A. 原蘇聯那個年代有核彈，蘇聯第一顆原子彈什麼時候成功
1949年8月29日，蘇聯第一顆原子彈的橫空出世打破了美國僅保持了四年的核壟斷地位，但還遠非蘇聯核計劃的全部內容。進入20世紀50年代，隨著美蘇冷戰的加劇和科技競賽的升級，蘇聯加緊研製氫彈，並將這項任務列為核計劃的重要組成部分。1948-1956年，以Ю.Б.哈里頓、А.Д.薩哈羅夫等為代表的蘇聯科學家團隊先後研製出第一顆氫彈「РДС-6с」和第一顆兩級氫彈「РДС-37」，為新一代熱核武器的開發奠定了基礎，大大增強了蘇聯的軍事實力，鞏固了蘇聯的國際地位，同時也加劇了美蘇核軍備競賽。
關鍵詞：蘇聯核計劃 核武器 核情報 氫彈
1945年7月中旬，正當美、英、蘇三國首腦在柏林市郊召開討論確定戰後世界格局的波茨坦會議時，美國總統杜魯門精心策劃，將原子彈試驗安排在會議開幕前進行以打壓蘇聯。波茨坦公告發表後，美軍又於8月6日和9日對日本廣島和長崎投擲了原子彈。原子彈的恐怖威力極大地觸動了斯大林，促使他深刻認識到核武器在國際政治中的戰略意義。為應對美國核威懾，維護和加強國家安全、鞏固和擴大勝利果實，斯大林下令研製核武器。1945年8月20日，蘇聯核計劃正式出台。1949年蘇聯第一顆原子彈試爆成功後，氫彈研製工作隨即展開。氫彈即熱核武器，又稱「超級炸彈」，是一種依靠核聚變瞬間釋放能量，威力極強的大規模殺傷性核武器，爆炸所需熱量由原子彈爆炸提供。原子彈的主要原理是核裂變，氫彈則為核聚變，前者是後者的基礎，後者的技術和工藝遠比前者復雜。
一、國外核情報與熱核武器的理論探索
1949年8月29日，蘇聯第一顆原子彈試爆成功。9月3日，美國科學家根據美軍一架遠程偵察機收集到的放射性空氣標本研判：蘇聯在亞洲大陸進行了核試驗。不久，空軍參謀長霍伊特·范登堡將軍向杜魯門詳細匯報了蘇聯核試驗的技術細節。長期以來都不相信「這些亞洲人可以製造像原子彈這樣的復雜武器」的美國總統，為避免公眾恐慌，直到9月23日才正式宣布蘇聯已經試爆了原子彈。核壟斷地位的喪失使美國朝野大為震驚，杜魯門政府認為，蘇聯的軍事實力已經對「自由世界」構成了嚴重威脅，必須大大擴充軍備，才能掌握冷戰的主動權，因此要「進一步提高核武器的數量和質量」以遏制蘇聯。1950年1月31日，杜魯門總統批准了關於研製氫彈的報告。
氫彈這種「超級炸彈」的研發開辟了核武器發展道路上的新階段。與核彈有所不同，核彈裂變反應是在原子核中釋放能量，而熱核武器的能量是在氘和氚的合成過程中釋放的，且必須在高溫高壓下，這種反應才會發生。因此，核彈葯被當作熱核彈葯的「引爆劑」。然而，熱核武器的研發並不容易，科研人員需要面對許多極為復雜的科學技術難題。在這方面，國外核情報，尤其是從美國獲得的研究信息對蘇聯科學家產生了重要啟發，哈里頓由此提出了「輕型元素核爆炸」理論。
「如何激發熱核反應」是氫彈研發的最大難題。早在1942年，美國科學家即從理論上證明了研製氫彈的可行性，但由於戰時美國優先發展原子彈的政策，因此始終未對研製氫彈採取實際行動。後來，美國在洛斯·阿拉莫斯實驗室中組建了一個由E.泰勒領導的小組。很快，科學家提出了利用核彈爆炸時發出的中子激發氘（重氫的一種同位素）的熱核反應模型。然而，這僅僅是一個基本模型，美國科學家尚未取得更深一步的進展。研究人員評價道：「研究正在進行中，但仍處於初級階段；或許會達成目標，即：製造出一種TNT當量為100萬噸的超級炸彈，但就現在而言，還有很長的一段路要走」。
