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首页火红年代:从进城开始创造奇迹 第285章 铀浓缩的难关,迈过去了

第285章 铀浓缩的难关,迈过去了

    爆轰试验的成功,给整个联合攻关团队注入了一针强心剂。
    大傢伙儿的干劲儿前所未有地高涨,工棚里、试验场、办公室,到处都能看见熬夜加班的身影。
    林京山当然也很高兴,可心里藏著事,却怎么也高兴不起来。
    三个月。
    从去年12月26日团拜会的那个夜晚,他在西山对钱云阶和钱师道说的“两年之约”至今,已经过去了三个多月。
    五个月攻克关键技术的目標,也还剩不足两个月。
    他心里急啊。
    相对简单的爆轰试验就用了將近三个月的时间。
    那么铀浓缩呢?中子源呢?核材料生產呢?反应堆呢?
    哪一项不是硬骨头?哪一项不比爆轰难?
    这天,他下班后没有回家,独自一人站在404所的院子里,遥望远处漆黑的天空。三月的风还带著寒意,吹在脸上凉颼颼的。
    林京山点了支烟,深深吸了一口,这么多年来,他第一次感觉到心累。哪怕当初搞歼击机,搞卫星的时候,同样很难,都没有现在的疲惫。
    归根结底,还是原子弹太难了。
    以国內目前条件,在没有外援的情况下,想要独自完成这么复杂庞大的工程,每一步都是障碍,每一步都要从头走。
    他现在甚至有些怀疑,是不是因为系统的存在让他太过自负,怎么就喊出了“两年突破”的口號……
    “小林。”
    正想著,身后传来一阵脚步声。林京山回过头,看见钱师道从办公楼里走了出来。
    “怎么还不下班?”钱师道在他身边站定。
    林京山苦笑:“脑子比较乱,想一个人清静清静。”说著,他从口袋掏出烟,给钱师道递了一根。
    香菸点燃,两人沉默地抽著。
    不同於普通研究人员,作为404所的两大领头人,可是在邹玉之面前立了军令状了,肩上的担子有多重,只有彼此心里明白。
    哪怕明知道,就算两年完不成原子弹爆破,上面也不会真拿他们怎么样。
    可这份军令状,是立给自己看的,並不是说说而已。
    “陆家俊那边,有消息吗?”林京山吐出一口烟圈,问道。
    钱师道摇摇头:“前两天通了一次电话,说还在调试。离心机转起来了,但分离效果不理想。”
    林京山沉默了一会儿,又问:“何则明呢?”
    “中子源那边,也卡著呢。”
    钱师道嘆了口气,“釙-鈹源需要反应堆,咱们的反应堆还在建。炸药中子源邓广远他们试了几次,產额不够,差了十倍。”
    果然跟自己的预料差不多。
    由於完整版的原子弹技术资料太过昂贵,林京山也买不起。只能退而求其次,兑换了一份大纲,先保证方向不出差错。
    然后,儘可能的在爆轰、铀浓缩……等领域给出一些专业性的指导。
    所在,在研究中会遇到一些困难,也合情合理。
    只是还有不到两个月的时间,要把这些困难一一拿下,他心里也没底。
    但是,这些话不能说出来。
    他是主心骨,他要是慌了,下面的人怎么办?
    “老钱,”林京山把菸头掐灭,忽然说道,“明天我打算去一趟504厂。”
    钱师道愣了一下:“明天去?”
