铀的辐射很强，但绝不可谈虎色变！

天然铀矿石

铀矿石铀含量低、放射性微弱（大约200吨才可以提炼1公斤铀-235），它发出的阿尔法射线，只需一张A4纸就可以挡住，人的衣服和皮肤完全可以隔绝，不会对人身造成影响。（在科普活动中 ，工作人员会拿阿尔法射线感应仪对着铀矿石，仪器会发出感应声，显示铀矿石发射着射线。）

“黄饼”（铀矿石粗级加工品）

将天然铀矿石磨粉，加入酸或碱溶液，萃取（“水煮”）出丰度较高的重铀酸铵，呈现黄色块状或者粉末状，俗称“黄饼”。黄饼的放射性仍然很低，且状态稳定。加工工人只需一般穿戴防护即可。

“黄饼”不能用于核反应堆，一般用于提炼浓缩铀。为了提高铀矿开采附加值，几乎所有开采铀矿的国家都生产黄饼。

金属铀

由“黄饼”近一步、一步的浓缩而成。

通常采用“气体扩散法”；将黄饼粉高温蒸馏生成六氟化铀气体，压缩入一系列高速旋转的圆筒离心机里提纯（将同位素铀-238与铀-235分离，得到高丰度的铀-235金属材料）。当丰度＞94%时，就可以作为核弹弹药使用。

将金属铀加工成铀球

这是制造“枪式引爆”原子弹的技术要求（不赘诉）。

这时，铀材料放射性已相当强，对加工人员构成重大生命威胁。

据揭秘，我国第一个铀球是原公浦师傅利用普通车床手工操作完成的。原公浦师傅穿上笨重的防护服，戴上特制的口罩，套上双层乳胶手套，小心翼翼独自上操作台，与铀球胚料近距离接触，用精湛技艺一次性完成加工。

原公浦师傅后半生相安无事，证明加工铀球的安全防护是有保障的。

今天，人们可用精密数控的机床，通过遥控操作加工铀球，加工人员安全更有保障。

辐射不强，虽然那时候没什么防护但是那个车铀球的到现在还活着，这说明辐射不会很高只要不超过人体可承受的剂量就行。

中国第一枚原子弹之所以要车，是因为做的是内爆式的原子弹，中国当时搞这些基本上一上手就是难度高的，因为美国当时第一枚原子弹是钚弹，而中国第一枚原子弹却说话铀弹，而且两个国家的原子弹结构不太同，美国第一枚原子弹是枪式中国直接就是内爆式。

内爆式车铀球应该是对铀球的最后一道精细加工，那时候精度都是靠师傅掌握不像现在，都是数控机床。而天然铀是具有微弱放射性的，这个释放放射的过程叫衰变，一般来说核辐射主要释放三种射线，阿尔法射线、贝塔射线、伽马射线，其中前二者是比较好防护的，最难防护的是伽马射线，这种射线只有厚重的铅门可以阻挡。

但是天然铀矿要想做出核武器还需要提炼，根据国际原子能机构定义90%以上丰度的铀为武器级浓缩铀，不过现在的原子弹通常比这个90%更高，不过这不是这次内容的重点。

天然铀矿含量0.05%就有开采价值，中国第一颗原子弹铀球约15公斤，换算过来相当于在3万吨铀矿石里面停留了一会儿，由于当时原子弹加工最后三刀应该用不了多久，在一年内人体最大受到的辐射剂量应该还是在标准范围内，这位师傅身体基本上受到辐射的影响很小，毕竟你看人家现在年纪那么大孩子家人都有。

其实核辐射最强的阶段是在链式反应当中的核燃料，这时候的燃料释放出大量的中子，并且也释放大量的辐射，这些携带辐射的中子可以轻松穿透钢板、混凝土墙壁，这就是后来发展出来的中子弹。

当链式反应停止后其实核反应本身产生的核辐射基本上没了，主要是核反应之后的副产物会携带一定的核辐射，不过基本上很短时间内就消失了，这就是为什么广岛被原子弹炸了却没有网上传言的什么不长草。

核辐射主要来源于链式反应，反应停止铀235停止分裂，就没有携带辐射的中子也没有铀235原子裂变产生的辐射，只剩下铀235裂变之后产生的半衰期极短的一些放射性副产物。而核反应堆是一个缓慢的分裂过程，所以当发生核泄露之后，等于发生裂变的核材料直接被裸露在外面持续的放出射线，而不像核弹是很短时间内铀235全部裂变完成，如我上面说的裂变完成代表着核反应产生的核辐射停止，当然还有沾染、有辐射的副产物但是那是裂变过程中产生的，裂变完成之后就不会产生新的。

既然铀矿能被开采提炼，证明辐射还是属于低剂量的可控范围，不然开采到提炼得全部使用自动化，那么多参与核工业的人都是健康的说明影响很小，所以是可以拿在手上（戴手套）另一种带涂层的铀球可以不带手套直接接触。

我说了这么多就是想帮大家了解核燃料，也说了不少题外话，在这里说最后一句虽然辐射很低，但是人体有一个可以承受的安全剂量，只要不超过剂量是没有问题的，你天天拿着铀矿抱在怀里那肯定是不行的。

中国原子弹车铀球的工人是核工业部青海221厂的上海籍车工叫原公浦，一共要车三刀，故有外号\"原三刀\"。他也受到核幅射的伤害，每月领取一笔数目不详的特别医疗补助金。电视出现过多次

谢谢邀请。

车铀球的原因是为了增加接触面积。

但这种情况仅限于枪式铀弹，环式的铀弹则不会车铀球。

原子弹的爆炸原理就是，就是当U235或钚239的质量超过临界质量时，会自动发生链式反应。当它们的质量达不到临界质量时，它们都只是普通的具有放射性的元素而已。

通常，原子弹的爆炸形式有两种：枪式和环式，而环式其实就是很多个枪式同时轰击同一个目标。

给原子弹装药的时候，就是把两个或者数个次临界质量的U235或者钚239放在原子弹内的不用位置，引爆时，通过高能炸药的轰击，使得两个或者数个核弹材料碰撞在一起，从而使它们超过链式反应的临界质量而自动发生链式反应。

