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发表于 2012-6-25 23:23:40
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zt 原子弹也能DIY？
说明： （ＤＯ ＩＴ ＹＯＵＲＳＥＬＦ）一词在当前电脑界非常流行，也就是“自己亲手组装”的意思。素有“武器之王”的核武器也能自己亲手犭虫立设计吗？这一问题在４０年前就一直困扰着世界核大国的领导人。如果犭虫立团体或个人利用公开资料能够设计出核武器，核武器的技术门坎将不复存在，核大国拥有的核武器优势也就烟消云散。这将直接影响到国际安全，以及核大国对核武器及核能和平利用的态度。为此，美国进行了一项名为“第Ｎ国核武器”的试验。这一试验结果直接影响了美国冷战时期对核技术的态度，并对今天世界各国核政策产生了重大影响。这次试验的结果还有助于我们判断“基地”组织或其它恐怖主义团体是否能制造出核武器。
下一个是谁？
１９６４年４月，古巴导弹危机结束不到两年，当时只有美国、苏联、法国和英国拥有核武器。这些国家都很担心核武器或核武器技术流失到其它国家，这样一来，他们的核武器优势和垄断就不复存在。而这些可能得到核武器的国家根本无法预测。
英国是第３个拥有核武器的国家，法国是第４个，中国会不会是第５个？（６个月后，中国实现了这一点），哪里是终点？哪个是“第Ｎ个国家”？当时可能拥有核武器的国家大约有２６个，从阿根廷一直到南斯拉夫。这一问题引起了公众的广泛关注，甚至大学生也参加了公开辩论。１９５８年春天，一位仅有１９岁的男孩——克里斯·豪翰尼瑟在美国国会参加了辩论，主题是“国际共享核反应堆技术”。当时他持反对意见，他认为：“这不符合控制机制下获取核武器的程序”。辩论最后集中在浓缩铀或钚的工业生产能力上，但也有人认为第三世界小国的科学家不大可能设计出原子弹，因为设计出这样高科技的东西需要有一位像美国核武器之父——奥本海默那样的科学伟人。由此有人认定，只要作好核武器技术的保密工作就行了。５０年代的富奇和罗森伯格间谍案（美国指责两人向苏联提供了核武器设计情报）使更多的人这样认为。但美国原子能委员会主席大卫·利兰泽尔在１９４８年就指出，保守设计秘密的思想只是对我们国家人民的一个巨大愚弄。在劳伦斯放射实验室（以后的劳伦斯·利佛莫尔国家实验室）参与核弹设计的科学家认为，从物理学上看，没有秘密可言，而且核武器设计也不需要诺贝尔奖获得者这样的一流科学家。与美国另一大核实验室——洛斯·阿拉莫斯不同，当时利佛莫尔没有一个诺贝尔奖获得者。
在美国的两大核实验室中，利佛莫尔注重试验，洛斯·阿拉莫斯注重理论，所以利佛莫尔的领导人很自然地想知道对核武器一无所知的人是否能独自设计出核弹，因此他们提出：“找一些人来试一试，不就知道了。”
第Ｎ个国家
６５岁的丹佛·杜布森今天已经是一位和蔼可亲的物理学家，长期在威斯康新州的贝洛特大学执教。１９６４年，杜布森在伯克利山中的拉德实验室攻读博士学位。一天，他意外受到以后任美国空军部长的利佛莫尔物理学家汉斯·马克的召见，接受了一份新工作。杜布森回忆说：“我只知道交给我的工作一定很特别。”当天，马克还向另一个博士生大卫·皮伯康布置了相同的任务。神秘任务的内容不久就揭晓了，皮伯康说：“实际就是不利用任何保密资料设计一个核爆炸装置”。这对两个年轻人来说势比登天，因为他们对核武器一无所知。
