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一、參軍

我1940年3月生于云南昆明。1962年從西安交通大學(xué)工程物理系反應(yīng)堆工程專業(yè)畢業(yè)，和同班同學(xué)周明生一起分配到北京總字906部隊(duì)6部（國防部第七研究院09研究室）參軍。9月初，我和周明生坐火車到北京，楊奎富開敞篷吉普車來北京站接我們，到北太平莊的鐵道干校報(bào)到。路過長安街，看著雄偉的天安門、人民大會(huì)堂，還有司機(jī)小楊白色海軍夏裝飄揚(yáng)的披肩，心情十分激動(dòng)。想著自己馬上就要成為偉大的中國人民解放軍的一員，自豪之情油然而生。報(bào)到后，才知道我們要從事核潛艇研究，搞國防尖端。專業(yè)完全對(duì)口，非常激動(dòng)！

1958年6月，我國決定研制核潛艇，代號(hào)是09工程。組織起兩支隊(duì)伍: 一支研究核動(dòng)力（核反應(yīng)堆及一回路），由二機(jī)部組建，屬地方編制，趙仁凱領(lǐng)導(dǎo)。1959年并入原子能研究所，組成12室5大組（1960年中蘇關(guān)系破裂前還有少量蘇聯(lián)專家），后來調(diào)整成原子能研究所471室。另外一支研究核潛艇總體及船、機(jī)、電、等，由海軍組建，屬軍隊(duì)編制，1961年劃歸國防部第七研究院，成立09研究室（代號(hào)為總字906部隊(duì)6部），由周圣洋和蘇萍領(lǐng)導(dǎo)。1963年底，471室劃歸部隊(duì)編制，并入09研究室，成立七院15所（即715所，代號(hào)為總字907部隊(duì)）。1965年5月，部院合并，國防科委下屬的五、六、七、十院集體轉(zhuǎn)業(yè)，并入國防工辦下屬的對(duì)應(yīng)工業(yè)部。715所搞核的部分按專業(yè)劃歸二機(jī)部，改名北京15所；搞總體及船、機(jī)、電等的部分和其他相關(guān)單位合并成立719所，留在七院。北京15所1969年搬遷三線，最后發(fā)展成中國核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院。

1962年國家正逐漸從極左思潮中糾正過來。3月間，陳毅元帥在廣州會(huì)議上為知識(shí)分子“脫帽加冕”。脫資產(chǎn)階級(jí)知識(shí)分子之帽，加勞動(dòng)人民知識(shí)分子之冕，極大地鼓舞和調(diào)動(dòng)了廣大知識(shí)分子為社會(huì)主義建設(shè)貢獻(xiàn)自己聰明才智的積極性。在這個(gè)大趨勢(shì)下，國防科技研究單位尊重科學(xué)規(guī)律，十分重視鼓勵(lì)知識(shí)分子刻苦鉆研科學(xué)技術(shù)。我們報(bào)到后，每個(gè)人就領(lǐng)到一本“內(nèi)部讀物”《現(xiàn)在可以說了》。此書的作者是美國研制原子彈的“曼哈頓工程”的組織者格羅夫斯將軍，該書詳細(xì)介紹了美國研制原子彈的過程。

已捐贈(zèng)青島海軍博物館

后來我又在原子能所的新華書店買到一本內(nèi)部讀物《比一千個(gè)太陽還亮》）已捐贈(zèng)青島海軍博物館）。此書的作者是西德的羅伯特·容克，該書介紹了從1919年盧瑟福發(fā)現(xiàn)原子核的人工突變起，直到1954年美國原子彈之父奧本海默在美國受審為止，各國原子科學(xué)家的研究活動(dòng)。這兩本書讓我明白了要想研究制造出我國自己的核潛艇，需要做出怎樣的刻苦努力和付出什么樣的代價(jià)。

09研究室1962年招了十多名新大學(xué)生。西安交大有周明生（后任衡陽市副市長）、周匯東（后任核動(dòng)力運(yùn)行研究所副所長）和我，哈軍工有張英俊、劉聚奎、沈 抗、柯小寧、楊 彬、楊 棟、范霞飛、宮宏起、王天錫，哈工大有襲著文、焦增庚、鄧常君，李德文，南開大學(xué)有王克強(qiáng)、樊均福等。當(dāng)時(shí)我們都是熱血青年，參軍后待遇比分配到地方單位的同學(xué)高，吃、穿不用自己操心。祖國的信任，人民的重托，我國第一艘核潛艇就要通過我們的努力從自己的手中誕生。想到這些，心潮澎拜，下定決心要為祖國的國防事業(yè)貢獻(xiàn)一切，大干一場。

周匯東、姚增華和周明生合影

1962年時(shí)，七院屬海軍，穿海軍軍裝。我們領(lǐng)軍裝時(shí)已經(jīng)接近10月份，領(lǐng)的是藍(lán)色的冬裝。試穿下來，我領(lǐng)了1號(hào)帽子、2號(hào)衣褲、3號(hào)皮鞋。我們剛參軍，沒有軍銜，掛的是沒有“豆”五角星的學(xué)員領(lǐng)章。一下子領(lǐng)來一大堆衣物，放的地方都沒有，大家都很興奮。

1962年國家經(jīng)濟(jì)仍處在困難時(shí)期，糧食、油、肉等仍然嚴(yán)格定量。我們從地方院校參軍的學(xué)生，糧食定量一下子從每月30斤增加到38斤，其他副食品也相應(yīng)增加。在食堂吃飯，大家都放開吃。印象深的是：女生鄧常君有一次一口氣吃了10個(gè)肉包子。襲著文經(jīng)常用醬油拌小米飯，味道不錯(cuò)，大家跟他學(xué)，食堂醬油消耗量大增，吃不消，后來用鹽水兌醬油。

