委常委、国务委员张劲夫在《请历史记住他们——关于中国科学院与“两弹一星”的回忆》中提到，“研制氢弹工作主要是于敏他们做的，方案是于敏提的，也得过大奖”。在《中国军事百科全书——核武器分册》中，“于敏”的条目下写着：“在氢弹原理突破中起了关键作用。”

　　1926年8月16日，于敏生于河北省宁河县芦台镇（今属天津市）。他父亲当时是天津的一位小职员。于敏的青少年时代是在抗日战争时期的沦陷区度过的，童年亡国奴的屈辱生活给他留下惨痛的记忆。他在天津耀华中学念高中时，以门门功课第一闻名全校。1944年，于敏考进了北大工学院机电系。但上学后于敏发现，因为是工学院，老师只是把知识告诉学生会用就行了，根本不告诉学生根源。而他却偏偏喜欢沉浸在“纯粹”的理论之中，高深的物理学像一块巨大的磁石吸引着他。1946年于敏转到理学院物理系，并将自己的专业方向定为理论物理。他在理论物理方面的天赋很快展现出来，并以惊人的记忆力和领悟力赢得教授们的欣赏。1949年于敏本科毕业，考取了张宗遂先生的研究生。张先生病后，胡宁教授担负起指导之责。在两位先生的悉心教导下，1951年于敏以优异的成绩毕业。不久，他被慧眼识才的钱三强、彭桓武调到中科院近代物理研究所。这个所1950年才成立，由钱三强任所长，王淦昌和彭桓武任副所长。

　　1957年，以朝永振一郎（后获诺贝尔物理奖）为团长的日本原子核物理和场论方面的访华代表团来华访问，年轻的于敏参加了接待。于敏的才华给对方留下了深刻印象。他们回国后，发表文章称于敏为中国的“国产土专家一号”。对此于敏有自己的见解，他说：“‘土专家’不足为法。科学需要开放，应该学习西方先进的科学技术。只有在大的学术气氛中，互相启发，才利于人才的成长。现在的环境已有很好的条件了。”

　　提前进入氢弹研究

　　在我国研制第一枚原子弹尚未成功时，有关部门就已做出部署，要求氢弹的理论探索先行一步。为什么提前研究氢弹？原来，原子弹和氢弹有很大差别，氢弹是利用原子弹爆炸的能量点燃氘、氚等轻核的自持聚变反应，瞬间释放巨大能量，又称聚变弹或热核弹。氢弹的威力要大得多。1960年底，钱三强找于敏谈话，让他参加氢弹原理研究，于敏毫不犹豫地答应了。在钱三强的组织下，以于敏等为主的一群年轻科学工作者，悄悄地开始了氢弹技术的理论探索。他的一位老同事对记者说，这次从基础研究转向氢弹研究工作，对于敏个人而言，是很大的损失。于敏生性喜欢做基础研究，当时已经很有成绩，而核武器研究不仅任务重，集体性强，而且意味着他必须放弃光明的学术前途，隐姓埋名，长年奔波。

　　于敏开始涉足深奥的核理论研究工作。当时国内很少有人熟悉原子能理论，是钱三强、王淦昌、彭桓武和于敏等创建了新中国第一个核科学技术研究基地。于敏没有出过国，在研制核武器的权威物理学家中，他几乎是惟一一个未曾留过学的人，但是这并没有妨碍他站到世界科技的高峰。彭桓武院士说：“于敏的工作完全是靠自己，没有老师，因为国内当时没有人熟悉原子核理论，他是开创性的。”钱三强称，于敏的工作“填补了我国原子核理论的空白”。于敏几乎从一张白纸开始，他拼命学习，拼命地汲取国外的信息，在当时遭受重重封锁的情况下，他只有依靠自己的勤奋，举一反三进行理论探索。从原子弹到氢弹，按照突破原理试验的时间比较，美国人用了七年零三个月，英国四年零三个月，法国八年零六个月，前苏联四年零三个月。主要一个原因就在于计算的繁复。而我们的设备更无法可比，国内当时仅有一台每秒万次的电子管计算机，并且95％的时间分配给有关原子弹的计算，只剩下5％的时间留给于敏负责的氢弹设计。穷人有穷办法，于敏记忆力惊人，他领导下的工作组人手一把计算尺，废寝忘食地计算。一篇又一篇的论文交到了钱三强的手里，一个又一个未知的领域被攻克。四年中，于敏、黄祖洽等科技人员提出研究成果报告69篇，对氢弹的许多基本现象和规律有了深刻的认识。