至于，车铀球，只是为了增加前端接触面积而已，毕竟位于后方的核材料根本没有参与核裂变的机会，只能尽量的减少后方的质量，而在所有形状中，只有球形能将后半部分的质量减少到最小。相对而言，车铀球的难度并不在后面的球形有多光滑，而是前端的接触面。因为是接触部分，所以，要车的非常非常平整，以便争取尽可能多的核材料参与链式反应。

枪式核弹和环式核弹的原理图

上图只是一个原理图，实际要复杂的多，因为原子弹在实际应用中要考虑大量的安全因素。以推动铀球的炸药为例，通常要通过几级引爆才会最终引爆推动铀球的炸药，而推动铀球的炸药极其不活泼，用火烧，用锤子砸，猛烈震动等都不会爆炸的那种。

原子弹爆炸的时候，核装药发生链式反应的时间很短很短，因为链式反应会在极短的时间内释放出巨大的能量，而接触的部位往往又是整个裂变材料里最脆弱的部分，因此几乎在刚接触的瞬间就会被弹开，同时释放出巨大的能量，飞速的吹散包括原子弹外壳在内的一切物质。因此，实际参与核裂变的材料其实是很小的一部分。

以二战时期美国在广岛扔下的原子弹来说，就是一颗枪式铀弹，其中，U235的装药是约60公斤，而实际参与裂变的只有不到两公斤，绝大部分的U235在爆炸的瞬间就被吹散了。这些核材料对周围造成的永久性的放射污染可持续数亿年。这也是广岛的核心爆炸区至今无法住人，而周边地区重大疾病高发的主要原因。当然，这样的结果完全是它咎由自取。如果当时美国不仍原子弹的话，不但盟军需要承受巨大的几乎不可接受的伤亡之外，盟国的领土也可能会挨原子弹炸了。这其中就有中国。因为日本当时也在研究原子弹而且取得了很大的成果，只是他们一直没找到铀矿而已。用一些人的话来说就是：日本和原子弹之间只差一个李四光。

高浓度的核材料的放射性当然很高了，对人的危害自然也是巨大的。但这是一个国家稳定的基石，危害再高也不能不去做。在靠近高浓度的核材料时，人们能做的也只能是做好安全工作。在核材料的放射物中，α射线和β射线都比较好防护，最难防护也是对人体伤害最大的就是γ射线了，γ射线是一种中性的高速粒子流，穿透力极强，可以打断人体内的基因链而对身体产生巨大的不可逆的创伤，短时间内接受大量的γ射线照射的话，人很快就会死去。而防护γ射线的办法除了狂堆大原子质量的金属保护外衣之外，别无他法。

这时一个关乎国家和民族生死存亡的事情。很多时候，是要明知不可为而为之的。

至于其他的核武器比如氢弹，中子弹，三相弹等等，都是以原子弹小型化为基础上变种而来。可以说，原子弹小型化是一个国家核武器是不是成熟的标准，它代表着一个国家的话语权。

最后，氢弹的日常维护费用确实巨大，但还不至于高到让美俄等国家维护不起。而实际上，美俄现役的主要核弹头都是氢弹（三相弹），毕竟原子弹的爆炸当量通常不超过五万吨，一般也就2-3万吨TNT当量。

而美俄现役的核弹头都超过了10万吨TNT的爆炸当量。更何况，美俄等国还装备有不少的中子弹（变种氢弹）等核武器。

高纯度的铀确实有放射性，但这种程度的放射性是可以防护的！比如有些网上的资料图，戴着手套的人就敢捧着铀金属饼，听说今天的伊丽莎白女王也摸过用保护膜包裹的铀，她一直健在！

其实，这并不奇怪，铀产生致命的辐射，是在满足临界值的状态下，不断发生链式反应才会有的现象。因此，只要不发生链式反应，铀就是安全的。

一个故事可以充分解释这个现象。死于链式反应实验的加拿大科学家“斯洛廷”，亲身经历了放射性金属，从安全状态进入危险状态的全过程，他的死可以充分说明上述观点。

斯洛廷的实验用到两个都没有达到临界值的铍半球，斯洛廷用左手勾住一个铍半球，右手持螺丝刀顶住这个铍半球壳，保持上下两个铍半球壳之间存在空隙，通过调整铍半球的间隙观察链式反应现象。 这个实验是很危险的，因为两个铍半球充分接触后，就能达到金属“铍”发生链式反应的临界值，那么这位“拥抱”原子弹的科学家注定要死。

恰恰意外就发生了，斯洛廷手里的的螺丝刀意外滑落，左手的力气又不足以抓牢上面的铍半球，两个铍半球碰到一起后达到了临界值，链式反应就这样开始了，可怕的辐射随机遍布实验室，在场的8个人中，距离链式反应核心区最近的斯洛廷几天后死亡，还有3人数年后死于非命！本来狂热参与核物理研究的几个学生被吓破了胆，纷纷辞职选择别的工作。这个故事充分说明一个事实，那就是大块的高纯度放射性物质不会伤害你我，铍是这样、铀也是如此，只要没有发生链式反应它们就是安全的。

而使用车床加工铀金属时，注定是铀块的体积和质量越来越小，也就不会达到可怕的临界值了！不过呢！车床车刀高速摩擦铀金属，肯定会因为高温导致后者氧化，这会严重伤害操作者，因此必要的防护设备必不可少。而我要强调的是，用车床加工铀金属都是老黄历了，现代社会自动化高度发达，谁还会不顾工人的安全去加工铀金属呢？

网上有很多西方国家公布的铀加工视频，采矿石、提取、精制、转化，还有最为困难的铀浓缩，以及本文讨论的过程“燃料元组建”、“核装药”成型，都可以自动化完成，工人只要穿戴好防护设备、按照要求工作，是很安全的。

最后，强调一下燃料元组建、核装药的制备过程，这个过程根本不需要车床参与。铀浓缩之后的产物，是六氟化铀，这种气体物质经过化工转化变成固体状的二氧化铀粉末，它就是生产燃料元组建或者半球形核装药的原材料。二氧化铀粉末首先被均匀制成颗粒，再压制、结烧、磨削、清洗、干燥，最终变成二氧化铀陶瓷体，也就是我们经常在网上看到的大块固体状，这个形状是可以选择的，有点类似金属锭的生产过程，完全可以直接按照需要生产出半球状的铀块，车床真的是不需要了。

