美国早期研制氢弹的故事

来源: raingun的装甲研究社

本文编译自外国杂志，主要介绍了美国人早期研制氢弹的若干背景。

美国在研制热核武器方面存在分歧，但杜鲁门总统一锤定音：“我们别无选择。”

冷战初期，面对苏联一而再，再而三的军事和政治挑衅，美国遂研制并部署了热核武器——氢弹。事实上，1949年苏联成功爆炸了原子弹这一事件为美国氢弹研究计划的开展提供了重要的推动力。

虽然人们对第二次世界大战因为原子弹轰炸而结束的记忆仍然是记忆犹新的，但继续研制热核炸弹的决定却要求美国继续推动核技术的发展。其结果就是，科学家、政治家、军方和政府官员之间展开了激烈的争论，最终，哈里·杜鲁门总统一锤定音，于1950年1月作出了具有里程碑意义的“继续研制”的决定。

在经历了第二次世界大战洗礼的国家中，美国是唯一拥有原子弹的，但它正在迅速复员其军队。加快“让孩子们回家”的努力使美军从战时高峰时期的1200万人骤降至1946年7月的200万人。

苏联为战后的世界蒙上了一层阴影。尽管在战争期间物质和人力损失惨重，但苏联拥有世界上最庞大的军队，东欧国家也被变成了苏联的卫星国。在1946年2月的一次历史性演讲中，苏联领导人约瑟夫·斯大林宣布，共产主义国家与“垂死的、腐朽的”资本主义民主国家之间不可能存在合作。美国最高法院大法官威廉·道格拉斯（William O. Douglas）将斯大林的讲话称为是“第三次世界大战的开战宣言”，而英国首相温斯顿·丘吉尔更是警告说，“铁幕”正在欧洲降下，将东西方分隔开。

上图：在1945年的波茨坦会议上，苏联领导人约瑟夫·斯大林、美国总统哈里·杜鲁门和英国首相温斯顿·丘吉尔在一起

1948年2月，捷克斯洛伐克的政变引发了杜鲁门口中的“整个文明世界的震惊”。之后，在当年6月，苏联人封锁了进入柏林的通道，关闭了陆路和水路通道，让200万柏林市民陷入了面临饥饿的威胁之中。作为回应，美国和英国组织了柏林大空运，杜鲁门批准将美国空军无核武装的B-29轰炸机部署到英国。

由于这些事件，以及其他许多敌对情况的发生，美国决定建立一支远程核威慑力量。美国的这一决定实际上带来的困难要比“是否研制热核炸弹”少很多。

杜鲁门是位不怎么吝啬的总统，他曾让国防部长路易斯·约翰逊掌管国防开支。面对柏林大空运和冷战的来临，约翰逊在1948至1949年收紧了预算，这加剧了美国空军和海军在核任务方面本来就已经很紧张的角色和任务竞争。

与此同时，在中国，共产主义革命也取得了胜利，将国民党政权赶到了台湾。对阿尔格·希斯（Alger Hiss）的审判揭示了这样的指控，即美国国务院的一名高级官员已经将联邦政府文件转交给了苏联特工。

在这个资源匮乏和面临苏联挑衅的危险世界上，一件足以改变世界的事件发生了：1949年9月3日，美国空军的一架WB-29型飞机在苏联堪察加半岛东部飞行时，收集到了放射性空气样本。

上图：尤利乌斯·罗伯特·奥本海默在普林斯顿大学讲学时的情景

在进行了更多的侦察飞行之后，美国空军的远程探测部门将其发现通知了美国原子能委员会。美国原子能委员会召集了一个由范纳瓦尔·布什（Vannevar Bush）与罗伯特·奥本海默（J. Robert Oppenheimer）领导的小组，其中后者在第二次世界大战期间曾协助美国军方研制原子弹。原子能委员会小组得出的结论是，空气样本中含有的核裂变产物与1949年8月下旬苏联进行核爆炸试验时产生的一致。

