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从核弹到核电——核能中国(“十一五”国家重点图书)

从核弹到核电
从核弹到核电——核能中国(“十一五”国家重点图书)
作者:王喜元(编著)

图书详细信息:
ISBN:978-7-312-02254-8
定价:52.00元
版本:1
装帧:软精装
出版年月:200902
丛书名称:当代科学技术基础理论与前沿问题研究丛书:中国科学技术大学校友文库

图书简介:

  本书从介绍天然放射性的基础知识开始,逐一介绍大地(岩石和土壤)的放射性,水体及生物体的放射性(包括人体的放射性),核能的军事应用及和平应用,核武器的发展(包括中国核武器研制的光辉而又可歌可泣的历程),建筑工程室内的放射性问题,射线的内外照射危害以及制定民用建筑工程室内放射性污染控制标准的依据,最后介绍国家的有关规定,工程过程的放射性污染控制技术以及涉及的放射性检测方法等等。

前言:


  我是在家乡参加勤工俭学劳动中得知考取中国科学技术大学的。
  我就读的高中是河南省南召县第一中学,当时学校条件差,经费少。学校十分重视搞勤工俭学,经常组织学生参加劳动,既帮学校改善教学条件,又帮困难学生挣一些钱,补贴学费,张纪功校长和许多老师同学生们一起劳动。
  报考大学填写志愿时,大姐让我报考中国科学技术大学,希望我学习国家需要的尖端科学技术。
  1959年8月的一天,天气炎热,我和七八个同学正在山涧小路上拉木头。学校准备盖房子,从几十里外的大山里买好了不少原木。每根原木约摸有四百到五百斤重,三到四米长,很粗。我们七手八脚将原木一个个牢牢固定在架子车上,沿着盘山小路一点一点向山下挪动,山路坡陡,弯道多,一天走不了多少路。一个人拉一辆车,上坡时要几个人一起推,喊着号子,下坡及转弯处则要十分小心,路边的悬崖随处可见。几天来,艳阳高照,汗流浃背,满身灰土。忽然,前方远处山坡上有人朝我们叫喊:“王喜元!王喜元!你考上中国科学院(中国科学技术大学)了!——”冲着声音,我鼓足了劲,一口气拉着车子冲上了山坡。原来,学校接到录取通知书后,张纪功校长派专人送通知来了。
  正在为没有路费发愁时,学校发了勤工俭学的钱,又补助了15元,我和弟弟一起3元钱卖掉了一床被子,踏上了去北京的路。
  我就读于科大原子核系(5901),后来为了保密,改称近代物理系。靠助学金帮助读完了5年课程。
  那时的中国科大学生里,贫穷孩子占的比例很大,有的同学光着脚。记得九月初的开学典礼大会上,郭沫若校长专门讲到了这件事,听得出他爱吝这些学生,并表示学校将帮助贫穷孩子上好大学,提醒光着脚丫的学生走路时要小心,不要扎破了脚。
  郭老的讲话总是面很宽的,天文地理,古今中外。其中,记得他讲到了对待劳动的态度问题,他说,在共产主义社会里,人们将把劳动作为自己的第一需要,那时的人们必将达到这样高尚的境界。他的这一论述,终生难忘。