上图是用于制作核反应堆燃料棒的圆柱形铀金属块；下图是被石墨外壳保护的球形铀燃料，它们都不是车床车出来的。即便是枪式原子弹的装药，也不一定都是半球形状，它有很多种设计可供选择！比如下图的设计，枪式原子弹的装药被加工成圆柱形和圆柱套筒，通过压力移动套筒，当它与圆柱型装药结合后可达到临界值启动链式反应。这么复杂的形状肯定不能使用车床了！当然了，最早的枪式原子弹使用的还是半球状核装药，如下图所示。由于受到当时工业条件的限制，使用车床加工装药的形状，是必不可少的。

提到杀伤性武器——原子弹，一朵遮天蔽日的蘑菇云一定会浮现在大家的脑海，还有响彻云霄的巨响和蒸发钢铁的高温。

1945年8月6日，美国空军飞行员保罗·提贝兹驾驶着一架B-29“超级空中堡垒”轰炸机在日本广岛上空投下了人类历史上第一枚用于战争的原子弹——代号“小男孩”。

“小男孩”采用枪式构型：

将一块低于临界质量的铀235射向三个同样低于临界质量的环形铀235，使得铀超过临界质量，引起核裂变反应，从而引发核爆。

“小男孩”装有64千克的铀235，但只有不到1千克的铀参与到核裂变反应中，而其中，只有约0.6克的物质按照爱因斯坦的质能方程转化为一万五千吨TNT当量的能量，直接完成6.6万人死于那次核爆。

让原子弹拥有如此巨大能量的，就是第92号元素——铀

铀是自然界中稳定存在的相对原子质量最大的元素，元素符号U。

▲铜铀矿石

1789年由德国化学家克拉普罗特从沥青铀矿中分离提取出来，散发着蓝色光芒，而恰巧在八年前的1781年，天文学家在太阳系中新发现之行星——天王星（Uranus），从地球看去，其就是一个蓝色的球体，十分耀眼。因此，克拉普罗特将其命名为(Uranium)。

几十年后，科学家发现，克拉普罗特发现的并不是单质铀，而是铀的一种氧化物——二氧化铀，单质铀为银白色，在空气中会被氧化成黑色。

1939年，德国物理学家哈恩和斯特拉奇曼发现了核裂变反应，原先经提取出具有治疗癌症效果的镭后产生的含铀矿物瞬间引起了科学家们的注意，身价倍增。

爱因斯坦等科学家发现，核裂变可以产生巨大能量，在那个特殊年代的催化下，各国争先发展铀的开采、提炼等工业，并迅速建立起较为完整的核工业体系，目的很简单：早日造出威力巨大的原子弹，取得战略先机。

铀广泛存在于地壳和海水中，大气降水中铀平均含量约为2.5×10ˇ-8 g/L，海洋水中铀平均含量为3.2×10ˇ-6 g/L，淡水湖中铀平均含量约1.03×10ˇ-6 g/L，咸水湖中铀平均含量约20×10ˇ-6 g/L，河水中铀平均含量约0.6×10ˇ-6 g/L，地下水中铀含量变化幅度最大，介于1×10ˇ-8~0.1ng/L之间。

地壳中铀的平均含量为每吨地壳物质中约含3~5g铀，但在各种岩石中的含量很不均匀，铀、钍主要富集于硅铝层（花岗岩层）。例如，花岗岩中的铀含量相对要高些，平均每吨含3.5g铀。

据科学家估计，在地壳中，铀的总含量在10ˇ14吨左右，海水中铀的总含量为10ˇ10吨左右，甚至高于汞、铋等金属的含量。

铀在自然界中有三种同位素存在——铀234、铀235、铀238。它们均具有放射性，但是半衰期很长，产生的放射性强度极小。其中，铀236的半衰期为7.1亿年，铀238的半衰期为44.7亿年，与钚215（0.0018秒）、铋212（1小时）、碘131（8天）、碳14（5730年）的半衰期比起来，可谓是日月漫长。

除了衰变慢，铀衰变产生的α粒子用一张薄纸片就可阻挡

核反应会产生三种粒子——α、β、γ粒子。

其中γ粒子的穿透能力最强，能穿过数厘米厚的铅，β粒子实质就是电子流，穿透能力仅次于γ粒子，但几厘米厚的铝板就可完全阻挡。

α粒子由两个质子和两个中子组成，的穿透能力最弱，仅能穿过一张薄纸片。

正是因为知道α粒子的穿透能力不强，科学家和铀球切削员才敢放心大胆的戴个手套、口罩用手速拿铀球，因为这样做几乎完全可以保证安全，只要不乱来。

临界质量：一“物”降一物

由上面可以知道，铀在自然界中有三种同位素，但只有铀235可以用于核裂变，产生能量，但在天然铀中，铀235的含量只有约0.71％，与铀238的99.28％相比，简直小巫见大巫，因此要想利用铀235，就要对铀进行提纯处理，以生产出不同用途的不同浓度的铀。

根据国际原子能机构的定义，丰度为3%的铀-235为核电站发电用低浓缩铀，浓度大于80%的铀为高浓缩铀，其中丰度大于90%的称为武器级高浓缩铀，主要用于制造核武器。

之所以只有铀235能发生核裂变反应，是因为铀235受到一个中子的轰击后，变成不稳定的铀236，自发裂变成141Ba和92Kr，并释放三个中子和能量。

这三个中子会去轰击其他的铀235，一而三，三而九……引发裂变反应，而铀238和铀234受到中子轰击后产生的新原子核比较稳定，不易发生裂变。

原子十分空旷，原子核只占了其中很小很小的一部分，所以铀235裂变释放出来的中子要想轰击到其他铀原子核并不是一件容易的事，是一个小概率事件。

但如果有铀原子核层层阻挡，这个很小的概率会叠加累积成一个较大的概率。因此，铀块的体积越大，质量越大，中子轰击到其他原子核的概率也就越大，从而引发链式反应。

在物理学中，专门针对放射性物质产生核裂变的质量规定了一个定义——临界质量。

临界质量是指维持核子连锁反应所需的裂变材料质量。

不同的可裂变材料，受核子的性质（如裂变横切面）、物理性质、物料型状、纯度、是否被中子反射物料包围、是否有中子吸收物料等等因素影响，而会有不同的临界质量。

影响临界质量的因素包括核素性质、纯度(一般称为富集度)。

理论上，球状纯铀的临界质量为52千克，这需要铀球的半径达到17cm才能引发链式反应。

而根据科学家的计算，一个用于可用于核电站发电的浓度为20％的铀球，其质量需要达到400千克，半径为34厘米才有可能引发链式反应，而浓度在5％以下的铀球发生核爆的可能性几乎为零。