　　1964年10月16日，我国第一颗原子弹爆炸成功，在世界上引起轰动。1965年1月，毛泽东主席在听取国家计委关于远景规划设想的汇报时指出：“原子弹要有，氢弹要快。”周恩来总理代表党中央和国务院下达命令：把氢弹的理论研究放首位。这年，于敏调入二机部第九研究院。9月，38岁的于敏带领一支小分队赶往上海华东计算机研究所，抓紧计算了一批模型。但这种模型重量大、威力比低、聚变比低，不符合要求。于敏总结经验，带领科技人员又计算了一批模型，发现了热核材料自持燃烧的关键，解决了氢弹原理方案的重要课题。于敏高兴地说：“我们到底牵住了‘牛鼻子’！”他当即给北京的邓稼先打了一个耐人寻味的电话。为了保密，于敏使用的是只有他们才能听懂的隐语：暗指氢弹理论研究有了突破。“我们几个人去打了一次猎……打上了一只松鼠。”邓稼先听出是好消息：“你们美美地吃了一餐野味？”“不，现在还不能把它煮熟……要留做标本。……但我们有新奇的发现，它身体结构特别，需要做进一步的解剖研究，可是……我们人手不够。”“好，我立即赶到你那里去。”年底，于敏开始从事核武器理论研究，在氢弹原理研究中提出了从原理到构形基本完整的设想，解决了热核武器大量关键性的理论问题，并在平均场独立粒子方面做出了令人瞩目的成绩。

　　1967年6月17日8时整，空军飞行员徐克江驾驶载有氢弹的飞机进入罗布泊空投区。随着指挥员“起爆！”的指令，机舱随即打开，氢弹携着降落伞从空中急速落下。弹体降到距地面两千九百多米的高度时，只听一声巨响，碧蓝的天空随即翻腾起熊熊烈火，传来滚滚的雷鸣声……红色烟尘向空中急剧翻卷，愈来愈大，火球也愈来愈红。火球上方渐渐形成了草帽状云雾，与地面卷起的尘柱形成了巨大的蘑菇云。强烈的光辐射，将距爆心投影点四百米处的钢板铸件烧化，水泥构件的表面被烙；布放在八公里以内的狗、十公里以内的兔子，当场死亡一半；七百米处的轻型坦克被完全破坏，车内动物全部炭化；冲击波把距爆心投影点近三公里、重约五十四吨的火车吹出十八米，近四公里处的半地下仓库被揭去半截，十四公里处的砖房被吹散。科技人员把爆炸当量的数据送上来了——三百三十万吨。当日，新华社向全世界发布了《新闻公报》，庄严宣告：“我国在两年八个月时间内进行了五次核试验之后，今天，中国的第一颗氢弹在中国的西部地区上空爆炸成功！”从原子弹试验成功到第一颗氢弹爆炸成功，中国人只用了两年零八个月的时间，创造了研制氢弹的世界纪录！后来，诺贝尔奖得主、核物理学家玻尔访华时，同于敏晤面，称赞于敏是“一个出类拔萃的人”，是“中国的氢弹之父”。

