A. 原苏联那个年代有核弹，苏联第一颗原子弹什么时候成功
1949年8月29日，苏联第一颗原子弹的横空出世打破了美国仅保持了四年的核垄断地位，但还远非苏联核计划的全部内容。进入20世纪50年代，随着美苏冷战的加剧和科技竞赛的升级，苏联加紧研制氢弹，并将这项任务列为核计划的重要组成部分。1948-1956年，以Ю.Б.哈里顿、А.Д.萨哈罗夫等为代表的苏联科学家团队先后研制出第一颗氢弹“РДС-6с”和第一颗两级氢弹“РДС-37”，为新一代热核武器的开发奠定了基础，大大增强了苏联的军事实力，巩固了苏联的国际地位，同时也加剧了美苏核军备竞赛。
关键词：苏联核计划 核武器 核情报 氢弹
1945年7月中旬，正当美、英、苏三国首脑在柏林市郊召开讨论确定战后世界格局的波茨坦会议时，美国总统杜鲁门精心策划，将原子弹试验安排在会议开幕前进行以打压苏联。波茨坦公告发表后，美军又于8月6日和9日对日本广岛和长崎投掷了原子弹。原子弹的恐怖威力极大地触动了斯大林，促使他深刻认识到核武器在国际政治中的战略意义。为应对美国核威慑，维护和加强国家安全、巩固和扩大胜利果实，斯大林下令研制核武器。1945年8月20日，苏联核计划正式出台。1949年苏联第一颗原子弹试爆成功后，氢弹研制工作随即展开。氢弹即热核武器，又称“超级炸弹”，是一种依靠核聚变瞬间释放能量，威力极强的大规模杀伤性核武器，爆炸所需热量由原子弹爆炸提供。原子弹的主要原理是核裂变，氢弹则为核聚变，前者是后者的基础，后者的技术和工艺远比前者复杂。
一、国外核情报与热核武器的理论探索
1949年8月29日，苏联第一颗原子弹试爆成功。9月3日，美国科学家根据美军一架远程侦察机收集到的放射性空气标本研判：苏联在亚洲大陆进行了核试验。不久，空军参谋长霍伊特·范登堡将军向杜鲁门详细汇报了苏联核试验的技术细节。长期以来都不相信“这些亚洲人可以制造像原子弹这样的复杂武器”的美国总统，为避免公众恐慌，直到9月23日才正式宣布苏联已经试爆了原子弹。核垄断地位的丧失使美国朝野大为震惊，杜鲁门政府认为，苏联的军事实力已经对“自由世界”构成了严重威胁，必须大大扩充军备，才能掌握冷战的主动权，因此要“进一步提高核武器的数量和质量”以遏制苏联。1950年1月31日，杜鲁门总统批准了关于研制氢弹的报告。
氢弹这种“超级炸弹”的研发开辟了核武器发展道路上的新阶段。与核弹有所不同，核弹裂变反应是在原子核中释放能量，而热核武器的能量是在氘和氚的合成过程中释放的，且必须在高温高压下，这种反应才会发生。因此，核弹药被当作热核弹药的“引爆剂”。然而，热核武器的研发并不容易，科研人员需要面对许多极为复杂的科学技术难题。在这方面，国外核情报，尤其是从美国获得的研究信息对苏联科学家产生了重要启发，哈里顿由此提出了“轻型元素核爆炸”理论。
“如何激发热核反应”是氢弹研发的最大难题。早在1942年，美国科学家即从理论上证明了研制氢弹的可行性，但由于战时美国优先发展原子弹的政策，因此始终未对研制氢弹采取实际行动。后来，美国在洛斯·阿拉莫斯实验室中组建了一个由E.泰勒领导的小组。很快，科学家提出了利用核弹爆炸时发出的中子激发氘（重氢的一种同位素）的热核反应模型。然而，这仅仅是一个基本模型，美国科学家尚未取得更深一步的进展。研究人员评价道：“研究正在进行中，但仍处于初级阶段；或许会达成目标，即：制造出一种TNT当量为100万吨的超级炸弹，但就现在而言，还有很长的一段路要走”。
