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20世纪60年代，随着众多科学家的加入，中国的原子能事业进入自力更生、自主研制的新阶段。
原子弹的研制是一个庞大、复杂的系统工程，其中最为核心的是理论设计。邓稼先作为原子弹理论设计的负责人，承担着巨大的压力。
当时中国仅有一台每秒1万次的104电子管电子计算机，大量的数据只能靠手摇计算器来进行运算。得出一个结论或者数据时，邓稼先他们会寻找其他部门帮助验证数据的准确性。这其中，有一项必不可少的工作就是进行没有核反应的爆轰试验。
中国第一颗原子弹的爆轰试验场，代号 “17号工地”。
王淦昌、陈能宽和研究人员在这里开始了艰难的攻关。
当时，不光是生活条件十分艰苦，科研条件也非常有限。为了赶时间，他们用土办法上马，因陋就简，在临时工号里，开始了爆轰试验所需炸药部件的浇铸。
在帐篷中搅拌炸药十分辛苦。帐篷通风不好，室内充斥着炸药粉尘、古怪难闻且有毒的气味。
通过上千次爆轰试验论证，上万个数据的计算，多个单位的协同合作，在理论设计与试验的互相配合之下，终于完成了原子弹理论模型的设计雏形。
接下来，核爆炸所需的材料成为下一个亟待解决的问题。这种材料就是浓缩铀-235。
在天然铀中，铀-235只占0.7%，其他都是铀-238。所以要研制原子弹，首要任务就是分离铀-238，从而得到浓缩的铀-235。
在当时，全世界能够制造甲种分离膜的国家只有美国、苏联、英国，这种制造技术更是被列为国家核心机密。
为了突破这一难题，1960年，第二机械工业部和中国科学院下达了一项绝密工程——“真空阀门”工程，研制甲种分离膜。时任上海冶金研究所副所长的吴自良接到了这一任务，担任技术总负责人。
当时冶金所里没有空调，也没有电扇，研究人员常常汗流浃背。为了避免流下来的汗水打湿设备、弄坏机器，大家就利用早晚时间工作。早上五六点钟进入实验室，一直忙到上午九点钟，天气开始热了，他们就回到宿舍钻研业务和相关知识。到了下午五六点钟，他们再回到实验室继续研究，直到深夜。
经过三年的努力，1963年底，上海冶金研究所终于试制出符合要求的甲种分离膜。
随着甲种分离膜的研制成功，原子弹研究已经进入到了非常关键的阶段，即制备高浓度的铀。这是原子弹能否具有威慑力的关键因素。
制备高浓度的铀，需要整个工厂的上千台分离机共同运转工作，但是在开启运转之前，必须经过极其复杂和严密的计算。
位于甘肃省兰州市的铀浓缩厂，因为苏联专家的撤离，陷入停滞阶段。就在大家一筹莫展之际，一位女性科研工作者接受了这个重任。她就是物理学家王承书。
段存华
王承书同事
当时没有以为能做出来，因为从0.7%要浓缩到90%以上才能用于原子弹，那这要几千台机器，所以就要算出来每一台机器什么样。算出来一屋子全是纸条儿，她得一个个看才能得出结果来，这个对她来讲很辛苦。
在王承书的带领下，众多科研人员边学习边进行数字计算和公式推演。终于在1964年初，工厂成功研制出合格的高浓缩铀。
核材料的问题解决了，但作为原子弹发生核反应的核心部件，铀球该如何加工成型，又成了一个新的难题。
为此，来自全国各地的优秀车工，会聚戈壁滩进行技术大比武。来自上海的原公浦在比赛中脱颖而出，成为了铀球加工的“主刀人”。
为了做到万无一失，原公浦先是利用钢球练手，然后用材质接近的铀-238球练手。在球面车床上反复训练，有时候高强度练习甚至超过20个小时。
1964年4月30日，在大家的注视下，原公浦穿好三层防护服，戴上双层乳胶手套，和组长何绍元、助手匡炳兴一起，走进工作间，准备进行铀球的加工。
随着特种车床飞快地转动，原公浦的心情也不自觉紧张了起来。他的双手开始颤抖。突然意外发生了，部件掉进了切削盘里。工作间里的三个人都惊呆了，原公浦立即停止了加工。
幸运的是，经过技术部门反复检验，铀球安然无恙。有了这次经历，原公浦重新调整状态，总结经验。
午夜时分，镇定下来的原公浦再次走上操作台，开始加工最后的三刀，也是最关键的三刀。当最后一刀结束时，原公浦长长地舒了一口气。
此时，已是1964年5月1日凌晨，中国第一颗原子弹的核心部件——铀球，终于诞生了。
1964年夏，原子弹的零部件从全国各地陆续运往青海省海晏县221基地，技术人员和工人开始投入到紧张而忙碌的装配工作中。
终于，在所有人的共同努力下，1964年8月19日，中国第一颗原子弹全部装配完毕，即将运往核试验基地罗布泊。
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