第一颗原子弹理论设计完成后,彭桓武敏锐地意识到,要迅速组织力量向氢弹原理的探索转移。在国际上,氢弹是真正意义上的战略核武器,氢弹研究被核大国列为涉及国家安全的“最高机密”。从1964年年底开始,彭桓武召集各种讨论会,群策群力,形成3个方案,并安排理论部的3位副主任周光召、于敏、黄祖洽分别带队,多路探索。
1965年9月,于敏率领团队完成加强型核航弹的优化设计任务,并最终形成了从原理、材料到构型完整的氢弹物理设计方案 。
1967年6月17日,于敏等参与研制的中国第一颗氢弹空爆试验成功爆炸,爆炸当量为330万吨级,与理论设计完全一样。从第一颗原子弹成功爆炸到突破氢弹,中国仅用了26个月,创下了全世界最短的研究周期纪录。
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