根据苏联解密档案披露，从1945年起，苏联通过各种公开和“地下”渠道，从西方获取了大量关于氢弹的情报。1945年3月，苏联情报人员侦知的美国洛斯·阿拉莫斯国家实验室科研人员名单包括奥本海默、派尔斯、费米、乍得威克、福克斯、泰勒等着名科学家，其中泰勒即负责“超级炸弹”的理论研究。9月，苏联科学院通讯院士Я.И.弗伦克尔向И.В.库尔恰托夫报告了同F.约里奥-居里的谈话情况，不但获知了关于美国人研制原子弹所用方法的数据，而且了解到利用原子弹爆炸时发出的高达数十亿温度的重要性，利用合成反应（例如，氢产生的氦生成物），这是恒星能量之源，而且能够极大地增强主要物质（铀、铋、铅）爆炸时释放的能量。10月，又从当期出版的《泰晤士报》获悉，伯明翰大学马克·奥利芬特教授宣布，在日本投掷的原子弹现在已经过时。他们现在可以生产出威力超过100倍的炸弹，即相当于200万吨的炸药。他认为，可以研制出威力超过1000倍的炸弹，爆炸作用范围在2000平方英里。他还透露，早在1942年科学家就能通过操纵铀的衰变获得多达100万千瓦的电力。11月14日和16日，物理-数学副博士捷尔列茨基一行拜访了着名物理学家尼尔斯·玻尔教授。后者曾参与美国原子弹研制工作，此时已返回丹麦，在其位于哥本哈根的理论物理学研究所工作。在交谈过程中，捷尔列茨基向玻尔提出了此前在莫斯科时，库尔恰托夫院士及其他科研人员就原子弹问题准备好的一系列问题。问题列表、玻尔给出的回答以及库尔恰托夫院士对这些回答的评估已附在了Л.П.贝利亚致И.В.斯大林的报告里。苏联科学家因此了解到许多美国研制原子弹的重要情报。
1945年10月，参考情报内容，专门委员会技术委员会提出了一种使用轻元素核反应的模型。据此，И.В.库尔恰托夫、А.И.阿利汉诺夫和Ю.Б.哈里顿接到命令，调查根据该方案是否能够制成“超级炸弹”。12月17日，在苏联人民委员会专门委员会技术委员会第12次会议上，技术委员会询问了进展情况，Я.Б.扎维尼亚金报告称，研究轻元素核反应对氢弹的研制具有极为重要的意义。Я.Б.泽尔多维奇作了《关于在轻核中引发反应的可行性》的报告，要求使用哈尔科夫物理技术研究所高压静电发电机，对在轻核中有效引发反应进行系统估测。И.И.古列维奇、Я.Б.泽尔多维奇、И.Я.波梅兰丘克和Ю.Б.哈里顿则就《使用轻型元素核能》作了工作报告。因报告内容被列为绝密，直到1991年才被发表在《物理科学成就》杂志上，得以公之于众。报告称，原则上可以制造热核炸弹，但这将需要解决许多基本的、纯科学理论的问题。他们特别指出，要实现合成反应的爆炸性，将需要最高密度的氘。为了延迟炸弹内部散布，还建议使用块状材料制成的装药。其中关于反应触发条件的建议非常重要，证明苏联科学家已经对核爆炸理论有了相当的研究。1946年1月1日，在“Ю.Б.哈里顿就原子弹和超级炸弹使用轻型元素核反应的资料”中，哈里顿就“超级炸弹问题”作出结论：
关于利用轻型元素的可行性问题已经作了分析。分析核反应截面实验数据和对该问题的理论观察表明，轻型元素的核爆炸原则上是可行的，而且重氢是最合适的物质。
1946年4月，在洛斯·阿拉莫斯实验室的一次秘密会议上，讨论了1942年美国在氢弹上的研究成果。会议结束后的一段时间，克劳斯·福克斯将与这些工作有关的材料移交给了苏联情报部门的代表。此后，美国物理学家发现此方向的技术摸索是错误的。“1942-1950年的泰勒热核武器概念实际上是一个带有液态氘的圆柱形容器。这种氘应该从诸如常规原子弹之类的引发装置爆炸中加热。”数学家斯坦尼斯拉夫·乌兰和他的助手科尼利厄斯·埃弗里特在洛斯·阿拉莫斯实验室进行了计算，由此得出的结论是，一颗超级炸弹比泰勒建议的要多得多。然后，汉斯·贝蒂在1952年的备忘录中指出，费米和乌兰在1950年进行的理论计算表明，传播热核反应的可能性非常小。因此，洛斯·阿拉莫斯的科学家们深信实施该方案的工作是徒劳的。汉斯·贝蒂后来笃定地描述了这种情况：“我们走错了路，我们认为最好的氢弹设计方案被证明是行不通的”。不过，苏联物理学家此时并不知道美国同行们的这些惊人结论。
