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一个大国的崛起与崩溃：苏联历史专题研究（1917～1991） [
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一个大国的崛起与崩溃：苏联历史专题研究（1917～1991） 解禁的历史叙事：苏联核计划与第一颗原子弹的研制（1945～1949）
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东北师范大学 刘玉宝
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长期以来，在苏联和俄罗斯，由于苏联核计划被列为国家高级机密严禁涉猎，因而，对这一问题的研究也就无从谈起。在中国，情况更是如此。虽然也有零星的介绍性文章见诸报刊，在并不多见的专著里也辟有专门的章节，但由于缺乏可靠的史料作支撑，鲜有科学性。苏联解体和冷战结束后，随着解密档案的逐渐公开，对苏联核计划的科学研究才成为可能。尤其是1995年2月17日和1995年5月24日《关于筹备出版苏联核武器研制官方档案文献资料汇编》的第160号俄罗斯联邦总统令和第728-p号俄罗斯联邦政府令的分别出台，在俄罗斯及欧美等国的史学界掀起了一场苏联核计划史研究的高潮。
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苏联核计划是一项极为庞大的工程，时间跨度较大，自苏维埃政权建立一直延续至今，涉及内容较多，包括核理论研究和实验、核工业基础设施建设、核武器及其运载工具的研制以及核能在国民经济中的广泛应用等。苏联核计划史研究同样也是一项极为庞大的工程，绝非一本书所能容纳。限于篇幅，我们将只截取苏联核计划史中的一个片段，将其划分为三个阶段，重点考察苏联核计划的出台与实施及苏联第一颗原子弹的研制和试验这一重大历史事件的始末。
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一个大国的崛起与崩溃：苏联历史专题研究（1917～1991） [
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一个大国的崛起与崩溃：苏联历史专题研究（1917～1991） 一 战前苏联物理学家的努力
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人类社会在跨出19世纪之际，尤其是在迈进20世纪之后，科学技术有了突飞猛进的发展，一个个科学发现和技术发明先后问世。
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1895年，时任德国维尔茨堡大学校长的威廉·康拉德·伦琴教授发现了一种肉眼看不见的奇异光线，X射线也即伦琴射线就这样诞生了。X射线是研究原子物理的极有力的工具，有人称它为现代物理学的“开门钥匙”，它的发现标志着人类即将进入原子时代。1896年，法国物理学家贝克勒教授发现了铀盐矿石的放射性。1898年，波兰裔物理学家和化学家斯克罗多夫斯卡娅·居里与其丈夫皮埃尔·居里发现了新的化学元素钋和镭。他们一道成为放射学的创始人。1905～1916年，伟大的物理学家爱因斯坦的科学研究和先后创立的狭义和广义相对论不仅开辟了人类认识物质世界波粒二象性的新时代，而且还为原子能的研究和应用奠定了理论基础。从此，欧洲各国掀起了一场轰轰烈烈的原子核物理学研究热潮，波兰、法国、英国、瑞典、丹麦、德国等地相继建立了实验室和研究院。
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1907年，英国物理学家卢瑟福在曼彻斯特创立了原子核理论，提出了原子结构的“行星”模型。此外，卢瑟福还发现了α射线、β射线和γ射线，第一次实现了原子核的人工转变，建立了放射性蜕变学说，对核物理学的研究和发展作出了卓越的贡献。1913年，丹麦物理学家玻尔在与卢瑟福一道创立的原子核理论的基础上将量子力学理论应用于原子结构研究，建立了氢原子模型和原子结构理论，标志着原子核物理学的真正诞生。1932年，卢瑟福的学生查德威克发现了不带电荷的中性核粒子——中子，并测出中子的质量，为物理学家们找到了轰击原子核的新“炮弹”，为大规模开发核动力提供了途径。1935年，他还发明了首台加速器。1933年，斯克罗多夫斯卡娅·居里的女儿伊琳娜·居里和丈夫弗里德里克·约里奥—居里发现了人工β放射性，亦即一种新型的放射性，为制造新的放射性元素提供了条件。1934年，意大利裔美国物理学家费米发现用中子轰击铀时能生成放射性元素，即超铀元素。他已采用该方法先后制造出了37种新的人造元素。1942年，他还启动了首座核反应堆。1938年，德国物理学家哈恩与同事施特拉斯曼在实验中发现，把钡元素加到中子轰击过的铀元素中时，它可以带出一些新的放射性元素。1939年，曾与哈恩一道从事研究的奥地利物理学家麦特娜在英国《自然杂志》发表论文，将这种现象称为“裂变”。1939年，玻尔等人从理论上阐述了原子核裂变反应过程，论证了裂变过程中释放大量能量的基本原理，从而为日后原子弹的研制提供了理论依据。