當(dāng)時(shí)的09研究室包括了核動(dòng)力、船體結(jié)構(gòu)（黃旭華、陳志捷等）等除武器外的整個(gè)核潛艇的有關(guān)專業(yè)。核動(dòng)力部分的人員不在鐵道干校，而是到二機(jī)部原子能研究所，與471室的員工一起工作。新大學(xué)生大部分是學(xué)堆工的，在分配工作前進(jìn)行了摸底考試，根據(jù)考試結(jié)果分配專業(yè)。考試內(nèi)容是反應(yīng)堆物理，題目是471室韓鐸等人出的。考試結(jié)果我和周明生成績最好，分配到物理組搞反應(yīng)堆物理，其他人分別分配搞熱工、機(jī)械結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、管理等。

1962年中蘇關(guān)系已經(jīng)惡化，核動(dòng)力方面沒有多少俄語資料，參考資料大部分是英語的。我們這批人分好專業(yè)后，學(xué)過英語的就到原子能所去工作了。在大學(xué)里，我學(xué)的是俄語，和其他同事留在北太平莊學(xué)習(xí)英語。到1963年五一節(jié)后才到原子能所上班。

1963年上半年，471室副主任是彭士祿（主任空缺），黨支部書記是李樂福。物理組組長是韓鐸，副組長是徐江清。1963年秋，成立七院15所后，改穿陸軍黃軍裝。周圣洋任所長，蘇平任政委，彭士祿任副總工程師。715所設(shè)若干技術(shù)室。一室是堆工室，韓鐸任室主任，昝云龍任副主任，胡國忠任一、二室指導(dǎo)員。二室結(jié)構(gòu)，三室系統(tǒng)，四室儀控等。一室包括反應(yīng)堆物理理論、物理實(shí)驗(yàn)、屏蔽、計(jì)算數(shù)學(xué)等組。物理理論組（一室一組）由周明生任組長，孟希哲任副組長。1965年部院合并后，715所的船體結(jié)構(gòu)部分與其他相關(guān)單位合并成立七院19所。

1963年下半年搞拔白旗的政治運(yùn)動(dòng)，471室徐江清等人因?yàn)槠綍r(shí)有些牢騷，對(duì)某些黨支部領(lǐng)導(dǎo)有意見等，被打成“反黨小集團(tuán)”。合并時(shí)，就把徐江清排除了。“小集團(tuán)”成員李春槐等三人雖然留下了，但沒讓參軍。

1963年春天于頤和園合影，前排左起：鄧常君、楊棟、王天錫、張英俊、應(yīng)忠強(qiáng)；后排左起：劉德祥、周匯東、楊彬、王世林、黃立民、姚增華

二、入門

我1963年到471室工作時(shí)，物理組分了幾個(gè)專題，有臨界計(jì)算、燃耗計(jì)算、能譜計(jì)算、控制棒計(jì)算等。在反應(yīng)堆的核設(shè)計(jì)中，控制棒價(jià)值計(jì)算是否準(zhǔn)確，涉及反應(yīng)堆是否安全可控。控制棒是中子強(qiáng)吸收體，簡單的中子擴(kuò)散理論不適用，需要使用更嚴(yán)格的中子輸運(yùn)理論。因此，控制棒計(jì)算被認(rèn)為是重點(diǎn)和難點(diǎn)。領(lǐng)導(dǎo)分配我跟隨徐江清學(xué)習(xí)控制棒計(jì)算。當(dāng)時(shí)正值09工程下馬，沒有具體設(shè)計(jì)任務(wù)，也沒有可用的設(shè)計(jì)計(jì)算方法，真是一窮二白。但大家并沒有閑著，而是積極調(diào)研外國資料，研究壓水堆核設(shè)計(jì)的計(jì)算方法。那時(shí)沒有電子計(jì)算機(jī)，只有算盤、計(jì)算尺和手搖計(jì)算機(jī)。我們調(diào)研的重點(diǎn)是可以進(jìn)行手算的經(jīng)驗(yàn)和半經(jīng)驗(yàn)計(jì)算方法。當(dāng)時(shí)物理組人員非常年輕，年齡最大的韓鐸是留蘇生，也不過30多歲，其他都是30歲以下。除了韓鐸在蘇聯(lián)學(xué)過堆物理，其他國內(nèi)大學(xué)的畢業(yè)生對(duì)反應(yīng)堆物理知之不多，因此大家學(xué)習(xí)都非常刻苦。

在徐江清指導(dǎo)下，我閱讀了幾乎所有可以找到的控制棒價(jià)值計(jì)算方面的教科書、科技報(bào)告、雜志文章。同時(shí)也調(diào)研了其他相關(guān)的堆物理理論和實(shí)驗(yàn)方面的文獻(xiàn)。我剛參加工作，雖然大學(xué)專業(yè)課學(xué)過反應(yīng)堆物理，還在謝仲生老師的指導(dǎo)下做過一些課外的反應(yīng)堆物理理論調(diào)研。主要閱讀學(xué)習(xí)1955年在日內(nèi)瓦舉行的世界第一次和平利用原子能大會(huì)文集的一些論文。但知識(shí)仍然十分貧乏。自己的英語底子也薄。為了能夠盡快提高自己的業(yè)務(wù)能力，真正承擔(dān)起設(shè)計(jì)核潛艇反應(yīng)堆的重任，深知必須比別人付出更多的努力。

因此，我抓緊一切時(shí)間如饑似渴地學(xué)習(xí)。每天6點(diǎn)早起背英文單詞，晚上10點(diǎn)上床后，為了不影響同屋同事休息，用衣服遮住床頭燈，再學(xué)習(xí)1小時(shí)左右的英語。上班時(shí)間，從早上一直到晚上9:30，都在辦公室學(xué)習(xí)。周末除了星期六晚上回南區(qū)（宿舍區(qū)）洗澡洗衣服，星期天也照樣在辦公室度過。夏天有時(shí)白天和黃永愚等去坨里游泳，晚上照樣回辦公室學(xué)習(xí)。當(dāng)時(shí)原子能所每個(gè)周末都在南區(qū)放露天電影，我從1963年到文化大革命開始，3年里大概只看過4、5次電影。刻苦的學(xué)習(xí)使自己的專業(yè)知識(shí)得到長足的進(jìn)步，為后來承擔(dān)09反應(yīng)堆核設(shè)計(jì)任務(wù)打下牢固基礎(chǔ)。