根據蘇聯解密檔案披露，從1945年起，蘇聯通過各種公開和「地下」渠道，從西方獲取了大量關於氫彈的情報。1945年3月，蘇聯情報人員偵知的美國洛斯·阿拉莫斯國家實驗室科研人員名單包括奧本海默、派爾斯、費米、查德威克、福克斯、泰勒等著名科學家，其中泰勒即負責「超級炸彈」的理論研究。9月，蘇聯科學院通訊院士Я.И.弗倫克爾向И.В.庫爾恰托夫報告了同F.約里奧-居里的談話情況，不但獲知了關於美國人研製原子彈所用方法的數據，而且了解到利用原子彈爆炸時發出的高達數十億溫度的重要性，利用合成反應（例如，氫產生的氦生成物），這是恆星能量之源，而且能夠極大地增強主要物質（鈾、鉍、鉛）爆炸時釋放的能量。10月，又從當期出版的《泰晤士報》獲悉，伯明翰大學馬克·奧利芬特教授宣布，在日本投擲的原子彈現在已經過時。他們現在可以生產出威力超過100倍的炸彈，即相當於200萬噸的炸葯。他認為，可以研製出威力超過1000倍的炸彈，爆炸作用范圍在2000平方英里。他還透露，早在1942年科學家就能通過操縱鈾的衰變獲得多達100萬千瓦的電力。11月14日和16日，物理-數學副博士捷爾列茨基一行拜訪了著名物理學家尼爾斯·玻爾教授。後者曾參與美國原子彈研製工作，此時已返回丹麥，在其位於哥本哈根的理論物理學研究所工作。在交談過程中，捷爾列茨基向玻爾提出了此前在莫斯科時，庫爾恰托夫院士及其他科研人員就原子彈問題准備好的一系列問題。問題列表、玻爾給出的回答以及庫爾恰托夫院士對這些回答的評估已附在了Л.П.貝利亞致И.В.斯大林的報告里。蘇聯科學家因此了解到許多美國研製原子彈的重要情報。
1945年10月，參考情報內容，專門委員會技術委員會提出了一種使用輕元素核反應的模型。據此，И.В.庫爾恰托夫、А.И.阿利漢諾夫和Ю.Б.哈里頓接到命令，調查根據該方案是否能夠製成「超級炸彈」。12月17日，在蘇聯人民委員會專門委員會技術委員會第12次會議上，技術委員會詢問了進展情況，Я.Б.扎維尼亞金報告稱，研究輕元素核反應對氫彈的研製具有極為重要的意義。Я.Б.澤爾多維奇作了《關於在輕核中引發反應的可行性》的報告，要求使用哈爾科夫物理技術研究所高壓靜電發電機，對在輕核中有效引發反應進行系統估測。И.И.古列維奇、Я.Б.澤爾多維奇、И.Я.波梅蘭丘克和Ю.Б.哈里頓則就《使用輕型元素核能》作了工作報告。因報告內容被列為絕密，直到1991年才被發表在《物理科學成就》雜志上，得以公之於眾。報告稱，原則上可以製造熱核炸彈，但這將需要解決許多基本的、純科學理論的問題。他們特別指出，要實現合成反應的爆炸性，將需要最高密度的氘。為了延遲炸彈內部散布，還建議使用塊狀材料製成的裝葯。其中關於反應觸發條件的建議非常重要，證明蘇聯科學家已經對核爆炸理論有了相當的研究。1946年1月1日，在「Ю.Б.哈里頓就原子彈和超級炸彈使用輕型元素核反應的資料」中，哈里頓就「超級炸彈問題」作出結論：
關於利用輕型元素的可行性問題已經作了分析。分析核反應截面實驗數據和對該問題的理論觀察表明，輕型元素的核爆炸原則上是可行的，而且重氫是最合適的物質。
1946年4月，在洛斯·阿拉莫斯實驗室的一次秘密會議上，討論了1942年美國在氫彈上的研究成果。會議結束後的一段時間，克勞斯·福克斯將與這些工作有關的材料移交給了蘇聯情報部門的代表。此後，美國物理學家發現此方向的技術摸索是錯誤的。「1942-1950年的泰勒熱核武器概念實際上是一個帶有液態氘的圓柱形容器。這種氘應該從諸如常規原子彈之類的引發裝置爆炸中加熱。」數學家斯坦尼斯拉夫·烏蘭和他的助手科尼利厄斯·埃弗里特在洛斯·阿拉莫斯實驗室進行了計算，由此得出的結論是，一顆超級炸彈比泰勒建議的要多得多。然後，漢斯·貝蒂在1952年的備忘錄中指出，費米和烏蘭在1950年進行的理論計算表明，傳播熱核反應的可能性非常小。因此，洛斯·阿拉莫斯的科學家們深信實施該方案的工作是徒勞的。漢斯·貝蒂後來篤定地描述了這種情況：「我們走錯了路，我們認為最好的氫彈設計方案被證明是行不通的」。不過，蘇聯物理學家此時並不知道美國同行們的這些驚人結論。
