关于热核计划历史的备忘录

汉斯·a·贝特

1952年5月28日

(在90年5月12日从3个不同版本组装而成
编辑查克·汉森剑的世界末日”)

为了纠正我认为是错误的两个明显普遍存在的印象，在这个时候回顾我们的热核计划的历史似乎是恰当的。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。

这段历史梗概也许由洛斯阿拉莫斯科学实验室的成员来写会更好，因为他比我有更直接的知识。然而，我可能有一个优势，那就是我接触过洛斯阿拉莫斯实验室管理人员的观点，也接触过我25年的私人朋友爱德华·泰勒博士的观点。另外，我一直与这里的工作保持着密切的联系，并有一部分时间参与其中。

1946年夏天，泰尔斯博士小组在战争期间和战后的工作似乎证实了下列关于热核反应的事实:

(a)在足够丰富的T和D混合物中，在足够的初始温度下，可以发生反应并传播，[删除]

(b)在纯液态氘中进行自我维持和增殖反应似乎是有可能的。

（c）如果成功，这样的反应可以提供重量不超过普通裂变弹得多和主要含有廉价材料的能量相当于1000枚裂变炸弹和更多，从设备。现在这种设备称为[删除]

（d）为了启动在氘反应，氘和氚的混合物是有用的，它被认为的量[删除]可能是足以达到目的。

(e)将T-D混合物初始加热到所需温度似乎是最困难的任务，因为(1)能否制造和[删除]足够当量的裂变炸弹令人怀疑

1946年6月15日，当福克斯离开洛斯阿拉莫斯时，情况大致就是这样。从那时起直到1947年底，特别是特里尔、里奇梅尔和诺德海姆对热核反应进行了大量的理论研究。特别是闹钟，一个由[删除]组成的装置被发明和调查。

之后,1947年夏天,在大规模的热核反应被削减,第一次因为不知道热核武器似乎存在提供伟大的和立即承诺,其次是因为觉得洛斯阿拉莫斯实验室的科学人员有限,不可能把这项工作除了提高裂变武器更直接的责任。然而，到1948年中期，泰勒发明了助推器，在其中，一个裂变炸弹在一个中等体积的T和D的混合物中引发热核反应，而这个反应反过来有助于提高裂变炸弹的产量。关于助推器的大量理论工作在1948年完成，在此工作的基础上，在1948年秋天提出将助推器包括在下一次武器测试中。在1949年的第一部分，对助推器进行了更彻底的理论调查。最近在内华达州的一次试验[删除]证明了小直径内爆武器的助推器的实用价值。计算表明，最重要的可能是与T-D高密度协同工作的助推器与我们目前的热核武器设计更直接相关。

1949年9月，俄罗斯第一弹创造了一个变化了的形势。作为一个答案，泰勒博士推荐的热核计划的加速度。洛斯阿拉莫斯实验室的其中有在此期间有了很大的增加新的人员加强，立即热情地接受柜员建议。由泰勒和实验室的联合推荐的带领下，相当多的讨论后，于1950年1月的总统指令，进而把在洛斯阿拉莫斯国家实验室的努力在全量程。

特勒博士在提出建议之前所取得的主要进展是关于引起反应(e点)[删除]

除此之外，该计划是在1946年理论假设的基础上于1949年恢复的。特别是，直到1950年春天，特勒博士在给G.A.C.的一份备忘录中写道,估计氘氚启动反应所需的[删除]完全分开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,美国乌兰博士进行了更准确地确定的重要任务所需的T。他的结果是惊人的:数量被计算为至少[删除]或相当于目前的设计[删除]。洛斯阿拉莫斯理论司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受到高度质疑。

在1950年夏天，费米和乌拉姆显示通过近似计算，有可能可以[删除]反应都在纯D.这个结论，这是违背了1946年的论文（二），从此得到加强下降从塔克的精确测量和他在1951年集团最终实验截面费米和乌兰的计算，但是，并没有明确的，以及有关在液态氘热核反应的可行性，最终决定将只来时全在这个问题上进制计算机执行，其考虑了所有重要的物理过程。这样的计算现已制备。即使反应应该变成是可行的，它仍然是不切实际和不经济的。

1950年的理论工作表明，1946年的热核计划的每一个重要点都是错误的，除非这样的计算让人感到意外。如果俄国人是根据从Fuchs获得的信息启动了一个热核项目，那么它一定导致了同样的失败。

