关于热核项目历史的备忘录

汉斯A. Bethe.

1952年5月28日

（从3个不同的版本组装在5/12/90上
由Chuck Hansen，编辑，“阿尔马格森的剑"）

在这个时候，回顾一下我们的热核计划的历史似乎是恰当的，以便纠正我认为是错误的两个显然普遍存在的印象。这是这个项目的进展(1),自1950年1月,总统指令已经低于技术上是可行的,(2),俄罗斯可能已经能够到达一个可用的热核武器的简单发展他们收到的信息从1946年的福克斯。

如果洛斯阿拉莫斯科学实验室(Los Alamos Scientific Laboratory)的一名成员能比我更直接地了解这段历史，他可能会写得更好。然而，我可能有一个优势，那就是我同样接触过洛斯阿拉莫斯实验室管理层的观点，也接触过我25年来的私人朋友爱德华·泰勒博士的观点。此外，我一直与这里的工作保持着密切的联系，并在部分时间参与其中。

1946年夏，特勒斯博士小组在二战期间和战后的工作似乎证实了下列热核反应事实:

（a）在足够富含T和D的混合物中，可以进行反应并且可以传播，鉴于足够的初始温度[删除]

（b）纯液体氘的自我维持和繁殖反应似乎是可能的可能性。

(c)如果成功，这种反应可以从一个比普通裂变炸弹重不了多少并主要含有廉价材料的装置中提供相当于1000个或更多裂变炸弹的能量。这个设备现在被称为[删除]

(d)为了在氘中引发反应，氘和氚的混合物是有用的，而且人们认为[删除的]数量可能足以达到该目的。

(e) T-D混合物的初始加热到所需的温度似乎是最困难的任务，因为(1)是否能够建造和删除足够产额的裂变炸弹是值得怀疑的。

这大概就是福克斯1946年6月15日离开洛斯阿拉莫斯时的情况。从那时起直到1947年底，特别是Teller、Richtmyer和Nordheim，对热核反应进行了相当深入的理论研究。特别是闹钟，一种由[删除]组成的装置被发明和研究。

1947年夏天之后，大规模热核反应的研究工作受到了限制，首先是因为似乎不存在能立即带来巨大希望的热核武器的想法，其次是因为人们认为，洛斯阿拉莫斯实验室的科研人员有限，除了改进裂变武器这一更紧迫的责任外，无法进行这项工作。然而，到1948年中期，泰勒发明了助推器，在助推器中，裂变炸弹在适量的T和D混合物中引发热核反应，而这种反应反过来又有助于提高裂变炸弹的产量。关于助推器的实质性理论工作在1948年完成，在这项工作的基础上，在1948年秋天提出将助推器包括在下一次武器试验中。在1949年的第一部分，对助推器进行了更深入的理论研究。最近在内华达州的一次试验[删除]证明了助推器在小直径内爆武器中的实用价值。计算表明，当量[删除]最重要的可能是，与T-D在高密度下工作的助推器[删除]与我们目前的热核武器设计更直接相关[删除]

1949年9月，俄罗斯的第一枚核弹改变了局势。作为回答，特勒博士建议加速热核项目。在此期间，由于增加了新的人员而大大加强了的洛斯阿拉莫斯实验室，立即热情地接受了泰勒斯的建议。经过相当多的讨论，特勒和实验室的联合建议导致了1950年1月的总统指令，该指令反过来使洛斯阿拉莫斯的努力全面展开。

在特勒博士提出他的建议之前，他所取得的主要进展是关于引发反应(e点)[删除]。

除此之外，在1946年的理论假设基础上，1949年恢复了该计划。特别是,甚至直到1950年春季,出纳员博士,在一份备忘录G.A.C,估计量氘氚启动反应所需的[删除]完全分离的主要理论工作的灵感来源于出纳员博士,和只有一个助理和一个电脑来帮助他,乌拉姆博士承担了更准确地测定所需T量的重要任务。他的结果是惊人的:计算出的数量至少是[删除]或相当于现在的设计[删除]。洛斯阿拉莫斯理论部的其他成员进行了更详细和彻底的计算，证实了乌拉姆斯的估计。这些结果与1946年的假设(d)完全相反，使氢弹计划的经济可靠性非常值得怀疑。

在1950年的夏天,费米和乌兰的近似计算,可能有[删除]反应在纯d这一结论,这是与论文(b) 1946年以来下降了实验产生的横截面的精确测量塔克和他的团队在1951年。然而，费米和乌拉姆的计算并不是确定的，只有在对这一问题进行全面的机器计算时，才能最终决定在液体氘中进行热核反应的可行性，该计算考虑了所有重要的物理过程。这样的计算现在已经准备好了。即使这种反应是可行的，它仍然是不切实际和不经济的。

