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大國巨匠,鬼斧神工

發布時間:2019-01-25 23:56:11   來源:百度百科 、大風號、笑看紅塵  瀏覽:   【】【】【


人物評價

于敏填補了中國原子核理論的空白。(科學家 錢三強)

原子核理論是于敏自己在國內搞的,他是開創性的,是出類拔萃的人,是國際一流的科學家。(科學家 彭桓武)

于敏在氫彈研制中發揮了關鍵作用。(科學家 朱光亞)

于敏是“一個出類拔萃的人”,是“中國的氫彈之父”。(諾貝爾獎得主、核物理學家玻爾)

在氫彈原理突破中起了關鍵作用。(《中國軍事百科全書——核武器分冊》“于敏”條目)


人物故事
國產土專家
1957年,以朝永振一朗(后獲諾貝爾物理獎)為團長的日本原子核物理和場論方面的訪華代表團來華訪問,年輕的于敏參加了接待。于敏的才華給對方留下了深刻印象,他們回國后,發表文章稱于敏為中國的“國產土專家一號”。


與鄧稼先的暗號
于敏發現了熱核材料自持燃燒的關鍵,解決了氫彈原理方案的重要課題后,他當即給北京的鄧稼先打了一個耐人尋味的電話。為了保密,于敏使用的是只有他們才能聽懂的隱語:暗指氫彈理論研究有了突破。“我們幾個人去打了一次獵……打上了一只松鼠。”鄧稼先聽出是好消息:“你們美美地吃了一餐野味?”“不,現在還不能把它煮熟……要留做標本。……但我們有新奇的發現,它身體結構特別,需要做進一步的解剖研究,可是……我們人手不夠。”“好,我立即趕到你那里去。”


與死神三次擦肩而過
在研制氫彈的過程中,于敏曾三次與死神擦肩而過。1969年初,因奔波于北京和大西南之間,也由于沉重的精神壓力和過度的勞累,他的胃病日益加重。在首次地下核試驗和大型空爆熱試驗時,他身體虛弱,走路都很困難,上臺階要用手幫著抬腿才能慢慢地上去。熱試驗前,當于敏被同事們拉著到小山岡上看火球時,已是頭冒冷汗,臉色蒼白,氣喘吁吁。大家見他這樣,趕緊讓他就地躺下,給他喂水。過了很長時間,在同事們的看護下,才慢慢地恢復過來。由于操勞過度和心力交瘁,于敏在工作現場幾至休克。直到1971年10月,考慮到于敏的貢獻和身體狀況,才特許已轉移到西南山區備戰的妻子孫玉芹回京照顧。一天深夜,于敏感到身體很難受,就喊醒了妻子。妻子見他氣喘,趕緊扶他起來。不料于敏突然休克過去,經醫生搶救方轉危為安。后來許多人想起來都后怕,如果那晚孫玉芹不在身邊,也許他后來的一切就都不存在了。出院后,于敏顧不上身體未完全康復,又奔赴西北。由于連年都處在極度疲勞之中,1973年于敏在返回北京的列車上開始便血,回到北京后被立即送進醫院檢查。在急診室輸液時,于敏又一次休克在病床上。


靠古詩詞安眠
于敏雖然是一位大物理學家,但他最大的愛好,是中國歷史、古典文學和京劇。他從小就會背不少古詩詞。由于學習和工作的繁忙,多年來于敏的休息時間一天只有6個小時左右。而至少有30年了,于敏是靠古詩詞的安眠來完成這6個小時的睡眠的。


榮獲國家最高科學技術獎
2015年1月9日上午,北京人民大會堂舉行2014年度國家科學技術獎勵大會。著名核物理學家、“兩彈一星”功勛、 中國“氫彈之父”于敏院士獲2014年度國家最高科學技術獎  。圖為國家主席習近平為他頒獎并握手祝賀。

人物生平
于敏

于敏,1926年8月16日生于河北省寧河縣蘆臺鎮(今屬天津市)。父親是當時天津市的一位小職員,母親出生于普通百姓家庭。于敏7歲時開始在蘆臺鎮上小學,中學先后就讀于天津木齋中學和耀華中學。

1944年于敏考上了北京大學工學院,1946年,他轉入了理學院去念物理,并將自己的專業方向定為理論物理。1949年于敏本科畢業,考取了研究生,并在北京大學兼任助教。在張宗遂、胡寧教授的指導下,1951年于敏以優異的成績畢業。畢業后,他被錢三強、彭桓武調到中科院近代物理研究所任助理研究員、副研究員。這個所1950年才成立,由錢三強任所長,王淦昌和彭桓武任副所長。