尽管这个计划明显失败了，1950年秋决定继续进行计划中的1951年春天在埃尼威托克的热核实验。这个被证明完全成功的实验主要是为了证实1946年的命题(a)，即D-T的燃烧，关于这个命题从未有过严重的怀疑。此外，该实验还尝试了几种可能用于提供初始点火的机制中的一种，如果后者被证明是可行的。在这个特殊的机制中，能量通过裂变弹的辐射传导到[删除]T-D，辐射不仅用来加热，还用来压缩T-D。

选择这种机制在很大程度上是偶然的。在其中一种方案中，[删除]另一种方案是泰勒在1949年秋提出的[删除]，被实验室的许多成员认为是一个更有前途的方案。然而，意外选择的辐射方案被证明是幸运的，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。

工作的前行表明，高密度降低的T d混合物的“点火温度”，从而使反应更有效。由于T-d反应容易发生无论如何，这也许不是很显着。然而，几个月后，它发生在柜员机做出大胆推断到[删除]。他能够通过适当的计算，在一个[删除]这将是如此，即使在[删除]，显示

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的想法是在几个月后使用[删除]，当Teller认识到[删除]的重要性时，他建议[删除]可能能够实现所需的[删除]，这导致了我们目前的热核反应的概念。

这个概念，然后，通过多个事故，一个特定的设备的用于测试埃尼威托克而不是两个人，由柜员巧妙外推的意外选择[删除]，只是在适当的时间的辐射内爆的发明来的。这三个步骤都不是在可能会出现的问题中的每一个彻底的科学调查期间，所有明显的，合乎逻辑的发展。相反，乌兰和费米的计算，1950年的结果（这是计划中的逻辑步骤)会导致几乎每位科学家完全放弃热核计划。只有说者坚持认为热核反应是可行的，才导致了我们现在在这个领域中完全新颖的概念。如果俄罗斯的计划也采取类似的做法，那将是一个非常惊人的巧合。

用于热核反应的新的设计被称为[删除]以引发热核反应。

所有有关的科学家都立即明白，泰尔斯的新建议第一次为热核计划提供了坚实的基础。洛斯阿拉莫斯毫不犹豫地采纳了这个新计划。1951年6月中旬，G.A.C.就这个问题在普林斯顿召开了一次会议。AEC的成员和经理以及洛斯阿拉莫斯实验室相当多的工作人员和顾问也出席了这次会议。会议一致赞成积极和快速地进行[删除]工作，一旦明确了要测试的具体内容，就要准备一个测试。

然而，在1951年9月，当最初的计算显示出希望时，特勒和洛斯阿拉莫斯实验室的其他人员在全面测试的日期上出现了分歧。洛斯阿拉莫斯是在1952年11月提出的，而泰勒要求提前4到6个月。以下将显示出纳日期未能满足。

1951年6月，理论工作立即开始。必须解决有关的四个主要问题

(1)(删除)

(2)(删除)

(3)(删除)

(4)(删除)

第二个问题显然是最关键的问题，得到了洛斯阿拉莫斯的首要关注。从1951年夏天开始，从机器计算中得到的结果非常令人鼓舞。(4) 1951年秋天在洛斯阿拉莫斯得到了[删除]的效率结果，1952年春天Matterhorn项目对[删除]进行了合理明确的计算。结合问题(2)和(4)的结果，现在看来，辐射内爆和热核反应的结合可能会起作用。

问题(3)结果比预想的要简单得多。应当指出，这与1946年[删除]时的情况完全相反，但在使问题“容易”方面同样重要的是，洛斯阿拉莫斯项目在此期间对裂变武器有了更好的了解。

问题（1）最初被认为是最简单的所有的。在1952年3月不可预见的困难出现了，在连接了[删除]这些困难只能通过非常重大的重新设计最小化[删除]，重新设计来在与会议1952年11月的考试日期兼容最新的时刻;已经接受过柜员测试日期，重新设计，就不可能和测试将很可能已经失败。

我相信这是明显的从这个大纲，理论程序上[删除]已经以最大的速度进行，从这一装置被构思的时刻。只有广泛使用高速计算机器才有可能取得这样的进展，而这在一年前还不存在。[删除]的概念本身是一种灵感，因此，它何时会发生是不可预测的;在我看来，在氢弹的全面理论工作恢复之后这么短的时间内就发生了爆炸，这是值得注意的。