1946年6月，在Я.Б.扎維尼亞金領導下，蘇聯科學院化學物理所開始對該問題進行研究。1947年11月，第一管理總局科技委員會對研究的初步成果進行了總結，會議指出，輕元素的研究對核物理學的進一步發展具有重要意義，但現在就得出「輕元素能夠充當熱核反應『媒介』」的結論還為時尚早。為了徹底揭示這一問題，科技委員會建議進行更多的理論和實驗研究。因此「研究輕型元素」成為化學物理所工作計劃中單獨的一項。然而，1948年春，這項任務就被叫停了，因為核計劃領導層根據從洛斯·阿拉莫斯實驗室К.福克斯處獲悉的情報對此前的計劃進行了調整。
1948年年中，化學物理研究所在Я.Б.澤爾多維奇的領導下積極參與了小范圍理論家團隊的熱核爆炸問題框架內的工作。他們設法解決了許多有價值的物理學問題。第11設計院對該項目進行了實驗研究，並獲得了有價值的結果。在研究過程中，很明顯，最初的想法是不完善的。Я.Б.澤爾多維奇對設備的設計方案進行了根本性的調整。根據政府決議，蘇聯科學院П.И.列別捷夫物理研究所建立了一個由И.Е.塔姆領導的小型理論研究團隊，其任務是驗證製造熱核武器的可行性。塔姆的這一團隊中包括С.З.維爾斯基、В.Л.金茲堡、А.Д.薩哈羅夫和Ю.А.羅曼諾夫。化學物理研究所Я.Б.澤爾多維奇部門的研討會對新問題進行了熟悉。顯然，這在很大程度上促進了А.Д.薩哈羅夫和В.Л.金茲堡提出另一種方法來解決熱核武器的發展問題。他們提議使用輕氘（或其化合物）和重鈾-238的分層異質系統作為熱核燃料，而不是液態氘。這種方法的實施已成為在第11設計院中研製幾乎無限釋放能量的各種熱核裝葯的重要一步。
二、「千層餅」和「水管」：兩種構型的考量
由於對氘及其與氚的混合物爆炸的可能機理進行了廣泛的理論研究，蘇聯科學家在原則上明確了製造使用核聚變反應的核武器的可能性。主要原理為，與氘核彼此相互作用或氘核與氚核相互作用的反應。氚是氫的同位素，其衰變時間為12.5年，僅以微不足道的量存在於自然界中，即每108個普通氫原子中有一個氚原子。氚可以在核反應堆中通過照射含鋰的物塊來生產。原子量為6的鋰核吸收中子後，就會形成氦原子和氚原子。1948年，在經過了數年理論探索和實驗驗證後，蘇聯氫彈研製工作進入實質階段，1950年正式開始「РДС-6」研製工作。
1948年6月，在蘇聯科學院物理研究所И.Е.塔姆的領導下，А.Д.薩哈羅夫等受命研究製造氫彈的可能性。同時，他還受託檢查和澄清了在化學物理研究所的Я.Б.澤爾多維奇莫斯科小組進行的計算。當時，Я.Б.澤爾多維奇小組與其他「阿爾扎馬斯」研究人員一樣，根據從克勞斯.福克斯提供的信息，將其工作的一部分投入了「水管」方案。然而，正如Ю.А.羅曼諾夫回憶的那樣，「幾個月後，安德烈·德米特里耶維奇（薩哈羅夫）表達了確保整個課題進一步發展的基本思想。作為熱核裝置的燃料，澤爾多維奇研究小組以前曾考慮使用液態氘（可能與氚混合）。但薩哈羅夫提出了自己的設想：輕質物質（氘，氚及其化學化合物）和重質物質（鈾-238）交替層的異質結構，他稱之為「千層餅」。1948年秋，А.Д.薩哈羅夫獨立於E.泰勒，提出了一種採用氘和鈾-238交替層的異構方案的方案。之後的熱核燃料的電離壓縮原理稱為「薩哈羅夫轉化」（「第一種方案」）。1948年底，В.Л.金茨堡提出使用氘化Li6D（「第二種方案」）作為熱核燃料。Ю.Б.哈里頓在1949年5月8日對Б.Л.萬尼科夫的正式答復中指出，А.Д.薩哈羅夫提案的主要思想是「極有智慧且顯而易見的」。
