"Non sono la persona più semplice", osservò una volta il fisico americano Isidore Isaac Rabi. "Ma rispetto a Oppenheimer, sono molto, molto semplice." Robert Oppenheimer è stato una delle figure centrali del XX secolo, la cui stessa “complessità” ha assorbito le contraddizioni politiche ed etiche del Paese.

Durante la seconda guerra mondiale, il brillante fisico Azulius Robert Oppenheimer guidò lo sviluppo degli scienziati nucleari americani per creare la prima bomba atomica nella storia umana. Lo scienziato conduceva uno stile di vita solitario e appartato, e questo diede origine a sospetti di tradimento.

Le armi atomiche sono il risultato di tutti i precedenti sviluppi della scienza e della tecnologia. Sono state fatte scoperte direttamente correlate alla sua presenza fine XIX V. Le ricerche di A. Becquerel, Pierre Curie e Marie Sklodowska-Curie, E. Rutherford e altri hanno avuto un ruolo enorme nel rivelare i segreti dell'atomo.

All'inizio del 1939, il fisico francese Joliot-Curie concluse che era possibile una reazione a catena che avrebbe portato all'esplosione di un mostruoso forza distruttiva e che l'uranio può diventare una fonte di energia, come un esplosivo convenzionale. Questa conclusione è diventata l'impulso per gli sviluppi nella creazione di armi nucleari.

L’Europa era alla vigilia della Seconda Guerra Mondiale e il potenziale possesso di armi così potenti spinse gli ambienti militaristi a crearle rapidamente, ma il problema di disporre di un gran numero di armi costituiva un freno. minerale di uranio per la ricerca su larga scala. Fisici provenienti da Germania, Inghilterra, Stati Uniti e Giappone lavorarono alla creazione di armi atomiche, rendendosi conto che senza una quantità sufficiente di minerale di uranio era impossibile eseguire il lavoro. Nel settembre 1940, gli Stati Uniti acquistarono una grande quantità del minerale necessario utilizzando documenti falsi provenienti dal Belgio, che hanno permesso loro di lavorare alla creazione di armi nucleari in pieno svolgimento.

Dal 1939 al 1945 furono spesi più di due miliardi di dollari per il Progetto Manhattan. Un enorme impianto di purificazione dell'uranio fu costruito a Oak Ridge, nel Tennessee. H.C. Urey ed Ernest O. Lawrence (inventore del ciclotrone) proposero un metodo di purificazione basato sul principio della diffusione del gas seguito dalla separazione magnetica dei due isotopi. Una centrifuga a gas separò il leggero uranio-235 dal più pesante uranio-238.

Sul territorio degli Stati Uniti, a Los Alamos, nelle distese desertiche del Nuovo Messico, fu creato nel 1942 un centro nucleare americano. Molti scienziati hanno lavorato al progetto, ma il principale è stato Robert Oppenheimer. Sotto la sua guida, le migliori menti dell'epoca si radunarono non solo negli Stati Uniti e in Inghilterra, ma praticamente ovunque Europa occidentale. Un'enorme squadra ha lavorato alla creazione di armi nucleari, inclusi 12 vincitori Premio Nobel. Il lavoro a Los Alamos, dove si trovava il laboratorio, non si è fermato un minuto. In Europa, nel frattempo, era in corso la seconda guerra mondiale e la Germania effettuò massicci bombardamenti sulle città inglesi, mettendo in pericolo il progetto atomico inglese "Tub Alloys", e l'Inghilterra trasferì volontariamente i suoi sviluppi e i principali scienziati del progetto negli Stati Uniti , che ha permesso agli Stati Uniti di assumere una posizione di leadership nello sviluppo della fisica nucleare (creazione di armi nucleari).

"Il padre della bomba atomica", era allo stesso tempo un ardente oppositore della politica nucleare americana. Portando il titolo di uno dei fisici più eccezionali del suo tempo, gli piaceva studiare il misticismo degli antichi libri indiani. Comunista, viaggiatore e convinto patriota americano, molto persona spirituale, era tuttavia disposto a tradire i suoi amici per proteggersi dagli attacchi degli anticomunisti. Lo scienziato che sviluppò il piano per causare il maggior danno a Hiroshima e Nagasaki si maledisse per il “sangue innocente sulle sue mani”.

Scrivere di quest'uomo controverso non è un compito facile, ma è interessante, e il ventesimo secolo è segnato da numerosi libri su di lui. Tuttavia, la ricca vita dello scienziato continua ad attrarre i biografi.

Oppenheimer nacque a New York nel 1903 da una famiglia di ebrei ricchi e istruiti. Oppenheimer è cresciuto nell'amore per la pittura, la musica e in un'atmosfera di curiosità intellettuale. Nel 1922 entrò all'Università di Harvard e si laureò con lode in soli tre anni, la sua materia principale era la chimica. Negli anni successivi, il giovane precoce viaggiò in diversi paesi europei, dove lavorò con fisici che studiavano i problemi dello studio dei fenomeni atomici alla luce di nuove teorie. Appena un anno dopo la laurea, Oppenheimer pubblicò lavoro scientifico, che ha dimostrato quanto profondamente comprenda i nuovi metodi. Ben presto, insieme al famoso Max Born, sviluppò la parte più importante della teoria quantistica, nota come metodo Born-Oppenheimer. Nel 1927, la sua eccezionale tesi di dottorato gli portò fama mondiale.