我的學(xué)習(xí)精神也得到領(lǐng)導(dǎo)和同事的認(rèn)可，1964年初，領(lǐng)導(dǎo)給我和黃永愚等人記了三等功。1964年八一建軍節(jié)，我們立功人員還被邀請(qǐng)到人民大會(huì)堂參加慶祝會(huì)。

1963年，雖然09已經(jīng)下馬，但彭士祿等領(lǐng)導(dǎo)判斷：國家形勢(shì)不斷好轉(zhuǎn)，“兩彈”進(jìn)展順利，09再上馬不會(huì)拖很久。如果不提前做好準(zhǔn)備，一旦上馬，我們的工作必然被動(dòng)。因此從下半年開始，就組織全體員工開展09動(dòng)力堆的方案研究。

1958年核潛艇工程立項(xiàng)時(shí)，二機(jī)部成立了“潛艇核動(dòng)力設(shè)計(jì)組”（后來的原子能所12室5大組，趙仁凱任組長），并在1960年完成了“潛艇核動(dòng)力裝置初步設(shè)計(jì)（草案）”。據(jù)當(dāng)時(shí)參加工作的趙仁凱[1]、黃祖洽院士回憶，這個(gè)初步設(shè)計(jì)草案進(jìn)行過手算設(shè)計(jì)，有一個(gè)初步的反應(yīng)堆概念設(shè)計(jì)，使用圓棒狀核燃料元件。在1958年年底，中國政府專家代表團(tuán)訪問蘇聯(lián)時(shí)，代表團(tuán)顧問黃祖洽曾根據(jù)記憶向蘇聯(lián)方面提交了草案的一些設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，請(qǐng)?zhí)K聯(lián)專家評(píng)價(jià)。到1959年4月，蘇聯(lián)方面對(duì)中國代表團(tuán)提出的幾十個(gè)問題都給予答復(fù)。其中是否包括具體的核設(shè)計(jì)參數(shù)，就不清楚。

從1963年年底到1964年上半年，在周圣洋、彭士祿等領(lǐng)導(dǎo)下，根據(jù)1960年趙仁凱主持下完成的“潛艇核動(dòng)力裝置初步設(shè)計(jì)（草案）”確定的09核動(dòng)力裝置總體技術(shù)要求（主要參數(shù)），在471室開展了09核動(dòng)力堆堆芯的結(jié)構(gòu)方案研究。其中李樂福、韓鐸、昝云龍、蔣濱森都是從1958年就開始搞09的老員工。集思廣益，把全體員工都動(dòng)員起來了。印象深的有張漢周、劉聚奎、柯小寧、沈抗等都紛紛提出自己的結(jié)構(gòu)方案，連夜畫圖，爭相發(fā)言。甚至政工領(lǐng)導(dǎo)如蘇平政委、胡國忠指導(dǎo)員等都參加方案辯論會(huì)。他們雖然在技術(shù)上提不出具體意見，但經(jīng)常用別的例子來指導(dǎo)大家的思考。例如胡國忠就用我國在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的政策和做法，來啟發(fā)大家解決設(shè)計(jì)方案中高指標(biāo)和實(shí)際可行性之間的矛盾。經(jīng)過多方面比較，最后采用了劉聚奎、柯小寧提出的具有創(chuàng)造性的棒束控制堆芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。

在韓鐸、昝云龍的帶領(lǐng)下，經(jīng)過大家的共同努力，在沒有任何外援的情況下，根據(jù)反應(yīng)堆物理教科書、雜志文章和美英等國公開出版的科技報(bào)告，到1964年物理組已經(jīng)開發(fā)出一套可以進(jìn)行手算的核設(shè)計(jì)方法。經(jīng)過集體討論，領(lǐng)導(dǎo)拍板，確定了堆芯結(jié)構(gòu)方案。用手中最好的德國阿里斯多牌計(jì)算尺和諸如對(duì)數(shù)表、水蒸汽表、貝塞爾函數(shù)表等工具，進(jìn)行堆芯核設(shè)計(jì)。大家埋頭苦干幾周，進(jìn)行了大量的計(jì)算。

但是，本來應(yīng)當(dāng)光滑連續(xù)的理論曲線，畫出來卻是七拱八翹，比試驗(yàn)曲線還難看。經(jīng)過分析討論，焦惠先首先提出，由于計(jì)算尺的有效數(shù)字不超過3位，當(dāng)兩個(gè)很接近的數(shù)相減時(shí)，有效數(shù)字的位數(shù)減少，算到后來，結(jié)果已經(jīng)沒有物理意義了。最后決定，改用手搖計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算，保證6位有效數(shù)字。當(dāng)時(shí)有一臺(tái)舊的手搖計(jì)算機(jī)很大，搖起來相當(dāng)沉重。焦惠先力氣大，這臺(tái)計(jì)算機(jī)就一直歸他用。后來又買到德國產(chǎn)的電動(dòng)計(jì)算機(jī)，二十來公斤重，開動(dòng)起來響聲震天，辦公桌亂晃。為了保證這些機(jī)械計(jì)算機(jī)正常運(yùn)行，專門安排王淑然學(xué)習(xí)并負(fù)責(zé)計(jì)算機(jī)管理和維修，直到這些計(jì)算機(jī)被淘汰為止。北京的夏天很熱，在既無空調(diào)又無電扇的辦公室里，伴隨著機(jī)械計(jì)算機(jī)的響聲和校對(duì)計(jì)算結(jié)果的低聲念數(shù)字的聲音，大家汗流浹背，干得熱火朝天。通過艱苦的腦力勞動(dòng)和體力勞動(dòng)，終于得到了理想的結(jié)果，初步確定了我國第一艘核潛艇動(dòng)力堆的堆芯核設(shè)計(jì)方案。