　　核武器进入了新阶段

　　在研制氢弹的过程中，于敏曾三次与死神擦肩而过。1969年初，因奔波于北京和大西南之间，也由于沉重的精神压力和过度的劳累，他的胃病日益加重。我国正在准备首次地下核试验和大型空爆热试验，于敏参加了这两次试验。当时他身体虚弱，走路都很困难，上台阶要用手帮着抬腿才能慢慢地上去。热试验前，当于敏被同事们拉着到小山冈上看火球时，已是头冒冷汗，脸色苍白，气喘吁吁。大家见他这样，赶紧让他就地躺下，给他喂水。过了很长时间，在同事们的看护下，他才慢慢地恢复过来。由于操劳过度和心力交瘁，于敏在工作现场几至休克。直到1971年10月，考虑到于敏的贡献和身体状况，才特许已转移到西南山区备战的妻子孙玉芹回京照顾。一天深夜，于敏感到身体很难受，就喊醒了妻子。妻子见他气喘，赶紧扶他起来。不料于敏突然休克过去，经医生抢救方转危为安。后来许多人想起来都后怕，如果那晚孙玉芹不在身边，也许他后来的一切就都不存在了。出院后，于敏顾不上身体未完全康复，又奔赴祖国西北。由于连年都处在极度疲劳之中，1973年于敏在返回北京的列车上开始便血，回到北京后被立即送进医院检查。在急诊室输液时，于敏又一次休克在病床上。

　　在中国核武器发展里程中，于敏所起的作用是至关重要的。上世纪80年代初，于敏意识到惯性约束聚变在国防上和能源上的重要意义。为引起大家的注意，他在一定范围内作了“激光聚变热物理研究现状”的报告，并立即组织指导了我国核理论研究的开展。1986年初，邓稼先和于敏对世界核武器科学技术发展趋势作了深刻分析，向中央提出了加速我国核试验的建议。事实证明，这项建议对我国核武器发展起了重要作用。1988年，于敏与王淦昌、王大珩院士一起上书邓小平等中央领导，建议加速发展我国惯性约束聚变研究，并将它列入我国高技术发展计划，使我国的惯性聚变研究进入了新的阶段。

　　如今的于敏虽然从领导岗位退了下来，但他仍然关注着这一领域的最新动向。他认为，现在的核武器又进入了一个新的时期和新的历史阶段。它有两个明显的特点：一是某些核大国的核战略有了根本性的改变。过去是威慑性的，现在则在考虑将核武器从威慑变为实战；二是某些核大国加紧研究反导系统，并开始部署，使得核武器对它没有威慑性。防御了对方的威慑，就成为新的垄断。于敏说：“我们当初是为了打破核垄断才研制核武器的。对此，如何保持我们的威慑能力，要引起足够的重视。如果丧失了我们的威慑能力，我们就退回到了上世纪50年代，就要受到核讹诈。但我们不能搞核竞赛，不能被一些经济强国拖垮。我们要用创新的符合我国国情的方法，打破垄断，以保持我们的威慑力。”

　　摘自《名人传记》2004年第4期作者：舒平、罗少华

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世界上有五个国家拥有热核武器（氢弹）：美俄英中法；但是世界上只有两种氢弹：美国氢弹和中国氢弹。这不是夸张也不是自吹自擂。热核武器的核心是构型，世界上只有两种氢弹构型，美国的T-U构型和中国的于敏构型（也称于敏-邓稼先构型）。苏俄的氢弹构型源自美国，是红色间谍们的功劳（苏联解体后，已基本确认）；英国的氢弹构型源自美国人的传授；法国的氢弹构型源自中国（传言，此等事情难考）。据说于敏构型比美国的T-U构型更加巧妙，因此中国首爆氢弹体积比美国要小。