显然，无论是军用还是民用，单个铀球的质量都不会达到临界质量，也不会有哪个国家或科学家敢生产这么大的铀球，这岂不是搬起石头砸自己的脚嘛！

因此，网球般大小的铀球可以被放于掌心。

总结

虽然核反应会产生辐射，但铀在正常情况下辐射剂量不大，而且辐射出来的α粒子的穿透能力不强，戴个手套就能挡住。

虽然α粒子的穿透能力不强，但它的电离能力很强，一旦被吸入体内，会对内脏、组织产生巨大伤害，破坏组织细胞，造成内脏损伤等。因此，车削铀球时要全副武装，以免α粒子电离对人体产生伤害。

写在最后

多年以来，人们一直担忧核电站的建设会威胁周围的居民和生态的安全，的确，从上世纪的切尔诺贝利核电站爆炸事故到2011年的日本福岛第一核电站泄露，已经给世人敲响了警钟。

随着科技的变革和操作流程的规范化，以我国“华龙一号”为代表的国际第三代核反应堆，在设计理念、能量利用率、安全性、经济性等方面均已达到较高水平，不需要对核电站的安全忧心忡忡。

核物质辐射的强弱与浓度的高低没有关系，而是与半衰期有关，半衰期越长，辐射量就越小；反之半衰期越短，辐射量就越大。以无损探伤设备所使用的放射源铱-192为例：该类核素的半衰期为73.827d（意思就是大约74天），原子序数77，在半衰期内衰变时通过β（贝塔）衰变放出γ（伽玛）射线，γ（伽玛）射线可以穿透10-100mm厚钢板。假设一枚重量为1克的放射源铱-192经过两个半衰期的衰变（即148天），那么这枚放射源铱-192的重量将会从1克降至0.25克，也就是说有0.75克的铱-192在衰变中消耗掉了。在短短的148天中重量就减轻3/4，平均每天衰变0.005克，这足以说明放射源铱-192的辐射量是非常大的。而丰度为90%以上的武器级铀235合金的半衰期为7亿年，假设一枚武器级铀合金球重量为8千克，经过21亿年的衰变后这枚铀合金球的重量将会下降到1.7千克，也就是说有大约5.67千克的铀235在这21亿年的衰变中消耗掉了，平均每1亿年消耗0.27千克，换算下来平均每年衰变0.000000027千克，如果换算单位改为成天和克，那基本上就没法计算了，每天的衰变量那么小，所释放的辐射也就十分微小，所以用手拿着武器级铀235合金球是不会对身体产生伤害的。

▼下图为使用在无损探伤设备上的放射源铱-192，它的辐射量是非常强烈的，读过这篇文章的读者要记得提醒家人在外面见到类似项链状的不明物体时千万不要靠近，它一天的放射量就足以使人致病。

铀235产生的核辐射对人体的伤害形式

需要说明的是我们在这里所例举的“铀235”是指丰度为90%以上的武器级浓缩铀合金。铀235在发生核裂变之前是比较安全的，此时的铀235尚处于临界状态之外，它只会向外界以释放α（阿尔法）射线的形式进行α衰变。α（阿尔法）射线对人体的伤害形式体现为：射线对人体细胞内的照射促使DNA断裂，进而造成人体细胞突变、造血功能缺失等症状，从而诱发人体出现各种包括癌症在内的疾病和多种并发症，最终导致死亡；细胞突变还存在引发基因突变的风险，如果孕妇遭受大剂量的α（阿尔法）射线照射，那么胎儿将会发育成畸形儿，还会遗传到下一代。可见铀235在进行α衰变时所释放的α（阿尔法）射线对人体的伤害是非常恐怖的。

▼下图为被α（阿尔法）射线照射造成基因突变的蜥蜴。

铀235在衰变时产生α（阿尔法）射线难以伤害到人体

虽说α（阿尔法）射线非常恐怖，但是它的穿透力却非常弱小，用一张牛皮纸就能屏蔽99.9%的α（阿尔法）射线。这是因为α（阿尔法）射线的α粒子是由两个带正电荷的质子和两个中性的中子组成，在空气中只能传播几厘米远，在众多电离辐射中其穿透能力是最弱的。而我们人类的手掌是专门用来从事劳动的部位，皮肤上的角质层是比较厚的，α粒子无法穿透这层角质，至于人体其他部位则有衣物阻拦，α粒子更是无法穿透这些比牛皮纸还厚的物体，因此工人在使用车床来加工武器级浓缩铀合金时只要按照操作规程穿戴好防护服、防护手套、头罩、口罩、眼罩等劳保用品，就能防止α（阿尔法）射线的伤害。

▼下图为核辐射产生的三种有害射线示意图，穿透力较强的β（贝塔）射线和穿透力最强的γ（伽玛）射线只有在发生核反应时才会释放，自然衰变时只会释放穿透力最弱的α（阿尔法）射线。

工人在使用车床对武器级浓缩铀合金进行加工成型时的防护措施

需要注意的是在加工武器级浓缩铀合金时不可避免地产生飞溅的碎屑，其中那些微小碎屑势必会飞扬在空气中，如果工人在呼吸时从呼吸道吸入或者吞咽口水时进入消化道，那么体内无遮无拦的器官将会受到α（阿尔法）射线的直接照射，伤害将不可避免，所以要求操作车床的工人在完成作业以后必须通过3道消洗才能解除劳保，在离开车间前还需要再经过另一道清洗后才能更衣下班，以确保被沾染的风险降到最低。

