1965—1976年
深入研究时期：突破氢弹原理及第一次地下核试验试验现场的物理测试总结

1965—1968年，在突破氢弹原理过程中，贺贤土完成了大量与热测试物理有关的开拓性研究工作。

在突破氢弹原理过程中，贺贤土是“热测试物理理论组”的骨干。他的任务是分解氢弹作用过程的重要物理因素，进行理论研究并给出热试验时物理测量理论方案和测试量程，然后与实验研究人员讨论确定实验方案。热试验后又与试验测试人员共同进行测试数据去伪存真的分析讨论，最后把确定结果用于改善氢弹总体设计。他负责氢弹爆炸后中子、伽马光子在弹体中的穿透计算，用内活化等方法研究弹体爆炸聚变、裂变当量，并研究弹体爆炸中的温度等参数。

贺贤土先后完成了《氢弹爆炸过程中子穿透能谱》和《热试验的内活化理论与方法》等内部论文和很多报告。

1966—1969年，贺贤土领导团队完成了第一次地下试验核装置物理设计和氢弹作用过程物理分解研究。

中央决定，自1966年开始，我国核试验要从高空逐步转向地下。当时研究所决定由贺贤土组织一个十几人研究小组进行第一次地下核试验理论研究。他的任务是研究设计一个爆炸当量2万吨TNT的核装置；同时分解研究氢弹作用过程的若干重要物理因素，在地下试验时进行近区实验测量。贺贤土多次来往青海、新疆和北京，实地了解情况，并与有关参试单位进行讨论。

第一次地下核试验的核装置放在从山脚掘进去的平洞深处，要求核爆炸时山不能“冒顶”（掀掉）、不能“放枪”（放射性物质从平洞廊道冲出）、不能“泄乱”（放射性物质从裂缝中出来）（即“三不”要求）。保证这样的高计算精度在当时困难很大，不仅因为当时计算机速度只有每秒几万次水平，需要计算量太大，而且因为那时第一颗原子弹试验成功时间并不长，对爆炸过程细致物理规律认识、计算所需状态方程参数校验以及拥有的总体设计经验等都很有限。“三不”要求在当时的计算等条件下，给贺贤土带来了很大的压力，贺贤土与研究设计人员一起反复讨论，分析作用过程的物理规律。经过大量模拟计算，最后终于克服困难完成核装置理论设计任务。1969年9月的第一次地下核试验的圆满成功充分证明了他们设计的精确性。

1967年，第一次大当量氢弹试验虽然圆满成功，但氢弹内部复杂的相互作用的重要物理规律仍然需要深入认识。因此，在进行核装置设计的同时，贺贤土的另一个任务便是组织团队成员分解研究氢弹反应过程若干重要物理因素，先从理论上研究它们的物理规律，然后与实验测量团队讨论，安排在第一次地下试验进行定量测量，以深化对氢弹作用科学规律的认识。此外，第一次地下核试验还准备了反导作用机理有关问题的热试验研究。贺贤土除了安排组内其他成员的研究课题外，他自己负责研究来自一个特殊小孔高温热源的X射线辐射，以及X射线作用在物质上产生的热击波效应，研究材料的破坏效应和机理。

虽然第一次地下近区内测试时，仪器受到较大干扰，测试数据受到影响，但他们物理分解的理论研究结果在后两次地下核试验使用时获得了令人满意的结果。在第一次地下核试验中，贺贤土和他的团队成员展现了敢于自力更生、勇于开拓创新的精神，为核试验的成功做出了重要贡献。

1970年，第一次地下核试验一年后，贺贤土被派往马兰基地，负责了第一次地下核试验试验现场的物理测试总结工作。他们实地调查，深入到已经整理过的放核装置的爆室，深深体会到核爆炸一年后尚存的余威，这一考察为他们总结工作提供了很多感性认识。在此基础上，贺贤土领导小组进行了第一次地下核试验后有关测试数据和物理规律的总结。这些工作为此后的多次地下核试验提供了重要参考。到了第三次地下核试验时，贺贤土他们已经可以完全控制住干扰，获得近区测试的很多重要结果了。

至此，贺贤土对地下核试验的有关问题已积累了丰富经验，对复杂几何构形下的地下热试验过程中的中子、光子穿透问题建立了不少物理模型，解决了很多实际问题，为试验人员提供了具体及时的帮助与指导。这些成果对有关试验具有重要的应用价值。这些研究形成《含球形空穴介质中非定态中子年龄方程和扩散方程解》《圆柱几何非定态中子年龄方程和扩散方程解》《高能带电粒子在空气中传输过程及其对靶物的破坏效应》等多篇论文，其中部分论文后来公开发表。

在氢弹和地下试验的热测试研究中，贺贤土开拓创新，建立了大量有效的理论模型和定标关系，完成了很多内部报告，为后期热测试理论研究和应用提供了重要基础。