Nel 1928 lavorò presso le Università di Zurigo e Leida. Lo stesso anno ritornò negli Stati Uniti. Dal 1929 al 1947 Oppenheimer insegnò all'Università della California e al California Institute of Technology. Dal 1939 al 1945 partecipò attivamente ai lavori per la creazione di una bomba atomica nell'ambito del Progetto Manhattan; dirigendo il laboratorio di Los Alamos creato appositamente per questo scopo.

Nel 1929, Oppenheimer, una stella nascente della scienza, accettò le offerte di due delle numerose università in lizza per il diritto di invitarlo. Insegnò il semestre primaverile presso il vivace e giovane California Institute of Technology di Pasadena, e i semestri autunnali e invernali presso l'Università della California, Berkeley, dove divenne il primo professore di meccanica quantistica. In effetti, l'eclettico ha dovuto adattarsi per un po' di tempo, riducendo gradualmente il livello della discussione alle capacità dei suoi studenti. Nel 1936 si innamorò di Jean Tatlock, una giovane donna irrequieta e lunatica il cui appassionato idealismo trovò sbocco nell'attivismo comunista. Come molte persone riflessive dell'epoca, Oppenheimer studiò le idee del movimento di sinistra come una delle possibili alternative, sebbene non aderisse al Partito Comunista che lo aveva creato. fratello minore, cognata e molti dei suoi amici. Il suo interesse per la politica, come la sua capacità di leggere il sanscrito, era il risultato naturale della sua costante ricerca della conoscenza. Secondo le sue stesse parole, era profondamente allarmato anche per l’esplosione dell’antisemitismo nel paese Germania fascista e Spagna e investiva 1.000 dollari all'anno del suo stipendio annuo di 15.000 dollari in progetti legati alle attività dei gruppi comunisti. Dopo aver incontrato Kitty Harrison, che divenne sua moglie nel 1940, Oppenheimer ruppe con Jean Tatlock e si allontanò dalla sua cerchia di amici di sinistra.

Nel 1939, gli Stati Uniti appresero che la Germania di Hitler aveva scoperto la fissione nucleare in preparazione alla guerra globale. Oppenheimer e altri scienziati intuirono immediatamente che i fisici tedeschi avrebbero tentato di creare una reazione a catena controllata che avrebbe potuto essere la chiave per creare un'arma molto più distruttiva di qualsiasi altra esistesse a quel tempo. Con l'aiuto del grande genio scientifico Albert Einstein, gli scienziati preoccupati avvertirono il presidente Franklin D. Roosevelt del pericolo in una famosa lettera. Autorizzando il finanziamento di progetti volti alla creazione di armi non testate, il presidente ha agito in assoluta segretezza. Per ironia della sorte, molti dei più importanti scienziati del mondo, costretti a fuggire dalla propria patria, hanno lavorato insieme a scienziati americani in laboratori sparsi in tutto il paese. Una parte dei gruppi universitari ha esplorato la possibilità di realizzare un reattore nucleare, altri si sono posti il ​​problema della separazione degli isotopi dell'uranio necessari per liberare energia in una reazione a catena. A Oppenheimer, che in precedenza si era occupato di problemi teorici, fu offerto di organizzare un'ampia gamma di lavori solo all'inizio del 1942.

Il programma della bomba atomica dell'esercito americano aveva il nome in codice Progetto Manhattan ed era guidato dal colonnello Leslie R. Groves, 46 anni, un ufficiale militare di carriera. Groves, che definì gli scienziati che lavoravano alla bomba atomica "un costoso mucchio di pazzi", riconobbe tuttavia che Oppenheimer aveva un'abilità fino ad allora inesplorata di controllare i suoi compagni di dibattito quando l'atmosfera diventava tesa. Il fisico propose che tutti gli scienziati fossero riuniti in un laboratorio nella tranquilla cittadina di provincia di Los Alamos, nel Nuovo Messico, una zona che conosceva bene. Nel marzo 1943, il collegio maschile era stato trasformato in un centro segreto rigorosamente sorvegliato, con Oppenheimer che ne era diventato il direttore scientifico. Insistendo sul libero scambio di informazioni tra gli scienziati, ai quali era severamente vietato lasciare il centro, Oppenheimer creò un'atmosfera di fiducia e rispetto reciproco, che contribuì allo straordinario successo del suo lavoro. Senza risparmiarsi, rimase a capo di tutte le aree di questo complesso progetto, anche se la sua vita personale ne soffrì molto. Ma per un gruppo misto di scienziati, tra i quali ce n'erano più di una dozzina allora o futuri Premi Nobel e da quale persona rara non aveva un'individualità pronunciata: Oppenheimer era un leader insolitamente devoto e un diplomatico sottile. La maggior parte di loro concorderebbe nel ritenere che la parte del leone del merito del successo finale del progetto vada a lui. Entro il 30 dicembre 1944 Groves, ormai diventato generale, poteva affermare con sicurezza che i due miliardi di dollari spesi avrebbero prodotto una bomba pronta all'azione entro il 1° agosto dell'anno successivo. Ma quando la Germania ammise la sconfitta nel maggio 1945, molti dei ricercatori che lavoravano a Los Alamos iniziarono a pensare all’uso di nuove armi. Dopotutto, il Giappone probabilmente avrebbe presto capitolato anche senza il bombardamento atomico. Gli Stati Uniti dovrebbero diventare il primo paese al mondo a utilizzare un dispositivo così terribile? Harry S. Truman, che divenne presidente dopo la morte di Roosevelt, nominò un comitato per studiare le possibili conseguenze dell'uso della bomba atomica, di cui faceva parte Oppenheimer. Gli esperti hanno deciso di raccomandare di sganciare una bomba atomica senza preavviso su una grande installazione militare giapponese. È stato ottenuto anche il consenso di Oppenheimer.

