英法氢弹之路

李文胜

在氢弹发展历史上，英国和法国虽然在技术上沿袭了美苏的道路，但是在发展思路和认识上却独树一帜，而两国通过不同形式和途径的合作发展核武器的方式对今天的全球核武器格局和国际关系产生了深远影响，使其成为军控历史上核技术扩散的典型案例。

共享的核秘密

众所周知，二战时期美国为加速原子弹的突破，征招了大量英国顶尖科学家，实际上与英国联合开发了原子弹。美国在早期研究“经典超级”时，英国人自始至终都参与其中。

实际上向苏联人泄密的著名核间谍富奇斯就是英国人。富奇斯原籍德国，1933年纳粹上台后，他逃往英国。1941年春天，伯明翰大学的教授鲁道夫·皮埃尔斯博士邀请富奇斯加入“某种特殊性质的工作”。通过审查后，富奇斯开始进行原子能研究。为了协调各大学科学家的工作，英国政府专门成立了一个“合金管”公司。在领导公司董事会的大力推荐下，1942年8月，富奇斯加入了英国国籍。1944年夏天，富奇斯又成了英国参与“曼哈顿计划”的代表团成员，派驻美国洛斯·阿拉莫斯国家实验室，在此其参加过多次原子弹装置试验。二战结束后，由于美国不愿意与任何人分享核武器技术，英国政府决定发展自己的核武器。大批参加美国核武器计划的科学家回国，参加英国核武器发展计划，富奇斯也在此时回到英国，并被任命为哈威尔原子能科研中心理论物理学系主任，直到其间谍身份暴露。

由于英国大批科学家参与了美国的原子弹发展，而且在回国前已经参加了美国热核武器的理论论证，因此在氢弹原理上一点即透。此时，美国与英国的军事合作在针对苏联这一点上达成了高度一致，因此当时美国习惯把每次苏联核试验后收集到的空气样品分一些给英国人。英国人通过这一途径得到了苏联1955年氢弹试验的空气样品，从其放射性沉降物发现了泰勒-乌拉姆构型压缩原理的秘密。不过，从放射性沉降物中尽管可以获得关于压缩度的信息，却不能告诉他们如何进行压缩，但这对参加过美国氢弹早期理论探索的科学家来说并不是什么难题，因此英国很快就实现了原子弹和氢弹的技术突破。1952年10月，英国在澳大利亚蒙蒂贝洛半岛的一艘船上进行了首次原子弹试验。1954年6月，英国决定研制氢弹，并在1957年5月进行了花岗岩试验，试验后英国即宣布拥有氢弹。1958年4月，英制氢弹进行了首次试验，使用了基于泰勒-乌拉姆原理构型的二级热核设计。

对于英国氢弹的发展，美国并没有坐视不管。1962年底美英在巴哈马群岛的拿骚会晤，就建立“多边核力量”计划达成协议，后称《拿骚协议》。按照协议规定，英国将在美国提供某些技术援助的条件下，建造核潜艇和生产核弹头，英国将这支核潜艇部队交给北约，由北约欧洲盟军司令部指挥。美国向北约交付与英国相等的核力量，成为北约“多边核力量”的组成部分。通过这种方式，美国将英国的核武器控制在了自己手中。

被忽视的聚变

法国是5个核俱乐部国家中最晚掌握氢弹技术的，这里面有其核武器发展战略的问题，也有不容忽视的技术问题。

1960年2月13日，法国在阿尔及利亚撒哈拉沙漠中的Reggane核试验场成功进行了首次核试验，爆炸当量6～7万吨，试验代号“蓝色跳鼠”。为了确保核试验成功，法国人使用了过量的钚，因此法国的首次核试验是核国家首次核试验中当量最大的。由于大气层核试验的严重核污染问题，在进行4次核试验后，法国于1961年11月在阿尔及利亚Hoggar核试验场开始进行地下核试验，以后又在南太平洋的法属波利尼西亚的土阿莫土群岛建造新的核试验基地进行试验。从1966年到1975年，法国在太平洋核试验场进行了46次大气层核试验。之后，法国将其核试验全部转入地下，到1996年宣布暂停核试验前共进行了147次地下核试验。