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俄国尤其是新生的苏联，不仅积极参与了这场轰轰烈烈的原子核物理学研究热潮，而且贡献出了许多新的发现和发明。就此，我们同样可以按大事记的形式列举如下：1922年，В.Г.赫洛平等人从苏联镭矿中成功提炼出了首批镭样品。1932年，Д.Д.伊万年科提出了原子核由质子和中子组成的结构假说。1934年，Н.Н.谢苗诺夫发表了链式化学反应理论。同年，П.А.切连科夫和С.И.瓦维洛夫发现了基础物理现象之一——由于电子的高速运动引起的液体发光现象。1936年，В.Я.弗伦克尔提出了原子核的水滴模型说并将热力学概念引入核物理学，首推原子核分裂理论。1939年，Ю.Б.哈里顿和Я.Б.泽利多维奇从理论上证明了实现铀-235原子核链式裂变反应的可能性。1940年，Г.Н.弗廖洛夫和К.А.彼得扎克发现了铀核的自发裂变现象。同年，哈里顿和泽利多维奇对铀核链式裂变反应过程进行了数学计算，从而阐明了实现铀核链式裂变反应的可能性。
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上述发现和发明固然重要，但更为重要的是在科学家们多年的共同努力下建立起了一个相对完整的核研究体系。
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在贝克勒发现放射性后，俄国马上开始了放射性研究。И.И.博尔格曼（1900年）和А.П.阿法纳西尼耶夫对放射性射线特性，尤其是其医疗特性进行了研究。В.К.列别金斯基（1902年）和И.А.列昂季耶夫（1903年）对放射性对火花放电的影响进行了研究，他们是最早对伽马射线的特性做出界定的科学家之一。Н.А.奥尔洛夫对镭对金属、石蜡、易熔有机物的作用进行了研究。Л.С.科洛夫拉特—切尔温斯基进行的放射性研究具有重要的科学意义。从1906年起，他曾在居里实验室工作5年，研究β射线并写出了《放射性物质常数表》。在居里的专著和卢瑟福的《放射性物质及其射线》一书中都曾对科洛夫拉特—切尔温斯基的研究成果有所论述。
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在众多科学家中，В.И.韦尔纳茨基院士是最早意识到发现放射性衰变意义的人之一，他曾在1908年将俄国的放射性和放射性矿物研究纳入国家优先资助的科学院研究课题。1910年12月29日，韦尔纳茨基在俄罗斯科学院年会上的发言《镭研究领域当前的任务》中指出：“出于对亲爱的祖国的责任感，我决定在此庄严的年会上做以下发言，以提请大家对我们面临的具有全人类和国家意义的重要事业给予关注，这项事业便是对俄罗斯帝国的放射性矿物的特性及其储量的研究。这项事业刻不容缓。”俄国科学院采纳了韦尔纳茨基的建议，积极寻求资金用于放射性矿物的研究。然而，直到1911年，国家拨给的资金和商人的私人赞助才到位，俄国科学院才得以在后贝加尔、高加索、乌拉尔和费尔干纳成立了考察队。1914年，俄国科学院镭考察队成立。该考察队于1914～1916年在俄国多个地区进行了考察，虽然并未发现新的矿藏，但却促成了韦尔纳茨基领导的地球化学、矿物学及放射学派的形成。[1]
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列宁格勒物理技术研究所
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1918年9月24日，列宁格勒X射线学和放射学国家研究所成立。该所的物理技术部由А.Ф.约费领导，光学部由Д.С.罗日杰斯特文斯基领导，镭学部由科洛夫拉特—切尔温斯基领导，生物医学部由Л.М.涅梅诺夫领导。约费被选为该所第一任所长。该所的物理技术部后来发展成为列宁格勒物理技术研究所。1902年，约费在圣彼得堡工业学院毕业后前往慕尼黑伦琴实验室工作，并跟随诺贝尔奖得主威廉·罗恩特教授从事科学研究。1905年，约费因对介电晶体导电性的研究获哲学博士学位。1915年，又因对阴极射线磁场的研究获俄国科学院颁发的奖励。1918年被科学院选为通讯院士，两年后成为科学院院士。1919年，约费在母校成立新系——物理技术系，讲授物理和技术，成为培养列宁格勒物理技术研究所科研人员的重要基地。[2]
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1922年1月1日，X射线学和放射学国家研究所改组为三个独立的科研机构：X射线学和放射学研究所，由涅梅诺夫任所长；物理技术研究所，由约费任所长；镭研究所，由韦尔纳茨基任所长。以约费的物理技术研究所为基础，苏联建成了由14个研究所和3所工业技术高等院校组成的科研体系，共有研究人员1000多名，其中有近百人为著名学者。[3]