Tutte queste preoccupazioni, ovviamente, sarebbero discutibili se la bomba non fosse esplosa. La prima bomba atomica al mondo fu testata il 16 luglio 1945, a circa 80 chilometri dalla base aeronautica di Alamogordo, nel Nuovo Messico. Il dispositivo in prova, denominato "Fat Man" per la sua forma convessa, era fissato ad una torre d'acciaio installata in una zona desertica. Esattamente alle 5:30, un detonatore telecomandato ha fatto esplodere la bomba. Con un ruggito echeggiante, una gigantesca palla di fuoco viola-verde-arancione si è lanciata nel cielo su un'area di 1,6 chilometri di diametro. La terra tremò per l'esplosione, la torre scomparve. Una colonna di fumo bianco si alzò rapidamente verso il cielo e cominciò ad espandersi gradualmente, assumendo la terrificante forma di un fungo ad un'altitudine di circa 11 chilometri. La prima esplosione nucleare ha scioccato gli osservatori scientifici e militari vicino al sito del test e ha fatto girare la testa. Ma Oppenheimer ricordava i versi del poema epico indiano "Bhagavad Gita": "Diventerò la Morte, il distruttore dei mondi". Fino alla fine della sua vita, la soddisfazione per il successo scientifico fu sempre mescolata al senso di responsabilità per le conseguenze.

La mattina del 6 agosto 1945 il cielo era limpido e senza nuvole sopra Hiroshima. Come prima, l'avvicinamento di due aerei americani da est (uno di loro si chiamava Enola Gay) ad un'altitudine di 10-13 km non ha causato allarme (poiché apparivano ogni giorno nel cielo di Hiroshima). Uno degli aerei si è tuffato e ha lasciato cadere qualcosa, quindi entrambi gli aerei si sono voltati e sono volati via. L'oggetto caduto scese lentamente con il paracadute ed esplose improvvisamente ad un'altitudine di 600 m dal suolo. Era la Babybomba.

Tre giorni dopo l'esplosione di "Little Boy" a Hiroshima, una replica del primo "Fat Man" fu lanciata sulla città di Nagasaki. Il 15 agosto, il Giappone, la cui determinazione è stata finalmente infranta da queste nuove armi, ha firmato resa incondizionata. Tuttavia, le voci degli scettici avevano già cominciato a farsi sentire, e lo stesso Oppenheimer predisse due mesi dopo Hiroshima che “l’umanità maledirà i nomi Los Alamos e Hiroshima”.

Il mondo intero è rimasto scioccato dalle esplosioni di Hiroshima e Nagasaki. Tipicamente, Oppenheimer riuscì a combinare le sue preoccupazioni riguardo al test di una bomba sui civili e la gioia che l'arma fosse stata finalmente testata.

Tuttavia, l'anno successivo accettò la nomina a presidente del consiglio scientifico della Commissione per l'energia atomica (AEC), diventando così il più influente consigliere del governo e dei militari sulle questioni nucleari. Mentre l’Occidente e l’Unione Sovietica guidati da Stalin si preparavano seriamente guerra fredda, ciascuna parte ha concentrato la propria attenzione sulla corsa agli armamenti. Sebbene molti scienziati del Progetto Manhattan non sostenessero l'idea di creare una nuova arma, gli ex collaboratori di Oppenheimer Edward Teller ed Ernest Lawrence lo credevano sicurezza nazionale Gli Stati Uniti chiedono il rapido sviluppo di una bomba all’idrogeno. Oppenheimer era inorridito. Dal suo punto di vista, due potenze nucleari e così erano già l’uno di fronte all’altro, come “due scorpioni in un barattolo, ciascuno capace di uccidersi a vicenda, ma solo a rischio della propria vita”. Con la proliferazione di nuove armi, le guerre non avrebbero più vincitori e vinti, ma solo vittime. E il “padre della bomba atomica” ha dichiarato pubblicamente di essere contrario allo sviluppo della bomba all’idrogeno. Sentendosi sempre fuori posto sotto Oppenheimer e chiaramente invidioso dei suoi successi, Teller iniziò a fare sforzi per guidare nuovo progetto, il che implica che Oppenheimer non dovrebbe più essere coinvolto nel lavoro. Disse agli investigatori dell'FBI che il suo rivale stava usando la sua autorità per impedire agli scienziati di lavorare sulla bomba all'idrogeno e rivelò il segreto che Oppenheimer soffriva di attacchi di grave depressione in gioventù. Quando il presidente Truman accettò di finanziare la bomba all’idrogeno nel 1950, Teller poté festeggiare la vittoria.

Nel 1954, i nemici di Oppenheimer lanciarono una campagna per rimuoverlo dal potere, cosa che riuscirono dopo una ricerca durata un mese dei "punti neri" nella sua biografia personale. Di conseguenza, è stato organizzato uno show case in cui molte influenti figure politiche e scientifiche si sono espresse contro Oppenheimer. Come disse più tardi Albert Einstein: “Il problema di Oppenheimer era che amava una donna che non lo amava: il governo degli Stati Uniti”.

Permettendo al talento di Oppenheimer di prosperare, l'America lo condannò alla distruzione.

