现在,我们大家都知道,研制原子弹不可缺少的材料就是铀。铀是原子序数为 92的元素,其元素符号为U,是自然界中能够找到的最重原生元素,呈银白色,具有硬度强、密度高、可延展、有放射性等特征。铀原子能发生裂变反应,释放大量能量从而可以应用于核武器制造。

        从铀矿石到成为原子弹“心脏”的铀球,要经过好几次“变身”:从固体、液体到金属加工成半球形的固体。这里,以我国第一颗原子弹为例,说说原子弹“心脏”的前世——从铀矿石到铀球。

       1954年,我国第一块铀矿石在广西钟山县被发现,这使党中央和毛主席下定了研制原子弹的决心。1955年,地质部开始在全国各地展开铀矿地质勘探普查,中南309地质队航测人员在湖南郴县许家洞金银寨附近发现了大量的铀。1958年5月31日,党中央批准建设湖南郴县铀矿(1964年改称711铀矿)。


图一:核工业711功勋铀矿旧址所在地


图二:核工业711功勋铀矿旧址

        技术工人们将开采来的铀矿石,放在石臼里砸烂研碎,筛出粉末,接着加酸浸出,用漏斗过滤,用电炉烘干之后,送到下一个站点——272厂。位于湘江岸边的北部衡阳272厂是我国第一座大型铀水冶纯化厂。在这里,技术工人先通过水冶提纯,再高温煅烧,使铀矿的分子结构发生变化,变成了黑褐色粉末状的初级形态——二氧化铀。

      “二氧化铀”被送到下一站点——504厂。504厂位于甘肃省兰州市西郊,是我国第一座同位素分离工厂,是我国重要的核燃料生产基地,被誉为“中国浓缩铀工业的摇篮”。 在此,二氧化铀“变身”成为符合原子弹制造标准的浓缩铀——“铀 -235”,它已经可以应用到武器制造中了,但还需要深度精细加工。


图三:被誉为“中国浓缩铀工业的摇篮”的504厂

        接着将“铀 -235”送到下一个站点——404厂。404厂位于甘肃嘉峪关以西100公里处,是根据国家发展需要,于1958年经中央专委批准建设的我国规模最大、体系最完整、集生产科研为一体,被称为“中国核城”。 在404工厂车间,技术工人将“铀 -235”铸成固体铀球。然后,这颗被称为原子弹“心脏”的铀球,由车工原公浦通过机床完成最后的切削。切削后的铀球的精确度、同心室及尺寸等各项数据全部达到设计指标,达到原子弹爆炸的具体要求。


图四:机床里的铀球


图五:当年车工原公浦用这台液压机床切削铀球

       这颗原子弹“心脏”被送到最后一个站点——221厂。221厂位于青海金银滩,在海北藏族自治州州府西海镇,是我国第一个核武器研制基地,始建于1958年。这这里,铀球正式成为原子弹的一部分。

       1964年,我国第一枚原子弹在221厂二分厂完成总装后,从位于二分厂以南0.5公里处“上星站”启运,送往新疆罗布泊。1964年10月16日15时,随着震惊世界的一声巨响,我国第一颗原子弹爆炸成功。

来源: 国防电子信息