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走近王淦昌 | 王淦昌《无尽的追问》第21节:特殊的X光机

来源: 发布时间:2025-06-11 09:29:12 浏览次数: 【字体:

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(总装备部的领导和院士看望康复出院的王淦昌。左二起依次为李继耐、陈芳允、王淦昌夫妇、钱绍钧、程开甲(1998年春节))

还是在开始研制原子弹、做爆轰实验的时候,我就想造X光机了。炸药爆炸的原理是核材料往里压缩,达到一定限度,就引起爆炸。怎么能够知道在这短短的一瞬间,核材料压缩的速度、温度、压力,以及其他物理参数呢?怎么能够知道里面的能量、密度的分布情况呢?我反复思考这些问题。
我认为,在核武器的研制中,必须掌握物理作用的全过程。要掌握全过程,首先要掌握核反应前的爆炸压缩过程。要是有相应的照相设备,进行闪光照相,就可以看到清晰的图像。为了达到这个目的,我想了不少办法,进行过多种尝试。我首先想到的是用X光。那么,怎样探测X光呢?
我想到云雾室照相法,用它来试验X光照相的效果行不行呢?我把云雾室设备拿出来。在拍摄γ射线的时候,有一位新同志怕放射性,操作姿势不对。我一看就生气,这有什么可怕的嘛。我对他说:“像你这个样子,能照得上什么,走开!"我自己操作起来。第二天,我又想起了这件事,觉得自己对一个新同志发火不应该,就去找那位同志道歉:“对不起,昨天我脾气不好,太急了,请你原谅。”我对他说:“我们在杜布纳工作的时候,为了发现反超子,日日夜夜不停地拍片子,拍了成千上万张。对于每一张片子都仔细检查,不让需要的片子漏掉。如果漏掉了,那将是终生的遗憾。”
拍摄下来的照片,我都要亲自检查,这已成习惯了,也是一个科学工作者应有的作风。晚上,我们经常工作到很晚才回家。有时忘了时间,干得太晚了,大门已经上锁,我就在办公室的沙发上睡觉。
一次又一次实验,都不成功。我想,用火花室来探测X光试试。有一天,我们计划研究一个火花开关的过程。到了实验室,我看到仪器设备乱七八糟地放着,一个人也没有,很恼火。我又到了几个办公室,也都没有人,最后,总算找到了一个人,他叫刘锡山。我问他:“小刘同志,人都哪里去了?”刘锡山说:“王老师,下班时间早过了,人都吃饭去了。走吧,王老师,吃饭去,要不就饿肚皮了。”
这时候我哪儿顾得上肚皮,我一边叫刘锡山跟我一起收拾仪器,一边自言自语:“吃饭急什么,做科学研究工作的人,就没有上下班之分!也没有星期天!科学工作者必须有牺牲精神。一个人如果没有牺牲精神,怎么能做好科研工作。不想问题,不关心问题,就出不了成果。”刘锡山一边往箱里装仪器,一边默默地听着。嘿,没有想到,他把我说的话都记住了。第二天,这些话就在年轻人中传开了。他们工作更加勤奋,白天黑夜连着干。但结果还是不理想,闪出的火花太弱了。我又想到用像增强器,但是,由于当时条件不够,而爆轰实验工作又迫在眉睫,只好把这件事暂时放一放。
但是,我脑子里,从来没有把研制大型X光机这件事情放下。1962年,朱光亚也主张开拓加速器。于是,我们指导青年科技人员制定了“电子直线加速器方案”和“电子感应加速器方案”,分别与原子能研究所和一机部电器科学院协作。就在这一年,建成了第一台高能闪光X光机。1963年这台闪光X光机投入使用。1964年,更大的闪光X光机又研制出来。
“文化大革命”开始之后,我们用了3年时间,调试出我国第一台强流电子感应加速器。但是,随着我国核武器研制工作的进展,闪光照相技术仍然满足不了要求。我常想,闪光照相这项工作,与国外相比,虽然我们还存在很大差距,但是,经过这几年的锤炼、提高,我们已经造就了一支过硬的技术队伍,要在下个世纪赶上世界先进水平,通过努力,是能够实现的。
在“文化大革命”中,常有想不到的事情发生,我们不得不把X光机的研究停下来。1970年,在青海草原,夺了权的造反派头头搞法西斯专政,制造冤假错案,使许多干部、工程技术人员、工人及家属遭受迫害。在这种情况下,我仍坚持在科研生产第一线上,抓大型X光机的研制。