Oppenheimer è conosciuto non solo come il creatore della bomba atomica americana. Possiede numerosi lavori sulla meccanica quantistica, sulla teoria della relatività, sulla fisica particelle elementari, astrofisica teorica. Nel 1927 sviluppò la teoria dell'interazione degli elettroni liberi con gli atomi. Insieme a Born, creò la teoria della struttura delle molecole biatomiche. Nel 1931, lui e P. Ehrenfest formularono un teorema, la cui applicazione al nucleo dell'azoto mostrò che l'ipotesi protone-elettrone della struttura dei nuclei porta a una serie di contraddizioni con le proprietà conosciute dell'azoto. Ha studiato la conversione interna dei raggi g. Nel 1937 sviluppò la teoria a cascata degli sciami cosmici, nel 1938 fece il primo calcolo di un modello di stella di neutroni e nel 1939 predisse l'esistenza dei “buchi neri”.

Oppenheimer possiede numerosi libri popolari, tra cui Science and the Common Understanding (1954), The Open Mind (1955), Some Reflections on Science and Culture (1960). Oppenheimer morì a Princeton il 18 febbraio 1967.

I lavori su progetti nucleari nell'URSS e negli Stati Uniti iniziarono contemporaneamente. Nell'agosto del 1942, il segreto "Laboratorio n. 2" iniziò a funzionare in uno degli edifici nel cortile dell'Università di Kazan. Igor Kurchatov ne fu nominato leader.

In epoca sovietica si sosteneva che l’URSS avesse risolto il problema atomico in modo completamente indipendente e Kurchatov era considerato il “padre” della bomba atomica domestica. Anche se c'erano voci su alcuni segreti rubati agli americani. E solo negli anni '90, 50 anni dopo, uno dei personaggi principali dell'epoca, Yuli Khariton, parlò del ruolo significativo dell'intelligence nell'accelerare il ritardato progetto sovietico. E i risultati scientifici e tecnici americani furono ottenuti da Klaus Fuchs, arrivato nel gruppo inglese.

Le informazioni provenienti dall'estero hanno aiutato la leadership del paese a prendere una decisione difficile: iniziare a lavorare sulle armi nucleari durante una guerra difficile. La ricognizione ha permesso ai nostri fisici di risparmiare tempo e ha contribuito a evitare un “mancata accensione” durante il primo test atomico, che ha avuto un enorme significato politico.

Nel 1939 fu scoperta una reazione a catena di fissione dei nuclei di uranio-235, accompagnata dal rilascio di un'energia colossale. Poco dopo, gli articoli sulla fisica nucleare cominciarono a scomparire dalle pagine delle riviste scientifiche. Ciò potrebbe indicare la reale prospettiva di creare un esplosivo atomico e armi basate su di esso.

Dopo la scoperta da parte dei fisici sovietici della fissione spontanea dei nuclei di uranio-235 e la determinazione della massa critica, la residenza fu avviata dal capo della rivoluzione scientifica e tecnologica

Una direttiva corrispondente è stata inviata a L. Kvasnikova.

Nell’FSB russo (ex KGB dell’URSS), 17 volumi del fascicolo d’archivio n. 13676, che documentano chi e come reclutarono cittadini statunitensi per lavorare per l’intelligence sovietica, sono sepolti sotto la voce “conservare per sempre”. Solo pochi dei massimi dirigenti del KGB dell'URSS hanno avuto accesso ai materiali di questo caso, la cui segretezza è stata revocata solo di recente. L'intelligence sovietica ricevette le prime informazioni sui lavori per la creazione di una bomba atomica americana nell'autunno del 1941. E già nel marzo 1942, ampie informazioni sulla ricerca in corso negli Stati Uniti e in Inghilterra caddero sulla scrivania di I.V. Secondo Yu. B. Khariton, in quel periodo drammatico era più sicuro usare il modello di bomba già testato dagli americani per la nostra prima esplosione. “Tenendo conto degli interessi statali, qualsiasi altra soluzione era allora inaccettabile. Il merito di Fuchs e degli altri nostri assistenti all’estero è indubbio. Tuttavia, durante il primo test abbiamo implementato il sistema americano non tanto per ragioni tecniche, ma politiche.

La notizia che l’Unione Sovietica aveva padroneggiato il segreto delle armi nucleari fece sì che gli ambienti dirigenti statunitensi volessero iniziare una guerra preventiva il più rapidamente possibile. Fu sviluppato il piano Troian, che prevedeva l'avvio battagliero 1 gennaio 1950. A quel tempo, gli Stati Uniti ne avevano 840 bombardieri strategici in unità combattenti, 1350 di riserva e oltre 300 bombe atomiche.

Un sito di prova è stato costruito nell'area di Semipalatinsk. Esattamente alle 7:00 del 29 agosto 1949, il primo ordigno nucleare sovietico, nome in codice RDS-1, fu fatto esplodere in questo sito di test.

Il piano Troyan, secondo il quale le bombe atomiche dovevano essere sganciate su 70 città dell'URSS, fu sventato a causa della minaccia di un attacco di ritorsione. L'evento che ha avuto luogo nel sito di test di Semipalatinsk ha informato il mondo sulla creazione di armi nucleari nell'URSS.

L'intelligence straniera non solo ha attirato l'attenzione della leadership del paese sul problema della creazione di armi atomiche in Occidente e ha quindi avviato un lavoro simile nel nostro paese. Grazie alle informazioni dell'intelligence straniera, come riconosciuto dagli accademici A. Aleksandrov, Yu Khariton e altri, I. Kurchatov non ha commesso grossi errori, siamo riusciti a evitare direzioni senza uscita nella creazione di armi atomiche e creare una bomba atomica nel. L'URSS in un tempo più breve, in soli tre anni, mentre gli Stati Uniti hanno impiegato quattro anni per realizzarla, spendendo cinque miliardi di dollari per la sua creazione.