法国早期的核武器追求大当量、可靠但保守的设计，这是由于军方希望尽快拿到具有实战性能的武器，对氢弹等更高级的核武器反而兴趣不大。例如，法国的第一种实战核武器是由“幻影”4A型轰炸机携带的AN-11核航弹，其采用钚239作装料，重约1 500千克，爆炸当量6万吨，同美国的第一批核武器一样是纯裂变核武器。法国第一种导弹核弹头MR31也用钚239作装料，重约700千克，威力约为12万吨。这对于纯裂变武器来说，已达到了威力的极限，而且使用的钚239数量有限、费用昂贵。

为了增加法国核武器的当量或者用较少的材料维持相同的威力，法国原子能委员会从60年代中期开始研制更高性能的“助爆型”裂变武器。这些新装置使用铀235（在皮埃拉特生产的）加入氘-氚混合物以提高铀弹的当量。1968年7月和8月法国进行了3次助爆裂变武器试验，因此而发展了用在M1和M2型潜地弹道导弹上的MR41弹头。MR41弹头重约700千克，威力约为50万吨，共制造了约35枚。助爆裂变武器的比威力明显高于纯裂变武器，但由于使用了氘氚助爆物，需要进行比较繁重和复杂的保养。法国在这一阶段大力发展和服役裂变型核弹，一方面由于氢弹技术无法突破，不得不发展较大威力的裂变弹，另一方面也是因为冷战威胁日益严峻，法国希望尽快服役可以实战使用的核武器，因此忽略了氢弹的发展。但是这一阶段氘氚助爆型核弹反复试验和服役，为日后氢弹原理的突破和发展还是奠定了一定基础。

艰难的探索

法国研制氢弹的确切细节鲜为人知，但是显然与英国的情况不同。实际上，法国在上世纪60年代初成功进行原子弹试验后，也很自然地要求发展热核武器。戴高乐对他的科学家和原子能委员施加压力，要他们搞出氢弹。一位在萨克莱法国原子能委员会实验室工作的名叫罗热·多特雷的年轻物理学家被选来领导一个氢弹理论小组。在其努力下，法国的原子能专家们在1966年掌握了氢弹的一般原理，但只能造出“剂量增加”的原子弹，也就是助爆型原子弹，而制造氢弹需要的关键参数，对于法国人来说还一无所知。法国情报人员也曾千方百计试图从美国和英国这些昔日的同盟者手中获取线索，虽然他们逐渐发现了美国氢弹的总体特点，但始终弄不清楚美国氢弹的运转程序，即不清楚其所谓的“关键”构型设计。

从事后的科研记录来看，实际在1966年，法国原子能委员会利梅伊军事科研中心专家皮埃尔·比洛就明白要想真正引发核聚变，就必须首先压缩热核燃料，但是他又不清楚如何压缩。法国人设想了各种压缩热核燃料的办法，甚至考虑过采用活塞压缩法，但都无济于事。1966年12月，技术员米歇尔·卡拉约尔找到了“窍门”：让原子弹释放的X射线发挥“活塞”作用。他由此提出了革命性的方案：一个分为两段的圆柱体，一段是原子弹，另一段是热核燃料，即所谓的初级X射线能量输送用于次级热核装料压缩这一关键概念。这也正是美国“氢弹之父”泰勒和苏联著名核科学家萨哈罗夫当初的构想。但是卡拉约尔远没有两位前辈那样幸运，其构想方案虽然被分发给几位负责人审议，但是最终被打入了冷宫。

启蒙下的突破

1967年初，事情突然有了转机。一位亲法的英国人主动提出，愿意为法国人提供有关氢弹的情况。虽然至今法国没有公开此人的身份，但种种迹象表明，这位英国人是在奥尔德马斯顿（英国核武器主要研究中心）工作的一位专家。