1960年底,在錢三強的組織下,以于敏等為主的一群年輕科學工作者,悄悄地開始了氫彈技術的理論探索。這次從基礎研究轉向氫彈研究工作,對于敏個人而言,是很大的損失。于敏生性喜歡做基礎研究,當時已經很有成績,而核武器研究不僅任務重,集體性強,而且意味著他必須放棄光明的學術前途,隱姓埋名,長年奔波。從此,至1988年,于敏的名字和身份是嚴格保密的。

于敏沒有出過國,在研制核武器的權威物理學家中,他幾乎是惟一一個未曾留過學的人。于敏幾乎從一張白紙開始,依靠自己的勤奮,舉一反三進行理論探索。從原子彈到氫彈,按照突破原理試驗的時間比較,美國人用了七年零三個月,英國四年零三個月,法國八年零六個月,前蘇聯四年零三個月。主要一個原因就在于計算的繁復。而當時中國的設備更無法可比,當時僅有一臺每秒萬次的電子管計算機,并且95%的時間分配給有關原子彈的計算,只剩下5%的時間留給于敏負責的氫彈設計。于敏記憶力驚人,他領導下的工作組人手一把計算尺,廢寢忘食地計算。四年中,于敏、黃祖洽等科技人員提出研究成果報告69篇,對氫彈的許多基本現象和規律有了深刻的認識。

1965年,于敏調入二機部第九研究院(中國工程物理研究院前身)。9月,于敏帶領一支小分隊趕往上海華東計算機研究所,抓緊計算了一批模型。但這種模型重量大、威力比低、聚變比低,不符合要求。于敏總結經驗,帶領科技人員又計算了一批模型,發現了熱核材料自持燃燒的關鍵,解決了氫彈原理方案的重要課題。10月下旬,于敏開始從事核武器理論研究,在氫彈原理研究中提出了從原理到構形基本完整的設想,解決了熱核武器大量關鍵性的理論問題。于敏向在上海出差的全體同志作了系列的“氫彈原理設想”的學術報告,引起了大家的很大興趣,普遍認為通過這個階段的工作,研究者們抓緊時間試算了兩個模型,得到很好的結果。 之后,于敏在二機部第九研究院歷任理論部副主任、理論研究所副所長、所長、研究院副院長、院科技委副主任、院高級科學顧問等職。于敏意識到慣性約束聚變在國防上和能源上的重要意義。為引起大家的注意,他在一定范圍內作了“激光聚變熱物理研究現狀”的報告,并立即組織指導了中國核理論研究的開展。1986年初,鄧稼先和于敏對世界核武器科學技術發展趨勢作了深刻分析,向中央提出了加速核試驗的建議。事實證明,這項建議對中國核武器發展起了重要作用。1988年,于敏與王淦昌、王大珩院士一起上書鄧小平等中央領導,建議加速發展慣性約束聚變研究,并將它列入中國高技術發展計劃,使中國的慣性聚變研究進入了新的階段。
之后,于敏由于身體的原因逐漸退出研究領域,卸任中國工程物理研究院副院長,轉而以“顧問”的身份繼續為中國的核物理事業提供寶貴的咨詢和建議。

2015年2月11日下午中共中央政治局常委、中央書記處書記劉云山代表習近平總書記和黨中央,登門看望國家最高科技獎獲得者于敏向他致以誠摯問候,向科技工作者致以新春祝福。于敏衷心感謝習近平總書記和黨中央的關心關懷,高度評價黨和國家推動科技創新的決策部署,表示要繼續發揮好作用,為建設創新型國家再作貢獻。
2018年12月18日,在改革開放40周年的慶祝大會上,被授予“改革先鋒”稱號。
2019年1月16日,在北京去世,享年93歲。
2019年1月22日上午10時,于敏同志追悼會在北京八寶山革命公墓舉行。



于敏--摘錄

1926年,于敏生于一個天津小職員家庭,從小讀書愛問為什么。進入北大理學院后,他的成績名列榜首。導師張宗遂說:沒見過物理像于敏這么好的。新中國成立兩年后,于敏在著名物理學家錢三強任所長的近代物理所開始了科研生涯。他與合作者提出了原子核相干結構模型,填補了我國原子核理論的空白。正當于敏在原子核理論研究中可能取得重大成果時,1961年,錢三強找他談話,交給他氫彈理論探索的任務。

1984年于敏與鄧榢先(左)在核試驗基地。1961年,于敏開始了長達28年隱姓埋名的氫彈理論探索任務。為了盡快研制出中國自己的氫彈,于敏廢寢忘食。“百日會戰”令人難以忘懷。100多個日日夜夜,于敏先是埋頭于堆積如山的計算機紙帶,然后做密集的報告,率領大家發現了氫彈自持熱核燃燒的關鍵,找到了突破氫彈的技術路徑,形成了從原理、材料到構型完整的氫彈物理設計方案。