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首先，要定义一下本文中的“氢弹”和“独立研制”。氢弹是对热核武器的通俗称谓，指的是点燃轻核聚变并自持燃烧释能的核武器。独立研制，指的是依靠自身的力量突破武器的物理原理并制造、试验核装置成功。因此，助爆裂变武器不是氢弹；从公开文献中学习和分析其他国家大气核试验降尘都与独立研制并不矛盾，而外国的主动援助与依靠间谍手段获得核技术（包括走私核材料和设备）则不是独立研制。

       在很长一段时间里，外界对于苏联氢弹的研制过程知之甚少，不过苏联官方一直宣称苏联的氢弹完全是独立研制的。直到1990年8月，在苏联《自然》（Природа）杂志上才出现了两篇介绍当年氢弹研制历史的文章。同年，被称为“苏联氢弹之父”的Sakharov也出版了他的回忆录。但这些文章和书对氢弹突破的过程都叙述得非常简略。苏联解体后，当年的档案部分解密，越来越多的回忆和研究文章公开出版。


       1996年5月，在Dubna召开了一次回顾苏联核武器研制历史的会议。同年，俄罗斯核科学家Goncharov, G. A.发表了他在会议上提交的论文，比较详细的叙述了苏联氢弹的研制历史：American and Soviet H-bomb development programmes: historical background, Physics Uspekhi, 39, 10, pp. 1033-1044 (1996); Thermonuclear Milestones, Physic Today, 49, 11,  pp. 44-61 (1996). Goncharov曾在Sakharov的领导下工作，是当年苏联第一颗分级热核氢弹装置RDS-37的理论设计者之一，作为直接当事人他亲历了苏联氢弹突破的全过程。在文章撰写过程中，他又查阅和分析了大量历史文献和解密档案，因此他的叙述应该算是权威的。


       此外，当年的苏联氢弹项目总负责人Khariton Y. B.和他的两位下属Adamskii V. B., Smirnov Y. N.也发表了一篇回忆文章：The way it was, The Bulletin of the Atomic Scientists, Nov 1996, pp 53-59. 这篇文章主要是根据记忆所写的，在一些细节问题上与Goncharov的文章略有出入。


       2005年，Goncharov又发表了一篇文章，披露了更多的资料：The extraordinarily beautiful physical principle of thermonuclear charge design (on the occasion of the 50th anniversary of the test of RDS-37 — the first Soviet two-stage thermonuclear charge), Physics Uspekhi, 48, 11, pp. 1187-1196 (2005).
这些文章承认，在苏联研制氢弹的早期阶段，曾得到过英国科学家Klaus Fuchs的一些资料的帮助，但氢弹设计的窍门是苏联科学家自己研究出来的。

  Fuchs曾参与曼哈顿工程，他出于对共产主义的信仰和打破西方核垄断的想法，在40年代中后期向苏联当局提供了大量美国核武器研制的机密资料，包括"Fat Man"原子的详细设计图和关键数据。苏联的第一颗原子弹Joe-1的核心部分实际上就是Fat Man的复制品。尽管Fuchs于1950年1月在英国被捕后承认了自己曾向苏联提供过核情报，但苏联政府当时否认与Fuchs有任何联系。Fuchs也许不能被称作真正意义上的间谍，由于时代背景（30年代大萧条造成的共产主义思潮），他和一些西方科学家是为了信仰而不是金钱向苏联提供核情报的。


       然而2007年10月，俄国总统普京出人意料的公开了曼哈顿工程中一个真正的苏联间谍George Koval的身份，并追授他“俄罗斯英雄”勋章。Koval 1913年出生于美国，是一个俄国犹太人移民的后代。他在1932年经济大萧条时期随父母回到苏联，从苏联门捷列夫化学学院毕业前被克格勃招募，之后被派回美国。1944年，他进入美国核材料生产基地——橡树岭工厂工作，在此期间向苏联提供了美国核材料生产的各种情报。二战结束后，美国反间谍部门开始怀疑他的真实身份。警觉的Koval随即逃离美国，回到苏联他的母校门捷列夫化工学院学习，并获得博士学位。毕业后，他在学校执教，直到2006年1月去世。
实际上，Koval只是已曝光苏联核间谍中唯一一个由俄罗斯政府自己公开的。除了原子弹，有些美国人还一直怀疑苏联的核间谍对其氢弹的研制也起到了关键作用。

