主题：核机密之：代号”真空阀门“ -- 桃源客
家园 核机密之：代号”真空阀门“ 铀—235是制造核弹和反应堆的原料，但武器级铀不仅需要从含量仅约千分之7的天然铀矿中分离出来， 还必须浓缩至90%以上方可使用。气体扩散法分离铀—235，是五、六十年代唯一具有工业生产规模的技术。分离膜则是气体扩散机的核心部件，当时只有美、苏等少数国家掌握研制技术，列入重大国防机密，严禁扩散。作为原子弹工程中绝密而关键、用量大、易损耗的部件，苏联干脆称之为“社会主义阵营安全的心脏”。
关于这一神秘的东西，在已故中科院院士经福谦主编的《揭开核武器神秘面纱》一书内略有披露：
气体扩散过程是一个大规模的多级过程。这个过程的核心是扩散膜，制造高效率的膜是最主要的困难。膜的孔径约为0.01微米，每平方吋内有数百万个这样的超微细孔，用极薄的镍金属板或膜作成。把这些多孔薄板卷成管子并封闭在密封容器中。寥寥数语，平淡无奇。
葛能全《原子弹与脊梁——中国科学院建院65周年的纪念与感想》中提到：
铀扩散分离膜，这被称为原子弹当中最绝密，最关键的一个技术设备，铀扩散分离的一个薄膜，什么材料都不知道，苏联跟我们关系最好的时候我们都看不到，中国的科学家看不到，文字材料没有。身为科技史专家，葛先生的说法有违史实，不够严谨。实际上，苏联援建第一个核燃料工厂同时提供了大批量、须定时更换的分离膜元件，但分离膜生产技术对我国保密。1959年中苏关系逆转，苏联专家全部撤走，分离膜元件也停止供应。缺少后续的分离膜，纵横排列、犹如兵马俑军阵般宏大而壮观的数千台级联分离机便成了摆设。
“一门三院士”之一、胡乔木的中学同窗吴征铠回忆面见钱三强受领任务时，钱三强向他出示苏联提供的一个分离膜样品，并说明这是气体扩散机的心脏；负责试生产攻关的精密镍网技术研究组得到一块从核燃料厂更换下来的仅火柴盒一半大小的银白色镍网残片；核工业部钱皋韵院士也曾言及对苏联分离膜样品的分析与研究。
没有浓缩铀，原子弹工程将面临“无米下锅”的困境。为了打掉这只通往核弹征途上的拦路虎，中央于1960年4月分别向冶金部和中国科学院下达了研制分离膜的紧急任务，由冶金部钢铁研究总院负责研究”乙种分离膜“，中科院冶金研究所（前身为中科院工学实验馆、上海冶金陶瓷研究所）负责研制”甲种分离膜“。这两种分离膜在当时都属必需，缺一不可。当年8月至11月，二机部和中科院分别向上海冶金所、沈阳金属所、原子能所和复旦大学下达了“甲种分离膜”的研制任务。时任二机部副部长、原子能所所长钱三强在交待任务时说：“有人扬言，苏联专家走后，中国的浓缩铀工厂将成为一堆废铜烂铁。其中关键之一就是我们不会制造分离铀235的分离膜元件。这个技术是绝密的，不可能得到任何资料。党和国家决定把研制分离膜的任务交给你们去完成。”
由于项目绝密，遂有代号”真空阀门“，包括超细镍丝线材、编织精密镍网和焊接成分离膜元件三个子课题。
起初，承担“甲种分离膜”任务的四个单位相互隔离，各自为战。大家互不通气，都从制粉做起，分头进行了一年多的研究，进展甚微。1961年11月，裴丽生、钱三强到上海召开“甲种分离膜”汇报会，决定集中各所人员联合会战攻关。年底，原子能所、金属所、复旦“58中队”的有关人员汇集至冶金所，组建分离膜研究室，冶金所副所长、材料科学家吴自良兼研究室主任（后兼中试厂技术领导小组组长）。按工作需要和业务专长组成粉末、工艺和测试三个大组，由冶金所金大康、邹世昌和复旦的李郁芬分任组长。
与此同时，研制”乙种分离膜“的钢铁总院也与原子能研究院615所和中南工业大学密切合作，协同攻关。
1961年12月，由上海丽新织造厂牵头，联合上海纺织科学研究院、上海中国纺织机械厂、上海新中国钢筘厂和上海礼安丝织厂组成精密镍网技术研究组，负责组织实施中试及批量生产。
冶金所金大康的父母金家凤、毛一鸣都是中共“一大”前入党的老党员。据他回忆：
当时，我们对铀同位素分离膜真是一窍不通，在有关粉末冶金的国内外期刊或书籍上，也从未见到过任何相关报道。钱三强同志把原子能所参加本项目机理研究的同志请来，介绍了分离元件的具体技术要求。根据他们的理论分析，分离膜应是耐腐蚀、具有均匀微孔结构的粉末冶金制品，但到底该用什么粉末，如何制粉，又如何做出分离元件等等，一系列生产制造所需的工艺技术，大家都一无所知。我们虽然不可能得到核大国制造分离膜的技术资料，但我们有自己的学术基础和研究积累，我们已用还原法、电解法、热分解法、雾化法、机械法、高压氢还原法、高温蒸发及等离子球化等方法，制备过不同形状和细度的铜、铁、镍、铝、钴、钼、钨、铅、锡及其合金粉末与制品(如多孔材料、机械零部件、高熔点金属、轻金属及磁性材料等)，我们对粉末冶金制粉及粉末制品制备的技术，已有相当广泛的积累。