结束垄断

在美国，一些消息灵通的科学家曾认为，苏联在数年前就已经拥有原子弹了，但现在证据确凿无疑地证明苏联人已经拥有了原子弹。美国空军参谋长霍伊特·范登堡将军将苏联人爆炸了一枚原子弹的消息告知了杜鲁门总统。在参谋长联席会议的敦促下，杜鲁门总统于1949年9月23日宣布，苏联人成功地爆炸了一枚原子弹，结束了美国的核垄断。

尽管国会和公众施加了越来越大的压力，但即使在苏联人成功地爆炸了原子弹之后，美国政府仍在继续收紧国防资金。约翰逊继续削减了1950财政年度的国防预算。

启动达成一致的热核武器研制计划的道路依旧困难重重且充满争议。对于是否继续进行这一研究计划，科学界存在分歧，许多知名科学家反对氢弹研制项目。这一争议成了战后科学与政治的焦点，并在科学家之间制造了紧张的气氛。

关于热核反应的可行性的理论研究（将较小的原子核“融合”为更大的原子核，正好与核裂变的过程相反）始于20世纪30年代的美国。俄裔美国人乔治·伽莫夫（George Gamow）和匈牙利出生的理论物理学家爱德华·泰勒（Edward Teller）研究了以最轻的元素氢为重点的热核聚变问题。

上图：爱德华·泰勒，照片摄于1958年，此时泰勒正担任劳伦斯·利弗莫尔国家实验室的总监

同样是在20世纪30年代后期，人们发现了核裂变现象，从而使原子弹的可能性成为了现实。1939年8月2日，阿尔伯特·爱因斯坦（Albert Einstein）致信美国总统罗斯福，他在信中指出有可能利用铀研制可释放出巨大能量的炸弹。

1942年年初，奥本海默在加州大学伯克利分校辐射实验室招募的一组理论物理学家研究了热核反应的问题，他们同时还在研制原子弹，并探究了氘核或重氢能否爆炸的问题。这些物理学家开始相信，可以实现热核爆炸。

这项工作导致美国在1943年成立了奥本海默领导下的洛斯阿拉莫斯国家实验室。奥本海默在该实验室的创立过程中发挥了重要作用，他和泰勒共同领导了招募科学家去洛斯阿拉莫斯国家实验室工作的活动。一些小规模的热核反应研究还在继续进行着，但显然其优先级排在迫在眉睫且高度紧张的原子弹研制工作后面——后者就是由莱斯利·格罗夫斯少将领导的“曼哈顿计划”。

战后，许多物理学家离开了洛斯阿拉莫斯国家实验室，并拒绝研究氢弹。在他们当中，有些人认为美国不需要热核武器，而另一些人则认为苏联距离研制出自己的核武器还有很多年。无论如何，在第二次世界大战结束后的几年间，很少有人支持研制热核炸弹。然而，随着苏联人成功地爆炸了自己的核武器，情况立刻发生了许多变化。

由奥本海默领导的美国原子能委员会一般咨询委员会召开了会议，讨论是否研制热核炸弹的问题。原子能委员会一般咨询委员会成立于1946年12月，旨在为原子能委员会“就与材料生产和研发有关的科学和技术问题”提供建议。会后，原子能委员会一般咨询委员会一致建议不要研制氢弹，这一决定也得到了原子能委员会当中五分之三的人的支持。

“我们都希望以某种方式可以避免研制这些武器”，该委员会在其报告中这样写道。“我们都不愿意看到美国主动推动这一研发工作。”一般咨询委员会还指出：“该提案固有的对人类的极端危险性完全超过了这种研发工作可能带来的任何军事优势。”

由恩里科·费米（Enrico Fermi）和伊西多尔·拉比（Isidore I. Rabi）签署的一份“少数派报告”与上述那份“多数派报告”惊人地相似，理由是研制氢弹会对整个人类构成危险。报告中写道，对美国总统来说，“告诉美国公众和全世界，我们认为从基本的道德原则出发，启动这种武器的研制计划是错误的”是很重要的。

“我相信，如果在核爆广岛之后，拥有像奥本海默那样声望的人为研制热核武器提供了道义上的支持——不需要他们的积极参与，只需要他们提供道义上的支持——那么美国研制一款超级炸弹的时间本来还能再减少四年”，泰勒在回忆录中这样写道。泰勒后来被称为“美国氢弹之父”。