據核情報顯示，可以利用核爆炸時的沖擊波激發氘液柱中的熱核反應。在對該情報進行分析後，Б.Л.萬尼科夫、И.В.庫爾恰托夫和Ю.Б.哈里頓認為，應當首先對情報中的數據進行試驗驗證；其次，開始進行「氘任務」；最後，這項工作應由第11設計院負責。同時，為了集中管理，Я.Б.扎維尼亞金領導的化學物理所研究人員也應按照需要借調至第11設計院。1948年6月，專門委員會批准了他們的建議，並於1949年1月1日命令Я.Б.扎維尼亞金根據現有數據資料制定「超級炸彈」的初步設計方案。然而，所謂РДС-6т型（代號「水管」）氫彈設計方案最終被證明無法實現。在美國，這種方案早在1950年就被廢棄，而在蘇聯，該方案的研究工作一直持續到1954年，經反復確認後，官方最終承認方案失敗。
但是，另一種方案卻取得了成功。按照任務部署，蘇聯科學院物理研究所也接到了研發氫彈的任務。為了研究熱核反應理論，物理研究所成立了一個特別小組，其中包括：И.Е.塔姆、А.Д.薩哈羅夫、В.Л.金茲堡、Ю.А.羅曼諾夫等人。盡管他們沒有直接參與過核彈研究，但核計劃領導認為，吸納新的科學力量有助於氫彈的研發工作，准確地說，就是增加氫彈研發的「並行方案」。起初，И.Е.塔姆等人重新檢查了「水管」方案的數據，不久後，他們就設計出了新方案。А.Д.薩哈羅夫提出了兩個方案，第一個是在一個「非均質」的環境中通過核爆來引發熱核反應，而所謂「非均質」環境就是混合使用鈾-238和重水形式的熱核材料。在不斷改進過後，氫彈（方案）被命名為「РДС-6с」（代號「千層餅」）。
1948年底，А.Д.薩哈羅夫提出了第二個方案，他建議在「千層餅」中使用最新的核彈葯——氘化鋰-6。其原因有二：首先，這種固體物質容易「填充」；其次，這種物質的爆炸速度較快，可以確保能量充分釋放。至此，А.Д.薩哈羅夫為蘇聯的氫彈研發工作找到了一套全新的方案。與全力研發「千層餅」方案的И.Е.塔姆團隊不同，Я.Б.扎維尼亞金團隊仍然在探究在液氘中激發熱核反應的可能性。當然，對政府來說，他們也很難在這兩套方案中做出選擇。最終，政府選擇了「千層餅」方案。
1950年2月26日，斯大林簽署蘇聯部長會議第827-303сс/оп號決議《關於РДС-6研製工作》，正式開啟了蘇聯氫彈研製工作。決議責成第一管理總局、蘇聯科學院2號實驗室及第11設計院組織有關研製РДС-6C和РДС-6T產品（主要是添加了釔的РДС-6C產品，三苯甲基）的理論和實驗，並將РДС-6C的首枚樣品實例的交付日期定為1954年。РДС-6с產品將以РДС-1規格生產，相當於100萬噸TNT，重達5噸，不僅在РДС-6т設計中而且在РДС-6с設計中都提供了使用氚的解析度。同時任命蘇聯科學院通訊院士Ю.Б.哈里頓為РДС-6和РДС-6Т研製工作的科研指導；物理數學科學博士К.И.肖爾金為РДС-6和РДС-6Т研製工作第一科研副指導；蘇聯科學院通訊院士И.Е.塔姆為РДС-6С樣品科研副指導；蘇聯科學院通訊院士Я.Б.澤爾多維奇為РДС-6Т樣品科研副指導；物理數學科學副博士М.Г.梅謝利亞科夫和物理數學科學副博士Г.Н.弗廖羅夫為核過程研究科研副指導。
專門委員會下令將「千層餅」構型的氫彈列為優先研發方案，並要求與РДС-6с有關的所有理論和實驗機構集中於第11設計院當中。因此，И.Е.塔姆等人也被調往第11設計院，專門負責研究相關理論。此外，諸如數學建模、核數據的確定等任務交由蘇聯科學院數學研究所、物理研究所、鐳研究所、化學物理研究所、物理問題研究所、2號實驗室和烏克蘭物理技術研究所負責。顯然，這套久經考驗的、能夠迅速集中力量的工程部署在處理研發過程中不斷出現的新問題方面，具有極高的工作效率。1951年12月，研發工作正式開始，不久後，科研人員們發現，РДС-6с有著更為出色的構型設計，因此，РДС-6т（「水管」）方案被無限期地延後，而當初參與設計的工作人員，如：Л.Д.朗道、Я.Б.扎維尼亞金、М.В.克爾德什等則被要求與И.Е.塔姆等人一同研發РДС-6с