1964年使用的計(jì)算尺(已捐贈(zèng)青島海軍博物館)。

國產(chǎn)飛魚牌手搖計(jì)算機(jī)(非實(shí)物，同款)。

三、設(shè)計(jì)反應(yīng)堆

1964年10月，我國第一顆原子彈試驗(yàn)成功。原來專供設(shè)計(jì)原子彈使用的電子計(jì)算機(jī)可以給設(shè)計(jì)核潛艇用了。1964年年底開始，715所的領(lǐng)導(dǎo)不失時(shí)機(jī)地抓住了這個(gè)機(jī)會(huì)。一室開始開發(fā)核潛艇動(dòng)力堆核設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)軟件。物理組負(fù)責(zé)開發(fā)物理模型、推導(dǎo)計(jì)算公式、提供輸入?yún)?shù)及設(shè)計(jì)方案、確認(rèn)計(jì)算結(jié)果的正確性、計(jì)算結(jié)果的整理、編寫核設(shè)計(jì)報(bào)告；數(shù)學(xué)組負(fù)責(zé)提供計(jì)算公式的數(shù)值計(jì)算方法、編制計(jì)算機(jī)軟件、上機(jī)計(jì)算，確認(rèn)數(shù)值計(jì)算方法和軟件編制正確及提供設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果。王英明、焦惠先等搞能譜程序，周明生、毛玉姣等搞兩維堆芯計(jì)算程序，王承基搞燃耗計(jì)算程序，我搞控制棒計(jì)算程序，等等。同時(shí)，成立了相應(yīng)的課題組，我是控制棒計(jì)算課題組負(fù)責(zé)人，成員有湯勤恒和陳輔民。由于此前一直沒有電子計(jì)算機(jī)，數(shù)學(xué)組人員不多，能參加編寫程序的人員只有張立吾、張玉琴、趙增魁等人。數(shù)學(xué)組的董子承，周圣杰等搞計(jì)算機(jī)硬件。1965年開始才大批招收計(jì)算數(shù)學(xué)人員。

當(dāng)時(shí)我國第一代計(jì)算機(jī)剛剛起步，使用電子管。104計(jì)算機(jī)占地大約有一個(gè)排球場大，每秒運(yùn)算一萬次，比現(xiàn)在小販?zhǔn)褂玫挠?jì)算器還要慢得多。也沒有現(xiàn)在普及的高級(jí)語言，編寫程序要使用二進(jìn)制機(jī)器語言或者匯編語言。以后才逐漸使用Algol-60、Fortran-4等高級(jí)語言。這完全是另外一個(gè)專業(yè)，反應(yīng)堆物理人員無法自己編寫程序。因此，當(dāng)時(shí)每個(gè)課題都配備了很強(qiáng)的數(shù)學(xué)人員。715所的數(shù)學(xué)人員不夠，原子能所給予大力支持。焦惠先的能譜程序由裴鹿成、張孝澤編寫。我的控制棒程序由陳克娜編寫，以后由715所的黃寶善和原子能所的桑鑫增接手。他們都是原子能所四室最強(qiáng)的青年技術(shù)骨干。

我國第一代計(jì)算機(jī)使用寬度大約2厘米的黑色穿孔紙帶記錄程序編碼和輸入數(shù)據(jù)，通過一米多高的光電輸入機(jī)輸入計(jì)算機(jī)。控制臺(tái)上只有一排排的開關(guān)和指示燈，計(jì)算人員設(shè)置各個(gè)開關(guān)的狀態(tài)來控制計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)通過音響信號(hào)（類似傳真機(jī)接收傳真的信號(hào)）和指示燈的閃爍顯示運(yùn)行狀態(tài)，使用寬度大約10厘米的白紙帶打印計(jì)算結(jié)果。這就是當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)人機(jī)對(duì)話的全部機(jī)制。堆物理計(jì)算多數(shù)都要進(jìn)行迭代，當(dāng)音響和燈光信號(hào)有規(guī)律地重復(fù)時(shí)，顯示計(jì)算正常。如果信號(hào)雜亂無章，多半是計(jì)算出錯(cuò)了。

那個(gè)時(shí)代計(jì)算機(jī)時(shí)間非常緊張，也很貴。一臺(tái)計(jì)算機(jī)每次只能一個(gè)人使用，一個(gè)月也輪不到幾次。上機(jī)要提前預(yù)訂，上、下機(jī)時(shí)間是定死的，不能隨便更改。計(jì)算人員進(jìn)入機(jī)房，溫度很低，要穿棉大衣。設(shè)定機(jī)器工作狀態(tài)，安裝紙帶輸入程序和數(shù)據(jù)，操作開關(guān)板控制計(jì)算機(jī)運(yùn)行等，手忙腳亂。萬一程序編寫或者紙帶穿孔有誤，計(jì)算進(jìn)行不下去，如果后面的人沒有來，寶貴的機(jī)時(shí)就浪費(fèi)了。因此，當(dāng)時(shí)搞數(shù)學(xué)的同志壓力非常大。特別是新手新編程序，上機(jī)頭幾天就吃不好睡不著。因?yàn)閹ПＣ苜Y料，上機(jī)都是小車接送，從位于房山北坊的原子能所到中關(guān)村的計(jì)算所，開車要一個(gè)多小時(shí)。有的人甚至在小車?yán)飮I吐，稱為“暈機(jī)”。數(shù)學(xué)人員甚至要用手算一遍例題，以便和機(jī)器計(jì)算結(jié)果比較，確認(rèn)程序編制無誤。物理人員也不輕松。要研究物理模型，推導(dǎo)公式，編寫計(jì)算任務(wù)書，提供輸入數(shù)據(jù)和校算例題。程序編好后大量的設(shè)計(jì)計(jì)算工作是物理和數(shù)學(xué)人員共同完成的。

當(dāng)時(shí)使用的是北京中關(guān)村科學(xué)院計(jì)算所的DJS-2計(jì)算機(jī)（104機(jī)）。104電子管計(jì)算機(jī)仿制蘇聯(lián)的БЭСМ-Ⅱ計(jì)算機(jī)，有22個(gè)機(jī)柜，主機(jī)、電機(jī)組各占地200平方米共400平方米，略小于一個(gè)籃球場（420平方米）。全機(jī)共用4200個(gè)電子管，4000個(gè)晶體二極管。字長39位，容量4K，每秒運(yùn)算1萬次，內(nèi)存2048個(gè)全字長磁芯體，2臺(tái)2096全字長臥式磁鼓。(見https://net.blogchina.com/blog/article/670989969）下圖為104計(jì)算機(jī)（網(wǎng)上截圖）和本人收藏的上世紀(jì)60年代的國產(chǎn)電子管。

