世界上第一颗原子弹是谁制造的？（苏联第一颗原子弹的研制内幕）

从1939年发现核裂变现象到1945年美国制成原子弹，只花了短短6年时间就研发出来，原子弹可以说是军事上的一个突出的例子，威力奇大无比。1939年10月，美国政府决定研制原子弹，1945年造出了三颗。一颗用于试验，两颗投在日本。

(资料图片仅供参考)

在军史界都认为，美国在1945年7月试爆的原子弹是人类历史上的第一颗原子弹。但是，近年来，有专家根据解密不久的有关档案，认为苏联才是第一颗原子弹的制造国。1938年，斯大林得知德国正在试制原子弹，便下令在西伯利亚荒原中设置原子弹实验基地。1943年9月，他收到基地急电：将于9月10日在一个无人岛上爆发第一颗原子弹。

斯大林立即派马林科夫率高级军官前往。这颗原子弹很小，只有美国投在广岛原子弹1/10的当量。物理学家彼德尔萨克低估了它的威力，在爆炸时没有进入混凝土掩体，因而成为原子弹爆炸的第一个受害者，尸体被炸得踪影全无。后来，苏联曾一度中断研制，直到1949年才爆炸了一颗2万吨TNT当量的原子弹。斯大林为何后来不再急于研制原子弹了？那次核爆炸前苏联军方为何一直秘而不宣？是确有其事还是仅仅是一种误传？

19世纪末到20世纪初，可以说是原子研究的一个热潮期。1895年，德国科学家伦琴发现了X射线，标志着人类即将进入原子时代。1913年，丹麦科学家尼尔斯·玻尔与英国物理学家卢瑟福创立了氢原子模型和原子结构理论，原子核物理学就此诞生。1932年，查德威克发现了可以轰击原子核的中子，为大规模开发核动力提供了途径。1934年，意大利裔美国物理学家费米发现了超铀元素。1938年，德国物理学家哈恩与施特拉斯曼发现了裂变现象。1939年，玻尔从理论上论证了核裂变的基本原理，从而为原子弹的研制提供了理论基础。

受这场研究热潮的影响，同时代的苏联也积极投身其中。1922年，苏联物理学家赫洛宾等人从镭矿中提炼出了镭。1935年，库尔恰托夫发现了人工放射性原子的异构性，1930～1941年，谢苗诺夫创立了核裂变链式反应理论，为此他获得了1956年诺贝尔物理学奖。1939年，哈里顿和泽里多维奇从理论上证明了铀235链式裂变的可能性。1940年，弗廖罗夫和彼得扎克发现了铀核自裂变现象。此外，苏联科学家柴伦科夫、塔姆，弗兰克由于其在1934～1937年的核研究而获1959年诺贝尔物理学奖，1978年获诺奖的皮卡察及1962年获诺奖的朗道也是基于他们在20世纪30年代到40年代早期的研究成果。

除了上述研究成果外，苏联还建立起了一个相对完整的核研究体系。韦尔纳茨基领导创立了地球化学、矿物学及放射学派，这为放射性矿物的寻找研究打下了基础。列宁格勒物理技术研究所开辟了核物理学的新研究方向，是当时世界上最著名的几个核物理研究中心之一。莫斯科镭研究所创立了放射学派，并建成了回旋加速器，培养了一批杰出的物理学家。1940年，苏联科学院还成立了铀问题委员会，主要任务在于确定铀矿研究制造重水的方法，加快回旋加速器的建造、研究同位素分离等等。

二战爆发后，有苏联科学家意识到核裂变在军事上的应用价值，并于1941年10月13日，在《真理报》上第一次在公开媒体上指出关于原子弹的可能应用，报道引用了在前一天反法西斯集会上著名物理学家皮卡察的发言，他指出了原子弹可能带来的巨大杀伤力。