  开学典礼大会上,郁文书记谈了对学生的殷切希望,其中有一句话记得很清楚,他说:“青年人应当认真的生活”,他希望我们努力学习,报效党和人民。
  在中国科大的五年里,国家曾发生连续3年的严重经济困难,吃不饱,许多学生浮肿。期间,郭老曾在学生食堂就餐,了解情况,想办法改善伙食;我们的系主任、红军长征十七勇士之一的李友林(大校)曾邀请劳动部长何长工(他的老上级)来校讲长征的故事,勉励我们不要怕艰苦,对前途要充满信心,李主任自己曾经悄悄地拣学生食堂扔掉的白菜帮子回家,他的孩子同样吃不饱;共青团经常组织大家到隔壁的八宝山瞻仰烈士墓……年轻人的心灵在潜移默化中进一步得到升华。
  上二年级时,感觉体质开始下降。后来,发现坐在教室靠后一点位置上已经看不清黑板上的字:眼睛近视了。为了坚持学习,也为了应对将来可能会面临的恶劣环境,从那时起,我开始了坚持锻炼身体的生活。
  毕业前夕,我们系的钱三强主任、力学系的钱学森主任分别向我们做了两个半天的长时间讲话,他们两位是大家心中敬仰的科学家。在讲话中,他们用自己的经历表述了对国家的赤胆忠心,对科学的热烈追求,以及对人生的感悟,他们成为我终生追求的榜样。
  1964年,听了陈毅外长的两次讲话,他的四川口音给人留下了深刻印象。他通过介绍国际形势,使人感到一个国家强盛的重要性,并诙谐地说,中国没有核武器,他这个外交部长就腰杆不硬,就不好当。他还讲了许多做人的道理,特别强调人要勤奋,要为人正直。他的讲话令人振奋,有使命感,在此后的人生中成为时时鞭策自己的力量。
       毕业分配时,同学们争相报名到最艰苦的地方去,我们5901实验原子核物理专业的同学们争相报名到青海核武器研制基地去,到西北其他核基地去。我同大家一样,要求到祖国最需要的地方去,报效祖国的时刻到了。
  在我告别母校前夕,周恩来总理和彭真市长向首都高校的应届毕业生做了专场报告,勉励大家继续努力学习,努力工作,为祖国做出贡献。那次会后不久,学校批准我加入了中国共产党。
  回顾自己的人生历程,我感悟到中学和大学时期是人生的关键阶段。我的中学时代是在困苦中度过的,贫穷落后的山区生活加上学校校长、老师的艰苦奋斗、敬业精神在脑海中留下了深深印记,初步形成了自己的价值观:人生要有所贡献,只有不怕吃苦才能有所成就。进入中国科大学习的五年中,除了学习到许多专业知识外,学校的系统马列主义、辩证唯物主义和历史唯物主义教育,以及许多先辈的言传身教,使我的世界观和人生观最终形成,这对一个人来说是至关重要的。
  在我离开母校后的四十多年中,顺利时总会想到母校,困难时更会想到母校,想到母校留给我的记忆、鞭策和力量。在我从事核武器研制事业的十七年里,每当面临艰难困苦时,就会想起这些,坚持下去;回到地方工作后的二十多年里,也是每当面临艰难困苦时,我就会想起这些,坚持下来,就这样,一直走到今天。


