編者按

1958年6月13日，我國第一座反應堆——101重水研究堆（代號HWRR）首次達到臨界。

101重水研究堆為發展我國的核科學技術，特別是對我國原子彈、氫彈爆炸成功，核潛艇制造，放射性核素輻照生產，基礎和應用基礎研究以及培養核領域科技人才等作出了重要貢獻。

1955年1月15日，中南海懷仁堂內，毛澤東主席的一句“我們自己干，也一定能干好”，拉開了中國核工業的序幕。這一天，中共中央書記處擴大會議作出重大決策——發展中國原子能事業。同年，在蘇聯援助下，中國開啟了第一座重水反應堆的建設，代號“101堆”。

這座反應堆的誕生，不僅是中國核物理研究的里程碑，更是中國自主掌握核技術的起點。而在它的背后，一代科學家以“以任務帶學科”的開拓精神，用計算尺和手搖計算機，書寫了中國原子能事業的傳奇。

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從零開始，開啟原子能時代

1950年5月19日，中國科學院近代物理研究所（中國原子能科學研究院前身）成立，國務院任命吳有訓為所長，錢三強為副所長。

1952年，在制定核科研第一個五年計劃時，中國科學院近代物理研究所提出了要建造“一堆一器”開展核科學研究的建議。按照當時中國的工業基礎和技術水平，自主建造反應堆困難重重，向政治上歧視、經濟上封鎖中國的西方國家購買是不可能的，所以當時向社會主義“老大哥”蘇聯尋求幫助成為唯一的希望。

1953年，錢三強率代表團訪問蘇聯物理所時，曾經向法國居里實驗室的同事詢問蘇聯可否在建造反應堆和回旋加速器方面給予中國援助，對方用法語謹慎地回答：“這個恐怕需要最高領導來決定?！?/p>

1955年1月15日，毛澤東主席主持中共中央書記處擴大會議，會議作出了發展中國核工業的戰略決策。毛澤東主席說：“現在蘇聯對我們援助，我們一定要搞好。我們自己干，也一定能干好，我們只要有人，又有資源，什么奇跡都可以創造出來！”

1955年4月27日，中國政府代表團與蘇聯政府簽訂了《關于為國民經濟發展需要利用原子能的協議》。協議規定，蘇聯向我國出售一座7000千瓦的重水反應堆和直徑1.2米的回旋加速器。根據協定，反應堆和加速器工程的初步設計由蘇方負責，中方負責為初步設計提供勘探資料和總平面草圖，參加審查初步設計、編制設計任務書，并作施工圖設計。

質疑蘇聯方案，證明“56根”臨界

尺寸正確

1955年11月，錢三強率領“熱工實習團”39人分兩批赴蘇學習。他們在蘇聯理論與實驗物理研究所（時稱“熱工研究所”）等單位實習，以便回國后參加回旋加速器和實驗性重水反應堆的安裝、調試、運行，并利用它們開展核物理的實驗研究工作。

這39人包括即將在重水反應堆工作的留蘇技術人員，以及國內有經驗的工程師，核物理學家黃祖洽和他的導師彭桓武都在其中。

錢三強（前排右三）、何澤慧（前排右二）等

在蘇聯

來源 | 中國科學家博物館

訪蘇期間，黃祖洽用兩種方法對臨界尺寸進行計算，發現臨界尺寸放56根零件即可，但是蘇聯原設計書給出的數據是需放63根，高出10%以上。經過反復測試，最后蘇聯方面表示：“你可能是對的?！惫唬谠摲磻褑訒r的臨界實驗中，黃祖洽的計算結果得到了證實。

后來在我國1958年實際建堆的臨界啟動過程中，運用了黃祖洽的臨界尺寸結果，建堆臨界成功啟動，進一步證明了“56根”臨界尺寸結論是正確的。

培養第一批反應堆理論工作者，保證“101堆”首次臨界

1956年5月26日，蘇聯援助我國的實驗性重水反應堆和回旋加速器正式開工興建。

錢三強親自抓反應堆和加速器的運行隊伍的培訓和配置，組織赴蘇聯實習回國的科技骨干和來華蘇聯專家培訓國內第一批運行人員。

值班主任由有經驗的高級工程師擔任，操作員由學工程和學物理的新大學生組成。彭桓武不僅擔任講師，還與黃祖洽等作為理論物理師參加臨界實驗。朱光亞同蘇聯專家一道參加反應堆計量監測系統的安裝調試工作，帶領反應堆物理啟動小組對重水反應堆進行了一系列物理參數測量。