       2009年1月，美国核科学家Thomas C. Reed和Danny B. Stillman合著的Nuclear Express一书出版，书中不点名的怀疑曾在Los Alamos工作过的一名美国科学家曾向苏联提供了氢弹的核心机密。美国历史学家Robert S. Norris随后根据书中的描述，指认出这名被怀疑的科学家是曾在50年代担任LANL的副主任的Darol Kenneth Froman。

       Froman于1962年从LANL退休，已于1997年去世。尽管没有任何直接的证据能证明Froman是一名间谍，也没有什么确凿的证据能证明他向苏联提供可氢弹的核心机密，但“苏联窃取了美国的氢弹机密”还是成为了一条热门新闻。对于某些美国人来说，他们更愿意相信苏联人的氢弹是“偷”来的说法，而俄国人则坚决予以否认。
那么事实真相到底是怎样的呢？本文试图根据已经公开的资料做一个初步的考察和分析。



       苏联氢弹的最早工作始于Fuchs于1945年向苏联提供的情报，提到了美国正在研制“超级炸弹”（热核武器），情报中还包含了一张设想图。苏联领导人意识到未来将面对比原子弹威力更大的武器，立即启动了这方面的研究。
Zeldovich等人于1945年底向贝利亚提交了题为《关于从轻元素中提取核能》的研究报告。1946年6月，在苏联科学院化学物理研究所正式成立了研究热核武器原理的理论小组，由Zeldovich任组长。1947年9月底，Fuchs再次向苏联提供情报：Fermi和Teller于1946年初就已经确认了“超级炸弹”的可行性，并提到了需要使用氚。实际上，Edward Teller和Enrico Fermi最早于1941年就讨论了制造热核武器的可能性。1946年4月，Teller在Los Alamos实验室主持召开了一次会议，回顾了二战期间关于热核武器的理论研究成果，形成了“超级炸弹”的经典构形，Fuchs参加了这次会议。