别无选择

泰勒参加了美国原子能委员会的那次会议，但不了解正式报告。他渴望解决研发氢弹的理论和工程难题，于是他会见了美国国会原子能联合委员会的主席布里恩·麦克马洪（Brien McMahon）参议员。泰勒强调说，研制氢弹对美国的国家安全至关重要。

泰勒争辩说：“在不了解热核武器的情况下，是没有办法评估热核武器的军事意义的。”麦克马洪参议员对此表示同意。范登堡将军也向美国国会原子能联合委员会及麦克马洪参议员作证说，超级炸弹将使美国的战略威慑更加有效，并成为战略空军司令部武器库中的主要武器。

饶是如此，洛斯阿拉莫斯的科学家们研制氢弹需要得到高层的批准。麦克马洪参议员、美国原子能委员会委员刘易斯·斯特劳斯（Lewis Strauss）和戈登·迪恩（Gordon Dean），以及原子能联合委员会的其他成员都敦促杜鲁门总统继续推进超级炸弹的研制工作。斯特劳斯甚至提出要“加倍努力，在超级炸弹方面领先于苏联”。

参谋长联席会议向杜鲁门总统提出了继续研制超级炸弹的理由，他们认为，“作为一种潜在的进攻性武器，一种可能的战争威慑力，一种潜在的报复性武器以及对敌人的防御性武器”，氢弹“将在最广泛的意义上改善我们的防御能力”。

上图：美国战略空军司令部麾下的B-36轰炸机。打造一支远程威慑力量的决定比决定研制氢弹要容易

随后，杜鲁门总统与国务卿迪安·艾奇逊（Dean Acheson）、约翰逊以及美国原子能委员会主席大卫·利林塔尔（David E. Lilienthal）组成了国家安全委员会特别委员会，该委员会建议，在氢弹的研制工作中，应同时对美国的外交和国防政策进行重新审查。

在1950年1月31日召开的一次委员会会议上，杜鲁门问：“俄国人能研制出氢弹吗？”所有与会者都认为“能”。于是杜鲁门回答说：“我们别无选择，我们会继续推进研制工作。”而且同样是在这一天，他公开指示美国原子能委员会研制氢弹。杜鲁门表示：“作为武装部队总司令，这是我的责任之一，以确保我国能够防御任何可能的侵略者。因此，我指示原子能委员会继续其在所有形式的核武器方面的研制工作，包括所谓的‘氢弹’或‘超级炸弹’。”

导致杜鲁门作出这一决定的原因中，最重要的是苏联试验性原子弹的成功引爆。接着，在杜鲁门宣布此决定的几天之内，伦敦方面披露了物理学家克劳斯·福克斯（Klaus Fuchs）的情况，此人是英国派驻美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的特派团成员，自1941年以来就一直在向苏联传递原子弹数据情报。

“我们拥有的原子弹似乎是一种绝对武器”，泰勒这样说道，“现在美苏双方的原子武器看上去预示了这种绝对的不确定性。”即使美国不研制氢弹，苏联也很有可能会研制氢弹。

不过，杜鲁门希望进行一次长期的重新评估，将外交和国防政策纳入有效的国家安全计划，并将经济和军事目标置于优先地位。在这种思想的支配下，再加上他作出了研制氢弹的决定，因此杜鲁门打算根据苏联的“可能的研制裂变炸弹的能力和可能的研制热核炸弹的能力”，对美国的外交政策和战略计划进行重新审查。

艾奇逊及其政策规划负责人保罗·尼采（Paul H. Nitze）领导了一支国防研究团队，该团队起草了一份被称为NSC-68的文件。这份文件于1950年4月上旬被提交给杜鲁门，1950年6月朝鲜战争爆发时仍在研究之中。NSC-68文件指出，美国和苏联政治体系之间基本是不相容的，并建议打造大规模的防务体系，包括研发氢弹。