Come ha osservato l'accademico Yu Khariton in un'intervista al quotidiano Izvestia dell'8 dicembre 1992, la prima carica atomica sovietica è stata prodotta secondo il modello americano con l'aiuto delle informazioni ricevute da K. Fuchs. Secondo l’accademico, quando furono consegnati i premi governativi ai partecipanti al progetto atomico sovietico, Stalin, soddisfatto che non esistesse il monopolio americano in questo settore, osservò: “Se fossimo arrivati ​​da un anno e mezzo in ritardo, probabilmente avremmo abbiamo provato questa accusa su noi stessi”.

Specialisti attratti da molti paesi. Scienziati e ingegneri provenienti da USA, URSS, Inghilterra, Germania e Giappone hanno lavorato a questi sviluppi. Gli americani furono particolarmente attivi in ​​questo settore, disponendo della migliore base tecnologica e delle materie prime, oltre ad essere in grado di attrarre nella ricerca le più forti risorse intellettuali di quei tempi.

Il governo degli Stati Uniti ha assegnato ai fisici il compito di creare un nuovo aspetto armi che potrebbero essere consegnate nel punto più remoto del pianeta.

Los Alamos, situata nel deserto deserto del Nuovo Messico, divenne il centro della ricerca nucleare americana. Molti scienziati, progettisti, ingegneri e personale militare hanno lavorato al progetto militare top secret e tutto il lavoro è stato guidato dall'esperto fisico teorico Robert Oppenheimer, che è spesso chiamato il "padre" delle armi atomiche. Sotto la sua guida, i migliori specialisti di tutto il mondo hanno sviluppato una tecnologia controllata, senza interrompere per un minuto il processo di ricerca.

Nell'autunno del 1944 la realizzazione della prima centrale nucleare della storia era giunta al termine. A questo punto, negli Stati Uniti era già stato formato uno speciale reggimento di aviazione, che doveva svolgere il compito di consegnare armi letali nei luoghi in cui sarebbero state utilizzate. I piloti del reggimento hanno seguito un addestramento speciale, eseguendo voli di addestramento a diverse altitudini e in condizioni vicine a quelle di combattimento.

Primi bombardamenti atomici

A metà del 1945, i progettisti statunitensi riuscirono ad assemblare due ordigni nucleari pronti per l'uso. Sono stati selezionati anche i primi obiettivi per l'attacco. A quel tempo il Giappone era un nemico strategico degli Stati Uniti.

La leadership americana ha deciso di lanciare i primi attacchi atomici su due città giapponesi per intimidire con questa azione non solo il Giappone, ma anche altri paesi, inclusa l'URSS.

Il 6 e il 9 agosto 1945 i bombardieri americani sganciarono le prime bombe atomiche della storia sugli ignari abitanti delle città giapponesi di Hiroshima e Nagasaki. Di conseguenza, più di centomila persone morirono a causa delle radiazioni termiche e delle onde d'urto. Queste furono le conseguenze dell'uso di armi senza precedenti. Il mondo è entrato nuova fase del suo sviluppo.

Tuttavia, il monopolio statunitense sull’uso militare dell’atomo non durò a lungo. L’Unione Sovietica cercò intensamente anche modi per attuare praticamente i principi alla base delle armi nucleari. Il lavoro del team di scienziati e inventori sovietici era guidato da Igor Kurchatov. Nell'agosto 1949, la bomba atomica sovietica fu testata con successo, ricevendo titolo di lavoro RDS-1. Il fragile equilibrio militare nel mondo è stato ripristinato.

Il mondo dell'atomo è così fantastico che la sua comprensione richiede una rottura radicale nei consueti concetti di spazio e tempo. Gli atomi sono così piccoli che se una goccia d’acqua potesse essere ingrandita fino alle dimensioni della Terra, ogni atomo in quella goccia sarebbe più piccolo di un’arancia. Infatti, una goccia d'acqua è composta da 6000 miliardi di miliardi (60000000000000000000000) di atomi di idrogeno e ossigeno. Eppure, nonostante le sue dimensioni microscopiche, l'atomo ha una struttura in una certa misura simile alla nostra struttura. sistema solare. Nel suo centro incomprensibilmente piccolo, il cui raggio è inferiore a un trilionesimo di centimetro, c'è un "sole" relativamente enorme: il nucleo di un atomo.

Piccoli “pianeti” – gli elettroni – ruotano attorno a questo “sole” atomico. Il nucleo è costituito dai due principali elementi costitutivi dell'Universo: protoni e neutroni (hanno un nome unificante: nucleoni). Un elettrone e un protone sono particelle cariche e la quantità di carica in ciascuna di esse è esattamente la stessa, ma le cariche differiscono nel segno: il protone è sempre carico positivamente e l'elettrone è carico negativamente. Il neutrone non trasporta carica elettrica e, di conseguenza, ha una permeabilità molto elevata.

Nella scala atomica delle misurazioni, la massa di un protone e di un neutrone è considerata unità. Il peso atomico di qualsiasi elemento chimico dipende quindi dal numero di protoni e neutroni contenuti nel suo nucleo. Ad esempio, un atomo di idrogeno, il cui nucleo è costituito da un solo protone, ha massa atomica pari a 1. Un atomo di elio, con un nucleo di due protoni e due neutroni, ha una massa atomica pari a 4.

I nuclei degli atomi di uno stesso elemento contengono sempre lo stesso numero di protoni, ma il numero di neutroni può variare. Gli atomi che hanno nuclei con lo stesso numero di protoni, ma differiscono nel numero di neutroni e sono varietà dello stesso elemento sono chiamati isotopi. Per distinguerli l'uno dall'altro, al simbolo dell'elemento viene assegnato un numero pari alla somma di tutte le particelle presenti nel nucleo di un dato isotopo.