1965年年初，我寫好了控制棒價(jià)值計(jì)算任務(wù)書和必須的輸入數(shù)據(jù)，交給了陳克娜編寫程序。2月份，我下放北海艦隊(duì)旅順基地護(hù)衛(wèi)艦大隊(duì)當(dāng)兵鍛煉，工作由陳輔民接手。8月份下放結(jié)束，單位已經(jīng)集體轉(zhuǎn)業(yè)，脫軍裝了！但程序還沒有編好。一直到1965年年底，程序才通過，可以進(jìn)行計(jì)算了。后來計(jì)算機(jī)升級(jí)為使用晶體管的109機(jī)，運(yùn)算速度大約每秒10萬次。

1965年，715所集體轉(zhuǎn)業(yè)，搞核的部分歸屬二機(jī)部，改稱北京15所。1966年以后，我國研制了晶體管及各種集成電路計(jì)算機(jī)，反應(yīng)堆核設(shè)計(jì)的計(jì)算條件有明顯改善，分別在北京和武漢的計(jì)算中心進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。與此同時(shí)，原子能所反應(yīng)堆物理研究室李茂季、王月興、董因明等人按照我提出的方案進(jìn)行了大量零功率試驗(yàn)，測(cè)量控制棒價(jià)值。當(dāng)時(shí)一種試驗(yàn)用的控制棒是由北太平莊的有色金屬研究院研制的。樣品出來后，我?guī)е犊畹闹保接猩喝∝洠脠?bào)紙包著，坐公共汽車帶回原子能所。通過理論和實(shí)驗(yàn)比較，確認(rèn)計(jì)算方法正確，可以用于工程設(shè)計(jì)。我用這個(gè)程序進(jìn)行了大量計(jì)算，修改原設(shè)計(jì)，確定了控制棒結(jié)構(gòu)、尺寸和布置。并于1967年在陳顧華主持的一次技術(shù)協(xié)調(diào)會(huì)上得到認(rèn)可，正式采用。

1969年，15所自己購買了108乙計(jì)算機(jī)，安裝在909基地24號(hào)（八室）。下左圖是108乙機(jī)的網(wǎng)上截圖，下右圖為909基地24號(hào)八室（計(jì)算室）辦公室和機(jī)房（黃箭頭指處）。196最后采用的堆芯布置方案就是用909基地的108計(jì)算機(jī)計(jì)算完成的。后續(xù)第一代核潛艇的堆芯布置都采用同一方案。

1966年11月，我國第四次核試驗(yàn)成功，我寫了一首詩抒發(fā)自己的感受：

驚雷四響壯東風(fēng)，敢與核霸決雌雄。

今朝又聽傳捷報(bào)，何日東海馭蛟龍。

四、大干196，零功率實(shí)驗(yàn)

核潛艇陸上模式反應(yīng)堆（代號(hào)196）是我國第一個(gè)自主研究設(shè)計(jì)制造的核反應(yīng)堆。沒有任何設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，計(jì)算方法不夠精確，使用的計(jì)算機(jī)性能很低。為了確保核安全及設(shè)計(jì)出來的反應(yīng)堆性能達(dá)到工程指標(biāo)，需要知道設(shè)計(jì)計(jì)算的誤差并保證設(shè)計(jì)誤差在工程允許的范圍內(nèi)。因此，要用實(shí)驗(yàn)測(cè)量來檢驗(yàn)計(jì)算結(jié)果，比較計(jì)算數(shù)據(jù)與實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)的差異，確定設(shè)計(jì)計(jì)算誤差。

對(duì)反應(yīng)堆核設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證是通過零功率實(shí)驗(yàn)裝置（零功率堆）來完成的。需要用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的核設(shè)計(jì)參數(shù)主要是：臨界質(zhì)量，中子通量分布，功率分布，控制棒價(jià)值，可燃毒物價(jià)值，停堆余量，溫度系數(shù)，等等。這些參數(shù)主要是通過測(cè)量零功率堆的中子密度變化得到的。中子是由零功率堆的核燃料裂變產(chǎn)生的，核裂變要產(chǎn)生能量。因此所謂“零功率”并不是真正沒有功率，實(shí)際上是極低功率。根據(jù)裝置的大小，功率從數(shù)百瓦到幾千瓦，和普通家用電器如電飯鍋，微波爐，電熱水壺等的功率差不多。

從1965年開始，原子能研究所的東風(fēng)三號(hào)零功率堆為核潛艇動(dòng)力堆做了很多實(shí)驗(yàn)，為核設(shè)計(jì)軟件的開發(fā)和確定設(shè)計(jì)誤差做出重大貢獻(xiàn)。15所在909基地為一室（物理室）建立了相對(duì)獨(dú)立的18號(hào)。當(dāng)時(shí)有了一套縮小的零功率實(shí)驗(yàn)用核燃料，建了三個(gè)零功率堆：1、18-1高溫高壓零功率堆。做過一次高溫高壓零功率實(shí)驗(yàn)，測(cè)量高溫高壓對(duì)反應(yīng)性的影響，溫度系數(shù)等等。后改建成脈沖堆。2、18-2小零功率堆。驗(yàn)證試驗(yàn)技術(shù)，培訓(xùn)人員及補(bǔ)充東風(fēng)三號(hào)不足的實(shí)驗(yàn)。3、18-5大零功率堆。用實(shí)際使用的核燃料按照196反應(yīng)堆實(shí)際尺寸設(shè)計(jì)建造的1:1零功率實(shí)驗(yàn)堆，同時(shí)還包括一室辦公室。主要完成了196及后續(xù)反應(yīng)堆的1:1零功率實(shí)驗(yàn)。現(xiàn)在擴(kuò)建成909基地的反應(yīng)堆物理與屏蔽實(shí)驗(yàn)研究室。18-3是宿舍，18-4是食堂。

