Proyecto 639

El objetivo de China era producir un dispositivo termonuclear con una potencia de al menos un megatón que pudiera ser lanzado desde un avión o transportado por un misil balístico. Varias explosiones para probar diseños, características y aumento de potencia de armas termonucleares precedieron a la prueba termonuclear. ^{[ 1 ]}

China se vio motivada a desarrollar armas nucleares, en parte, por la Primera y la Segunda Crisis del Estrecho de Taiwán en 1955 y 1958. Estados Unidos había amenazado con ataques nucleares contra el Ejército Popular de Liberación en ambas crisis y había desplegado armas nucleares en Taiwán durante y después de la segunda. El programa se inició oficialmente el 15 de enero de 1955.

Liu Jie había participado en las negociaciones de un acuerdo de cooperación de 1957 " Nuevo Acuerdo Técnico de Defensa " con la Unión Soviética, donde habían acordado suministrar un modelo de arma nuclear, específicamente su diseño de pastel de capas , probado como RDS-6s y RDS-27 . A pesar de usar reacciones termonucleares, esta no era una verdadera arma termonuclear. Liu presionó a la parte soviética para obtener detalles sobre las bombas de hidrógeno, pero se dio cuenta de que los soviéticos no proporcionarían ningún detalle. China había recibido una amplia ayuda técnica de la Unión Soviética para impulsar su programa nuclear. ^{[ 1 ]} Ayudaron en la construcción de una planta de difusión gaseosa para uranio altamente enriquecido en Lanzhou ( Planta 504 ) y una planta de producción de deuteruro de litio en Baotou ( Planta 212 ). En junio de 1958, la Unión Soviética suministró un reactor de investigación de agua pesada de 10 MW ( HWRR-I ) y un ciclotrón de 25 MeV al Instituto de Energía Atómica de China con sede en Beijing . A diferencia de Estados Unidos y la URSS, en el momento de su programa de bomba de hidrógeno, China no operaba instalaciones de producción de plutonio ni tritio . ^{[ 2 ]} En junio de 1959, la brecha entre la Unión Soviética y China se había vuelto tan grande que la Unión Soviética cesó toda ayuda a China. ^{[ 3 ]} En enero de 1961, se inició una investigación limitada sobre armas termonucleares. La República Popular China detonó su primera bomba nuclear, el Proyecto 596 , en octubre de 1964.

La investigación termonuclear se llevó a cabo bajo la dirección de Peng Huanwu . Durante 1963, el diseño soviético de capa de pastel, del cual Peng había recibido información limitada en algún momento, fue investigado exhaustivamente por ser demasiado ineficiente para ser escalado razonablemente al rango de megatones. En enero de 1964, comenzó la búsqueda de un nuevo diseño. Se buscaron fotografías de revistas extranjeras, que mostraban que los misiles termonucleares existentes eran generalmente cilindros largos, lo que indicaba principios físicos diferentes a los de la capa de pastel esférica. En noviembre de 1964, Mao Zedong y Zhou Enlai presionaron a los investigadores termonucleares para que lograran una prueba exitosa en un plazo de tres años. A mediados de 1965, se hicieron planes para llevar a cabo una pequeña prueba de diseño de capa de pastel en 1966, y un proyecto de respaldo, "658", un diseño de capa de pastel de tres etapas capaz de alcanzar un megatón, destinado a una prueba el 1 de octubre de 1967. ^{[ 2 ]} Este concepto era similar al diseño de respaldo británico Orange Herald Large .

Desde septiembre de 1965, Yu Min , Cai Shaohui y más de 50 investigadores se reunieron en Shanghái para centrarse en el rápido desarrollo teórico de la bomba de hidrógeno. Yu Min impartió una serie de conferencias sobre la bomba de capas y, al hacerlo, se percató de su defecto: la lenta producción de tritio a partir de deuteruro de litio, es decir, el ciclo de Jetter . El trabajo se prolongó durante casi 100 días, utilizando tanto ordenadores digitales como cálculos manuales. Durante una simulación, el valor de un "material nuclear ligero" (presumiblemente deuteruro de litio y sus productos de fusión) se codificó erróneamente 20 veces mayor, lo que asombró a los investigadores con un rendimiento de tres megatones. Esto permitió cambiar el enfoque hacia métodos de fuerte compresión y aumento de densidad en el núcleo secundario. ^{[ 2 ]}