1946年6月，在Я.Б.扎维尼亚金领导下，苏联科学院化学物理所开始对该问题进行研究。1947年11月，第一管理总局科技委员会对研究的初步成果进行了总结，会议指出，轻元素的研究对核物理学的进一步发展具有重要意义，但现在就得出“轻元素能够充当热核反应‘媒介’”的结论还为时尚早。为了彻底揭示这一问题，科技委员会建议进行更多的理论和实验研究。因此“研究轻型元素”成为化学物理所工作计划中单独的一项。然而，1948年春，这项任务就被叫停了，因为核计划领导层根据从洛斯·阿拉莫斯实验室К.福克斯处获悉的情报对此前的计划进行了调整。
1948年年中，化学物理研究所在Я.Б.泽尔多维奇的领导下积极参与了小范围理论家团队的热核爆炸问题框架内的工作。他们设法解决了许多有价值的物理学问题。第11设计院对该项目进行了实验研究，并获得了有价值的结果。在研究过程中，很明显，最初的想法是不完善的。Я.Б.泽尔多维奇对设备的设计方案进行了根本性的调整。根据政府决议，苏联科学院П.И.列别捷夫物理研究所建立了一个由И.Е.塔姆领导的小型理论研究团队，其任务是验证制造热核武器的可行性。塔姆的这一团队中包括С.З.维尔斯基、В.Л.金兹堡、А.Д.萨哈罗夫和Ю.А.罗曼诺夫。化学物理研究所Я.Б.泽尔多维奇部门的研讨会对新问题进行了熟悉。显然，这在很大程度上促进了А.Д.萨哈罗夫和В.Л.金兹堡提出另一种方法来解决热核武器的发展问题。他们提议使用轻氘（或其化合物）和重铀-238的分层异质系统作为热核燃料，而不是液态氘。这种方法的实施已成为在第11设计院中研制几乎无限释放能量的各种热核装药的重要一步。
二、“千层饼”和“水管”：两种构型的考量
由于对氘及其与氚的混合物爆炸的可能机理进行了广泛的理论研究，苏联科学家在原则上明确了制造使用核聚变反应的核武器的可能性。主要原理为，与氘核彼此相互作用或氘核与氚核相互作用的反应。氚是氢的同位素，其衰变时间为12.5年，仅以微不足道的量存在于自然界中，即每108个普通氢原子中有一个氚原子。氚可以在核反应堆中通过照射含锂的物块来生产。原子量为6的锂核吸收中子后，就会形成氦原子和氚原子。1948年，在经过了数年理论探索和实验验证后，苏联氢弹研制工作进入实质阶段，1950年正式开始“РДС-6”研制工作。
1948年6月，在苏联科学院物理研究所И.Е.塔姆的领导下，А.Д.萨哈罗夫等受命研究制造氢弹的可能性。同时，他还受托检查和澄清了在化学物理研究所的Я.Б.泽尔多维奇莫斯科小组进行的计算。当时，Я.Б.泽尔多维奇小组与其他“阿尔扎马斯”研究人员一样，根据从克劳斯.福克斯提供的信息，将其工作的一部分投入了“水管”方案。然而，正如Ю.А.罗曼诺夫回忆的那样，“几个月后，安德烈·德米特里耶维奇（萨哈罗夫）表达了确保整个课题进一步发展的基本思想。作为热核装置的燃料，泽尔多维奇研究小组以前曾考虑使用液态氘（可能与氚混合）。但萨哈罗夫提出了自己的设想：轻质物质（氘，氚及其化学化合物）和重质物质（铀-238）交替层的异质结构，他称之为“千层饼”。1948年秋，А.Д.萨哈罗夫独立于E.泰勒，提出了一种采用氘和铀-238交替层的异构方案的方案。之后的热核燃料的电离压缩原理称为“萨哈罗夫转化”（“第一种方案”）。1948年底，В.Л.金茨堡提出使用氘化Li6D（“第二种方案”）作为热核燃料。Ю.Б.哈里顿在1949年5月8日对Б.Л.万尼科夫的正式答复中指出，А.Д.萨哈罗夫提案的主要思想是“极有智慧且显而易见的”。