但总体而言，一直到1941年6月纳粹德国入侵苏联前，苏联科学家仅仅在理论上知道制造原子弹的可能性，但对于将其转为实际应用的可能性则缺乏西方科学家的洞察力。如著名物理学家约费就认为这是“下世纪的事”。即使是“苏联原子弹之父”——库尔恰托夫当时也认为制造原子弹所需的材料超过了当时的人力所及。这时苏联对于核物理方面的研究主要停留在理论学术方面，苏联政府对此投入也很少，更不用说研制原子弹所需的巨大组织调度。

与此同时，苏联国内开展的肃反及之后的各项政治运动也对苏联科学界产生了巨大冲击。如被公认为是20世纪最伟大的理论物理学家之一的朗道于1938年4月以德国间谍的罪名被捕(他是美国氢弹之父泰勒在德国学习时的同学)，只是由于皮卡察的干预才在1年后获释。库尔恰托夫就曾受到指控，说他周围的同事不是犹太人就是与西方联系紧密的人。第一颗原子弹的总设计师哈里顿本身是犹太人，他曾与中子发现者查德威克在英国剑桥大学一起密切合作了2年，其父在肃反运动中被枪毙。甚至苏联高层有人认为相对论和量子力学是反唯物主义的，并准备在科学界开展一场批判运动。这种氛围也在一定程度上制约了新思维新的大胆设想。

苏联第一颗原子弹的研制内幕

1941年6月22日，纳粹德国对苏联发动突然袭击，伟大的卫国战争爆发。这时，许多苏联核物理学家中断研究，或入伍或转入其他国防领域，如库尔恰托夫转行从事军舰消磁研究，哈里顿转向“喀秋莎”炮弹研究。而一些核物理学家出于高度的责任感，仍关注着核物理的发展。1941年12月，年仅28岁自愿加人空军的弗廖罗夫给同事库尔恰托夫写了一封长达13页的信，在信中提出用枪式原理制造原子弹的设想，但未受到充分重视。1942年5月，弗廖罗夫直接投书斯大林，指出他发现西方物理学家所有关于核裂变的文章都不再刊登了，这意味着美国人可能正在研制核武器。与此同时，1941年9月25日，苏联情报部门向斯大林报告英国开始原子弹的研制，并提供了通过气体扩散方式获取U－235的打算。随着各种情报的汇集，斯大林最终在1942年12月决定启动一个小规模的核研究工程。1943年3月10日，库尔恰托夫被任命为该项目的科技负责人，其他重要的科学家还包括哈里顿、弗廖罗夫，泽里多维奇。弗兰克等。

由于当时苏德激战正酣，苏联国内缺少场地，人材、资金、设备。经过艰苦筹备，最终建立起了后来闻名世界的第二实验室，成为苏联战时恢复的核研究中心。由于各种原因，苏联政府提供的支持有限，直到1944年底，该实验室也只有100名工作人员，与此相对应的是，美国仅1943年在洛斯·阿拉莫斯实验室工作的科学家就有500人之多。这时的苏联政府(包括许多苏联科学家)认为10年之内无法造出原子弹来。但在当时的艰苦条件下，第二实验室仍做了大量的预研究工作，为他们对不断从国外获取的核情报进行理论验证进而为确定制造原子弹的可行性创造了条件。最主要的是核研究的核心机构已建立起来，核研究的高层行政和科研负责人已确定，实际利用核能的可行性问题也已解决。

1945年8月，美国在日本的广岛和长崎投下了原子弹之后，斯大林立即做出了强烈反应。1945年8月20日，斯大林签署了具有历史意义的国防委员会第9887号决议，成立了一个享有特别权力的专门委员会，由贝利亚任主席，专门委员会成员包括苏共中央书记马林可夫、物理学家库尔恰托夫院士、皮卡察院士等，同时全民动员，调集全部力量，甚至允许科学家们停止政治学习，全面介入和领导原子弹的研制。