       1948年3月，Fuchs再次向苏联提供了“超级炸弹”的详细情报。情报中给出了“超级炸弹”经典构型的结构图：热核装药是液体D-T混合物，构型为一个管子，而且没有分级结构。这一情报最有价值的部分是提到了热核装料需要高压缩比，但没有说该如何实现这种压缩，因为此时美国人也还在研究中。Fuchs提到的可能途径包括用常规炸药压缩（如同原子弹起爆那样）和利用辐射内爆。辐射内爆是指利用原子弹爆炸产生的X射线辐射传能来压缩材料，这个概念是Fuchs和von Neumann于1946年最早想出来的。因此，早在1948年苏联人就已经通过Fuchs知道了辐射内爆这一可能的途径，但是他们一直没有能够从物理上理解这一原理的重要性──实际上美国人也是到1951年才认识到的。此外Fuchs的情报还提供了一些热核反应的截面数据。
1948年4月，Fuchs的情报被送给斯大林，他要求立即采取措施研制类似的武器。同年6月10日， 苏联部长会议做出决议，正式决定开始研制氢弹，Y. B. Khariton为总负责人，在第11设计局（核武器设计局）和苏联科学院物理研究所设立两个理论研究小组，分别由Ya. B. Zeldovich和I. E. Tamm任组长。A. D. Sakharov是 Tamm研究小组的成员。氢弹装置代号РДС–6，РДС的意思是俄罗斯自己制造（Россия делает сама）。
Fuchs 1948年的情报受到严格保密，只有极少的人能看到全部的情报资料，Zeldovich就是其中之一。此后，Zeldovich的小组按照“超级炸弹”的经典构型来探索，他们试图通过爆轰（而不是辐射内爆）的方法点燃一个装液氘的管子（“管子”方案）。与Zeldovich小组并行研究的Tamm小组中的Sakharov则另辟蹊径，于1949年1月提出了“夹层饼”氢弹构型。这个构型又被称作单级氢弹，实际上就是在原子弹外包裹了热核材料，利用原子弹爆炸产生的冲击波压缩热核材料，并利用爆炸产生的能量来点燃热核材料。原子弹爆炸后的主要能量是由X射线的方式释放，但由于热核材料的原子序数低，对X射线的不透明度很小，因此能量利用效率很低。为此，Sakharov提出在热核材料外中加入铀238，以吸收X射线再释放，并兼做推层，提高能量利用效率。热核反应释放出的高能中子还能使铀238产生裂变，进一步提高了核武器的威力。为了降低热核武器的点火温度，同时减少昂贵的氚材料使用量，1949年3月，V. L. Ginzburg提出使用便宜的氘化锂作为热核材料主装药。原子弹爆炸产生的裂变中子与锂核反应可以产氚，随后氘氚发生聚变释能。同年8月，苏联第一颗原子弹爆炸成功后，开始全力以赴研制氢弹，Zeldovich的“管子”（РДС-6т）和Sakharov的“夹层饼”（РДС-6с）两套方案平行并进。1950年2月，决定开始研制氢弹试验装置，其中РДС-6с被选为优先项目，要求爆炸当量达到1 Mt，重量小于5吨。
几乎与此同时，1950年3月，美国总统杜鲁门下令全速研制“超级炸弹”，但到当年底美国科学家就已经发现经典构形是不可行的。经典构形的问题是：由于对X射线几乎透明，氘-氘反应的点火温度太高，氘-氚反应点火温度稍低，但大量使用氚太过昂贵；热核材料局部点火之后能量的耗散速度和流体动力学飞散速度要比聚变的释能速度快得多，因此热核反应的条件无法传递给周围的热核材料，无法实现自持燃烧。而苏联人当时并不知道这一点，Zeldovich小组仍在经典构型上继续探索。
1951年3月，美国人取得了重大突破。E. Teller和S. Ulam在内部发表了论文《On Heterocatalytic Detonations I》，提出了分级氢弹的新方案，后来被称作"Teller-Ulam构型"，其要点是：1，氢弹由分开的两个部分构成（初级与次级）；2，热核材料要先冷压缩，再热点火；3，初级（原子弹）爆炸产生的能量通过X射线辐射传导至次级向内压缩（即“辐射内爆”）。
T-U构型之所以要设计成分级结构，是因为需要在初级的冲击波到达次级将其打散之前让X射线到达次级，完成辐射内爆快速和高度的压缩热核材料，并将热核材料点燃。由于冲击波从初级到次级只有毫秒量级，如果不能在这么短的时间内点燃次级，氢弹就失败了。同时初级的引爆炸药也不能破坏氢弹的整体结构，否则也将失败。而采用辐射内爆的好处是可以充分利用初级释放的能量，并实现对次级实现更高的压缩比，为热核材料的点火和自持燃烧创造充分的条件。