根据上海冶金所那时已积累的近十年的粉末冶金科研经验，粉末冶金最终的制品性能，取决于粉末原料的性能，而原料粉末的性能，又被不同的制粉方法及技术条件所决定，所以三个大组的分工与责任是：第一大组负责研制分离元件用粉末，必须是能制成性能合格元件的粉末，还要求能小批量生产，供应分离元件试生产。第二大组负责成膜工艺，制成性能要求合格的元件。第三大组负责性能检测分析和理论研究等相关的各种物理化学技术问题。
分离膜的研制是一个复杂而又艰难的过程，1962年初开始，合并后的研究室转入了一个攻关的关键阶段。第一、二大组的同志日以继夜、勤奋工作，用各种新、老方法和工艺条件制成了多种原料粉末，做出了一个又一个元件样品，但经测试后的分离性能总差那么一点点，一直到1962年底，还是未能达到分离膜制备工厂投产的要求。
虽然困难重重，但我们始终没有气馁，相信失败是成功之母，相信实践出真知，相信外国人搞得出的，我们一定也搞得出，并有可能比他们做得更好。经过实践、找规律，再实践、再找规律，我们不断地分析研究过程中的各种矛盾，并从中不断地过滤，找出主要矛盾。经过多次的反复试验后，终于在1963年初，成功制成了一种原料粉末，做出元件的分离性能，一下子达到了要求指标。后来，制粉条件稍加改变，分离性能更是大幅度提高。1963年中，第二大组负责的元件制作中的一系列技术关键，也全部攻克过关。第三大组的难题，也从反复测试中得到圆满解决。“甲种分离膜”实验室试制工作基本完成后。随即转入工业试生产。
此处提及制粉条件稍加改变后分离性能大幅提高的成果，即为“丙种分离膜”。因“甲种分离膜”急待装机，“丙种分离膜”暂不投产，留作技术储备。后来又成功研制成更高效的”丁种分离膜“。
钢铁总院这边，也在粉末冶金研究室核心组成员和专题负责人葛昌纯带领下于1964年提前完成了国家急需的“乙种分离膜”研制任务。
经试用，两种分离膜性能良好，能够满足生产需要，而且指标超过苏联的同类产品。在中等规模的工厂批量生产后，成本仅为原来估算与黄金等价的1%。
”甲种分离膜“的制造技术获1984年国家发明奖一等奖，1985年国家科技进步奖特等奖(“原子弹的突破和武器化”专项)的覆盖项目奖；
”乙种分离膜“获得1985年国家发明奖一等奖；
”丁种分离膜“获1985年国家发明奖二等奖。
中科院前任党组书记张劲夫，曾撰文将分离膜列为苏联撤走专家后建造原子弹最紧迫的三大技术难关之一。直接参与项目的中科院和后来的工程院院士就有吴自良、钱皋韵、吴征铠、葛昌纯、李薰、师昌绪和张沛霖等。“真空阀门”项目的领导者之一吴自良院士，最终作为攻关群体的代表，荣获”两弹一星”功勋奖章这一对中国科技工作者而言至高无上的奖励，而幕后的无名英雄，还数不胜数。
正如钱皋韵院士所说：
要知道，核工业部门不同于其他行业，技术上的高保密性质，要求你必须做无名英雄，而在这长期没有鲜花和掌声的科研征途上，唯一的精神慰籍，便是自己最终的核工业成果给祖国带来强大，给人民带来自豪。通宝推：何故悲秋扇,忧心,来骗骗你,旧时月色,醉寺,唐家山,就一南瓜,df31,奥运光芒,平淡是真,人间重晚晴,四四方方,牛栏山二锅头,金色阳光,一直在看,bayerno,向前向前,路远无轻,西门飘飘,阿笨,在磨刀的胖猫,witten1,威武,蘭亭敍,流云天下,渡泸,明心灵竹,侧翼,HarryGore,汉水东流,天涯无,Sheldon,大厨,云中飞,四条,发了胖的罗密欧,天涯睡客,襄阳之裔,逐水而行,iedgar,逍遥蜀客,老惰,武侯大道,梦回唐朝,ljsqt,老老狐狸,遥仰凤华,楚庄王,可爱的中国,非鱼,托马斯,陈王奋起,我们的田野,mezhan,曾自洲,胡一刀,回旋镖,故乡在喀什,snark,白玉老虎,米爹,豹子头,家园 俺竟然认识一个领头的 大学里很普通的老师啊
没想到她背后有这么辉煌的故事
对她的印象很淡了
上百度用她的名字一查,唉,查出来的都什么呀
家园 这种脊梁你用百度？ 不过那一代也都很低调。。。
家园 宝推！再挑个刺 冶金所金大康的父母金家凤、毛一鸣都是中共成立前入党的老党员。据他回忆中共成立前入党，是什么概念？
家园 总不禁热泪盈眶 家园 沙发 向核工业工作者们致敬！