当时英国仍在欧洲共同市场大门之外，这位神秘的英国人对此十分不满。自1963年以来，法国总统戴高乐多次反对英国加入欧洲共同市场，其原因恰恰是由于核武器问题。在这几年前，法国和英国曾试着谈判一项核合作协议。但是，美国总统肯尼迪坚决反对英法两国核合作，英国首相哈罗德·麦克米伦只好屈服于美国的压力。于是，戴高乐反对英国加入共同市场。那位英国人士觉得自己应当为英国能加入共同市场做些努力。于是，他主动与法国驻英大使馆人员接触，提出愿意为法国核武器发展提供帮助，法国大使馆人员立即将此情况通知法国原子能委员会领导人、原子能委员会军事部负责人雅克·罗贝尔和原子能委员会研究部主任让·维亚尔。而此时法国科学家正在为氢弹发展绞尽脑汁，这一消息无疑正中其下怀，于是双方一拍即合。

为了更准确全面地获得和理解英国方面的核情报，法国甚至立刻派出法国原子专家，为担任情报传递官的法国驻英大使馆的这位参赞恶补了法国所能掌握的核武器知识特别是法国急需的氢弹一般原理，以便能在接触中提出有价值的关键问题。为降低暴露风险，双方在交谈中约定不能记笔记，因为记笔记太危险，可能留下证据。而且神秘英国人只口述，从不提供任何文件材料。这就难为坏了这位担任情报官的法国参赞，其不得不把一些自己似懂非懂，甚至完全不懂的数据和概念记住。然后偷偷回来独自追记谈话内容。接触这一秘密的法国科学家事后透露，这位英国人虽然讲话不多，但在关键环节都提出了宝贵暗示，但不幸的是，在当时法国原子能委员会内没有人能明白这种暗示。虽然英国人的暗示没有被全面理解，但是法国科学家还是通过其情报对美国和英国的氢弹原理构型得到了初步的了解，这对其选择正确方向至关重要。

1967年6月，中国第一次氢弹空爆试验成功，戴高乐受到很大刺激，下令加速研究，这使法国原子能委员会受到了前所未有的压力。氢弹问题此时已成了法国举国上下的头号政治大事，法国情报部门也开始有针对性地向神秘的英国人索要氢弹设计方案的情报，直到1967年9月27日，那位英国人最终向法国人披露了关于氢弹运转的详细细节。而此时法国原子能委员会迫于压力正在全面审议前期提出的各种氢弹方案。原子能委员会负责人之一让·维亚尔在瓦尔迪克秘密研究中心召集主要研究人员会议，在审议中维亚尔最终发现了前面被遗忘的卡拉约尔的设计方案。这时维亚尔才明白，卡拉约尔的方案是正确的，因为那位英国人士提供的情报同卡拉约尔方案基本是一致的。

按照这一方案，维亚尔确定了第二年在太平洋地区进行试验的计划，在计划中增加了根据该方案确定的一个氢弹试验模式，以观察其结果。在法国氢弹试验成功的5年后，英国人的愿望终于实现了，他以自己的方式为英国加入共同市场做出了贡献。

从近年公开的解密文件推测，这位让法国人茅塞顿开的神秘英国人就是英国核武器研究机构的副所长。有媒体称，其有意泄露情报的动机实际是受到英国政府指使的。英国政府为了加强欧洲反苏力量，并为其外交服务，有意让法国也加入核俱乐部，但是鉴于盟友美国的反对，其只有采用这种无需负责的非常规方式。

迟来的试验

1968年8月24日，法国在太平洋方加陶法岛成功地进行了第一次热核武器试验，初级装料是浓缩铀，次级装料是氘化锂6，重约3吨，当量2.6兆吨。3吨重的装置悬吊在气球上，在600米的高度引爆。这也是法国进行过的当量最大的一次核试验，是在第一次裂变试验8年半之后进行的。在这次试验之后，1968年9月8日法国在穆普罗瓦岛爆炸了一个120万吨当量的氢弹。法国从1968年开始经过21次核试验后，于1971年完成了1百万吨级TN60热核弹头的设计，70年代中期完成氢弹武器化。1976年1月24日第一枚实战型百万吨当量热核弹头TN60以单弹头形式装在MSBS M20潜射弹道导弹上。

法国的氢弹在五个核大国中是最晚试验成功的。尽管法国的原子弹试验比中国早56个月，但他们的氢弹原理试验比中国的氢弹试验晚了20个月。戴高乐一直没有对氢弹的研究给予比较高的优先级，直到1964年中国爆炸了第一颗原子弹，法国才意识到不能让中国抢在前面进入氢弹俱乐部。法国人显然低估了中国的速度，仍忙于裂变武器研制。中国于1965年底在理论上突破了两级热核武器的技术关键，1966年底通过试验验证了理论方案的正确，此时法国仍在错误技术路线上摸索着氢弹的诀窍。