禁止这种计算中的惊喜，1950年的理论工作表明，1946年的热核节目的每一个重要点都错了。如果俄罗斯人在从FUCHS收到的信息的基础上开始了热核计划，它必须导致相同的失败。

尽管该计划明显失败，但在1950年秋季决定，1951年春季继续进行恩威替省的计划热核试验。这一证明完全成功的实验主要是为了确认1946年的命题（a）, the burning of D-T, about which there had never been serious doubt. In addition the experiment was to try out one of several possible mechanisms which might be used to provide initial ignition [deleted] if the latter should turn out to be feasible. In this particular mechanism, the energy was conducted by radiation from a fission bomb to [deleted] T-D, and the radiation was used not only to heat but also to compress the T-D.

选择这种机制很大程度上是偶然的。另一个替代方案是1949年秋由Teller提出的，许多实验室成员认为这是一个更有前途的方案。然而，辐射方案的偶然选择被证明是幸运的，因为它导致了对高密度热核反应以及辐射传播的理论考虑。

前面的研究表明高密度降低了T-D混合物的“着火温度”，从而使反应更加有效。因为T-D反应无论如何都很容易发生，这也许不是很值得注意。然而，几个月后，泰勒想到了大胆的推断[删除]。他能够通过一个适当的计算表明，在[删除]这将是情况，即使在[删除]

如果这个想法[删除]有必要[删除]这里又一个幸运的意外介入:1950年12月,乌兰曾建议从裂变炸弹使用能量压缩[删除]这个想法是完全独立于热核计划,和它的目的是使用可裂变材料更经济。Ulams的想法是利用[删除]几个月后，当Teller意识到[删除]的重要性时，他建议[删除]可能能够达到所要求的[删除]。这导致了我们现在热核反应的概念。

这个概念是由一系列的意外事件产生的，在埃尼威托克试验中，偶然选择了一个特定的装置，而不是其他两个，泰勒的巧妙推断[删除]，以及在正确的时间发明了辐射内爆。这三个步骤中，没有一个是明显的、合乎逻辑的发展，在对这个问题的每一次彻底的科学研究中都不会出现。与此相反，乌拉姆和费米在1950年的计算结果(其中是这个计划合乎逻辑的步骤)会导致几乎所有科学家完全放弃热核项目。只有泰勒斯对热核反应的实用性的坚持信念才导致了我们现在在这个领域的全新概念。如果俄罗斯的项目也采取了类似的做法，那将是一个极为惊人的巧合。

热核反应的新设计被称为[删除]以启动热核反应。

所有有关的科学家立即明白，特勒斯的新建议第一次为热核项目提供了坚实的基础。洛斯阿拉莫斯毫不犹豫地采纳了这个新方案。1951年6月中旬，gac在普林斯顿就这个问题召开了一次会议。原子能委员会的成员和管理人员以及洛斯阿拉莫斯实验室的许多工作人员和顾问也出席了这次会议。会议一致同意，一旦明确了要测试什么，就积极和快速地开展[删除]测试准备工作。

然而，在1951年9月，当初始计算显示承诺时，出纳员之间出现分歧和洛杉矶阿拉莫斯实验室的其他时间，以及全面测试的日期。LOS Alamos于1952年11月提出，而柜员则要求迄今为止四到六个月的日期。它将在以下情况下显示，柜员日期无法满足。

理论工作立即开始，1951年6月。必须解决四个主要问题，有关

(1)(删除)

(2)(删除)

(3)(删除)

（4）[删除]

这些问题中的第二个显然是关键的问题，并从洛杉矶阿拉莫斯获得首先要注意。从1951年夏天开始，结果是从机器计算获得的，非常令人鼓舞。关于（4），在1951年秋季在Los Alamos获得了[删除]效率的结果，并在1952年春季由马特角项目进行了合理的明确计算。通过结合问题的结果（2（4），现在似乎可能的辐射爆炸和热核反应的组合将起作用。

问题(3)比预期的要简单得多。值得注意的是，这与1946年(删除)时的立场完全相反。但让问题“容易解决”的同样重要的是，对洛斯阿拉莫斯项目同时获得的裂变武器有了更好的理解。

问题(1)最初被认为是所有问题中最简单的。1952年3月，与[删除]有关的不可预见的困难出现了。这些困难只能通过对[删除]进行重大的重新设计来最小化。如果Tellers的测试日期被接受，重新设计将是不可能的，测试很可能会失败。