不久，物理学家阿特·胡德金向他们简述了任务，并交给每人一份《行为规则》复印件，每一页上都盖有“秘密”的印戳。第一段概述了此次任务：“所谓‘第Ｎ国核武器’试验的目的，是弄清没有相关经验的人是否能不依靠保密资料，仅通过自身努力设计出可靠的核爆炸装置。”试验参加者的目标是设计一颗军事用途的大威力核爆炸装置，也就是原子弹。文件还指出，制造少量的核弹就能使一个小国家在对外关系方面产生巨大影响。
尽管禁止接触任何保密资料，但杜伯森和皮伯康还是要被进行安全审查——他们画的每一张草稿都被列为“机密”。胡德金数年后说：“在不进行安全审查的情况下，从事核武器设计工作违犯国家法律。”他们代表的是一个虚拟的第Ｎ国，假设这个国家有一座条件优越的图书馆，一些能加工钚和铀的合格机械师，还有一个爆炸试验小组；国家的资源比加纳要丰富，但条件又不及一个发达的工业化国家。试验守则规定，如果要进行高爆炸药的爆炸试验，他们可以尽量详尽地描述实验细节，这些记录将送到一个曾设计过真实核武器的匿名小组那里，小组成员将对试验设计进行理论计算，然后将结果通过胡德金送回。
与世隔绝
杜布森和皮伯康带着一位技术助手开始过起与世隔绝的生活。他们搬到了二战后美国海军遗弃的一座兵营的简陋办公室内，杜布森领到了一张桌子和一个带密码锁的柜子，他们的笔记本都装订结实，而且按顺序注上了页码，这样就可以将其工作过程保留下来，而且避免了撕页造成的泄密。
此次试验涉及国家安全，因此杜布森和皮伯康对此充满热情。杜布森说：“我感觉这好像关系到我的名誉，如果失败了我就像个笨蛋。我们比美国原子弹先驱——费米和泰勒更优越的一点是，我们已经知道制造原子弹是可行的，因为美国在二战结束前，已将这一秘密大白于日本的天空之下。”此前，杜布森从没听说过“三一弹”（美国试验的第一颗原子弹）、“小男孩”（美国投掷在日本广岛的原子弹）或“胖子”（美国投掷在日本长崎的原子弹）这些词，“枪式”和“内爆式”的设计，他们更是一无所知，核裂变知识也非常有限。杜布森说，此前他只是在一个展览上见过用捕鼠器和乒乓球制作的链式反应模型。
在他们开始工作七个月后的１９６４年底，杜布森和皮伯康作出了第一个重要抉择：选择设计一颗“长崎”型内爆式钚弹，而不是广岛的枪型铀弹。他们这样选择并不是因为容易，相反正是因为这更困难。他们认为，枪型核弹在工程上过于简单，这有点不好听。他们在此后的报告中写到，内爆方法“似乎更复杂、更具挑战性，并因此更具吸引力”。
几个月后，皮伯康退出这一计划，被一位年轻的陆军中尉鲍伯·塞丹替代。塞丹是一位威斯康新大学的博士生，参加这一试验纯属偶然。当他在军官俱乐部同一位陆军人事官员喝酒时，该官员说：“我有个朋友在装备部门，他想去放射‘实验室’工作，你也想去吗？” 这样，塞丹知道这里正在招募人员，不久，塞丹在华盛顿的一个旅馆内参加了面试。一位利佛莫尔的物理学家对他掌握的核物理和链式反应知识进行了考察。他回忆说：“他不断地问这些方面的问题，我硬着头皮回答，但我逐渐发现我一无所知，回答也越来越糟。我非常气馁。晚上我回家后心想，小子，听天由命吧！”塞丹并不知道，正因为他一无所知，他才成了非常合适的人选。第二天他就接到了实验室的电话。塞丹和杜布森的办公室相邻。他们回忆说“我们在一起相互调侃、辩论，见不得，离不得，非常有意思”。
自己设计原子弹