早期困扰苏联原子弹工程的最大问题是制造原子弹必不可少的材料——铀。尽管早在沙俄时期就开始勘探和开采铀矿但由于苏联铀矿资源有限、品位低。铀原料问题始终没有解决。而二战时纳粹德国从比利时的刚果殖民地得到了大量铀原料，因此德国一被占领，苏联就将德国的250-300吨铀化合物和7吨金属铀运回国内，此外还将一批德国科学家带回苏联从事相关研究。其后，苏联除了大力开发本国的铀矿外，还与东欧国家签订了长期协议，共同开采铀矿这样才解决了对铀的需求问题。

铀原料问题解决后，随之而来的是如何从天然铀中分离出制造原子弹所需的U－235。天然铀中共含有三种同位素：U-234、U-235和U－238，其含量分别为0.006％、0.72％和99.27％。只有经过高度浓缩或提纯后的u-235才能用来制造原子弹。另外，钚-239也可用来制造原子弹，其分离成本要比分离U－235低得多。U－235和制造原子弹所需的钚－239都可以在核反应堆中通过复杂的分离方法来完成，因此，核反应堆的研制是重中之重，而这一过程工艺极其复杂，而且周期长、投入大。在库尔恰托夫的直接领导和苏联科学家的努力下，苏联于1946年12月25日研制成功了第一座核反应堆F-1，首次实现了半规模化链式核反应，它标志着苏联在核计划过程中迈出了关键的一步，为苏联第一颗原子弹所需钚－239的制造，研究和规模化生产提供了可能和依据，而且大大增强了苏联政府和全体研究人员对成功实施核计划的坚定信心。

1946年4月9日，苏联部长会议作出决定，成立第11设计院，专门承担核爆炸研究和原子弹设计任务，哈里顿为总设计师，设计院代号为“阿尔扎马斯－16”。1946年7月1日，哈里顿等人在提交的技术任务书中，首次确定了原子弹的基本构造方式。早在1942年，弗廖罗夫就提出了原子弹的枪式构造原理，并绘制了草图，但这仅仅是设想。其后，由于获得了美国原子弹研制的详细情报，苏联的第一颗原子弹最终采用了与美国钚弹“胖子”相同的效果更好的内爆式构造方式。

裂变材料的生产是制造原子弹过程中难度最大的环节。1946年5月，作为生产核裂变材料钚－239的综合工厂“车里雅宾斯克－40”开始动工。1948年7月，由泽里多维奇设计的核反应堆在“车里雅宾斯克－40”建成工作，并开始规模化生产用于制造原子弹的核材料钚－239。同年夏天，泽里多维奇领导完成了关于原子弹专门设计的计算，并由之后的诺贝尔奖得主塔姆进行了验证。至此离制造真正的原子弹已为时不远了。

此外，苏联还由国家特种工程设计院设计，工程兵承担修建了RDS系列原子弹专用试验场。

1949年8月28日，核装料最后组装完毕。1949年8月29日当地时间早7时，在哈萨克斯坦的“谢米巴拉金斯克－21”以西的荒漠上，苏联第一颗原子弹RDS－1试爆成功。1949年9月25日，苏联塔斯社授权发表公告，宣布苏联已掌握了核技术，拥有了核武器。

第一颗原子弹研制过程中非苏联本土科学家所起的作用

苏联第一颗原子弹研制的过程中，除了苏联科学家的自身努力外，苏联科学家还从战败后德国科学家和潜伏在美国曼哈顿工程中的间谍那里得到了大量帮助。

苏联在欧洲战场胜利后，国防委员会专门做出第8568号决议，派遣特别行动小组在德国境内搜寻重要物资和人员，其中就包括一批德国核物理学家。当时苏联缺乏高品位铀矿以及寻找铀矿所需的盖格计数器等设备，而德国科学家的到来帮助苏联解决了这一问题。

尤其是德国科学家尼古拉斯·雷尔，他出生于沙俄时期彼得堡的一个德国家庭，长到18岁才离开苏俄，能讲一口流利的俄语，是纳粹德国在铀提纯方面的主要科学家。从1945年7月开始，苏联在他的指导下，将一座工厂改造成了铀提纯工厂，并生产出了达到武器级别的提纯铀，为此他被授予金星勋章和英雄称号。