▼下图为戴着橡胶手套捧着武器级浓缩铀合金的工人，它准备将这锭合金铀送到机加工车间使用车床按照图纸要求将其加工成型。

综上所述我们可以得出这样的结论：造原子弹时工人用车床去加工成型武器级浓缩铀合金时，只要按照要求整齐穿戴好劳保用品就能避免直接受到核辐射的伤害；丰度达到90%以上的浓缩铀235在衰变时只释放危害极小的α（阿尔法）射线，而α粒子的穿透力非常弱，α（阿尔法）射线可以轻易被屏蔽掉，因此即便徒手触摸武器级浓缩铀合金也不会对身体造成伤害。尽管武器级浓缩铀合金相对安全，但是为了确保万无一失，凡是有操作需求的工人都不得徒手触摸，因为谁也不敢保证手上没有伤口，那么是手掌某个部位被蹭破一点皮都会失去对α（阿尔法）射线的屏蔽作用，虽然这种短时间且小剂量的照射不会致命或者致病，但是被照射的受伤部位长期流脓不止也是一件让人非常头疼的事，心理素质稍差一点的人搞不好还会自己吓自己，弄得得连饭都吃不下，觉也睡不着。

▼下图为正在铸造武器级浓缩铀合金锭的铀浓缩厂工人。

早就想写这个话题，却一直提不动笔。

23位“两弹一星”功勋科学家如雷贯耳。

可是，你有没有想过这样一个问题——原子弹真的是科学家们在实验室里捣鼓出来的吗？

我们知道，“曼哈顿工程”顶峰时期参与人员超过50万，苏联仅首次核试验就动用了20万军民，中国的“596计划”参与人数迄今并没有精确的统计数字，一般认为不少于30万人。

如此庞大的人员规模，难道他们都是科学家吗？如果不是，这些参与者又是些什么人呢？

科技工作者，部队指战员，工程师，工人，民兵……他们的身份，消隐在一个个群体标签背后；他们的故事，静静躺在保密柜和历史档案之中；他们的面孔，在宏大叙事中渐渐变得模糊。

正因如此，答案常在心头，提起笔来却又不知从何说起。

1

原子弹工程是一个庞大的“巨系统”，包括科研、设计、制造、生产、试验等许多环节，但最根本的，是要有核材料。

铀-235是目前已知唯一天然可裂变的核材料。铀-235原子核被中子轰击后就会发生裂变，每吸收1个中子，就释放出2至3个中子和巨大的能量，从而引发链式反应。

地球上的铀只有3种同位素：铀-238，铀-235，铀-234，其中，铀-238占99.275%，铀-235占0.720%，铀-234占0.005%。

生产核材料，就是要把这0.72%的铀-235从3种同位素共生的铀矿石中分离出来。

从铀矿地质勘探，矿石开采，到提纯为化学浓缩物（重铀酸铵或重铀酸钠，俗称“黄饼”），再经过制备二氧化铀、四氟化铀、六氟化铀等化学反应过程，最终利用气体扩散法分离出高浓度的铀-235，整个工艺流程极其漫长，而且充满危险。

根据国际原子能机构的定义，铀-235纯度高于3%的铀材料可作为核电站发电用的低浓缩铀，纯度大于80%的为高浓缩铀，纯度大于90%的则称为武器级高浓缩铀，主要用于制造核武器。

制备1公斤武器级高浓缩铀，至少需要200吨铀矿石。而在中子反射条件下，铀-235的临界质量约为15公斤。也就是说，制造一枚原子弹，至少需要3000吨高品质铀矿石。所以，这玩意很贵，很贵，很贵。

中国制造原子弹的第一块铀矿石采自广西。

1954年，地质部成立普查委员会第二办公室，负责筹备铀矿地质勘查工作。

同年10月，“普委二办”从苏联聘请的铀矿地质专家拉祖特金，和中国地矿专家高之杕（di）领导的野外工作队，在广西梧州富钟县花山区黄羌坪采集到中国第一块铀矿石。

1955年1月，这块铀矿石被带进了中南海菊香书屋。

此后，“普委二办”派往全国各地的地质队又相继在新疆、湖南、江西、广东等多地探明铀矿矿床。

到1964年中国第一颗原子弹试爆前，全国已建有湖南郴县711矿、湖南衡阳712矿、江西上饶713矿，以及衡阳铀水冶厂（272厂）、包头核燃料元件厂（202厂）、兰州铀浓缩厂（504厂）等多座国有大型厂矿，和不计其数的公社、生产队自办小矿，开足马力进行着核材料生产。

在这些矿山、工厂辛勤劳作的工人数量，至少在10万人以上。

他们的名字，大多已湮灭无闻，他们的劳动成果，有些作为接受苏联援助的代价，抵付给了“老大哥”；有些，则已经燃烧成了45次核试验的天雷地火。

——没有他们，中国能有原子弹吗？

2

制造核武器的材料还有一种叫做钚-239。

铀-235的半衰期长达7亿年，钚-239则是2.4万年，钚-239在某些方面的核性能，比铀-235还要好。

但钚-239是一种人工制造的同位素，需要用铀-235作为中子源，轰击铀-238产生，所以，需要建设专门的核反应堆来制备。

反应堆中的铀，既是核燃料，又是生产钚-239的原料，因此，这种反应堆又被称为“生产堆”。

1958年，聂荣臻亲自在嘉峪关以西上百公里的祁连山北麓选定了中国第一座钚生产堆地址——404厂，对外称“酒泉原子能联合企业”。

同年，在青海省海北州海晏县金银滩选定了核武器研制基地——221厂，对外称“青海省综合机械厂”、“ 青海省第五建筑工程公司”。

这些名字里只剩下一个数字代号的神秘工厂，甚至连个通信地址都没有，只有一个信箱，留的还是隔壁甘肃的“兰州##号”。

404厂鼎盛时有5万职工和家属，外围还有数千人的卫戍部队；221厂建设初期面积达1170平方公里，比当时的北京还要大，光建筑工人就来了上万名。

221厂是科学家扎堆的单位，钱三强、王淦昌、赵忠尧、朱光亚、程开甲、陈能宽、邓稼先，搞原子弹的一伙人全都曾来过这里。

除了搞原子弹理论设计，他们还要开展危险的爆轰试验——测试炸药浇铸的壳体能否按照理论设想同时点火，挤压中心的核材料，从而引发核裂变。

核材料则全部来自404厂。

我国第一颗原子弹使用的核材料是两颗总重约15公斤、体积只有橙子大小的铀-235半球。

就像邓稼先比划的这么大——

外壳的炸药爆炸后，将两个半球紧紧挤压在一起，达到临界质量，就会引发核爆炸。

这颗铀球的加工精度要求极高，在没有精密数控机床的那个年代，要用球面机床加工出这颗铀球，全中国也数不出几个人，上海汽车底盘厂的技术工人原公浦就是其中之一。

1959年，新婚不久的原公浦作为上海市优秀技工代表，被选中到西北参加一项“非常重要的工作”。

这批全中国最顶级的技工在北京集训时，二机部部长宋任穷向他们宣布：“毛主席派你们去搞核武器。”