  这是一本讲述原子核能及放射性一般知识的书,分四章。
  第1章介绍涉及原子核和放射性的基本知识,没有这些内容,后面的东西很难说清楚。根据本书后面内容的需要,只简要介绍了α、β、γ三种射线的性质,介绍了射线的电离作用和穿透性、天然放射性的半衰期、放射性同位素、爱因斯坦的质能公式与原子核能等概念以及核武器中使用的核裂变材料铀、钚,十分简要地介绍了热核材料氚。当然,用尽可能通俗的语言来写清楚核科学的许多概念并非易事,因为原子核、放射性、射线等都是微观现象,同我们日常接触的许多宏观自然现象截然不同,而且微观世界的许多理论是通过复杂而又严密的高等数学物理的计算来表达的。本书力图减少数理推导,努力做到通俗易懂(仅在检测技术部分,数理推导多一些)。虽然如此,仍不免有不尽如人意之处。
  在当今的世界上,讲到核能及其应用,离不开讲核武器,也离不开讲核电站。无论核能应用之于核武器,或者应用之于核电站,都密切关系到世人的正常生活和命运,关系到全球未来,都是世界级的大事。但从核能应用的技术角度讲,核武器与核电站两者所要处理的理论问题、技术问题、工程问题、材料问题等差别很大。因此,有必要分开讲,即从核武器、核电站两个方面分别介绍核能。基于这些考虑,本书第2章集中介绍核武器,第3章集中介绍核电。
  以上两章内容安排,除介绍了一般情况外,均用较大篇幅突出介绍了中国的发展情况,这也是大家共同关心的。
  实在说,写好第2章有一定难度,原因很简单:核武器作为一种毁灭性的大规模杀伤武器,本不应大书特书的,它早就应当被消灭掉了,但是,核武器的确曾在历史上发挥过积极作用,对提前结束第二次世界大战、减少人民生命财产损失立下过汗马功劳。况且,为研制核武器,包括爱因斯坦在内的成千上万的科学家、工人、工程技术人员、军人曾经艰苦奋斗了近7年时间。但是,战后,核武器的面目发生了彻底变化,它被强权政治利用了,成为了威胁、统治、杀戮和战争的工具。由此,核武器进入了世界强权政治舞台,谁拥有核武器,谁就可以称霸。这就是20世纪40年代后期,二战结束之后的世界。
  恰也就是在这个时候,新中国诞生了。贫穷落后的中国摆脱了帝国主义列强百年殖民统治,加上20世纪50年代初期的抗美援朝战争的大量资源消耗,新中国正面临着急切解决民生问题、民族振兴、百废待举的困难时期,试想,在当时情况下,如果不是有极特殊的原因,中国怎么会自不量力地开始工程浩大的核武器研制呢?为了研制核武器,中国动员了几乎当时全国的人力、物力和财力。
  你可以从中发现,长期饱受欺凌的中国太渴望独立自主了。“自立于世界民族之林”的强烈愿望和巨大决心,以及全国上下一致的团结、勇气和毅力,促使中国人踏上了核武器研制的艰苦卓绝的历程。
  我在核武器研制单位(二机部九院、221厂,即中国核武器研究院,为了保密,对外叫国营综合机械厂)工作多年,亲历了中国核武器研制事业的创业历程,经历了一次又一次的胜利和辉煌,也同大家一起遭受了巨大挫折。我深感一个国家、一个民族强盛起来有多么重要,也深深体会到国家和人民为摆脱落后与贫困、坚持走自己的路所付出的巨大牺牲和代价。这一历史进程,已经成为中国走向振兴之路的一部分,也已成为中国人民的财富和骄傲。因此,在第2章中,用较大篇幅介绍了我所亲历的核武器研制试验过程,结合介绍了几种核材料的性质和在核武器中的应用,其中,也说到中国核武器研究在“文化大革命”中所遭受到的挫折和破坏,九院人的伤痛和不屈不挠精神。
  在第3章里,除介绍核电一般知识外,突出介绍了中国核电的发展情况以及“科学认识放射性”的知识。同核武器研制事业的发展一样,中国的核电事业也经历了一段不平坦的创业之路。总的来说,我国核电事业起步较晚,加上已经有了一定的经济技术基础和人才基础,以及周总理提出的在引进、消化吸收基础上,“掌握技术、积累经验、培养人才,为中国核电发展打下基础”的正确方针,所以,我国核电发展速度较快,也比较顺利。
  考虑到人们在实际生活中由于对放射性知识缺少了解,往往容易将“放射性”同“恐怖”、将核反应堆同“原子弹”联系在一起,造成不必要的紧张,因此,第3章中用相当篇幅介绍了许多人们日常生活环境中的放射性知识。通过这些介绍,希望大家能够意识到,自古以来,人们就生活在充满放射性的世界里,放射性是可以认识的自然现象,只要有所控制,注意防护,就可以在利用中保护好人们自己。另外,第3章还结合讲到了与每个家庭相关的建筑物室内环境放射性污染控制问题,粗略介绍了《民用建筑工程室内环境放射性污染控制规范》的有关内容。
  第4章介绍核科学技术的其他应用及放射性测量的一般知识。如果没有这一部分内容,本书将显得很不完整,但是,这一部分内容所涉及的方面很多,不可能展开细说,否则,将会改变本书的方向和主要意图:叙述核能。因此,第4章主要介绍了核科学技术在工业、农业、医学、地质年代测定及考古研究等方面的应用,以及低本底多道γ谱仪的工作原理、金硅面垒型探测器的工作原理等方面内容,并且,只能是概念性的。
  应当说,这不是一本单纯技术性的书,同一般意义上的科普读物也有区别,它既讲了科普知识,也介绍了有关方面的世界发展趋势,更介绍了自己亲历的中国的有关情况。如何为这本书起名,曾经考虑过几个方案,《从核弹到核电——核能中国》似乎更贴近主题。但是,需要说明的一点是,无论从本书的内容安排上,或者从作者的经历来说,作者均无意借这本书全面系统地论述中国的核能发展史,那是一个作者很难胜任的大题目。


