近日,因完成我国第一颗原子弹的“心脏”——铀球的精细加工而获得中国“核工业功勋榜”奖章的原公浦先生因病去世,享年87岁。
原公浦老先生的成就有多牛呢,要知道与原老先生一同获奖的,除了大家耳熟能详的于敏、王淦昌、朱光亚、程开甲等“两弹元勋”外,其他获奖者也都无一不是中国核工业中各个领域的领军人物,其中包括是负责了我国第一座自行设计建成的秦山核电站总设计师工作的欧阳予、我国核动力科学与工程研究设计的奠基人和开拓者之一的赵仁恺等,而原老先生是唯一一名获得该项荣誉的技术工人代表,原公浦的成就当得起“大国工匠”的赞誉。
回顾老先生的高光时刻,我们可以看到,原老先生在极端艰苦的条件下,靠着简陋的防护措施(口罩加白大褂),在落后的加工设备上完成了对于铀球的加工工作,要知道铀球的生产工艺水平要求极严,不仅要求光洁度高,能照出人的面孔,尺寸误差不能超过一根头发丝的五分之一。
为了获得可以用于加工的铀球铸件,数万散布在祖国各地的工作者历经十年的艰苦劳作,从1954年在广西发现铀矿,1962年在包头核燃料元件厂投产,1963年,衡阳铀水冶炼厂投产,最终于1964年在兰州浓缩铀厂生产出合格产品。要知道铀浓缩的成本非常之高,有报道说当时的美国一公斤铀235的价钱也要高达1500多万美元,换成现在的话大概相当于6亿美金。而举全国之力,当时一共也只制作出了两个铀球铸件,一旦加工失败,十多万人的十年光阴以及无数心血就白费了,大家可以想象原老先生当时肩上的担子有多重。
最终原老先生不负众望,第一次加工就圆满完成了任务,而原老先生也因为最后三刀的完美表现而获得了“原三刀”的美誉。在感叹于原老先生神乎其技的加工水平的同时,大家肯定会好奇为什么原先生可以在几乎没有防护的情况下直接对铀球进行加工呢?不是说原子弹的辐射很高吗?要知道同为功勋奖章获得者的邓稼先院士就因为在一次核试验中受到过量辐射的照射而罹患直肠癌最终因病去世。原公浦先生虽然也是因为得了前列腺癌而因病去世,可是考虑到2012年我国前列腺癌发病率就达到了万分之一,在男性恶性肿瘤中的排第6位,而且其高峰年龄正好在70~80岁,因此很难说原老先生是由于加工铀球而引发的癌症。
那是什么原因导致作为原子弹核心的铀球,在加工过程中却似乎完全没有辐射危害的呢?要回答这个问题我们首先要了解一下辐射的分类。辐射是指能量以波或是粒子移动的型态传送的过程。辐射依据其能量的高低及电离物质的能力又可以分为电离辐射与非电离辐射。其中我们通常说的放射性物质是指可以产生电离辐射的物质,这是由于电离辐射能量更高,可以将原子或分子电离化,对人体的危害远高于费电离辐射。
电离辐射根据其能量载体的不同分为α射线、β射线、X射线、γ辐射以及中子射线等。其中α射线是高速运动的氦原子核,其穿透力最弱但是电离能力最强,一张纸就可以将其阻挡;β射线是高速的电子流,其穿透能力虽然强于α射线,但利用体外衣服即可消减、阻挡,而一张几毫米厚的铝箔则可以实现完全阻挡;X射线与γ辐射都是波长很短的电磁波,二者的穿透能力接近,其中γ辐射的波长更短,电离能力更强;中子辐射顾名思义就是高速的中子流。对于核辐射来说,真正具有伤害性的辐射就是γ辐射与中子射线。
我们知道原子弹工作的基本原理就是通过利用原子的裂变反应实现快速能量释放,最终发生爆炸。但是裂变反应的发生需要满足一定的外部条件,对于放射性元素来说,正常情况下只会发生衰变,而不同的放射性元素由于衰变原理的不同,可以产生不同的电离辐射,其中对于人体较大危害的主要是产生β射线的β衰变与产生γ射线的γ衰变。原子弹所用的裂变材料为U-235,其衰变反应的第一步是产生α射线的α衰变。前文说过,α射线虽然辐射能力很强,可是穿透性很差,只需一张纸就可以防护,因此原先生当时穿的防护服已经绰绰有余了。除此以外,U-235的第一步衰变的半衰期长达七亿年,如此长的半衰期,可以形成的α射线自然也是寥寥无几。我们知道任何辐射离开了剂量谈危害都是耍流氓,面对着如此长的半衰期,以及刚刚制成的高纯度铀235铸件,完全不用担心起辐射危害。
如此看来,原先生的操作似乎是没啥实质的风险了啊?如果只是这样,那么也就对不起原先生获得如此殊荣了。我们知道原子弹要想实现快速的能量释放需要的是发生裂变反应,不同于放射原子自发发生的衰变反应,裂变反应需要外部中子的轰击下才能发生,而当U235发生裂变反应,则可以快速生成大量的中子射线,因此在加工过程中要特变小心加工碎屑收集,防止其聚集后发生裂变反应。而对于加工后的铀球,如何保存与运输也是重中之重,通常要求保温、防潮、防震、防静电等。
当年美国科学家就曾在研究核原料球的过程中,由于控制不当,使得核材料达到了反应临界值,瞬间发生了剧烈的核裂变反应,尽管这名叫做达格利恩的年轻科学家立刻收手,但还是受到了超过致死量的核辐射,在25天后死于急性辐射病,年仅24岁。而在一旁旁观其实验的保安人员也在事故发生33年后,死于急性髓性白血病。因此美国人也称呼核原料球为恶魔之核。
除了那些我们耳熟能详的科学家外,为了能够研制出让中国人民站起来的“争气弹”,无数的科技工作者,部队指战员,工程师,工人,民兵,默默的风险着自己的青春乃至生命,而他们中的绝大部分人在宏大叙事中被标签化,他们的故事随着历史的流逝而愈加模糊;然而正如原老先生一样,原子弹的成功发射离不开这些人的默默付出。谨以此文纪念那些为了我国第一颗原子弹的默默奉献的无名中国人。