然后，他们就一路西行，到了404厂。

在这里，原公浦一干就是34年，直到1993年退休。

404厂的任务是在1964年5月之前车制出合格的铀球。从1963年下半年起，原公浦等人就开始封闭式训练。

404厂只有一台球面机床，“练手”只能用钢球。加工区内是核沾染环境，人只能站在完全屏蔽的机床外侧，隔着厚厚的玻璃观察窗，戴着双层乳胶手套从两个小孔进行操作。

1964年4月30日晚8时，加工首枚原子弹正样铀球的时刻到来。加工过程由3人操作：

原公浦主刀，每车一刀，厚度仅有头发丝的十分之一。

第二人为监护，一面提醒他的操作，一面及时拾起他车下的铀屑，防止其积聚在切削盘内，引起裂变链式反应。

第三人负责测量，原公浦每车三刀，他就要测量一次，看看还差多少，还要车多少刀。

开工前，领导语重心长地说：“原公浦同志，铀-235铸件只有两套，一个都不能有任何的损坏。这是我们的命根子，比我们的生命还重要……”

是的，这铀铸件实在是太贵重了。在美国，1公斤铀-235当时的售价超过1500万美金；在中国，为了这两块铀坯，从探矿算起，已经耗费了10多万人10年的光阴。

车床一启动，原公浦就紧张起来。忙中出错，刚车了两刀，铀铸件突然从真空吸盘脱落，“啪”地一声掉进切削盘内。

加工立即中止。大汗淋漓、衣衫湿透的原公浦，被人搀扶到休息区，还有人送来一杯牛奶让他喝下去定定神。

在同志们的鼓励下，原公浦鼓起勇气，再次走上工作台，缓缓转动机床的手柄。

人们全都屏住了呼吸，伴随着咝咝的进刀声，铀坯在原公浦手中慢慢改变着模样。

最后时刻，原公浦报告：“我要加工最后三刀了。”

这是关键的三刀，车多了，整个铀球就要报废，数万人忙了10年的成果就要在他手里泡汤；车少了，达不到标准，产生了硬化层，就加工不了了，铀球不能拿去组装，原子弹也就不能爆炸。

原公浦全神贯注，车一刀，停下来量一下尺寸；然后进第二刀，再停下来仔细测量；车完最后一刀，他长长地松了一口气，几乎要瘫倒在地。

检查员报告：核心部件的精确度、同心室及尺寸等各项数据全部达到设计指标。

大伙儿一拥而上，把原公浦高高地抛向空中。这位工人，从此在404厂有了一个响亮的名号——“原三刀”。

这是1964年5月1日凌晨。

当时在场的人们，谁也不知道，5个月又16天之后，装着这个铀球的原子弹，将在新疆罗布泊的塔架上爆响。

——没有他们，中国能有原子弹吗？

3

托举中国首颗原子弹的铁塔，是工程兵研究设计院设计的无缝钢管结构、自立式塔架，代号“701”。

塔高102.43米，横断面为正方形，底部12×12米、顶部4×4米；共14段钢梁，桁架结构；塔架共8467个组件，总重76吨。

塔顶第14层为爆室，原子弹即安放于内，距离地面100米——这里，就是中国首颗原子弹的爆心。

铁塔用的无缝钢管由鞍钢专门生产，塔架由建工部华北金属结构厂加工，吊装原子弹的专用起重机和吊篮，由北京起重机厂生产。

除了铁塔之外，核试验场区还有150多项特种工程，包括主控站、各测量工号、远近照相站、引爆电缆、通信设施等，全部由工程兵部队建造。

参与铁塔安装施工的是工程兵第124团、第109团二营和加工连及第122团的两个连。

1964年6月26日，铁塔安装完成。验收时，测得塔顶左右误差小于2厘米。铁塔建成后，经历了11次八级大风吹袭、塔顶最大摆幅在0.5至1米之间，工程质量极佳。

1964年10月16日15时，中国首颗原子弹准时起爆。

铁塔上部因1000万摄氏度以上的高温而气化；塔底地表熔化成玻璃态；剩余塔身倒塌扭曲成了麻花状。

而铁塔安装任务完成后，参与施工的工程兵部队就奉命搬迁到了180公里以外的新驻地。他们连首颗原子弹爆炸的闪光也未看到。

——没有他们，中国能有原子弹吗？

4

核武器试验是一种接近实战条件下的大兵团作业。

参加核试验的，除了组织核爆这条战线，还有一支大队人马是负责核武器效应试验的工作队，包括核试验基地科研人员和总后、空军、海军、装甲兵、防化兵、铁道兵、工程兵、炮兵等10个核效应大队。

他们的任务是要通过各种实测手段和方法，摸清核武器在空中、地面以及地下的毁伤效能和破坏规律。

在试验现场十几平方公里范围内，按不同距离布置了飞机、坦克、火炮、军舰、导弹、雷达、火车头、汽车、楼房、车站、人防工程等各种效应物，等待做核爆炸的冲击波、光辐射、核辐射和电子脉冲等的毁伤效应试验。

那段时间，十多万大军云集罗布泊，“死亡之海”人喊马嘶，好不热闹。

（被核爆冲击波掀翻的火车头）

核试验最重要的测试项目之一，就是分析核装料的裂变燃耗，据此可以确定原子弹引爆后是否发生了核爆炸及核弹的威力，从而可检验核武器的设计水平。

而这项测试必须获得一定数量的核爆产物样品，最好的分析样品当然就是那朵令人望而生畏的蘑菇云。

10月16日，空军运输航空兵第13师一架编号为15503的伊尔-12飞机，停在距爆心40公里的开屏简易机场，机组成员在掩体内待命。

他们，将在核爆后第一时间冲进蘑菇云。

为了安全起见，机舱进气道安装了过滤器，以减少舱内的放射性沾染，机体蒙皮所有可见的缝隙都贴上了密封条，机组成员全部配发了带有密闭头盔、供氧系统、通信系统、增压系统的“高空代偿服”。