    “嗯。”
    林京山点点头,“陆家俊那边,我得亲眼看看,光听电话,心里不踏实。”
    钱师道琢磨了一下,確实是个办法,以林京山的能力,去了504厂说不定还真能有奇蹟。
    “行,你放心去吧,这边有我盯著。”
    第二天一早,林京山就带著邵兵和铁牛出发了。
    504厂是为了配合核工业发展,由d先生亲自批准建设的第一座铀同位素分离工厂,坐落在甘省蓝州的西郊,从燕京过去,坐火车要两天一夜。
    一路上,林京山靠在窗边,望著窗外掠过的荒凉景色,脑子里却一直转著铀浓缩的事。
    铀浓缩,通俗地说,就是把铀-235的浓度从天然铀里的0.7%,提高到90%以上。
    天然铀里,绝大部分是铀-238,它不能裂变。只有铀-235能用来造原子弹。但这两种同位素的化学性质一模一样,只是原子量差了那么一点点。
    铀-235轻一点,铀-238重一点。
    而要想把它们分开,就像从一堆沙子里挑出几粒顏色略有不同的沙子,难度可想而知。
    国际上主要有两种方法:气体扩散法和离心法。
    气体扩散法是把铀变成六氟化铀气体,然后再压过半透膜。
    由於铀-235轻一点,跑的快,铀-238重一点,跑的慢这一特点,就能形成富集。
    不过,这种方法耗电量惊人,需要巨大的厂房和无数的半透膜。
    离心法则是利用高速旋转,把重的铀-238甩到外面,轻的铀-235留在里面。
    这种方法耗电少,效率高,但却对材料和工艺的要求极高,特別是离心机,转子要转得飞快,还不能抖,不能裂。
    当初討论方案时,林京山力排眾议,选了离心法。
    一来,是因为中国的电力撑不起扩散法。
    二来,离心法虽然难,但只要攻克了,就是一条捷径。
    而现在,这条捷径似乎走到了关键时刻,需要他在推一把……
    火车在蓝州站停下时,已经是第三天下午。
    站台上风很大,卷著黄土扑面而来。林京山三人刚下车,就看见一个熟悉的身影站在月台上张望——正是阔別数月的陆家俊。
    “林院长!邵秘书!铁牛兄弟!”
    陆家俊大步迎上来,脸上带著笑,声音却有些沙哑。一年多不见,这个当初刚从北大毕业的学生,已经褪尽了脸上的稚气,整个人显得干练了许多。
    可那深陷的眼窝、下巴上浓密的胡茬,还有比记忆里单薄了些的身板,好像是老了十岁。
    林京山紧紧握住他的手,另一只手覆上去,用力拍了拍他的手背。
    “家俊,辛苦了。”
    陆家俊却摇了摇头,脸上的笑带著苦涩:“林院长,我一点都不辛苦,就是没能……没能完成任务,害您大老远跑一趟,我这心里……”
    他说著,低下头,声音越来越轻。
    “好了,家俊。”林京山拍了拍他的肩膀,语气沉稳,“这不是你的问题。现在我来了,咱们一起想办法。”
    陆家俊抬起头,看著林京山那双平静却透著篤定的眼睛,心里那股憋了许久的愧疚总算鬆动了些。他用力点了点头:“嗯!”
    四人上了厂里派来的吉普车,一路向西,往504厂的厂区开区。
    504厂建在蓝州的远郊,周围是一望无际的戈壁滩。车子开了將近一个小时,才看见一片低矮的建筑群,孤零零地矗立在荒野中。
    “就是这儿了。”
    陆家俊指著那片建筑,“去年年底才开始建,现在已经有三个车间投入试运行。咱们的离心机也装了十七台,但是……”
    他顿了顿,没往下说。
    林京山看著他:“但是什么?”
    陆家俊苦笑:“但是分离效果不理想。转是转起来了,转速也能达到要求,但產品浓度一直上不去。最高只有百分之三,离武器级还差得远。”
    车子驶进厂区,在一排简易平房前停下。
    陆家俊指著那些房子,一一介绍:“这是宿舍,这是食堂……”
    戈壁滩上风很大,捲起的沙土打在脸上生疼,林京山眯著眼四处打量了一下,条件確实艰苦。
    特別是眼前的几排平房,因为昼夜温差大,窗户上蒙了一层塑料布,用木条订著。
    “在这住的还习惯吗?”
    “习惯。”
    陆家俊嘿嘿一笑,“比这艰苦的地方多了去了,咱们搞科研的,又不是来享福的,能吃饱就行。”
    吃饱?
    听到这个词林京山心里一突,心底一直被刻意遗忘的弦好像被拨了一下。
    如今已经是1958年的3月了,到1959年也没几个月了,也不知道那三年的事还会不会发生。
    虽然因为他的介入,手持式电动工具在国际上掀起了一股中国热,也为国內带来了不菲的外匯收入。
    但是国家到处都在搞建设,还要面对別人“就不卖给你”的无理蛮横,这点钱想来也是杯水车薪。
    特別是,这几年又接连搞出了歼击机、飞弹、驱逐舰、卫星等重大工程……
    钱,肯定是不够用的。
    可惜他的系统不是农场空间,更不具备高时间速比。
    不然,他寧可冒著暴露的风险,也要为全国人民的粮袋子再做把贡献。
    当天晚上,陆家俊在食堂请林京山一行吃饭,一起的,还有504厂的厂长郭明和几位厂领导。
    说是食堂,其实就是一间大屋子,摆著几张简陋的桌子。
    饭菜也比较简单,一碟炸花生米,一盘炒土豆丝,还有一个唯一的荤菜——大盘鸡,主食是每人一碗拉麵。
    按照陆家俊的说法,在这边已经是难得的好餐食了。
    饭后,考虑到林京山一行舟车劳顿,厂领导在嘱咐陆家俊招待好之后,便提出了告辞。
    宿舍里。
    林京山喝了一口当地的花茶,忽然问道:“家俊,你觉得浓度一直上不去,问题出现在了哪里?”