有个核部件的体积要缩小,专家们论证的时候,提出某些材料在高压状态下,轻重两种流体界面存在不稳定状态的问题。彭桓武、郭永怀两位科学家也肯定了在高压状态下,轻重两种流体界面存在着“泰勒不稳定性”问题,这会影响正常动作。就像在油的上面有一层水一样,只要外界轻微搅动,这两种流体的界面就不能保持稳定。油水混合后,就燃烧不起来了。
我专门赶到现场看样品实验,并且主持用X光机照相,但是X光机的穿透能力始终达不到要求。
在一次工作会议上,一位年轻同志做了一个报告,提出土法上马的实验没有发现“界面不稳定性”。这时,造反派头头就借这个机会,批判“反动学术权威”“理论脱离实际”“崇洋媚外”,并且在会上强迫我表态。这是科学问题,科学家应该坚持真理,所以我理直气壮地说:“刚才那位同志报告的结果,说明在一维平面情况下,材料并没有熔化,还应当进一步继续做实验。”“泰勒不稳定性是客观存在的,我们是科学工作者,在科学研究中必须实事求是。我在研究院待了这么多年,还没有能够把X光机的能量搞上去,今天,我再次呼吁:我们一定要组织力量,研制X光机,这对我们目前和今后的工作都是十分重要的。我认为,这个意见是不会错的。不研制出大型X光机来,我死不瞑目!”
到核武器事业发展的迫切需要,把这项任务争取过来。在论证中,我们核武器研究院的技术人员,大胆提出做6兆电子伏的设计方案,我全力支持。
从1976年开始设计,到以后的加工、安装、调试,我一直关心着这项工作,为他们出主意,想办法。他们艰苦奋斗了六七年,在有关部门和单位的协作与支持下,终于在1981年建成了强流脉冲电子加速器,1983年顺利通过了国家鉴定。这样,我国的闪光机进入了世界先进水平的行列,我非常高兴。这套设备为我国核武器事业做出了重要贡献。这项工作获得了国家科学技术进步一等奖。
1978年,我调回北京,任原子能研究所所长。但是,我还是核武器研究院的高级顾问,我一直关心着核武器事业的发展,关心着大型加速器的研制。1984年,我向核武器研究院提出了新的目标,并且在北京主持召开了强流电子直线感应加速器的物理方案论证会。我要求他们一定要采用新技术,实现指标上的突破;同时还要快,要不失时机。
这一批中青年科技人员非常努力,强流电子直线感应加速器又研制成功了。张爱萍将军非常高兴,为之题词:“闪光--闪光--再闪光!”
我认为,搞科学研究应该紧紧跟踪国际前沿课题。在大加速器验收之前,胡仁宇、陶祖聪两位同志提出建造更大的电子直线感应加速器,先做10兆电子伏的,再做20兆电子伏的。我支持。他们通过各种方式,把工作进展情况告诉我,我也及时给他们提些意见和建议。这方面的技术,西方发达国家是保密的。胡仁宇他们全部采用国产材料和器件,高质量地设计和研制成功了10兆电子伏直线感应加速器,很了不起。
1994年鉴定会,我没能去参加,他们派了两位同志带着资料,专程到北京来向我汇报。我听了很高兴,对他们的工作非常满意。我对他们说:“你们这个工作做得很不错。你们都还年轻,很有发展前途,要继续努力工作,要赶上和超过外国人。外国人能做的事情,我们也能做。”我还对他们说:“现在加速的是电子,能不能再加速离子?这样就可以做惯性约束核聚变工作了。”
后来,我又给研究院打长途电话,讲了我在技术上的想法,还叫人专门转交研究院一封信。我告诉他们:我觉得这个加速器比10年前我参加研制的6兆电子伏(脉冲)闪光-1号加速器好得多,并且对几位领导及研制这个高质量设备的同志们致以崇高的敬礼,希望他们乘胜前进,做出更多更好的装置,为满足核武器发展的更高要求继续努力。
这个10兆电子伏直线感应加速器,是我国唯一的强流电子直线感应加速器,也是当时亚洲最大的感应加速器,它的主要技术水平已经接近美国同类加速器的先进水平。它不仅是我国核武器研制的关键设备之一,而且在高技术激光研究和其他军事应用研究领域内也有重要作用。如果再研制出20兆电子伏的感应加速器,那将是“一条龙”,它们在高新技术领域内将发挥无可估量的作用。

来源:两弹城微信公众号
节选自王淦昌著作《无尽的追问》



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