Potrebbe sorgere la domanda: perché il nucleo di un atomo non si disgrega? Dopotutto, i protoni in esso contenuti sono particelle elettricamente cariche con la stessa carica, che devono respingersi a vicenda grande forza. Ciò è spiegato dal fatto che all'interno del nucleo ci sono anche le cosiddette forze intranucleari che attraggono le particelle nucleari tra loro. Queste forze compensano le forze repulsive dei protoni e impediscono la separazione spontanea del nucleo.

Le forze intranucleari sono molto forti, ma agiscono solo a distanze molto ravvicinate. Pertanto, i nuclei degli elementi pesanti, costituiti da centinaia di nucleoni, risultano instabili. Le particelle del nucleo sono in movimento continuo qui (all'interno del volume del nucleo) e se aggiungi loro una quantità aggiuntiva di energia, possono superare le forze interne: il nucleo si dividerà in parti. La quantità di questa energia in eccesso è chiamata energia di eccitazione. Tra gli isotopi degli elementi pesanti ci sono quelli che sembrano sull'orlo dell'auto-disintegrazione. Basta una piccola “spinta”, ad esempio, un semplice neutrone che colpisce il nucleo (e non deve nemmeno accelerare per ad alta velocità) perché avvenga la reazione di fissione nucleare. In seguito si scoprì che alcuni di questi isotopi “fissili” venivano prodotti artificialmente. In natura esiste un solo isotopo di questo tipo: l'uranio-235.

Urano fu scoperto nel 1783 da Klaproth, che lo isolò dal catrame di uranio e gli diede il nome del pianeta Urano recentemente scoperto. Come si è scoperto in seguito, in realtà non si trattava dell'uranio stesso, ma del suo ossido. Si ottenne uranio puro, un metallo bianco-argenteo
solo nel 1842 Peligo. Il nuovo elemento non aveva proprietà notevoli e non attirò l'attenzione fino al 1896, quando Becquerel scoprì il fenomeno della radioattività nei sali di uranio. Successivamente, l'uranio è diventato un oggetto ricerca scientifica ed esperimenti, ma applicazione pratica ancora non ce l'avevo.

Quando, nel primo terzo del 20 ° secolo, i fisici capirono più o meno la struttura del nucleo atomico, cercarono prima di tutto di realizzare il sogno di lunga data degli alchimisti: cercarono di trasformare un elemento chimico in un altro. Nel 1934, i ricercatori francesi, i coniugi Frédéric e Irene Joliot-Curie, riferirono all'Accademia francese delle Scienze la seguente esperienza: bombardando piastre di alluminio con particelle alfa (nuclei di un atomo di elio), gli atomi di alluminio si trasformavano in atomi di fosforo, ma non quelli ordinari, ma radioattivi, che a loro volta divennero un isotopo stabile del silicio. Pertanto, un atomo di alluminio, dopo aver aggiunto un protone e due neutroni, si è trasformato in un atomo di silicio più pesante.

Questa esperienza ha suggerito che se si “bombardano” con neutroni i nuclei dell'elemento più pesante esistente in natura - l'uranio - si può ottenere un elemento che non esiste in condizioni naturali. Nel 1938, i chimici tedeschi Otto Hahn e Fritz Strassmann ripeterono in termini generali l'esperienza dei coniugi Joliot-Curie, utilizzando l'uranio al posto dell'alluminio. I risultati dell'esperimento non furono affatto quelli attesi: invece di un nuovo elemento superpesante con un numero di massa maggiore di quello dell'uranio, Hahn e Strassmann ottennero elementi leggeri dalla parte centrale tavola periodica: bario, cripton, bromo e alcuni altri. Gli stessi sperimentatori non sono stati in grado di spiegare il fenomeno osservato. Solo l'anno successivo la fisica Lise Meitner, alla quale Hahn riferì le sue difficoltà, trovò la spiegazione corretta del fenomeno osservato, suggerendo che quando l'uranio viene bombardato da neutroni, il suo nucleo si divide (fissioni). In questo caso si sarebbero dovuti formare nuclei di elementi più leggeri (da cui provengono bario, cripton e altre sostanze), nonché liberati 2-3 neutroni liberi. Ulteriori ricerche hanno permesso di chiarire in dettaglio il quadro di ciò che stava accadendo.

L'uranio naturale è costituito da una miscela di tre isotopi con masse 238, 234 e 235. La quantità principale di uranio è l'isotopo 238, il cui nucleo comprende 92 protoni e 146 neutroni. L'uranio-235 è solo 1/140 dell'uranio naturale (0,7% (ha 92 protoni e 143 neutroni nel nucleo), e l'uranio-234 (92 protoni, 142 neutroni) è solo 1/17500 dell'uranio naturale (0,7% (ha 92 protoni e 143 neutroni nel nucleo) massa totale uranio (0,006%. Il meno stabile di questi isotopi è l'uranio-235.