1925年诺贝尔奖获得者德国物理学家赫兹，德国物理学家冯·阿登，彼得·赛森也分别在气体扩散、同位素分离、化学研究等领域做出了突出贡献，其主要目的在于分离U－235和U－238，而这是制造原子弹过程中极为关键的一步，美国在这一过程中曾投入了极大的人力物力财力。

描述气体扩散图解级联的微分方程，是由德国物理学家汉斯·巴尔维奇和苏联数学家克鲁托夫两个人完成的，而美国则动用了30个数学家。巴尔维奇还告诉了苏联科学家如何不用专门设备而自动调控气态铀的方法，此举为苏联节约了两年的设备研制时间。

以上仅仅是德国科学家在苏联原子弹项目中的一部分工作，据估计，假如没有德国科学家的帮助，苏联原子弹可能要推迟1～2年问世。 　　另外一部分极为重要的是苏联情报部门从潜伏在西方尤其是曼哈顿工程中的间谍所获取的核情报。

苏联一向高度重视国外情报工作，从1930年代就开始关注科技情报的搜集，并向英美派遣或发展了大量间谍，收到了显著的效果，甚至可以毫不夸张地讲，苏联情报部门极大地加快了苏联第一颗原子弹的研制进程。

苏联情报部门早在曼哈顿工程启动一年前，即1941年9月就获知英美正在商讨原子弹计划，这一情报很可能是出自“剑桥五人”中的凯恩·克罗斯，他是英国有权限接触核计划的高官——汉基勋爵的私人秘书。同时期，“剑桥五人”中的另一位唐纳德·麦克林也向苏联情报部门传递了类似的情报(“剑桥五人”是指充当苏联间谍的五名剑桥大学毕业生，另外三名是盖·柏吉斯，安东尼·布朗特、基姆·菲尔比)。这些情报对于苏联在战争期间下决心启动核计划起到了极为重要的作用。其后，苏联还从潜伏在曼哈顿工程中的间谍中获取了源源不断的情报。

英国科学家克劳斯·富克斯可能提供了最有价值的情报。作为一个极为出色的数学物理学家，他参与了英国的原子弹计划，工作涉及气体扩散理论、临界质量、原子弹效能等领域。1943年12月作为英国成员参与美国曼哈顿工程，在最为关键的理论物理部门工作，其工作基本涵盖所有关键领域。其后又回到英国参与英国第一颗原子弹的研制，很可能是唯一参与了美英苏三大国原子弹研制的科学家了。作为苏方的间谍，他向苏联提供了钚弹的主要设计方案——钚弹应采用内爆式而不要用枪式构造原理、钚弹的临界质量、固体钚矿的信息、起爆器的细节，铝外壳细节、高爆镜系统的细节等等。富克斯基本上告诉了苏联人“原子弹的大小，它所包含的部件。怎样制造，怎样引爆”。

原子弹的构造方式有两种，一种是枪式原理，一种是内爆式。弗廖罗夫在苏联最先提出用枪式原理设计原子弹，这是原子弹最简单的结构，它的原理是将两块均小于临界质量的铀块极迅速地完全融合在一起，造成超临界质量，从而发生爆炸，它的问题是“过早点火”造成低效率爆炸，核装药的利用率很低。内爆式结构则是将高爆速的烈性炸药制成球形装置，通过电雷管同步点火，使炸药各点同时起爆，产生强大的向心聚焦压缩波(又称内爆波)，使外围的核装药同时向中心合拢，使其大大超临界。再利用一个可控的中子源，等到压缩波效应最大时，才把它“点燃”。这样就实现了自持链式反应，导致极猛烈的爆炸。内爆式结构优于枪式结构的地方在于“过早点火”的几率大为减小。这样，内爆式结构就可以使用自发裂变几率较大的裂变物质，如钚－239作核装药，而在得到西方情报前，苏联科学家根本没有想到可以利用自然界不存在的钚来制造原子弹。采用内爆式也使利用核装药的使用效率大为提高。后来苏联第一颗原子弹就是根据情报部门提供的情报改为内爆式，这是一个根本上的改动，意义重大。