在反應堆理論研究方面，國內除彭桓武、黃祖洽二人外，沒有其他人搞反應堆理論。為了培養一批反應堆理論工作者，1956年上半年，彭桓武和黃祖洽合作，在中國科學院物理研究所舉辦為期一年的反應堆理論訓練班。

他們從北京大學物理研究室挑選了第一期的十來個應屆畢業生，又從其他院校挑選了數學、工程方面的十余人，組建了一支從事反應堆理論和設計工作的隊伍。第一年主要由彭桓武講中子反應堆理論課，黃祖洽帶著學生做反應堆的物理計算，為重水反應堆開堆做準備，后來開拓原子核反應堆物理的擔子主要落到了黃祖洽肩上。

1958年北京大學技術物理系第二期畢業生分配到黃祖洽為組長的核反應堆理論組。黃祖洽親自講授熱中子反應堆及輸運理論，挑起了授課和帶領大家搞科研的重擔。

1958年，黃祖洽（右）與彭桓武、何澤慧

討論學術問題

來源 | 中國科學家博物館

黃祖洽對年輕的物理工作者們說：“沒有學過反應堆不要緊，可以‘以任務帶學科，邊干邊學’”。他制定了四套臨界方案，指導大家對這些方案進行臨界大小與動力學方面的物理計算，每個重要參數都安排兩個人分別平行計算，主要計算工具是計算尺加上一臺手搖計算機。

最終，黃祖洽帶領著大學生們組成反應堆理論組，成功地保證了中國第一座重水反應堆的安全運行。

1958年6月13日，我國第一座重水反應堆首次達到臨界。1958年9月27日，國務院在原子能院隆重舉行我國第一座重水反應堆和第一臺回旋加速器移交生產典禮，時任國務院副總理、國家驗收委員會主任聶榮臻簽字驗收，國務院副總理兼外交部長陳毅元帥剪彩。

安全運行近50年，“101堆”為我國核工業發展作出重要貢獻

101堆建成后，成為我國核物理、反應堆物理、熱工、材料性能考驗等科學領域的重要科研平臺，為我國國防建設、核科學技術和國民經濟的發展作出了重要貢獻。

101重水研究堆

來源 | 中核集團

核工業科技工作者圍繞101堆開展了大量科學研究和實驗工作，為“兩彈一艇”（原子彈、氫彈和核潛艇）的成功研制作出重大歷史貢獻；完成了我國第一座核電站秦山核電站燃料元件輻照考驗、啟動中子源的輻照研制，為核電燃料元件國產化提供有力支持；建立了我國首個中子散射實驗基地和亞洲首個冷中子源裝置。

建設101堆，還為我國培養了大批核科技工作者。老一輩科學家錢三強、朱光亞、何澤慧等都曾在101堆工作過，它為我國培養了多名兩院院士、上千名核工程技術骨干，遍布核工業各個單位，被稱為我國核反應堆工程的搖籃，享有“功勛反應堆”之美譽。

1978年至1980年，原子能院自主進行了101堆大修改建工程。1986年5月1日，該改建工程獲國家科技進步獎一等獎。

2007年底，經過近50年的安全運行，“101堆”永久停閉，進入安全關閉期等待退役。如今“一堆一器”已入選中央企業工業文化遺產、國家工業遺產及全國重點文物保護單位?！?01堆”退役完成后擬建為首座研究堆歷史紀念館。

審核專家：北京理工大學碩士生導師 陳雁

參考文獻：

[1]殫思求火種 深情寄木鐸 黃祖洽傳[M].北京:中國科學技術出版社,2017.

[2]致敬！與新中國一路同行的“一堆一器”[N].人民日報,2024-10-05.

[3]是什么開啟了我國的原子能時代？是原子彈嗎？并不是！[OL].中核集團知乎號,2021-05-18.

[4]我國第一座重水研究堆退役獲國家立項批復 六十載風雨砥礪 煉就大國之核[OL].中核集團澎湃號,2019-11-15.

中國科學家博物館出品