目前，大约75%的洛斯阿拉莫斯理论部门的工作人员致力于热核反应，以及整个马特霍恩项目的工作。应当指出的是，在这一领域中，理论工作比任何其他领域都更大程度上决定着整体的进展。

工程[删除]测试于1951年10月开始这早就开始重复战争时期的过程，并且，就像在战争的时候，把一个很大的压力的理论和工程工作都因为理论进步必要设计的频繁变动。用于测试的观测的制备是一个同样困难的问题，并开始尽快[删除]被设想。

无法预测[删除]的测试是否会成功。从纯理论的角度来看，成功是可以期待的，但是这个装置的动作太复杂了，所以在某一点或另一点上出现故障也不足为奇。如果成功，收益率可能在[删除]

即使在成功的情况下，[删除]作为现在被设计过重（80吨），是可行的。轻量化至约20吨，并且在直径约65英寸可通过是可能的：

(a)安全系数较小的工程

（b）减少的热核反应容器的与产量的牺牲体积，和

(c)使用⁶而不是液态的氘。

(删除)

也许比[删除]更有前途的是“闹钟”。This device was invented on August 31, 1946, two and a half months after Fuchs left Los Alamos. In its original form, it consisted [deleted] Intensive calculations on this device were carried out by Nordheim, Richtmyer and others from the time of its invention to the end of 1947.

(删除)

大约在1950年的夏末，泰勒建议李⁶在“闹钟”中，D可以代替纯D。This [deleted] showed up very well in theoretical calculations. When combined with the radiation implosion, it gives promise for a practical thermonuclear weapon. Relatively small amounts of [deleted] may suffice to give a yield of about [deleted] and the weight and size specifications could be met with more assurance than in the case of the [deleted]. However, the theoretical probability of satisfactory working of the 'Alarm Clock" is far smaller than for [deleted] because of the likely occurrence of Taylor instability.

对于热核武器的进一步发展，对部件而非全尺寸武器的测试似乎是卓有成效的。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。Finally, for the purpose of reducing weight, it has been suggested to test the [deleted] In this work, the collaboration of another competent laboratory with Los Alamos would be desirable.

现在对可能由飞机携带的装置的预期产量与1946年可能的[删除]相比是[删除]。1946年，一枚裂变核弹的当量为2万吨;目前，一枚500千吨的炸弹正处于设计阶段，而以消耗更多的可分解材料为代价，100万吨级的炸弹似乎完全可行。因此，可行的核裂变和核聚变炸弹的预期产量彼此相当接近，虽然核聚变炸弹现在看来是可行的，但与核裂变炸弹相比，它们仍然极其复杂。此外，威力巨大的核聚变炸弹的重量可能会大大高于马克-6裂变炸弹。所有这些都会降低它们作为武器的实际用途。

还应指出的是，从今年晚些时候[删除]试验到研制出武器还有很长的路要走。即使“闹钟”成功了，这个时间也不能少于一年半到两年。更有可能的是，理论工作、组件测试和全面测试将显示“闹钟”的效率低于现在预期的水平，因此需要改变设计，并因此造成时间延迟。

我将把热核发展的历史总结如下:

1946年构想的“失控的超级”可能是不可行的，当然是不现实的。

(2)目前只有两种有希望获得大规模热核反应的方法，即“香肠”和“锂化”的“闹钟”。

(3)只有在起源于热核计划之外的辐射内爆发明之后，才能真正开始研制可能可行的装置。

（4）所述的发明，[删除]在1951年，主要是偶然的。它是不可预测的类似的发明是否以及何时作出或将俄罗斯的项目进行。在我们的项目的发明很可能不会被困难的工作加速。由于本发明制成的时候，工作进展以最大速度。

(5)“闹钟”是在福克斯离开后发明的，只有加入了李，它才变得实用⁶以及它与辐射内爆的结合。

（6）在洛斯阿拉莫斯热核工作从未真正中断。秋季从1947年秋季1949年，助力开发这证明在自己的权利非常重要，证明更接近目前的设计比1946年版的全面热核反应。

地理分布:

1A中戈登·迪恩

2A大卫·格里格斯

3罗伯特·奥本海默

N. E.布拉德伯里4A

5A H. A.贝特