美国科学家，共产党员西奥多·霍尔也向苏联提供了大量情报，包括原子弹的内爆式结构，许多部件的设计细节等。他曾与富克斯同在洛斯·阿拉莫斯实验室工作，但互不知情。他提供的情报可以起到补充和验证的作用。到上世纪90年代中期，随着苏联档案的解密，人们才发现霍尔也是苏联间谍。苏联间谍英国科学家艾伦·梅参与了曼哈顿工程中的重水反应堆设计，他甚至向苏联提供了几份浓缩U－235样品供分析。

西方科学家提供的情报极其完整且极有价值，以至于苏联的许多设备与美国极其相似。如苏联的第一座核反应堆F－1就是仿照美国汉福德的R305反应堆设计的，二者的许多参数极为相似。

参与原子弹研制的苏联科学家曾说，苏第一颗原子弹基本是按照美国的方案进行设计的，二者如此相似，甚至于完全可以将它挂在美国B-29轰炸机的弹舱里。

另外一个例子同样可以说明这些情报的重要性。美国在最终确定采用气体扩散法对同位素进行分离前，尝试73种方法，仅这一过程就耗费了美国数亿美元，动用了86000吨银，24000名熟练工，128卡车的电力设备等，其用电量一度达到全美电力输出的10％。而当时苏联刚刚打完二战，很难承受这样的消耗。富克斯提供的气体扩散法的情报就使苏联不用走这样的弯路，不但大大节约了经费，更重要的是节省了时间。

现在已知向苏联提供原子弹情报的还有著名的罗森堡夫妇、意大利科学家布鲁诺·旁帝科沃等相当一批人，有些人的真实身份至今还无法搞清。甚至大物理学家尼尔斯·玻尔、费米、美国原子弹之父奥本海默都曾遭到怀疑，但大多数历史学家认为不可信。正是由于有了这些极为专业的情报，苏联终于在1949年8月成功爆炸了其第一颗原子弹。 　　 　　结语

通过对苏联第一颗原子弹研制过程的回顾，我们可以得出以下几个结论：苏联第一颗原子弹基本是美国原子弹的复制品

冷战期间，出于政治需要，苏联政府并没有在第一颗原子弹爆炸成功后就立即宣布拥有核武器，而是在美国检测到其核爆炸后才宣布，甚至不惜篡改事实，一方面宣称早在1947年就已掌握原子弹制造技术，究其原因，是因为当时美国已拥有150枚原子弹，而苏联只有几枚；另一方面，宣称原子弹的研制过程完全在苏联科学家自身努力下完成的。从现在苏联解密档案所透露出来的资料来看，苏联第一颗原子弹就是以美国试验成功的钚弹“胖子”为原型进行仿制的，这一点现在是无可质疑的了。正如RDS－1总设计师哈里顿后来所说；“我国的第一颗原子弹是美国原子弹的复制品”。

非苏联科学家在第一颗原子弹研制过程中发挥了极其重要的作用

从苏联解密档案可以得知，其第一颗原子弹研制过程中，得到了大量至关重要的，决定性的外部力量的帮助。这些力量一方面来自于战后的德国科学家，更重要的则是来自于向苏联提供大量原子弹情报的西方科学家。所得情报的数量现在还是一个未知数，但肯定是内容极其丰富，价值极其珍贵。如在1944年9月29日给贝利亚的一封信中，库尔恰托夫提到他“大约参考了3000页的文本(指获取的原子弹技术情报)。”苏联物理学家德尔莱斯基说他在战后“看了大约10000页的(技术)情报”。据说富克斯1945年7月16日提供的原子弹设计草图，如果给一个能干的工程师，照着图纸就可以画出详细的原子弹设计图来。也许有些夸大成份，但无庸质疑的是这些情报大大加快了苏联第一颗原子弹的研制速度。