1965年10月,在于敏的親自組織和部署下,氫彈理論得以突破。設計出了目前全世界只有兩種氫彈構型之一的于敏構型。

1967年6月17日,中國在西部地區上空成功地爆炸了第一顆氫彈。從第一顆原子彈爆炸到第一顆氫彈試驗成功,美國用了7年多,蘇聯用了4年,中國用了2年8個月。


在2018年召開的慶祝改革開放40周年大會上,黨中央、國務院決定,授予于敏等100名同志改革先鋒稱號,頒授改革先鋒獎章。


一聲巨響,驚詫了世界一個名字,蕩滌了人心
于敏,從意氣風發到白發蒼蒼
一個絕密30年的名字
一個鑄核衛盾
一甲子的傳奇

一輩子心甘情愿

為國家為人民保駕護航的民族脊梁!
“愿將一生獻宏謀!”
于敏,兌現了他對祖國的諾言!

今天,讓我們一起感謝于敏

感謝為了祖國奉獻了一輩子的老人!

推薦閱讀:氫彈研制進程要過5道門檻
目前,公認掌握氫彈技術的國家只有聯合國安理會的五個常任理事國。我們不妨先來看看在氫彈研制進程中,通常需要邁過幾道門檻。
氫彈構型是首要難關
首先是構型理論關。氫彈技術成熟于20世紀60年代的技術,隨著五十年來各種相關材料不斷公開,氫彈原理已經逐漸曝光:目前僅有的兩種氫彈構型是美國的“泰勒-烏拉姆構型”(簡稱“t-u構型”)和中國的“于敏構型”,二者本質上是類似的,即氫彈包括初級和次級,初級依靠裂變能量爆發出的x射線,引發次級的聚變反應(可以通俗地比喻為“點火”)。在這個過程中,“如何達到點火條件”是氫彈構型設計的核心;相應地,初級裂變材料通常為鈾或钚,次級聚變材料通常采用氘氚或者氘化鋰。
但是,即使初步了解了構型的大概布置,也只是完整構型設計的第一步——因為這個構型本身是不符合物理直覺的——通俗地說,把次級放在原子彈旁邊,應該是原子彈一炸,次級就會被“吹”扁,也就難以產生核聚變了。
說到這里,不得不提到的故事是,當年許多物理大師在這樣的物理直覺上栽了跟頭。比如在前蘇聯,恰恰是由于有很多極為優秀的力學專家,因此反而在氫彈研制初期直覺認為“此路不通”。美國的“氫彈之父”泰勒則稍好一些——他計算后發現次級變形限度要求太高,需要加個保護套,然而保護套又會強烈吸收能量,導致無法點火,所以他最初也放棄了這一思路。直到后來烏拉姆又重提此事,泰勒忽然發現自己可能算錯了其中一個關鍵細節,于是兩人重新計算,才有了后來所謂的“泰勒-烏拉姆構型”。
故事聽起來簡單,而事實上這樣一個反直覺的設計,既要利用原子彈的裂變能量,又要保證次級的形變,顯然還需要許多方面的其他設計和驗證的完美配合才行——這就涉及另外兩個關口,“多學科協同”與“試驗驗證”。
“學科協同”與“試驗驗證”必不可少
再說第二關,“多學科協同”問題。“核武器”這個名稱的暗示作用,讓許多人誤以為核彈研究主要是核物理研究,其實不然。核武器物理設計的中心問題是輻射流體力學方程組和材料特性方程組(物態方程、化學及核反應方程、輻射自由程問題等問題)的耦合求解問題。在這個核心問題的周圍,涉及等離子體物理、原子分子物理、加速器物理、凝聚態物理、爆炸力學、熱力學、光學(高速攝影及光子學、光譜學、激光物理等)、化學(放射化學、固體化學、核化學等)、計算機科學(巨型計算機、大規模科學計算方法等)等十余個大類上百個小類的學科體系。這些學科編織成一張互相交叉的學科網絡。幾乎每一個關鍵問題的解決,都需要多個學科的協同。一個國家,要建立如此眾多的學科門類,在每一個學科都有相應的人才,需要相當強大的基礎國力。
學科協同發展的困難在于,由于核武器動作過程是以瞬時、高速、高溫、高密度和高能為主要特征的,而這種極端條件下的研究往往不是上述學科的熱點領域,因此核武器理論設計中所需的知識積累和參數積累很難從公開資料中獲取,需要通過核武器研制部門的專題規劃和專題研究才能解決。
接下來就是第三關“試驗驗證”,也就是必須建立起能夠再現這些極端條件的實驗場地和設備,來驗證關鍵參數。