2010年18-1 高溫高壓零功率堆實(shí)驗(yàn)室外景(姚增華 攝)。

2010年18-2 零功率堆實(shí)驗(yàn)室外景。

2010年18-5 零功率堆實(shí)驗(yàn)室外景。

在韓鐸、昝云龍的帶領(lǐng)及大家共同努力下，各個(gè)程序也都進(jìn)展順利，并在1967年完成了196堆芯的初步核設(shè)計(jì)，接著就開展施工設(shè)計(jì)。1969年北京15所搬遷四川909基地，很多人把戶口轉(zhuǎn)出來留在北京。我姐姐家在北京，完全可以把戶口留下來。但我早已許身祖國的核潛艇事業(yè)，我的戶口隨大家一起遷到四川夾江。搬遷時(shí)我的設(shè)計(jì)任務(wù)還沒有結(jié)束，因?yàn)樗拇ǖ挠?jì)算機(jī)還不能使用，我和張森如、黃寶善、劉志峰等人繼續(xù)留在北京計(jì)算。直到1970年4月才去四川，在火車上聽到了我國第一顆人造衛(wèi)星發(fā)射成功的消息。

下面列出參加196堆芯核設(shè)計(jì)工作的人員。室主任韓鐸、副主任昝云龍（昝云龍1967年調(diào)到909基地，任科技處處長，總管196建造技術(shù)工作。在1970年196啟動(dòng)前向周總理匯報(bào)了196的設(shè)計(jì)、建造和啟動(dòng)計(jì)劃）。物理組：組長周明生、副組長孟希哲、王英明、焦惠先、毛玉姣、王承基、湯勤恒、黃宗德、姚增華、蔡玉才、袁耀初、劉 群、陳輔民、陶少平、徐秀芳、劉志坤、蔡劍平、周渭清。數(shù)學(xué)組：張立吾、張玉琴、李大圖、黃寶善、曹師儒、劉偉業(yè)、唐家歡、季永成、衷仁保、包有紅、邱希春、薛友義、劉志峰、趙增魁、白玉成、邢書達(dá)，汪興萱、柴寶全、唐國珍、文光淮、李則仙、謝暉、蔡忠心、廖秀華、王海江、欒霖。數(shù)學(xué)組各人對(duì)口的專業(yè)不同，哪幾位做核設(shè)計(jì)記不清，因此把名字全部列出。1965年初夏到1966年秋，哈軍工的蔡章生、孫永進(jìn)，北航的蔡明恩、劉正綸、劉子超、鄭於瑩和原子能所的阮可強(qiáng)、楊順海、索長安等人曾短期參加物理組工作。

1968年7月18日毛主席批準(zhǔn)對(duì)909基地進(jìn)行軍管，史稱偉大領(lǐng)袖毛主席的“718批示”。1970年的909基地，在軍管會(huì)領(lǐng)導(dǎo)下大干196（核潛艇反應(yīng)堆的陸上模式堆代號(hào)），目標(biāo)是建成196向“718批示”兩周年獻(xiàn)禮。周末基本不休息，沒有工作任務(wù)的也安排大掃除搞衛(wèi)生。領(lǐng)導(dǎo)、技術(shù)人員、工人和后勤服務(wù)人員齊心協(xié)力，誓奪196大會(huì)戰(zhàn)的最后勝利。軍管會(huì)主任王漢亭是中印自衛(wèi)反擊戰(zhàn)的英雄團(tuán)長，打仗是攻無不克的英雄，但對(duì)指揮高技術(shù)的工程會(huì)戰(zhàn)卻不適應(yīng)。他曾抱怨（大意）：打仗一聲令下，沖上去就解決戰(zhàn)斗了，這個(gè)196怎么這么復(fù)雜，有力氣使不上。他的希望用簡單方法解決技術(shù)問題的想法，影響了一些重大技術(shù)問題的決策。一個(gè)最典型的事例，就是在最后時(shí)刻不經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證就更改堆芯的布置。

1970年5、6月份，核燃料組件運(yùn)到909基地，直接拉到18-5做1:1零功率實(shí)驗(yàn)，測(cè)量功率分布和各種物理參數(shù)。當(dāng)時(shí)條件簡陋，裝卸組件都是幾個(gè)人站在架子上用麻繩吊的。因?yàn)橐s“718批示”獻(xiàn)禮，實(shí)驗(yàn)一做完，不等測(cè)量結(jié)果出來（處理測(cè)量數(shù)據(jù)用手算，需要幾天時(shí)間），馬上就把燃料組件拉走，去196裝堆了。

測(cè)量結(jié)果一出來，大家都傻眼了：堆芯最大功率與平均功率之比，即功率峰因子大約5.8，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過設(shè)計(jì)值。原因很快查明，設(shè)計(jì)時(shí)為了確保反應(yīng)堆安全，盡量多裝可燃毒物，致使堆芯布置不對(duì)稱。當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)能力有限，不能進(jìn)行兩維全堆芯計(jì)算，只能進(jìn)行1/4或1/8對(duì)稱堆芯計(jì)算，非對(duì)稱問題被掩蓋了。這個(gè)低級(jí)錯(cuò)誤表明當(dāng)時(shí)年輕的物理組對(duì)核設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)和經(jīng)驗(yàn)缺乏程度。如此大的功率峰因子，反應(yīng)堆絕對(duì)不能提升到滿功率，否則燃料必然損壞。