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1920年代，物理技术研究所主要从事固体物理、半导体物理及核物理的研究，许多研究成果被应用于电力和冶金工业。在量子力学引发物理学革命的年代，物理技术研究所是当时欧洲主要的物理研究中心之一。物理技术研究所代表了苏联物理学流派，培养了大批苏联核物理研究人才，如А.П.亚历山德罗夫、А.И.阿利汉诺夫、Л.А.阿尔齐莫维奇、А.И.阿利哈尼杨、А.Ф.瓦尔特、Б.М.武尔、И.К.基科因、П.П.科别科、Ю.Б.科布扎列夫、В.Н.康德拉季耶夫、Б.П.康斯坦丁诺夫、Г.В.库德留莫夫、И.В.库尔恰托夫、П.И.卢基尔斯基、Д.А.罗然斯基、谢苗诺夫、Д.В.斯科别利岑、А.В.斯捷潘诺夫、弗廖罗夫、弗伦克尔、哈里顿、А.А.切尔内绍夫、А.И.沙利尼科夫等。之后，他们都成为参与苏联核计划的科研骨干力量。[4]
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1931年，物理技术研究所一分为三：列宁格勒化学物理研究所，由谢苗诺夫任所长；列宁格勒物理技术研究所，由约费任所长；列宁格勒电物理研究所，由切尔内绍夫任所长。在约费的积极倡议下，哈尔科夫、斯维尔德洛夫斯克、第聂伯罗彼得罗夫斯克和托木斯克等地也相继成立了物理技术研究所。[5]
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1930年代初，列宁格勒物理技术研究所开始转向核物理研究，成为当时苏联主要的核物理研究中心。1932年12月16日，研究所作出成立原子核科学特别研讨小组的决定，由约费担任组长，库尔恰托夫担任副组长，М.А.叶列缅夫、斯科别利岑、П.А.鲍格达谢维奇、В.А.普斯托沃伊琴科、С.А.鲍布科夫斯基、И.П.谢林诺夫、М.П.布罗什切因及伊万年科为成员。研究所责成库尔恰托夫在1933年1月1日前制订出原子核研讨小组1933年工作计划。1935年，库尔恰托夫、Л.В.梅索夫斯基、Л.И.鲁西诺夫等人联合发现了人工放射性溴的同质异能现象，这一发现开辟了原子核物理学的一个新方向——原子核同质异能素的研究。[6]在卡温迪什实验室从事同样研究的莫里茨·戈尔德施米特对当时几个著名的核物理研究中心曾做过这样的评价：“卡温迪什实验室，我认为是最出色的；以费米为首的罗马，我认为是一流的；巴黎有约里奥—居里等人；还有库尔恰托夫及他的同事。他们取得了很大的成就。我始终认为，库尔恰托夫是俄国原子能领域最为重要的学者，因为我曾读过他写的文章，他并不比我们差多少。库尔恰托夫学派经常发表一些颇有价值的文章。”[7]
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莫斯科镭研究所
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于1922年1月1日成立的镭研究所下分地球化学和矿物学研究室，由研究所所长韦尔纳茨基院士直接负责，化学研究室由赫洛平负责，物理研究室由兼任镭研究所学术秘书的梅索夫斯基负责。韦尔纳茨基曾在谈到镭研究所的基本任务时指出：“目前，镭研究所的工作应集中于掌握核能的研究。核能是最大的能源，人类已进入核能时代。”[8]镭研究所是苏联最早进行放射性、放射性元素、地球化学、放射化学及核物理学研究的研究所之一，形成了以赫洛平为首的世界著名的放射学派。
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1932年，查德威克发现中子后，镭研究所物理研究室成为苏联唯一的中子源制作机构，中子源为镭研究所研究人员进行人工放射性和人工放射性元素的化学特性研究创造了条件。同年，研究所学术委员会根据梅索夫斯基和理论物理学家Н.А.加莫夫的提议，开始建造欧洲最大的带电粒子加速器——作为强中子源用于生产人工放射性元素的回旋加速器，它比美国的劳伦斯研制的加速器的功率还要大，达到了400万电子伏。1937年3月，在这台回旋加速器上获得了能量为2.1千电子伏的质子束，同年7月，又获得了能量为3.2千电子伏的质子束。自1937年8月，库尔恰托夫开始担任镭研究所回旋加速器实验室主任。镭研究所的回旋加速器有如一所学校，培养了一批杰出的核物理学家，阿利汉诺夫、М.Г.梅谢里亚科夫、А.П.维诺格拉多夫、С.Н.韦尔诺夫等都曾在回旋加速器上先后进行过学术进修。[9]
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1938年，赫洛平曾这样描述镭研究所的主要研究对象：“镭研究所的研究活动集中于一个主要问题，可称之为‘原子核及其附属物问题’。”他把对“原子核及其附属物问题”的研究分为如下6个方面：①基本粒子的核力和特性研究；②核反应和人工放射性元素提取方法研究；③生成大强度和高能离子束的大型装置的设计和使用；④天然和人工放射性元素研究；⑤自然界中的核反应现象研究；⑥放射性元素和基本粒子在国民经济中的应用。[10]
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铀问题委员会
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