15时整，广播里传来“起爆”口令，几分钟后，天地之间滚过一阵闷雷，大地还在微微颤动，机组成员就登上飞机，冲天而起，向着蘑菇云飞去。

机长郭洪礼驾机冲入蘑菇云“头部”。飞机在巨大的气流中被抛上抛下，几乎失控。副驾驶马上起身协助，与机长一起紧握驾驶杆，保持飞机平飞状态。

八、九秒钟后，飞机终于穿出烟云，机组正要请示地面指挥部返航，坐在后排的剂量员高增厚突然大喊：“收集的剂量不够，测量仪器指示灯不亮！”

郭洪礼丝毫没有犹豫：“再来一次！”

飞机第二次钻进蘑菇云，终于获得了足够剂量的核裂变样品。

半小时后，取样飞机降落在新疆吐鲁番机场。机组成员被迅速洗消后送往医院进行隔离检查，取样飞机也进行了剂量测量和洗消作业，采集到的样品立即装入特制的铅罐，由早已在此等候的两架伊尔-14飞机送往后方作进一步研究。

法国第一次核试验基本没有得到什么数据，美国、苏联第一次核试验得到的数据也不多，而我国第一次核试验，按设计要求应得到的数据基本上都拿到了。

经过对各种方式获得的核爆关键数据进行全面细致的分析，可以证实：中子点火完全正常。我国首颗原子弹的理论、结构、设计制造，以及引爆系统的设计制造及测试方法，都达到相当高的水平。

——没有他们，中国能有原子弹吗？

5

首次核试验一共准备了2枚原子弹，都是在青海221厂完成总装的。596-1是正式产品，596-2是备用弹。

原子弹运输时，要分解后再分别包装。运输用的火车，是铁道部从德国进口的带保温设备的专列。专列有20多节，各部件包装箱分别放入不同的车厢；机车后面留出四至六节空车厢，以备在紧急刹车时起缓冲作用。

596产品先用汽车从车间运往221厂内铁路专线的专用站台，再由此处装上专列、驶往30公里外的海晏车站。

产品装车时，采取了“针插不进、水泼不进”的保卫措施：外围是221厂警卫团的解放军战士十步一岗、五步一哨；中间有厂民警队、摩托车队及骑兵队巡逻；内层搬运产品的，是经专门挑选的221厂工人和科技人员。

专列行经的铁路沿线，百八十米就有一个人站岗：重要地点由解放军武装警卫；一般地点由厂民警武装警卫。沿线30多个桥梁涵洞两侧，都有工厂职工民兵武装把守。

专列车厢标有“三角七”符号（红三角形，里边写个7字），铁路人员一看就知道这是等级最高的军用专列，但各站甚至铁路指挥部都不知道专列所运为何物。

7天后，专列安全抵达乌鲁木齐火车站。

596-1被汽车运往乌鲁木齐机场，再由伊尔-14飞机运往马兰机场，卸载后直接装上直升机，运往罗布泊核试验场区。

596-2备用弹留在专列车厢内，最初停在乌鲁木齐待命，后来按照隐蔽要求驶往甘肃境内的碱湖。

原子弹的关键核心部件——铀球和点火中子源，则由另一路单独运送。从青海西宁搭乘经过保温改装的伊尔-14运输机，飞往新疆马兰。

这两个部件本来体积很小，但要求保温、防潮、防震、防静电。因此，要先放入充满氩气的容器，再用减震弹簧悬吊在一座“鸟笼”里，然后再装进一个大木箱。

负责核心部件运送途中技术安全监测的人叫胡仁宇，时任221厂实验部副主任，1991年当选中国科学院院士。

原子弹部件运到核试验场区铁塔附近后再进行组装。当年参与组装的作业队员蔡抱真回忆：

第一颗原子弹是两个人合抱那么大的铝合金球体。外层是炸药浇铸的壳体，铀球是最后安装进去的，我们叫“投篮”，“投篮手”是李文星。

先把铀-235一个半球放好，再放进点火中子源，那是个更小的小球；然后把另半个铀-235球体盖上，完了转90度让合缝朝上。

最后用真空吊吊起，像投篮一样装入原子弹中间的空腔，再盖上反射层。扣好最后一个部件后，再将原子弹装进一个保温的圆桶待命。

（这颗是美国的模型）

中子源的作用是用中子轰击铀-235原子核引起裂变反应，因此被称为原子弹的点火装置，虽然它只有乒乓球大小，却是原子弹最关键部件之一。

为了试制这颗小小的中子源，中科院原子能所的试验队在北京坨里做了数百次实验，终于在1963年研制出了点火中子源材料粉末9501和中子源壳体9502。

试验队员、后来当选为中国科学院院士的王方定回忆：

壳体做好后，由于不能确定是否有微孔和缝隙，只能土法上马，烧开水煮煮看。不幸的是，小球突然爆裂燃烧，试验队员郝金玺手和脸都被烧伤，房间里和身上到处放射性的黑色粉末。

经紧急抢救处理，人并无大碍，只是吃了不少剂量，住院治疗一段时间后，郝金玺重新回到了工作岗位。

1964年10月14日18时30分，装在保温圆桶中的原子弹，开始吊装上塔。

作业队员叶钧道和另外2名同志蹲在装有原子弹的圆桶上，一同升向爆室。

19时20分，原子弹吊装完成，静卧爆室。

10月15日全天，进行核爆前的各项检查。

16日凌晨5时，作业队队长陈常宜、队员张寿奇、叶钧道上塔为原子弹插雷管。

一枚雷管大约7毫米长，一人插雷管，另外两个人在边上督促检查。雷管插到位后，会发出“噶”地一声。为了确保无误，一根雷管插下去，要求必须3个人同时听到“噶”的声音，只要有一个人没有听清，就必须重插。