Di tanto in tanto, i nuclei dei suoi atomi si dividono spontaneamente in parti, a seguito delle quali si formano elementi più leggeri della tavola periodica. Il processo è accompagnato dal rilascio di due o tre neutroni liberi, che corrono a velocità enorme - circa 10mila km/s (sono chiamati neutroni veloci). Questi neutroni possono colpire altri nuclei di uranio, provocando reazioni nucleari. Ogni isotopo si comporta diversamente in questo caso. I nuclei di uranio-238 nella maggior parte dei casi catturano semplicemente questi neutroni senza ulteriori trasformazioni. Ma circa in un caso su cinque, quando un neutrone veloce si scontra con il nucleo dell'isotopo-238, avviene una curiosa reazione nucleare: uno dei neutroni dell'uranio-238 emette un elettrone, trasformandosi in un protone, cioè il L'isotopo dell'uranio si trasforma in un altro
elemento pesante - nettunio-239 (93 protoni + 146 neutroni). Ma il nettunio è instabile: dopo pochi minuti uno dei suoi neutroni emette un elettrone, trasformandosi in un protone, dopo di che l'isotopo del nettunio si trasforma nell'elemento successivo nella tavola periodica: il plutonio-239 (94 protoni + 145 neutroni). Se un neutrone colpisce il nucleo dell'uranio-235 instabile, si verifica immediatamente la fissione: gli atomi si disintegrano con l'emissione di due o tre neutroni. È chiaro che nell'uranio naturale, la maggior parte dei cui atomi appartengono all'isotopo 238, questa reazione non ha conseguenze visibili: tutti i neutroni liberi alla fine verranno assorbiti da questo isotopo.

Ebbene, cosa succederebbe se immaginassimo un pezzo di uranio piuttosto massiccio, costituito interamente da isotopo-235?

Qui il processo andrà diversamente: i neutroni rilasciati durante la fissione di diversi nuclei, a loro volta, colpendo i nuclei vicini, provocano la loro fissione. Di conseguenza, viene rilasciata una nuova porzione di neutroni, che divide i nuclei successivi. In condizioni favorevoli, questa reazione procede come una valanga e viene chiamata reazione a catena. Per avviarlo potrebbero bastare poche particelle bombardanti.

Infatti, supponiamo che l’uranio-235 venga bombardato da soli 100 neutroni. Separeranno 100 nuclei di uranio. In questo caso verranno rilasciati 250 nuovi neutroni di seconda generazione (in media 2,5 per fissione). I neutroni di seconda generazione produrranno 250 fissioni, che rilasceranno 625 neutroni. Nella generazione successiva diventerà 1562, poi 3906, poi 9670, ecc. Il numero di divisioni aumenterà indefinitamente se il processo non viene interrotto.

Tuttavia, in realtà solo una piccola frazione di neutroni raggiunge i nuclei degli atomi. Gli altri, correndo rapidamente tra di loro, vengono portati via nello spazio circostante. Una reazione a catena autosufficiente può verificarsi solo in una matrice sufficientemente ampia di uranio-235, che si dice abbia una massa critica. (Questa messa a condizioni normali pari a 50 kg.) È importante notare che la fissione di ciascun nucleo è accompagnata dal rilascio di un'enorme quantità di energia, che risulta essere circa 300 milioni di volte superiore all'energia spesa per la fissione! (Si stima che la fissione completa di 1 kg di uranio-235 rilasci la stessa quantità di calore della combustione di 3mila tonnellate di carbone.)

Questa colossale esplosione di energia, rilasciata in pochi istanti, si manifesta come un'esplosione di forza mostruosa ed è alla base dell'azione delle armi nucleari. Ma affinché quest'arma diventi realtà, è necessario che la carica non sia costituita da uranio naturale, ma da un isotopo raro - 235 (tale uranio è chiamato arricchito). Successivamente si scoprì che anche il plutonio puro è un materiale fissile e potrebbe essere utilizzato in una carica atomica al posto dell'uranio-235.

Tutte queste importanti scoperte furono fatte alla vigilia della seconda guerra mondiale. Ben presto iniziarono i lavori segreti sulla creazione di una bomba atomica in Germania e in altri paesi. Negli Stati Uniti, questo problema fu affrontato nel 1941. All'intero complesso delle opere venne dato il nome di “Progetto Manhattan”.

La gestione amministrativa del progetto è stata affidata al generale Groves e la gestione scientifica è stata affidata al professore dell'Università della California Robert Oppenheimer. Entrambi erano ben consapevoli dell'enorme complessità del compito che dovevano affrontare. Pertanto, la prima preoccupazione di Oppenheimer era quella di reclutare un team scientifico altamente intelligente. Negli USA a quel tempo c'erano molti fisici emigrati dalla Germania nazista. Non è stato facile convincerli a creare armi dirette contro la loro ex patria. Oppenheimer parlava personalmente a tutti, usando tutta la forza del suo fascino. Ben presto riuscì a riunire un piccolo gruppo di teorici, che chiamò scherzosamente “luminari”. E infatti comprendeva i più grandi specialisti dell'epoca nel campo della fisica e della chimica. (Tra loro ci sono 13 premi Nobel, tra cui Bohr, Fermi, Frank, Chadwick, Lawrence.) Oltre a loro, c'erano molti altri specialisti di vari profili.

Il governo degli Stati Uniti non ha lesinato sulle spese e fin dall'inizio il lavoro ha assunto dimensioni importanti. Nel 1942, a Los Alamos, fu fondato il più grande laboratorio di ricerca del mondo. La popolazione di questa città scientifica raggiunse presto le 9mila persone. Secondo la composizione degli scienziati, ambito esperimenti scientifici, il numero di specialisti e lavoratori coinvolti nel lavoro, il Laboratorio di Los Alamos non ha avuto eguali nella storia del mondo. Il Progetto Manhattan aveva la propria polizia, il controspionaggio, un sistema di comunicazione, magazzini, villaggi, fabbriche, laboratori e un budget colossale.