更值得一提的是，富克斯、霍尔还是“剑桥五人”以及其他间谍，相当一部分人都是自愿为苏联提供情报的，这与当时马克思创立的共产主义学说被广泛传播的政治背景有关。这些间谍很多是为理想而不是为金钱在工作。例如苏联情报人员曾在富克斯提供了情报后给予1500美元的报酬，遭到富克斯的断然拒绝，并告之这样就“太脏了”。在富克斯工作的洛斯·阿拉莫斯实验室，与苏联共同分享原子弹以便战后有效利用核能是许多科学家公开谈论的话题。

即使是德国科学家雷尔也是自愿为苏联服务的。原苏联直接从事此项情报工作的弗拉季米尔·巴尔科夫斯基上校曾说过，至少有10个以上的英国科学家提供原子弹情报而不要任何报酬，其中一名科学家甚至说：“你们现在正在进行斯大林格勒会战，更需要钱来造坦克。”与此形成鲜明对比的是，二战期间，纳粹德国和日本也都花了大力气想渗透进曼哈顿工程，但无一成功，苏联科学家在当时的特殊情况下，只能采用复制的方式 。

当时，美国的曼哈顿工程是由美国、英国、加拿大三国联合研制的。美国本土没有战火燃烧，又有强大的国力，再加上二战前后流亡到美国的大量德国，意大利等世界顶级科学家的加入，才使得美国率先成功研制出原子弹。

这一成功对斯大林的冲击是巨大的，对他来说时间是第一位的，创新是其次的。诚如哈里顿所言，本来苏联人在自己研制的路上走得很好，但美国原子弹成功爆炸后一切就发生了改变。例如皮卡察就曾写信给斯大林要求走自己研制的道路，但在苏共领导人的命令和坚持下，当时苏联是倾全力复制美国的原子弹，为的是赶时间，甚至在成功试爆第一颗原子弹后还不惜伪造事实，以营造苏联有大量原子弹的假相。

苏联科学家具有自主研制原子弹的实力和能力

其实，远在二战爆发前，苏联物理学家就在世界核物理学史上做出了许多伟大的发明发现，并涌现出之后的诺贝尔奖获得者皮卡察、朗道，塔姆，弗兰克等，还有库尔恰托夫、哈里顿，弗廖罗夫等为代表的一大批核物理学家，这些人的成就举世公认。

即便是在第一颗原子弹研制过程中，苏联科学家也做出了许多创新。如美国核反应堆的铀棒是水平放置的，但苏联科学家多列扎利创造性地改用垂直放置，并将整个装置做了重新设计，这使反应堆的威力大大增强，直到现在全世界都在采用这一技术。1948年，美国曼哈顿工程的负责人格鲁夫将军曾说过，即使把所有的曼哈顿工程设计图纸交给苏联人，他们最早也要到1955年才能制成原子弹。而事实上，到了1953年，苏联不仅有了原子弹，而且成功试爆了世界上第一枚真正的氢弹。另一个可以作对比的是，英国曾有包括富克斯在内的19名科学家在美国的洛斯·阿拉莫斯实验室工作，他们总体对于美国原子弹的了解程度肯定要高于苏联科学家。英国于1947年启动自己的核计划，花了五年时间才成功爆炸了第一颗原子弹，而苏联只用了四年时间。

以上对苏联第一颗原子弹研制的内幕做了一些剖析，但现在仍有许多问题值得研究。如从现在的解密档案我们可以知道，代号为“珀尔修斯(Perseus)”的间谍材料没有公布，他发挥的作用不低于富克斯，其他还有诸如代号“量子(Quantum)”，“火星”等人的身份至今无法搞清。总之，苏联的核问题研究是一个值得深入发掘的题材。

其他国家爆炸第一颗原子弹的时间

其他国家爆炸第一颗原子弹的时间是：原苏联——1949年8月29日；英国——1952年10月3日；法国——1960年2月13日；中国——1964年10月16日，印度——1974年5月18日。自1945年以来，原子弹技术不断发展，体积、重量显著减小，技术性能日益提高。此外，提高原子弹的突防和生存能力以及安全性能，也日益受到重视。

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