  在核技术应用日益深入、广泛的今天,如实地向社会介绍原子核、核能、放射性等有关方面的科学知识十分必要。核武器的巨大杀伤力和可能造成的全球性后果,会提醒世人:要对核战争威胁保持高度警惕,要努力制止核战争的爆发;化石燃料时代即将过去,干净又安全的核电正向我们走来,会使世人联想到:要积极支持、推动核电站的建设,不要把核电站当成原子弹;无处不在的放射性和放射防护知识,将使世人意识到:要正确对待放射性,不要一听到放射性就紧张;另外,只有了解了核聚变的知识,我们才可以理解当前世界各国正在大力协作研究开发的核聚变能项目,对能源未来充满信心。
  实际上,原子核的裂变、聚变及放射性一直在帮助人类。可以这样说,没有原子核的这些特性,就没有地球的今天,也没有我们人类。在过去的亿万年里,因为有了核能(太阳能),我们美丽、温馨的家园——地球才有今天的盎然生机;因为有了放射性和核能,才有了地球上的海洋、生物、空气,同样,在可以预见的未来,人类还将继续主要依靠永恒的核能过日子。
  从发现天然放射性至今不过百年历史,“核”已经给世界带来巨大变化,再过百年以后又会是什么样子呢?但愿核武器恐吓世界的局面能成为历史,但愿核裂变、核聚变能成为世界能源的主力军。
  如果这本书能对普及原子核、核能、放射性等方面知识起到一点作用的话,我也就满足了。由于作者水平所限,文中难免有错漏之处,敬请批评指正。
  本书所引用的材料,除有的来自近年来有关报刊书籍对我国原子弹制造的情况介绍文章,有的来自《建筑物室内放射性检测与控制》(东南大学出版社)以及本人的亲历外,也引用了部分《中国原子弹的制造》等书籍提供的资料。
  在本书编写过程中,曾得到高洪、孙清奎、王福增、冯广平、张莺等许多同志的帮助,特别是中国科学技术大学出版社的帮助,在此一并表示感谢。

                      王喜元
                      2008.9

目录:

总序

前言

第1章 不稳定的原子核

1.1 天然放射性的发现与原子核

1.2 核裂变材料铀和钚

1.3 热核材料氚

第2章 惊天动地的核能——核武器

2.1 二战催生核武器

2.2 中国要真正站起来必须拥有核武器

2.3 可歌可泣的九院核武器研制创业史

2.4 中国发展核武器的作用与影响

第3章 核能利用与放射性

3.1 后化石燃料时代

3.2 既干净又安全的核电

3.3 放射地球、美丽家园——科学认识放射性

第4章 核科学技术的广泛应用及放射性测量技术

4.1 核科学技术应用

4.2 一般放射性检测技术

参考文献



Copyright 2011 中国科学技术大学出版社
合肥市金寨路96号