NSC-68文件估计，苏联的核武库规模将从1950年中期的20枚原子弹增加到1954年的约200枚，这将导致原子弹领域的美苏对峙僵局，而苏联方面仍然维持着打常规战争的优势。这份开创性的文件中写道：“美国的实际和潜在能力……作为一种威慑力量，将越来越无效。”美国将必须保持“对苏联战争能力的重要组成部分进行强大的空中攻击的能力”。NSC-68文件没有进行具体的费用估算，但强调指出，由于威胁的关键性质，增加国防开支是合理的。

与此同时，参谋长联席会议建议“立即展开关于氢弹及其生产和投掷手段的全面研究工作”。1950年3月，杜鲁门将氢弹研究列为重中之重。

氢弹研发工作面临的挑战是严峻的。氢弹是核技术领域的一次“量子跃迁”，其在技术上的可行性尚待证明。正如杜鲁门所说的那样：“与氢弹有关的一切……仍然处于不确定的境界之中。”

第一个，但只是勉强可用

美国的氢弹研制工作还面临着其他的困难。全力以赴的氢弹研究将减慢原子弹核武库的规模建设，并消耗关键的铀235资源。最重要的是那个根本性的问题仍然存在：氢核聚变在技术上真的是可行的吗？答案很快就揭晓了。

在洛斯阿拉莫斯国家实验室，泰勒和斯塔尼斯拉夫·乌拉姆（Stanislaw Ulam）改进了一项设计，其特点是在装有聚变燃料的弹体中安装了一枚裂变炸弹作为“扳机”——裂变弹内爆产生的核辐射压缩并点燃聚变物质，从而发生核聚变。泰勒-乌拉姆的这一“扳机”设计为氢弹的研制和生产开辟了道路。

在普林斯顿大学，约翰·冯·诺伊曼（John von Neumann）领导了该项目的计算机计算工作，这对于洛斯阿拉莫斯国家实验室的氢弹研究项目极为重要。

1952年11月1日，第一枚氢弹在南太平洋埃尼威托克（Eniwetok）环礁上代号为“迈克”（Mike）的核试验中爆炸。泰勒当时已离开洛斯阿拉莫斯国家实验室并回到了芝加哥大学，他被邀请前去观看这次核爆炸。根据加州大学伯克利分校的地震仪测定，这次爆炸释放出的能量相当于1040万吨梯恩梯炸药。

上图：1952年，人类历史上第一枚氢弹在南太平洋埃尼威托克环礁爆炸成功，其爆炸威力相当于1040万吨梯恩梯炸药。

“我相信，与这项工作关系密切或遥远的每个人，以及后来作出贡献的人，都是因为知道这项工作对我国的安全必不可少”，泰勒这样说道。随后，泰勒支持开设第二个国家实验室，奥本海默对此表示反对。最终，新实验室在加利福尼亚州的利弗莫尔成立了。

物理学家哈罗德·布朗（Harold Brown）在劳伦斯·利弗莫尔国家实验室成立之初就加入了该实验室，并成为了该实验室的第三任主管。1965年，哈罗德·布朗被任命为空军部长。在劳伦斯·利弗莫尔实验室，布朗领导了提高热核武器在成本、爆炸当量和重量方面的有效性的工作。

尽管包括奥本海默、费米和爱因斯坦在内的许多科学界人士表示反对，但氢弹还是被成功地研制了出来。这些科学家主要是基于道德理由反对上马氢弹项目。

泰勒本人已成为一位颇有争议的人物。一些科学家认为，他对研制兆吨级当量爆炸装置（而不是爆炸当量较大的高千吨级装置）的坚持，实际上延缓了氢弹的研发进度。1954年，奥本海默引发了另外一场争议，当时在美国原子能委员会举行了一次听证会后，由于奥本海默与共产党人联系过密而取消了前者的安全许可。

1953年8月，即美国第一枚氢弹爆炸仅9个月后，苏联方面就宣布他们爆炸了自己的热核武器，并于1955年11月进行了第一次大当量的氢弹爆炸试验，这一事实证明了美国研制氢弹这一决定的重要性。

杜鲁门继续推进氢弹研究项目的最终决定表明，美国准备采取一切必要的措施，以便在冷战期间保持美国在战略核威慑方面的优势。