       1951年5月9日，代号为George的核试验首次实现了热核反应，成功的验证了辐射内爆原理的可行性。Teller通过对George核试验数据的外推，证明制造大当量氢弹是可行的。1952年11月1日，首个采用Teller-Ulam构型制造的分级氢弹装置Mike爆炸成功，热核装药为液氘，整个试验装置重达65吨，爆炸当量为10.4 Mt。
但当时美国没有公开此次试验的当量数据，苏联也没有对美国在太平洋核试验的落尘进行放化分析，因此并不知道这次核试验的真实威力和装药、结构。苏联人以为美国人的氢弹也是用“夹层饼”结构实现的。苏联人紧赶慢赶，终于在1953年6月完成了РДС-6с试验装置的研制，并于8月12日成功进行了试验，当量为400 kt。苏联随后宣布他们爆炸了第一颗氢弹，而且与Mike不同，这是一枚干式氢弹，走在了美国人的前面。Sakharov也因РДС-6с的爆炸成功而被称作苏联的氢弹之父。
美国人的反应首先是震惊，因为他们不敢相信苏联人用这么快的速度就赶上了美国。但随后美国人通过对苏联核试验的落尘放化分析发现，这确实是一个热核装置。虽然苏联的氢弹威力远小于美国的氢弹，但实战性能更强，因此美国决定加快氢弹的武器化，美国空军要求 “要在最早而又切实的时间内取得投掷热核武器的能力”。而苏联方面则决定尽快提高热核武器的威力。到1953年底，苏联人决定放弃“管子”构型，集中精力研究改进型“夹层饼”。然而，由于单级氢弹固有缺陷，当量最多只能提高到1 Mt，仍然远远低于美国的氢弹。1954年3月1日，美国进行了代号为Bravo的核试验，使用氘化锂做热核装药，当量达到15 Mt。这次系列试验后，迅速实现武器化的MK-14、MK-15、MK-17、MK-24核航弹交付给美国空军、海军部署。
苏联人在大威力武器化的氢弹研制上再次落后于美国，而且他们也意识到单纯通过改进“夹层饼”的思路是无法达到美国人的水准的。尽管1952-1953年V. A. Davidenko就提出了利用原子弹能量压缩热核材料内爆的设想（他很可能不知道Fuchs 1948年提供的情报），尽管最迟在1954年1月，Zeldovich和Sakharov等人也已提出了两级氢弹构型的设想，但苏联人一直没有意识到辐射内爆这一他们早在1948年就知道的原理的重要性。
1954年的3、4月间（美国Bravo试验之后），苏联人终于发现辐射内爆（Sakharov称之为“Third Idea”）才是氢弹的真正关键。但非常蹊跷的是，到现在人们也不知道是谁通过什么方式获得这一重大发现的，甚至连当事人也说不清楚（或者不愿意说出）这一点。


Sakharov的回忆录中说得既模糊又暧昧。为忠实于原文，我不加翻译：


       Several of us in the theoretical department came up with the Third Idea at about the same time. I was one of them, and it seems to me that my early understanding of the Third Idea's physical and mathematical aspects, together with the authority I'd acquired, enabled me to play a decisive role in its adoption and implementation.     True, Zel’dovich, Yuri Trunev, and others undoubtedly made significant contributions, and they may have grasped both the promise and the problems of the Third Idea as well as I did. At the time, in any case, we were all too busy (at least, I was) to worry about who received credit.  Any assigning of honors at that time, moreover, would have been ‘skinning the bear before it was killed.’ Now it’s too late to recall who said what during our discussions. And does it really matter that much?


Feoktistov（Zeldovich小组成员）回忆说这一发现来得非常突然，却没有人宣称是发现者：


       New ideas dawned upon us suddenly  like light in a dark kingdom, and it was clear that the instant of truth had come. Rumors ascribed these fundamental thoughts in Teller’s spirit now to Zel’dovich, now to Sakharov, now to both, or to someone else, but always in some indecisive form: likely, possibly, and so on.  By that time, I had come to know Zel’dovich quite closely, but never heard a direct confirmation from him on that score (as, indeed, directly from Sakharov). ... It is likewise a fact that there are no documents or reports associated with the new ideas, which could tell us who was the first or the originator.


他甚至暗示这一发现有可能来自核间谍的情报：


       As I look back on those days and the role of the ‘American factor’ in our own research, I can say with certainty that we used no methods or any accurate figures received from the outside. However, I must confess that my colleagues and I had changed a great deal since the days of the Fuchs affair and the first atom bomb. We understood far more and could interpret tip-offs and hints. I cannot escape the feeling that we were extended a helping had once in a while, although quite inconspicuously.