为了防止动作过快引发静电，他们身上穿的全是棉制品，每操作一下就要马上接地，几十根雷管插了3个多小时。

叶钧道回忆：

插雷管时，爆室里静得连一根针掉在地上也能听见，气氛十分凝重。九院试验部主任陈能宽站在作业队员身后，一句话也不说。

作业队员贾保仁负责记录每个人插的哪个雷管，赵维晋负责雷管导通。确认全部雷管插好，并导通无误后，赵维晋最后在《安全任务书》上签字。

再次确认爆室温度正常后，才锁好爆室，一起坐吊篮撤下铁塔。

一直等候在铁塔下的九院院长李觉、副院长朱光亚，核试验基地司令员张蕴钰等人，与这些担负最危险任务的作业队员们一起撤离。

3小时后，随着一声“起爆”的口令，中国首次原子弹成功爆炸了。

——没有他们，中国能有原子弹吗？

6

1999年9月18日，23位“两弹一星”功勋科学家受到共和国的隆重表彰。

他们的贡献，他们的才智，他们的创造，配得上那块沉甸甸的、纯金打造的奖章。

但是，请不要忘记，造就“两弹一星”的，除了这些功勋卓著的科学家，还有他们身后那个伟大的国家，和他伟大的人民。

他们的劳动，他们的付出，他们的青春热血，他们默默无闻的工作，同样值得人们尊重和铭记。

千千万万名普通人，就像一颗颗微不足道的原子。然而，当他们紧紧地、紧紧地汇聚在一起时，却能够爆发出比原子弹更强大的力量，这力量可以改天换地

铀235 钚239的半衰变周期都是十万年以上的，放射的都是阿尔法粒子，阿尔法粒子携带的能量比较低，连皮肤的表皮都穿不透，发生裂变后发射的是伽马射线，伽马射线可以穿透几十公分厚的钢板，裂变过程中也会生成一些半衰期极短的元素，这些元素会很快衰变并释放出很大的能量.

关于原子弹的核辐射是怎么来的，实际上并不是原子弹在爆炸前所装载的高纯度铀的辐射，而是这些铀块在达到临界时，发生剧烈的链式反应时所释放的出的中子流和γ射线造成的高辐射强度，以及后续放射性落下灰造成的污染。

放射性落下灰是因为核武器在地表或水面爆炸后，大量的泥土或水会被火球的高温所汽化，并被带入放射性烟云中。当这些物质以及剩余的可裂变物质或与其他被中子撞击而活化的放射性污染物浓缩时，会发生反应且具有放射性。但短期危害主要是引发的关联反应所释放出的β射线的灼伤，长期危害是由于早期受到放射线所导致的细胞核损伤体现出的延迟效应。

但是了，铀块也不是完全没有辐射，它存在着一定的放射剂量，可是这些放射剂量很微小。而原子弹爆炸后所产生的铀，是铀-238。铀具有微放射性，其同位素都不稳定，并以铀-238（146个中子）和铀-235（143个中子）最为常见。在自然界中，铀主要以三种同位素的形式存在，铀-238，铀-235，和微量的铀-234，他们的衰变时间分别为44.7亿年，7.04亿年和2.45亿年。自然状态下的铀，主要是进行α衰变，放射出α粒子，从而变成较轻的元素，直至铀元素最后变成稳定的铅元素为止。虽然在自然状态下偶尔铀会进行自发的裂变，然后释放γ射线，可该种情况并不常见。

而原子弹的结构为引爆控制系统，高能炸药，反射层，含有核装料的核部件，中子源及弹壳这几部分。反射层是铀-238制成，但题目所说的铀球，应该指的是收聚式原子弹。收聚式原子弹和我们所熟知的枪式原子弹不同，该型原子弹将常规的烈性炸药制成一个大球状，然后将数个小于临界体积的核部件制成小球，最后装入常规烈性炸药的大球中。这种原子弹的好处是在起爆时，大球给予小球充分的压力，使其瞬间小于临界体积，引发链式反应，且炸药完全包裹核装药部件，使得核装药部件的利用率大大提高。

工人加工的高纯度铀是浓缩铀，浓缩铀目前最常用的提纯方法是气体离心法，但不论用什么过程加工，最后工人碰到的还是铀单质。我们高中物理应该都学过，在几种放射线中，α射线的穿透性是最弱的，一张纸即可阻挡α射线的穿透，而题目所给出的图中，戴着的橡胶手套，也可以起到防护。但我们不得不说铀单质还是有毒的，和铀元素的最终衰变产物铅类似，如果是在人体体外，对人造成的影响不大，即使没有带手套，人体的皮肤粘膜屏障也能够阻挡大部分的α射线，且人类的皮肤不会吸收铀。可铀单质一旦摄入体内，则缺少了皮肤粘膜屏障的阻挡，α射线就会直接对人体内脏细胞造成严重损害。如果说化学毒性，铀本身就是重金属，会导致蛋白质变性，这也是铀摄入体内后所造成严重伤害的一种途径。

如果是通过消化道途径进入到体内的铀，例如氧化铀这类不可溶物质进入后，大约有百分之0.5会被人体吸收，其余便会被排出体外。但是如果是可溶性较高的铀酰离子进入了体内，人体的吸收率则会大大增加，达到百分之5左右。不过食用铀元素这种途径多见于核爆炸后的地区，或者是铀矿矿区等，对于直接触碰加工铀块的工人来说，则是呼吸道途径。而铀顺着呼吸道进入肺后，铀会沉积于肺内，无法排出；进入血液后，铀会因其亲磷的特性而积累滞留在骨骼等组织内，并停留多年。而留在体内的铀会影响肾、脑、肝、心这些器官正常运作。但是，还是要强调，研究人员或者工人在加工铀块时使用手套即可避免铀的伤害，对于高浓度的铀单质，只须避免发生意外而摄入体内，就能保证研究人员和工人的安全。

还有一点是关于美国疾病有预防控制中心的报告，在报告中曾指出，天然铀及贫铀仍没有造成过人类癌症个案的例子，但是有充分证据证明铀及其衰变产物（特别是氡）对人体健康有极大的威胁。因此关于一直传播的美国陆军的A-10飞行员因贫铀弹从而患上睾丸癌等，也是谣言，且α射线的穿透力最差的物理特性，就直接能让这类谣言不攻自破。