他们不断在公开文献上挖掘资料。塞丹回忆当时每天的工作时说：“你进图书馆后，先在所有栏目下浏览，找到钚、铀和高爆炸药栏目后，又开始找核物理，然后再找，搜寻具体文章，偶尔能找到一些有用的数据、书和公开出版物。”开始进展非常缓慢。他们自学了艾森豪威尔总统批准发行的有关铀和裂变链式反应的资料。通过一本向全世界普及核电站知识的《和平目的的原子能计划》一书，他们知道一座反应堆就像一颗低速运转的裂变武器，是一种缓慢爆炸的原子弹。
爆炸物方面的文献资料非常丰富，因为商业爆炸被用于油田的道路建设、矿山开采。美国大学图书馆是一座武器秘密设计者的宝藏。塞丹说：“如果哪个大学里有矿业和工程专业，图书馆内就会有我们急需的高爆炸药及引爆的资料。”
为了与专家进行讨论，塞丹还曾混进一次爆炸物研讨会，参加了讨论。在核实验室图书馆的解密书架上，他们找到了记录洛斯·阿拉莫斯研究进程的原始数据记录。他们因此得到了大量关键数据，避免了很多复杂的试验少走了很多弯路。
在缺乏理论指导的情况下，“原始试验”很难行得通。经历过美国几乎所有核试验的胡德金知道，当时所有关于核武器的业余研究都与美国政府公布的数据“有关系”。他说：“起初，设计者往往使用过多的铀和钚，他们没有想过在装配核武器时会发生什么。在美国曾因此发生过这样那样的悲剧。”１９４６年，洛斯·阿拉莫斯实验室的科学家曾将两个香瓜一半大小的次临界钚半球直接放在一起，发生了链式反应。事故发生两周后，该科学家死于严重的放射伤害。在杜布森和皮伯康到来以前一年，利佛莫尔也曾发生过严重的临界事故——两台装有放射性物质的设备卡在了一起，５０磅的铀发生反应，部分被融化。
经过一段研究，两位“第Ｎ国科学家”很快发现他们的方法已接近了普林斯顿物理学家史密斯著作中的描述。该书在二战广岛核爆炸发生后仅几个星期，由曼哈顿工程出版，书名为《美国政府支持下的原子能军事应用方法的发展总览》。该书１８２页，标价４０美分，实际是为设计和生产核武器制订的工程管理手册。杜布森和塞丹很快从史密斯的书中得出结论，只有在装填核弹时才使用规定的铀。沿着这条路，塞丹发现一些人在与他们同行。此前的１９６０年，曾有一份题为《第Ｎ国问题》的报告表明，３名从事核扩散问题研究的科学家曾使用公开文献和自己的计算结果，设计出了一颗粗糙的核弹及相关的生产设施。杜布森说：“他们与我们的目的相似，我们从他们的工作中得到了启发。”上述报告的作者之一就是前面提到的在国会中辩论的“１９岁男孩”克里斯·豪翰尼瑟。他们认为，设计核弹比较容易，无秘密可言，而真正困难的是获取钚和浓缩铀。为了研究他们的设计，杜布森和塞丹自己编写了计算机代码，在打孔计算机上运行。虽然这种计算机要比今天最便宜的家用计算机还原始得多，但这是当时他们能找到的最先进的计算机。
虽然委员会经常计算他们提出的虚拟爆炸试验，但有时还必须进行常规爆炸。这些爆炸都安排在野外试验场进行，使用了一些常用的高爆炸药。塞丹说，实验室过去的武器设计者“无法精确计算可能的结果，因为我们已经开始研究一些以前从未进行的技术内容”。他们不断取得进展，设计了启爆器，爆炸放大管，铀装填器，钚材料球，由标准中子源诱发的“钋－铍”启动器。试验至此取得了实质性进展。
研究有时会发生意想不到的事情。一次，塞丹在南加利佛尼亚参加一次液态氦的研讨会时，意外发现自己在同曼哈顿工程中的物理学家费恩曼交谈。费恩曼向塞丹回忆了洛斯·阿拉莫斯，并教会他“偷”秘密的诀窍，但他并没有泄露任何核武器的秘密。