韓鐸連夜組織周明生、我和其他幾個(gè)同志研究，重新布置可燃毒物，進(jìn)行了大量分析比較，最后找到一個(gè)認(rèn)為是最好的堆芯布置方案。這個(gè)方案只是理論結(jié)果，并沒有絕對(duì)把握，必須重新做零功率實(shí)驗(yàn)，測(cè)量功率分布和停堆反應(yīng)性，確保核安全。這就要求把已經(jīng)裝堆的燃料組件重新拉回實(shí)驗(yàn)室，必然推遲整個(gè)工程的進(jìn)度，趕不上“718”。意見報(bào)上去后，軍管會(huì)堅(jiān)決不同意重新做實(shí)驗(yàn)，而要求按照新設(shè)計(jì)的堆芯布置調(diào)整堆芯，繼續(xù)進(jìn)行下一步工作。討論會(huì)上，絕大部分技術(shù)人員，包括中央派來協(xié)助196啟動(dòng)的專家組中的堆物理專家阮可強(qiáng)和呂應(yīng)中等人，都支持重新進(jìn)行零功率實(shí)驗(yàn)。反對(duì)實(shí)驗(yàn)的，除了軍管會(huì)領(lǐng)導(dǎo)外，只有彭士祿和物理實(shí)驗(yàn)組的一個(gè)女技術(shù)員陳雄月。

彭士祿敢拍板是有名的。由于他是彭湃的兒子、出身好，一心一意干09，不怕別人議論，敢于承擔(dān)責(zé)任。很多設(shè)備制造出來沒有完全達(dá)到技術(shù)要求，技術(shù)員不敢簽字，都是他拍板使用的。他曾多次闡述他拍板的理由：國家只有這個(gè)水平，短期不可能提高，重新制造也差不多，反而拖延進(jìn)度。既然要建核潛艇，就要承擔(dān)一定風(fēng)險(xiǎn)，只要沒有顛覆性問題，他都敢拍板，一切責(zé)任由他承擔(dān)。15所成立初期，彭士祿是副總工程師，1965年09重新上馬后趙仁愷（1960年調(diào)到核二院支援生產(chǎn)堆建設(shè)）調(diào)回來任副總工程師，后來又調(diào)入符德番副總工程師。我覺得在那樣一種歷史條件下，當(dāng)時(shí)如果沒有彭士祿這樣一個(gè)敢于承擔(dān)責(zé)任拍板的總工程師，196是不可能這么快建成的。當(dāng)然，彭士祿也不是一貫正確，他在前面拍板，后面還有作風(fēng)細(xì)致踏實(shí)的趙仁愷、符德番等不時(shí)為他做補(bǔ)救工作。這幾個(gè)老總的配合，使196的設(shè)計(jì)建造進(jìn)展順利。

但彭士祿反對(duì)重新做零功率實(shí)驗(yàn)的態(tài)度我卻不敢茍同。堆芯布置出現(xiàn)問題是因?yàn)闆]有經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)計(jì)算有誤，正是通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了問題。因此解決問題就不能只靠設(shè)計(jì)計(jì)算，必須再用實(shí)驗(yàn)證明問題已經(jīng)解決。這和設(shè)備制造完全不同，也耽誤不了多少時(shí)間。當(dāng)時(shí)軍管會(huì)和彭士祿等人反對(duì)重做實(shí)驗(yàn)，完全是為了趕“718”，從政治上考慮，違背科學(xué)規(guī)律。軍管會(huì)領(lǐng)導(dǎo)有這個(gè)態(tài)度并不奇怪，他們不了解科學(xué)技術(shù)，而且當(dāng)時(shí)一切都要突出政治。但彭士祿等兩個(gè)科技工作者也支持這么做，令人費(fèi)解。軍管會(huì)有他們支持，更是寸步不讓。最后的結(jié)果當(dāng)然是政治掛帥，不經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，直接按計(jì)算結(jié)果裝堆。

萬幸的是這個(gè)重新設(shè)計(jì)的堆芯布置方案確實(shí)不錯(cuò)，沒有出問題，后續(xù)堆零功率實(shí)驗(yàn)證明滿足設(shè)計(jì)值。證明當(dāng)時(shí)物理組的設(shè)計(jì)工具和設(shè)計(jì)能力已經(jīng)達(dá)到一定水平。但沒有經(jīng)過實(shí)驗(yàn)測(cè)量，當(dāng)時(shí)并不知道計(jì)算誤差有多大，不知道功率峰因子的準(zhǔn)確數(shù)值及是否真正滿足設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。196的運(yùn)行有很大盲目性。這是196核設(shè)計(jì)的一大遺憾。若當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì)計(jì)算有錯(cuò)或誤差過大，整個(gè)196將毀于一旦，后果不堪設(shè)想。這樣的做法不足為訓(xùn)！

周總理在7月份196啟動(dòng)前聽取匯報(bào)時(shí)，一再強(qiáng)調(diào)要確保安全，不要趕“718”，甚至也不要趕八一建軍節(jié)。如果這個(gè)指示能夠得到真正貫徹執(zhí)行，196核設(shè)計(jì)將會(huì)有一個(gè)圓滿的收官。

1970年8月30日，196達(dá)到滿功率，一次成功。在中央專委會(huì)的有力領(lǐng)導(dǎo)下，通過全國大協(xié)作、15所和909基地全體軍民的不懈努力，在我國這樣一個(gè)科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)落后的國家，用十多年的時(shí)間，在世界上繼美國和蘇聯(lián)后第三個(gè)完全依靠自己的力量建成潛艇核動(dòng)力壓水堆。（英、法、德、日的壓水堆技術(shù)是從美國引進(jìn)的）。這是一個(gè)偉大的成就。1984年《核潛艇動(dòng)力堆核設(shè)計(jì)》獲國防科工委科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)（集體獎(jiǎng)）。

1964年開始研究196方案時(shí)，就有一個(gè)精神：建造核潛艇時(shí)，凡是國內(nèi)能夠生產(chǎn)的零部件、材料，一律不準(zhǔn)進(jìn)口，要造一艘完全國產(chǎn)的核潛艇。我的記憶中，整個(gè)核動(dòng)力裝置，只進(jìn)口了一種特種合金材料。其他諸如設(shè)計(jì)方案、材料、設(shè)備、核燃料、儀表、控制系統(tǒng)等全部是國產(chǎn)的。這種獨(dú)立自主自力更生的精神指導(dǎo)下，保證了在外國完全封鎖時(shí)，我國也能夠繼續(xù)建造核潛艇。不但極大增強(qiáng)了我國國防工業(yè)的生產(chǎn)制造能力，而且培養(yǎng)了一支年輕（絕大多數(shù)人年齡在30歲上下）、自信、基本掌握了核潛艇研究設(shè)計(jì)技術(shù)、配套成龍的科技隊(duì)伍。