Goncharov则说：Conceivably, the point was that scientific ethics did not permit Zeldovich and Sakharov to discuss priority matters without referring to intelligence.



1954年3-4月苏联人“发现”辐射内爆是关键后，到1955年6月完成了两级氢弹试验装置РДС-37的理论方案，同年11月22日爆炸成功，当量1.6 Mt，前后共花了19个月时间。作为对比，美国从1951年5月的George试验确认辐射内爆原理的可行性到1952年11月Mike试验成功花了18个月。我们各方面的条件都差得多，而从于敏小组1965年11-12月突破氢弹原理方案到1966年12月首次氢弹原理试验也只花了一年。法国从1967年9月经英国指点确认辐射内爆，到1968年8月第一颗氢弹试验成功花了11个月。相比之下，苏联的速度显得有些慢了，这是有些奇怪的。
  T-U构型氢弹的物理过程比原子弹复杂的多，由雷管起爆到核爆终结，涉及一系列复杂物理过程，而且必须考虑二维结构。Third Idea需要非常复杂的计算才能验证是否可行──首先是物理上可行，然后是工程上可行。而且这种计算量太大，需要计算机。因此，要确认辐射内爆原理是氢弹关键决不是灵机一动那么简单。


       也许，苏联人在1954年春天虽然通过某种手段知道了（或者猜出？物理直觉？）辐射内爆是关键，却不知道如何具体实现。Zeldovich和Sakharov等人之所以只是说likely, possibly是因为他们出于科学家的职业习惯，决不会轻易肯定自己没验证过的结论。Reed和Stillman在Nuclear Express中猜测，苏联可能是通过某种间谍手段知道了辐射内爆是关键，但仅此而已，没有具体细节。而这个验证和继续探索Third Idea的过程足足花了苏联人一年多时间。随后从完成理论设计到到制造并试验成功核装置只花了半年时间，这倒是符合当时苏联的核工业水平。



       1952年5月，H. Bethe在《关于热核武器研究史的备忘录》中把T-U构型称作一个“偶然的”发现，他认为Ulam想出要压缩热核材料、George试验所选用的辐射传能机制、Teller对George试验数据的外推是一系列恰好发生的事件，难以想象苏联氢弹计划也走同样的发展路线。Teller则反对Bethe的说法，他认为T-U构型是对各种已经提出来的想法的进一步研究的必然结果，他还（正确的）怀疑Fuchs可能早已把辐射内爆原理告诉了苏联人，而苏联人完全可能在1951年T-U构型提出之前就已经找到了类似的构型。（Holloway D., Stalin and the bomb, Yale Uni. Press, 1994,  p311）回顾苏联人突破氢弹的过程，我倒是觉得Teller的说法是有些道理的。如果苏联核武器计划的领导层能够将Fuchs的情报更早更全面的加以公开，让技术人员充分民主的进行讨论（也就是我们在突破两弹过程中的“技术民主”），说不定苏联人确实可以抢在美国人之前突破大当量氢弹，而不是在经典构型上花费如此多的时间和精力。



       平心而论，暂且不论苏联人是通过什么办法知道了辐射内爆是关键，要设计、制造并成功爆炸氢弹也决不是一件容易的事情。即使是今天，核技术大大扩散、T-U构型的诸多要点早已公开（尽管不排除里面有故意忽悠人的成分）、超级计算机可以随便买到，像印度这样的后来者仍然未能突破氢弹技术。



       苏联的氢弹到底是不是独立研制的？苏联人确实独立的做了很多工作，但也确实通过核间谍手段获得了不少情报，尤其是在一个关键点上无法洗清间谍的嫌疑。在目前俄罗斯政府不公开更多资料的情形下，这恐怕是一个说不清的问题。不过，如果我们更关心历史的结果而不是过程的话，正如Sakharov所说，does it really matter that much?

点点

真是国宝级人物。