１９６５年１２月，小组的钚弹最初设计粗略完成了，９个月后最终设计完成。他们将设计蓝图交给了虚拟的机械师。虽然他们设计的原子弹无法装配到导弹上，但用飞机或卡车完全可以运载。事后发现，他们设计的原子弹实际威力比他们宣称的要大。这和美、英、俄等国的初次核武器设计情况相似，所有国家的初次设计都在２０千吨当量左右。对正规设计来说，精确预测核武器的爆炸当量非常重要，但杜布森和塞丹对他们的核武器威力只有一个模糊的认识。而这无关紧要，因为对一个渴望核武器的国家（或恐怖主义团伙），只要有核武器就行，无所谓大小。
塞丹在１９９５年就说：“如果伊拉克有一颗核武器，结果难以想像。”最后，塞丹和杜布森写了一份详细的报告，详尽地阐明了其研究，仅参考的公开文献目录就占了四页。尽管他们的文章不保密，但这个目录却被列为机密。按设想，第Ｎ国的装置将在１９６７年４月进行试验，但设计者却不知道他们的“原子弹”是否爆炸成功。
巡回演讲
对结果的无知使他们仍保持着“研究内容的原始状态”，而有关部门正希望他们以这种状态进行巡回演讲，向更多的人说明使用公开资料是否能“犭虫立设计出原子弹”。
不久，杜布森和塞丹接到通知，到华盛顿向政府官员解释他们是如何在简陋的军营中设计出原子弹的。他们到了中央情报局、国务院和原子能委员会，还向国防部的将军们发表演讲，在原子能委员会同顾问团进行了答辩。最后，他们又“巡回”到了生产武器级铀的橡树岭国家实验室和向往已久的洛斯·阿拉莫斯实验室。在这里有许多当年曼哈顿工程的骨干科学家，第Ｎ国核武器的研究经历了他们的审查。为了证明塞丹和杜布森真正代表了第Ｎ国，没有得到任何保密资料，利佛莫尔官员首先作了声明。两个年轻人用３５毫米幻灯片和教鞭讲解了核弹设计和计算方法。此时，他们仍不知武器是否设计成功。他们用一些自己起的绰号讲解武器设计，利佛莫尔物理学家富兰克在旁边偶尔打断他们，将第Ｎ国的术语翻译成美国武器计划中的通用词汇。富兰克解释说：“他们说的ＸＸ，就是我们常说的ＹＹ。”当塞丹和杜伯森用的绰号与曼哈顿工程科学家在２０年前用的词汇非常吻合时，就会引起一阵惊叹声。听众都被告知，他们提问的用词都必须小心，以免泄露机密资料或对演讲者有所提示。最后，当巡回演讲结束时，塞丹和杜布森被告知：他们三年的工作已经取得了成功，他们已经设计了一个完全能爆炸的原子弹。一些官员几乎惊呆了。他们难以相信，有人能犭虫立设计出这种世界上最复杂的武器。与此相反，大多数科学家却早已认识到了这种可能。
有人建议将这一核弹制造出来，并进行实际试验，以便加深人们的理解，但由于试验费用昂贵而难以落实。虽然如此，但该核弹的所有爆炸过程都经过了计算机模拟和核武器设计者大脑的推演。事后，令两个“第Ｎ国科学家”感到惊喜的是，一位管理人员告诉塞丹说，他们想让两人再设计一颗热核武器——氢弹，但时间只有６周。设计只能停留在理论上，而无法接近实际，因此他们婉言谢绝了。
杜布森和皮伯康此后都离开了武器领域。皮伯康长期从事工业研究，今天已退休并生活在俄亥俄州的代顿。杜布森生活在白洛特，如今作为核武器设计者的这段经历“已经逐渐淡忘”。只有塞丹还从事着与此有关的事业，曾在利佛莫尔和洛斯·阿拉莫斯实验室工作，职务不断晋升，曾任主要领导人。他在这里曾担任过三年的空军首席科学家，目前仍然在美国空军科学顾问组中担任要职。
恐怖分子能设计核武器吗？