1964年翻譯的英國堆物理計(jì)算程序資料

但獨(dú)立自主自力更生絕不意味著閉關(guān)鎖國，排斥外國先進(jìn)技術(shù)。上世紀(jì)60年代，我國科學(xué)技術(shù)和工業(yè)生產(chǎn)能力都還非常落后，要完全依靠自己力量，不借鑒外國技術(shù)，研究設(shè)計(jì)制造我國第一個(gè)核動(dòng)力反應(yīng)堆及整個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)以及整個(gè)核潛艇，幾乎是不可能的。1960年以前蘇聯(lián)對(duì)我國核技術(shù)提供很多幫助，包括專家和設(shè)備，培養(yǎng)科學(xué)家（孟戈非、彭士祿、韓鐸、及很多室一級(jí)的領(lǐng)導(dǎo)都是留學(xué)蘇聯(lián)的），建設(shè)工廠等等。在蘇聯(lián)援建的重水堆上，就進(jìn)行了09燃料元件的輻照考驗(yàn)。1958年核潛艇上馬時(shí)，參加工作的技術(shù)人員都必須學(xué)習(xí)英語，因?yàn)榇罅康膮⒖假Y料都是英文的，包括圖書、雜志、各種技術(shù)報(bào)告，特別是美國原子能委員會(huì)報(bào)告（AEC報(bào)告）有非常大的參考價(jià)值。我們進(jìn)行196的方案設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)、施工設(shè)計(jì)、零功率實(shí)驗(yàn)等，很多方法、數(shù)據(jù)、使用的部分計(jì)算工具、儀器設(shè)備、等，都來自外國。獨(dú)立自主自力更生和引進(jìn)外國技術(shù)相輔相成，缺一不可。

五、后記

1976年，我調(diào)到上海核工程研究設(shè)計(jì)院，仍然從事反應(yīng)堆物理研究和核設(shè)計(jì)，曾任物理組副組長。參加了我國第一個(gè)核電站秦山核電廠的初步設(shè)計(jì)和施工設(shè)計(jì)。1989年，在多位09老戰(zhàn)友特別是老領(lǐng)導(dǎo)昝云龍總經(jīng)理的召喚和關(guān)心下，調(diào)到廣東核電合營有限公司，從事大亞灣核電廠的反應(yīng)堆物理和堆內(nèi)燃料管理工作。創(chuàng)建燃料管理科并任科長、科技委高級(jí)工程師等。1989-1999年任核工業(yè)核電軟件中心專家組成員、中國核學(xué)會(huì)計(jì)算物理學(xué)會(huì)反應(yīng)堆數(shù)值計(jì)算和粒子輸運(yùn)專業(yè)委員會(huì)專業(yè)組副組長、委員（8/9/10屆）。1996 -2002年任第二屆中國核數(shù)據(jù)委員會(huì)委員，期間于1999年因成功解決象限功率傾斜問題獲國防科技二等獎(jiǎng)（第一完成人）。2000年退休，返聘到技術(shù)中心和設(shè)計(jì)公司任顧問，直到2008年。2003年應(yīng)聘擔(dān)任清華大學(xué)研究生導(dǎo)師。2010年冬，應(yīng)上海核工程研究設(shè)計(jì)院前院長沈增耀召喚，應(yīng)聘到上海中電投電力工程有限公司設(shè)計(jì)所任顧問兩年。以后又多次到國電投人才學(xué)院（原中電投高培中心）、有關(guān)單位及大學(xué)講課講學(xué)。

1999年獲國防科技二等獎(jiǎng)證書。

從1962年參軍到2021年西安交大講學(xué)，我從事反應(yīng)堆物理工作59年，把自己的一生貢獻(xiàn)給了祖國的反應(yīng)堆物理事業(yè)。參加了我國第一艘核潛艇動(dòng)力堆從選方案到一次成功的全過程，我國第一座核電廠秦山核電廠的初步設(shè)計(jì)和施工設(shè)計(jì)，大亞灣核電廠從生產(chǎn)準(zhǔn)備到穩(wěn)定運(yùn)行的堆物理和燃料管理工作。既做了核潛艇，又做了核電廠，在同輩人中也是不可多得的機(jī)遇。

談不上有什么突出貢獻(xiàn)。有成功的喜悅，也有逆境中的痛苦。唯一值得自豪的是數(shù)十年如一日，不離不棄，把年輕時(shí)許下的志愿堅(jiān)持到現(xiàn)在,實(shí)現(xiàn)了“為祖國健康工作50年”的口號(hào)。我體會(huì)最深的是：自力更生，艱苦奮斗，實(shí)事求是。

2011年春節(jié)，在09戰(zhàn)友趙國璽家觀看他創(chuàng)作的“中國核動(dòng)力之源”國畫長卷及各位領(lǐng)導(dǎo)和戰(zhàn)友的題字、簽名，感概萬千。適逢我國隱形戰(zhàn)機(jī)殲-20首飛成功。寫了一首詩“觀國璽兄中國核動(dòng)力之源長卷并欣聞國產(chǎn)隱形戰(zhàn)斗機(jī)首飛成功有感”，抄錄如下作為本文的結(jié)束：

曾臨北海探龍宮，又下東南尋明珠。

五十春秋圓二夢(mèng)，京川滬粵競風(fēng)流。

月圓何必美利堅(jiān)，屁香豈專法瑪通。

一飛沖天鴻鵠志，自力更生是坦途。

(注：法瑪通是法國核電廠供貨商。)

深切感謝昝云龍、陳晉南、陶少平同志閱讀本文并提供寶貴修改意見。

2024年11月7日

（作者系廣東核電合營有限公司退休員工、教授級(jí)高級(jí)工程師；來源：“紅色文化網(wǎng)”微信公眾號(hào)，修訂發(fā)布；圖片來自網(wǎng)絡(luò)，侵刪） 

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