    陆家俊正在倒水,闻言手上一顿,想了想,说道:“院长,我觉得是材料。”
    “材料?”
    “对。”
    陆家俊把茶水分给邵兵和铁牛,继续说道,“目前离心机上的转子,用的是周主任那边给的特种铝合金。
    “材料?”
    “对。”
    陆家俊把茶水分给邵兵和铁牛,继续说道,“目前离心机上的转子,用的是周主任那边给的特种铝合金。
    不过,做出来的產品总会有些微小的气孔,这些气孔在高速旋转下,会影响分离效果。”
    “有没有解决的办法?”林京山追问。
    “我和周主任通过几次电话,她那边也在一直调整配方。但每调整一次,就需要重新做测试,还要加工成转子,一来一回,至少要半个月的时间,这也是目前进度慢的一部分原因。”
    林京山沉默了一会儿,又问:“除了从材料下手,还有別的办法吗?”
    陆家俊想了想,说:“有。串联。”
    “串联?”
    “对。”
    陆家俊解释道,“单台离心机的分离效果有限,但如果把很多台串联起来,一级一级往上提,应该也能得到高浓度铀。
    钱师道院长说,美国人搞mhd计划的时候,也是这么做的。”
    说完,他苦笑了一笑:“但串联就需要更多的机器,更多的厂房,更多的资金。咱们现的十七台离心机,已经消耗掉太多的资源了,很难在短时间內再造出大量的离心机。”
    林京山听著,眉头渐渐皱了起来。
    这是个死结。
    材料不行,单机效果就差。单机效果差,就需要串联。但串联需要更多的机器,而更多的机器,又需要更多的资金和时间。
    而他们最缺的,就是资金和时间。
    那天晚上,两人聊到了很晚,转天一起床,林京山就让陆家俊带著他去车间看了看。
    离心机车间是一间高大的厂房,里面並排立著十几台机器,每台都有两米多高,银白色的外壳在昏暗的灯光下泛著冷冽的青光。
    陆家俊带著林京山走到一台机器前,打开观察窗,让他看里面正在高速旋转的转子。
    “院长,转子每分钟最少要达到三万转,才能把铀气体甩开,重的铀-238甩到外壁,轻的铀-235留在中心,然后再分別从两端抽出。”
    林京山看著那个高速旋转的细长圆筒,若有所思。
    “家俊,你说,如果把转子的形状改变一下,会不会有效果?”
    陆家俊一愣:“改形状?”
    “嗯。”
    林京山点了点头,缓缓说道,“现在的转子是直筒形的,天然的轴向分离效果就差。
    铀-238被甩到外壁外壁上后,会沿著轴向缓缓流动,慢慢又会和轻的铀-235混合在一起。
    如果把转子做成上粗下细,或者上细下粗,会不会改善轴向的分离呢?”
    锥形转子,轴向流速变化,减少返混……
    陆家俊听著听著,眼睛渐渐亮了起来,他一把抓住林京山的胳膊,激动道:“院长,这个思路好像真行。”
    “行不行的,试试不就知道了。”看到陆家俊眼睛里重新燃起神采,林京山莞尔一笑。
    陆家俊用力点头:“试!马上就试!”
    当天,陆家俊就带著几个技术员开始设计新的转子,画图,计算,论证……
    林京山也没閒著,通过系统提供的一些有用的信息,时不时地提点建议。
    看似隨意,却总能说道点上。
    与此同时,千里之外的404所,周晓梅一夜没睡。
    陆家俊那边需要新配方,她已经在实验室里泡了一个星期。各种合金比例试了一遍又一遍,每次都觉得差不多了,结果一测试就有问题。
    “主任,您歇会儿吧。”旁边的小李打著哈欠说,“您已经一天一夜没合眼了。”
    周晓梅摇摇头:“再试一次。”
    她拿起一份新的样品,放进测试设备里。仪器嗡嗡地响著……
    十几分钟后。
    抗拉强度:合格。
    屈服强度:合格。
    延伸率:合格。
    疲劳寿命:……不合格。
    周晓梅嘆了口气,把样品拿出来,在记录本上又画了一个叉。
    第23次了,又失败了!