据核情报显示，可以利用核爆炸时的冲击波激发氘液柱中的热核反应。在对该情报进行分析后，Б.Л.万尼科夫、И.В.库尔恰托夫和Ю.Б.哈里顿认为，应当首先对情报中的数据进行试验验证；其次，开始进行“氘任务”；最后，这项工作应由第11设计院负责。同时，为了集中管理，Я.Б.扎维尼亚金领导的化学物理所研究人员也应按照需要借调至第11设计院。1948年6月，专门委员会批准了他们的建议，并于1949年1月1日命令Я.Б.扎维尼亚金根据现有数据资料制定“超级炸弹”的初步设计方案。然而，所谓РДС-6т型（代号“水管”）氢弹设计方案最终被证明无法实现。在美国，这种方案早在1950年就被废弃，而在苏联，该方案的研究工作一直持续到1954年，经反复确认后，官方最终承认方案失败。
但是，另一种方案却取得了成功。按照任务部署，苏联科学院物理研究所也接到了研发氢弹的任务。为了研究热核反应理论，物理研究所成立了一个特别小组，其中包括：И.Е.塔姆、А.Д.萨哈罗夫、В.Л.金兹堡、Ю.А.罗曼诺夫等人。尽管他们没有直接参与过核弹研究，但核计划领导认为，吸纳新的科学力量有助于氢弹的研发工作，准确地说，就是增加氢弹研发的“并行方案”。起初，И.Е.塔姆等人重新检查了“水管”方案的数据，不久后，他们就设计出了新方案。А.Д.萨哈罗夫提出了两个方案，第一个是在一个“非均质”的环境中通过核爆来引发热核反应，而所谓“非均质”环境就是混合使用铀-238和重水形式的热核材料。在不断改进过后，氢弹（方案）被命名为“РДС-6с”（代号“千层饼”）。
1948年底，А.Д.萨哈罗夫提出了第二个方案，他建议在“千层饼”中使用最新的核弹药——氘化锂-6。其原因有二：首先，这种固体物质容易“填充”；其次，这种物质的爆炸速度较快，可以确保能量充分释放。至此，А.Д.萨哈罗夫为苏联的氢弹研发工作找到了一套全新的方案。与全力研发“千层饼”方案的И.Е.塔姆团队不同，Я.Б.扎维尼亚金团队仍然在探究在液氘中激发热核反应的可能性。当然，对政府来说，他们也很难在这两套方案中做出选择。最终，政府选择了“千层饼”方案。
1950年2月26日，斯大林签署苏联部长会议第827-303сс/оп号决议《关于РДС-6研制工作》，正式开启了苏联氢弹研制工作。决议责成第一管理总局、苏联科学院2号实验室及第11设计院组织有关研制РДС-6C和РДС-6T产品（主要是添加了钇的РДС-6C产品，三苯甲基）的理论和实验，并将РДС-6C的首枚样品实例的交付日期定为1954年。РДС-6с产品将以РДС-1规格生产，相当于100万吨TNT，重达5吨，不仅在РДС-6т设计中而且在РДС-6с设计中都提供了使用氚的分辨率。同时任命苏联科学院通讯院士Ю.Б.哈里顿为РДС-6和РДС-6Т研制工作的科研指导；物理数学科学博士К.И.肖尔金为РДС-6和РДС-6Т研制工作第一科研副指导；苏联科学院通讯院士И.Е.塔姆为РДС-6С样品科研副指导；苏联科学院通讯院士Я.Б.泽尔多维奇为РДС-6Т样品科研副指导；物理数学科学副博士М.Г.梅谢利亚科夫和物理数学科学副博士Г.Н.弗廖罗夫为核过程研究科研副指导。
专门委员会下令将“千层饼”构型的氢弹列为优先研发方案，并要求与РДС-6с有关的所有理论和实验机构集中于第11设计院当中。因此，И.Е.塔姆等人也被调往第11设计院，专门负责研究相关理论。此外，诸如数学建模、核数据的确定等任务交由苏联科学院数学研究所、物理研究所、镭研究所、化学物理研究所、物理问题研究所、2号实验室和乌克兰物理技术研究所负责。显然，这套久经考验的、能够迅速集中力量的工程部署在处理研发过程中不断出现的新问题方面，具有极高的工作效率。1951年12月，研发工作正式开始，不久后，科研人员们发现，РДС-6с有着更为出色的构型设计，因此，РДС-6т（“水管”）方案被无限期地延后，而当初参与设计的工作人员，如：Л.Д.朗道、Я.Б.扎维尼亚金、М.В.克尔德什等则被要求与И.Е.塔姆等人一同研发РДС-6с