塞丹曾研究过恐怖分子设计核武器的问题，最终得出的答案是“能”。他说：“不管他们制造不制造，他们都有这种能力。如果恐怖团伙实际掌握了技术，并有足够的资源，就完全可能。”恐怖分子需要一系列的技能：物理学、化学、爆炸学、电子工程学，并要有权利使用一些机械工具。塞丹说，从国际互联网上可以得到足够的信息，使恐怖分子找到“正确途径”，但此后，他们还得自己来完成设计计算。具有讽刺意味的是，最可信的网站都是一些核军控组织主办的，他们的文件都由科学家撰写并标注了详细的注释及资料来源。
杜布森认为，如果“基地”组织还存在，他们就可能得到世界上最可怕的武器。“基地”组织有足够的人和资金来完成这一工作，“最令人担心的是从海上通过集装箱将核武器运入美国。集装箱体积足以容纳原始设计的笨重武器。他们可以将武器运到美国沿岸的切萨皮克海湾、三藩市港口、普吉特或密西西比河内。美国的大城市要么靠近海岸，要么沿河分布，这些地方商船都可到达”。
由于民用核能科学和机械加工技术都取得了较大发展，这些资源都可从商业活动中得到。物理学家泰德·泰勒对此呼吁了十多年。他认为，使用现代技术制造一枚裂变型核弹的难度就像建一个汽车修理车间。
１９７６年，塞丹画了一套简图，揭示了核扩散斗争的新形势，并在核恐怖的讨论中经常引用。他讨论了从商业电站燃料棒中提取的钚是否能用于核武器。实际上，美国武器设计者１９６２年在内华达试验场已经证明这一点，当时他们成功爆炸了一颗用反应堆级钚制造的核弹。日本军国主义者在４０年后强调了这一点，叫嚣“我们核电站有丰富的钚，能制造３ ０００～４ ０００枚核弹头，如果将它们利用起来，我们在军力上就永远立于不败之地”。
用于核武器制造的反应堆钚的浓度还是低，需要再处理。洛斯·阿拉莫斯的科学家认为，任何具备用武器级钚装配核弹技术能力的团体也一定能处理反应堆级钚。据估计，一颗用反应堆级钚制造的内爆式核弹威力可达“千吨”级，即使核爆炸失败，放射性也会在城市中心地带造成严重灾难。全球有大量的反应堆级钚能为恐怖分子所用，全球能源工业每年产生２４吨再处理的钚。
虽然有多种形式的钚能制造核弹，但对恐怖分子最佳的应该是高浓缩铀。其放射性较低，对操作者的伤害也较少，而且内爆式和枪式设计都可使用铀。诺贝尔奖获得者阿瓦利兹在其自传中曾认为：“使用现代的武器级铀，背景中子率非常低。如果恐怖分子有这种材料，他们只要简单地将一个材料半球投到另一个半球上，就会有机会造成大威力的爆炸。大多数人好象都没有意识到，利用手中分离的高浓缩铀，可以很容易地制造核爆炸。其实，一名大学生就能很快制造一颗核弹”。一项国会研究估计，恐怖主义分子可以用高浓缩铀制造一颗１０千～２０千吨当量的核武器，其威力大致相当于投在广岛和长崎的核弹。世界上恐怖分子可能得到的大多数高浓缩铀都属于武器项目范畴。塞丹曾同俄罗斯同行进行过核武库安全研究。他说，在这里已认真对待恐怖分子问题，但材料安全令人担忧。
其它高浓缩铀的可能来源是科学研究性反应堆。这样的反应堆遍布世界各地。反恐怖问题加快了美与俄在去年８月将４８千克反应堆铀从贝尔格莱德紧急撤往俄罗斯的计划。
核领域的科学家几乎一致认为恐怖分子能制造核武器。克林顿执政期间，美国科学家再次建议武器实验室进行新的第Ｎ国试验，但未被采纳。这时的疑问是恐怖分子能否制造核弹。塞丹知道为什么没人对此感兴趣，因为他和杜布森在３９年前已用实际行动回答了这一问题。 |
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