    就在这时,电话突然响了。
    周晓梅走过去,拿起听筒。
    “喂,哪位?”
    “晓梅,是我。”电话那头传来林京山有些疲惫的声音,。
    周晓梅精神一振:“院长?”
    “嗯,晓梅,我说你记。”
    如今这个年代,长途电话非常难要,即使要到了信號也不稳定,林京山没工夫閒聊,只得长话短说。
    “锡81.65%、铜6%、铅0.35%……”
    周晓梅一开始还有些懵,可看著纸上的元素比例渐渐琢磨过味儿来了。林院长,这是又给他们提供了一种合金配方?
    “记清了吗?”
    “记清楚了。”
    周晓梅没有多问,多年来的共事让她知道,自家这个院长好像有些神秘,每当他们遇到解决不了的难题时,总会灵光乍现给出一些匪夷所思的办法。
    “好,家俊跟我说了合金材料的事,你按照我的配方重新调整一下,测试一下性能。”
    第一个样品做出来,装上去一试,果然跟预想的一样,轴向分离明显有了好转,出来浓缩铀上涨了18个百分点,达到了21%。
    但是开机只转了两个小时,突然“嗡”的一声,设备剧烈震动了起来。
    停机一看,转子承受不住离心力,裂了!
    材料还是不行!
    没有別的办法,只能一边继续优化锥形转子的结构,一边等待周晓梅那边的消息。
    林院长说了,404所那边已经在加紧研製新配方了。
    好在,周晓梅带领的材料室足够给力。在林京山提供了完整的合金配方后,昼夜不停,终於在一周后传来了好消息。
    钱师道不敢耽搁,当即派了一个班组的保卫力量,护送这来之不易的合金钢上了西去的火车。
    1958年4月10日。
    蓝州远郊,戈壁深处。
    504厂最核心的车间里,林京山、邵兵、陆家俊和504厂的一干领导,全都站在观察窗前,目光死死盯著车间中央那台银光闪闪的机器。
    那上面,装著全新合金打造的转子和重新设计过的构件。
    没人说话。也没人动。
    一年了。
    他们已经记不清这是第几次站在这里,第几次满怀希望地按下启动键,又第几次面对机器在高速旋转后的失望。
    这一次,会有奇蹟吗?
    陆家俊站在最前面,手心全是汗。他深吸一口气,声音不高,却让整个车间都安静下来:
    “准备启动。”
    “嗡嗡嗡——”
    电机开始嗡鸣,声音由低到高,带著转子开始旋转——三千转,五千转,一万转……三万转,仪錶盘上,指针稳稳地划过每一道刻度。
    半小时后,机器运行平稳,没有震动,也没有异响。
    一个小时,两个小时,三个小时……大家悬著的心总算放了下来,目前来看,问题不大。
    机器一直转了十二个小时。
    十二个小时后,取样分析——
    陆家俊看著报告上那醒目的数字,激动地差点跳起来。
    “七十五,是七十五!”
    虽然离武器级的百分之九十还有差距,但比之前的百分之二十一,已经是天壤之別了。
    串联,还有串联。
    虽然只有十七台设备,但逐级往上提,达到百分之九十完全没有问题。
    四月下旬,第一批武器级浓缩铀终於生產出来了。
    那天是个阴天,戈壁滩上的风颳得呜呜响。可车间里,所有人都在笑。
    陆家俊捧著一个巴掌大的金属罐,手抖得厉害。
    那罐子不大,却沉甸甸的——里面装著的,是几百吨矿石里提出来的一点铀-235,是无数人的心血,是整整一年的日夜。
    他捧著那个罐子,像捧著一个刚出生的孩子。
    “院长。”
    陆家俊走到林京山面前,声音沙哑,眼眶通红,“咱们有铀了,有铀了……”
    林京山接过那个罐子,在手里掂了掂,分量不重,却寄託著全国人民深切的期望。
    铀浓缩的难关,终於迈过去了。
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