En octubre, Yu y Cai decidieron explorar modelos menos físicos pero más ideales para la compresión del secundario. Posteriormente, Yu ideó una "estructura sofisticada" para maximizar una forma de energía suministrada al secundario (presumiblemente rayos X ). A partir del 1 de noviembre, las simulaciones en la computadora J501 mostraron que una bomba de un megatón era factible con este diseño. Desde diciembre, se decidió proceder con las pruebas centradas en este avance. Yu afirmó más tarde que este rápido desarrollo evitó que el programa de investigación de la bomba de hidrógeno se retrasara durante la Revolución Cultural de diez años , que comenzó en mayo de 1966. El académico Hui Zhang especuló en 2024 que la bomba de hidrógeno de China podría no haberse materializado nunca si se hubiera retrasado aún más. ^{[ 2 ]}

En China, este diseño se conoce como la configuración Yu Min (于敏构型, Yú Mǐn gòu xíng ). El gobierno chino afirma que, si bien se trata de un diseño de arma termonuclear multietapa, es distinto del diseño Teller-Ulam, supuestamente utilizado por las otras cuatro naciones termonucleares, lo que permite una mayor miniaturización, y que, en conjunto, estos dos diseños constituyen los únicos viables para armas termonucleares. ^{[ 4 ]} Las diferencias no están claras, ya que el diseño chino también canaliza la energía de un primario de fisión nuclear para comprimir un secundario termonuclear. Al igual que las primeras bombas de hidrógeno soviéticas y británicas, el secundario es esférico, a diferencia de los primeros secundarios cilíndricos utilizados en Estados Unidos. ^{[ 2 ]}

A pesar de contar con un diseño de arma termonuclear multietapa teóricamente sólido, el gobierno chino optó por probar primero el diseño de capa delgada como su tercer ensayo nuclear. Todas las pruebas se realizaron en el lago salado de Lop Nur . Su nombre en clave era " 596L ", ya que se basaba en el primer dispositivo nuclear chino, el "596" , una bomba de implosión de fisión, pero con una capa adicional de deuteruro de litio representada por la "L". El arma se probó el 9 de mayo de 1966, lanzada desde un bombardero Xi'an H-6 , y produjo aproximadamente 220 kt. Este rendimiento es consistente con el de la prueba soviética similar RDS-27 en su serie de pruebas nucleares de 1955 , que produjo 250 kt con un diseño de capa delgada de deuteruro de litio (las RDS-6 alcanzaron 400 kt mediante la adición de tritio). ^{[ 2 ]}

A continuación, se planeó una prueba a pequeña escala del diseño termonuclear de dos etapas, con nombre en clave "629". El desarrollo se vio obstaculizado por problemas físicos con el núcleo primario y el estallido de la Revolución Cultural en mayo de 1966. Se iba a utilizar una prueba en torre para mediciones más precisas. Para minimizar la lluvia radiactiva de la contaminación del suelo, se pavimentó un círculo de 50 metros con hormigón y un círculo de 230 metros de radio con piedras trituradas. El rendimiento del dispositivo también se redujo mediante el uso de menos deuteruro de litio y un detonador de plomo , diseñado para 100 kilotones. La prueba tuvo lugar el 28 de diciembre de 1966, produciendo 122 kilotones y validando el diseño termonuclear de dos etapas. ^{[ 2 ]} Como prueba de verificación a pequeña escala, fue similar a la primera prueba termonuclear del mundo, la Greenhouse George de EE. UU . en mayo de 1951.

Tras el exitoso ensayo 629, se dedicaron todos los esfuerzos a un ensayo de bomba de hidrógeno a gran escala, denominado "Ensayo n.º 6" y con nombre en clave "639". Se decidió reutilizar los materiales del proyecto de reserva "658", un prototipo de bomba de hidrógeno. En el fervor de la Revolución Cultural , la Novena Academia compitió con ahínco contra la predicción de Peng Huanwu de que Francia probaría su primera bomba de hidrógeno en 1967, y adelantó la fecha del ensayo 639, que era especulativa, de octubre a julio. ^{[ 2 ]}