如前所述,通過一個反物理知覺的構型實現氫彈,是需要多個方面設計的精妙配合的,而設計問題說到底還是工程問題,需要通過試驗來確定關鍵參數。這也正是美蘇兩國甘愿斥巨資進行上千次熱核試驗的原因。美國在此方面技術極為先進,其原以為今后可以靠海量試驗數據加上全球先進的巨型計算機可以模擬核試驗。但從近兩年的情況看,在其核武庫的老化研究以及新型核武器設計方面,計算機模擬能力仍然是有差距的。換句話講,在核武器研制中,核試驗是一個無法避開的環節。
具體到氫彈,無論哪個國家,都必須走過“核爆炸裝置——武器化原子彈——氫彈”這樣一條必由之路。氫彈次級點火的前提條件,就是初級必須當量夠大且分量夠輕——而這恰恰是原子彈武器化的基本要求。而且,所有做成氫彈的國家,還必須先做一次增強型原子彈的試驗,即在原子彈核心放置一些氘氚混合物,使之在原子彈爆炸的高溫高壓之下發生聚變反應并放出大量中子,從而加快外部包裹裂變材料的裂變反應過程,以大幅提高裂變材料利用效率。這就是“聚變助爆式裂變武器”。這種試驗對于驗證當量計算與調整、聚變時間、點火溫度都是非常必要的,而這些技術恰恰是開展氫彈設計的前提。
足夠的核材料與國力是基礎
研制氫彈的第四關是要有足夠的核材料。俗話說,巧婦難為無米之炊。對于氫彈,初級的裂變材料和次級的聚變材料都是不可或缺的。無論是裂變材料钚還是聚變材料氚,都依賴于反應堆來生產。外媒根據現有材料分析推測,朝鮮恐怕難以生產足夠的聚變材料。
最后一關就是工業能力和經濟能力問題。生產核材料(鈾、钚、重水、氘、氚、鋰等)需要龐大的同位素工廠,需要涉及重工業企業為反應堆生產關鍵部件,而且核試驗本身也需要進行規模巨大的工程建設(地下核試驗的坑道綿延數公里,深度達地下幾百米),還要有復雜、精密、數量巨大的核測設備。可以說,核武器及其試驗的基礎,是對一個國家的工業能力的全面檢驗;如果給出一個形象但不太嚴密的估計,可以說,在各領域技術障礙均已消失的假設之下,對于一個中小國家,投入全部工業能力運轉一年,也許可以進行一次氫彈試驗。
通過以上分析可知,要發展氫彈,需要解決多重技術、工業與經濟困難。對于任何國家的科研人員而言,要在氫彈構型理論和多學科協同設計方面取得突破,是完全有可能的。但是,誰都不可能脫離核武器試驗規律和現實生產能力。正常情況下,一國不可能另辟蹊徑,不經足夠試驗即可抵達氫彈試驗成功的彼岸,更不能脫離核材料生產和試驗所需工業能力的限制。
運載工具亦是難題
除了氫彈本身的研制之外,任何國家要研制核武器,都還面臨運載工具的問題。核武器要使用,就必須有運載工具,否則就相當于有子彈而無槍。傳統上看,氫彈一類戰略核武器的運載工具主要有飛機和導彈兩類,目前以后者為主,特別是彈道導彈。但是,要研制使用核戰斗部的彈道導彈,同樣要解決諸多問題。
首先,要完成核彈小型化的問題。彈道導彈的運載能力有限,如果核彈不能小型化,缺乏可靠性(比如要經受發射震動和大氣層外的考驗),那就無法用于彈道導彈。核彈小型化對于中小國家而言同樣存在障礙,一些國家能夠突破核武器原理,但難以做出實用化的核武器,與此有密切關系。
其次,要突破再入段難關。核彈頭再入段是指核彈頭從大氣層外重返大氣層內的過程。在此過程中,核彈頭以十幾倍音速的再入速度快速接近地面,彈體外部要經受大氣摩擦帶來的高溫。彈體外部的復合材料能否承受這種高溫,又對一國復合材料研發和制造能力提出了很高要求。同時,再入段還涉及打擊精度、對抗反導等更高的要求。
此外,運載工具本身的效能、生存能力也是問題。一國發展出火箭和初步的彈道導彈并不難,但難在發展高性能的導彈。導彈本身的性能暫且不論,僅就生存性能來說,便于陸地機動、方便長期貯存的固體發動機導彈顯然優于液體發動機導彈。固體導彈本身又有技術高低——要實現同樣的運載能力,有的國家可以做出短小精悍的型號,有的國家卻無法實現導彈的相對小型化。
總之,要發展包括氫彈在內的核武器及其運載工具,對國家的綜合國力、科技水平、社會組織結構都有極高的要求,并不是一件很簡單的事情。在分析國際新聞時,也可以結合技術層面加以參考。


最后便民生活網謹以大國巨匠,鬼斧神工表達對您的崇敬之情。


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