1967年6月17日上午8時20分,在羅布泊沙漠腹地,我國使用圖16轟炸機空投完成首顆氫彈的爆炸,爆炸當量330萬噸TNT。這是中國繼第一顆原子彈爆炸成功之后,在核武器發展方面的又一次飛躍,標志著中國核武器的發展進入了一個新階段。
如果說裂變式核武器原子彈為第一代核武器,那么氫彈則為第二代核武器,它利用輕核聚變反應所釋放的巨大能量產生爆炸威力。原子彈的爆炸威力為幾百噸到幾萬噸TNT當量,氫彈則為幾十萬噸至幾千萬噸TNT當量,而且氫彈的工作原理更為復雜,實現條件更為困難,需要利用特制的原子彈作為引爆裝置,產生數千萬攝氏度的高溫,點燃氘、氚等輕原子核的自持聚變反應。這也是為什么輕核的聚變現象比重核裂變現象發現得早,氫彈卻比原子彈出現得晚。從第一顆原子彈爆炸成功到第一顆氫彈爆炸成功,美國用了7年4個月,蘇聯用了4年,英國用了4年7個月,而我國只用了2年8個月,速度世界第一。不僅如此,中國的第一顆氫彈就實現了小型化,由飛機直接空投,而美國的第一顆氫彈“邁克”重達62噸。
從原子彈到氫彈,美蘇等國耗時日久,最主要的原因是技術路線不明,還有計算量的繁復。美國人1951年重新發現了曾有科學家提出的輻射內爆壓縮熱核裝藥的想法,并將其作為氫彈的核心要素,發展出著名的氫彈T-U構型,從而在1952年11月1日爆炸成功第一顆真正意義上的氫彈。而蘇聯直到1954年才認識到輻射內爆這一關鍵因素,該國在1953年8月12日爆炸的RDS-6S氫彈,使用的是“夾層餅”構型,與其說它是氫彈,不如說是增強型原子彈。
在當時嚴峻的國際環境和困難的國內條件下,中國科學家憑借頑強的精神意志,在一張白紙上繪出了中國氫彈的藍圖,所采取的路線和模式與美國不同,其中于敏所提出的被外界稱為“于敏構型”的方案厥功至偉。
據后來披露,我國在大力研制原子彈的同時,科學家小組從1960年底已開始摸索氫彈原理。第一顆原子彈爆炸成功之后,氫彈的研制迅速提上日程,代號“1100”工程,即研制全重1噸左右、爆炸當量100萬噸的氫彈。從事原子彈研制和氫彈預研的科技隊伍匯合,形成強有力的科研攻關拳頭。
氫彈原理的突破來自核武器研究史上著名的“百日會戰”。1965年9月23日至1966年1月4日,一批科學家在上海華東計算技術研究所,利用當時中國僅有的一臺每秒萬次的電子管計算機進行大量計算,找到了突破氫彈的技術路徑,形成一套從原理、材料到構型基本完整的氫彈物理設計方案?;舅悸肥牵阂栽訌梺砭S持熱核材料的自持聚變,為此氫彈包含初級和次級兩個部分,原子彈引爆部分稱為初級、扳機或引爆級,而熱核材料發生聚變的部分稱為次級、被扳機或氫彈主體。為了減少原子彈爆炸能量損失,于敏想出了提高壓縮能量利用率的精巧設計結構,進一步提出了“于敏新構型方案”,并得到計算驗證。

從此,我國氫彈研制走上快車道。1966年5月9日,我國第一顆助爆增強型原子彈爆炸成功,為氫彈理論研究提供了實測數據,用于改進氫彈扳機的設計。1966年底,我國首顆氫彈核扳機和被扳機設計凍結,進入制造階段。1966年11月28日我國進行了一次氫彈原理驗證試驗,爆炸當量12.2萬噸TNT。其實,這次試驗從原理、材料和構型上看,都是一次成功的氫彈試驗,只不過特意限制了其爆炸當量而已。直至1967年6月17日,一朵蘑菇云在沙漠腹地升騰而起,我國氫彈試驗取得成功。
于敏只是20世紀五六十年代創造“兩彈一星”輝煌偉業的大批科技工作者中的一個代表。他們在茫茫無際的戈壁荒原,在人煙稀少的深山峽谷,風餐露宿,不辭辛勞,克服了各種難以想象的艱難險阻,經受住了生命極限的考驗。他們運用有限的科研和試驗手段,突破了一個個技術難關,不僅使我國的國防實力發生質的飛躍,而且廣泛帶動了我國科技事業的發展。在1999年中華人民共和國成立50周年之際,于敏、王大珩、王希季、朱光亞、孫家棟、任新民、吳自良、陳芳允、陳能寬、楊嘉墀、周光召、錢學森、屠守鍔、黃緯祿、程開甲、彭桓武以及王淦昌、鄧稼先、趙九章、姚桐斌、錢驥、錢三強、郭永懷等23人被授予和追授“兩彈一星”功勛獎章。他們的功績將永載史冊。