我认为这概述显而易见的是，[删除]的理论计划从本设备构思的最大速度开始。这种进步速度仅通过广泛使用的高速计算机器，这是一年前的一年不存在。[删除]本身的概念是一个灵感的问题，因此，当它发生时是不可预测的;在我看来，在恢复氢炸弹的全面理论工作之后，它发生了这么快。

目前，大约75％的工作人员工作人员的工作人员理论司的工作人员致力于热核反应，并在马塔宏植物项目的整个工作中。应该注意的是，在该领域，理论工作决定了比其他任何地方更大的程度的总体进展。

1951年10月开始[删除]试验工程。这一早期开始复制战争时期的程序，并且，就像在战争时期一样，给理论和工程工作带来了相当大的压力，因为理论的进步需要频繁地改变设计。为试验准备观测资料也是一个同样困难的问题，而且在[删除]构思之初就开始了。

无法预测[deleted]的测试是否会成功。从纯理论的角度来看，成功是可以预料的，但该装置的动作如此复杂，以至于在某一点或另一点上失败并不令人惊讶。如果成功，yield可以在[deleted]的任何地方

即使成功了，现在设计的[删除]也太重(80吨)，不实用。将重量减少到20吨左右，直径减少到65英寸，可以通过以下方法:

(a)安全系数较小的工程;

(b)以牺牲成品率来减少热核反应容器的体积，以及

(c)使用⁶而不是液态氘。

(删除)

也许比[删除]更有希望是“闹钟”。该设备于1946年8月31日，福克斯留下了洛杉矶阿拉莫斯后两个月和半个月。在其原始形式中，它组成了[删除]对该设备的密集计算由Nordheim，Richtmyer等执行，从本发明的时间到1947年底。

(删除)

关于1950年夏天，拿尔特建议李⁶在“闹钟”中，“D”可以代替纯粹的“D”。这一点在理论计算中表现得很好。当与辐射内爆结合起来时，它有望成为一种实用的热核武器。相对少量的[删除]可能足以给出约[删除]的产量，重量和尺寸规格可以比[删除]的情况下更有把握地满足。然而，由于Taylor不稳定的可能性，“闹钟”的理论工作满意的概率远远小于【删除】。

为了进一步发展热核武器，对部件而不是全面武器的试验似乎卓有成效。因此，有人建议测试[删除]不能可靠地计算。泰勒不稳定性的一个或多个测试已经被提出与“闹钟”有关。最后，为了减轻体重，有人建议测试[删除]在这项工作中，另一个有能力的实验室与洛斯阿拉莫斯合作将是可取的。

与1946年的[删除]相比，现在对可能由飞机携带的设备的预期产量是[删除]。1946年，裂变炸弹的当量为2万吨;目前，50万吨级的核弹正在设计阶段，而100万吨级的核弹似乎完全可行，但需要更多的可裂变材料。因此，从可行的裂变炸弹和聚变炸弹预期的产量已经相当接近，虽然聚变炸弹现在看来是可行的，但与裂变炸弹相比，它们仍然极其复杂。此外，具有相当当量的聚变炸弹的重量很可能仍然大大高于Mark-6裂变炸弹的重量。所有这些都将降低它们作为武器的实际用处。

还应该指出的是，从今年晚些时候的[删除]的测试仍将有很长的路要走。即使“闹钟”应该成功，这次也很难不到一到半到两年。理论上的工作，组件测试和全尺​​度测试更有可能显示比现在的预期更低的“闹钟”，并且设计的变化以及所需的时间延迟。

我将热核发展的历史总结如下:

（1）1946年构思的“失控超级”可能是不可行的，肯定是不切实际的。

（2）目前只有两种有希望的方法可以获得大规模的热核反应，即“香肠”和锂电视的“闹钟”。

只有在起源于热核项目之外的辐射内爆发明之后，才能真正开始研制一种可能切实可行的装置。

1951年的发明[删除]很大程度上是偶然的。目前还无法预测俄罗斯项目是否、何时会或将会制造出类似的发明。我们项目中的发明也许不能因为更努力的工作而加速。自从这项发明问世以来，工作一直在以最快的速度进行。

（5）留下FUCHS后的“闹钟”是发明的，并且只有包含李⁶（1950年）及其与辐射爆炸的组合。

洛斯阿拉莫斯的热核工作从未真正中断过。在1947年秋季到1949年秋季之间，助推器被开发出来，在它自己的权利中被证明是非常重要的，并且被证明比1946年版本的全面热核反应更接近现在的设计。

分配：

lA戈登·迪恩

2大卫Griggs

3罗伯特·奥本海默

4A N. E. Bradbury

5A贝特