援助下的改进

虽然法国实现了氢弹的突破，但是由于其掌握时间较晚，无法满足西方世界对其在欧洲对苏防务上的使命要求，因此法国亟需改进氢弹技术。而在其之后的改进中，不能不提美国的援助。

美国对法国的核武器态度自始至终都处于摇摆状态。1959年9月，艾森豪威尔访法期间，曾向戴高乐承诺愿意向法国提供原子弹，同时强调了法国得到这些先进武器的条件就是，卖给法国的原子武器必须由美国控制。对此，戴高乐坚决予以拒绝，表达了自主发展核武器的意愿。1969年尼克松执政时，法国已经完成氢弹试验，基本全面掌握核武器技术，为此美国与英国一样设想通过法国核武器抵消当时苏联的巨大威胁。1972年美苏展开限制战略武器谈判后，尼克松便决定对法国伸出援手。在白宫的评估中，限制战略武器谈判确立了美苏的核均势，如果法国的核力量能够壮大，便能对苏联实施“侧翼包抄”。再者，帮助法国发展核计划，可让它与英国形成竞争态势，从而削弱欧洲统一的势头。

在技术层面上，美国人准确地知道法国要想提高他们的核能力还需要什么，因为一份由斯坦福研究所于1972年8月完成的高度机密的报告描述了法国核计划的缺点。比如报告描述了法国在设计某种弹头时遇到的困难，这种弹头需要突防辅助能力以击败莫斯科周围的弹道导弹防御系统。

1972年5月，美苏签署反导条约时，苏联已经建立起一个有限的反导系统A-35用于保护莫斯科。为了提高突防能力，法国于1972年底决定研制分导式多弹头的M4潜地弹道导弹，而在导弹载荷有限的情况下，分导式弹头的设计需要实现弹头的小型化，而此时法国刚刚掌握氢弹技术，没有时间和能力达到这一要求。于是，法国国防部长加利在1973年9月访问美国，将自家的核武器设计图交给美方专家，以咨询设计方案还存在什么问题。但是如果美国向法国公开提供技术资料，有违1954年修订的《原子能法案》。于是，美方提出一个所谓“消极指导”的合作形式——法国核专家先描述他们正在做或将要做的事情，美国国家原子能实验室的专家们再来指出这些做法是正确还是错误。虽然从表面上看这种“yes or no”的指导很粗略，对于“摸着石头过河”的法国人来说却是无价的。而且，某些美国专家还可以摆脱安全人员的监控，在家中接待法国同行，向他们透露设计核武器的奥秘。

在美国帮助下，法国很快实现了核武器的小型化和抗核加固。1977年末，TN60开始被TN61轻型弹头替代。1980年法国原子能委员会为MSBS M20弹道导弹提供了最后一批TN61弹头，为18枚单弹头SSBS S3中程弹道导弹提供第一批TN61弹头，并于1980年6月开始服役。美国人的帮助还涉及到弹头为对抗反导系统而进行的特别“加固”。法国于1972年12月开始了对热核多弹头的研究。第一个多弹头导弹，即采用分导式多弹头的M4A潜射导弹，在1985年4月交付。分导式多弹头导弹的出现最终使法国的战略弹头数增加到6倍。

一名美国学者通过采访参与这场交易的美国和法国科学家发现，“法国人为使弹头小型化并保护它们不受附近的核爆炸产生的电磁辐射的影响而寻求建议，他们得到了这些建议。”后来的卡特政府暗中同意出售当时最先进的克雷巨型计算机，帮助法国人进行提高弹头设计所需要的运算。所有这一切使法国人缩短了好几年开发时间，节约了上亿美元资金。美法之间这种“保守得最好的秘密”始于尼克松政府，一直持续到里根执政时期，而且秉持了“消极指导”这种特殊形式，直到1985年才向美国国会做了正式通报。在两大阵营对峙的关键年代，借助法国迅速增长的核力量，华盛顿在应对苏联威胁上有了更多选择余地。