L'obiettivo principale del progetto era ottenere abbastanza materiale fissile da cui poter creare diverse bombe atomiche. Oltre all'uranio-235, la carica per la bomba, come già accennato, potrebbe essere l'elemento artificiale plutonio-239, cioè la bomba potrebbe essere uranio o plutonio.

Groves e Oppenheimer concordarono sul fatto che il lavoro dovesse essere svolto contemporaneamente in due direzioni, poiché era impossibile decidere in anticipo quale di esse sarebbe stata più promettente. Entrambi i metodi erano fondamentalmente diversi l'uno dall'altro: l'accumulo di uranio-235 doveva essere effettuato separandolo dalla maggior parte dell'uranio naturale, e il plutonio poteva essere ottenuto solo come risultato di una reazione nucleare controllata quando l'uranio-238 veniva irradiato con neutroni. Entrambi i percorsi sembravano insolitamente difficili e non promettevano soluzioni facili.

Come si possono infatti separare due isotopi che differiscono solo leggermente nel peso e che si comportano chimicamente esattamente allo stesso modo? Né la scienza né la tecnologia hanno mai affrontato un problema del genere. Anche la produzione del plutonio sembrava inizialmente molto problematica. Prima di ciò, l’intera esperienza delle trasformazioni nucleari era limitata a pochi esperimenti di laboratorio. Ora era necessario padroneggiare la produzione di chilogrammi di plutonio su scala industriale, sviluppare e creare un'installazione speciale per questo - reattore nucleare e imparare a controllare il corso di una reazione nucleare.

Sia qui che qui è stato necessario risolvere tutta una serie di problemi complessi. Pertanto, il Progetto Manhattan consisteva in diversi sottoprogetti, guidati da eminenti scienziati. Lo stesso Oppenheimer era a capo del Laboratorio Scientifico di Los Alamos. Lawrence era responsabile del Laboratorio di Radiazioni dell'Università della California. Fermi condusse una ricerca presso l'Università di Chicago per creare un reattore nucleare.

All'inizio il problema più importante era ottenere l'uranio. Prima della guerra questo metallo non aveva praticamente alcuna utilità. Ora che ce n’era bisogno immediato in grandi quantità, si scoprì che non esisteva un metodo industriale per produrlo.

L'azienda Westinghouse iniziò il suo sviluppo e raggiunse rapidamente il successo. Dopo aver purificato la resina di uranio (l'uranio si trova in natura in questa forma) e ottenuto l'ossido di uranio, questo è stato convertito in tetrafluoruro (UF4), dal quale l'uranio metallico è stato separato mediante elettrolisi. Se alla fine del 1941 gli scienziati americani avevano a loro disposizione solo pochi grammi di uranio metallico, già nel novembre 1942 la sua produzione industriale negli stabilimenti di Westinghouse raggiunse le 6.000 libbre al mese.

Allo stesso tempo, erano in corso i lavori per creare un reattore nucleare. Il processo di produzione del plutonio in realtà si riduceva all'irradiazione di barre di uranio con neutroni, a seguito dei quali parte dell'uranio-238 si trasformerebbe in plutonio. Le fonti di neutroni in questo caso potrebbero essere atomi fissili di uranio-235, sparsi in quantità sufficiente tra gli atomi di uranio-238. Ma per mantenere la produzione costante di neutroni, dovette iniziare una reazione a catena di fissione degli atomi di uranio-235. Intanto, come già accennato, per ogni atomo di uranio-235 c'erano 140 atomi di uranio-238. È chiaro che i neutroni che si diffondono in tutte le direzioni avevano una probabilità molto più alta di incontrarli nel loro cammino. Questo è, numero enorme I neutroni rilasciati si sono rivelati assorbiti dall'isotopo principale senza alcun beneficio. Ovviamente in tali condizioni non potrebbe aver luogo una reazione a catena. Come può essere?

All'inizio sembrava che senza la separazione di due isotopi il funzionamento del reattore fosse generalmente impossibile, ma presto fu stabilita una circostanza importante: si scoprì che l'uranio-235 e l'uranio-238 erano suscettibili ai neutroni di energie diverse. Il nucleo di un atomo di uranio-235 può essere diviso da un neutrone di energia relativamente bassa, avente una velocità di circa 22 m/s. Tali neutroni lenti non vengono catturati dai nuclei di uranio-238: per questo devono avere una velocità dell'ordine di centinaia di migliaia di metri al secondo. In altre parole, l'uranio-238 non ha il potere di impedire l'inizio e il progresso di una reazione a catena nell'uranio-235 causata da neutroni rallentati a velocità estremamente basse - non più di 22 m/s. Questo fenomeno fu scoperto dal fisico italiano Fermi, che visse negli Stati Uniti dal 1938 e qui condusse i lavori per creare il primo reattore. Fermi decise di utilizzare la grafite come moderatore di neutroni. Secondo i suoi calcoli, i neutroni emessi dall'uranio-235, dopo aver attraversato uno strato di grafite di 40 cm, avrebbero dovuto ridurre la loro velocità a 22 m/s e iniziare una reazione a catena autosufficiente nell'uranio-235.

Un altro moderatore potrebbe essere la cosiddetta acqua “pesante”. Poiché gli atomi di idrogeno in esso contenuti sono molto simili per dimensioni e massa ai neutroni, potrebbero rallentarli meglio. (Con i neutroni veloci, accade più o meno la stessa cosa che con le palle: se una pallina ne colpisce una grande, rotola indietro, quasi senza perdere velocità, ma quando incontra una pallina, le trasferisce una parte significativa della sua energia - proprio come un neutrone in una collisione elastica rimbalza su un nucleo pesante, rallentando solo leggermente, e quando entra in collisione con i nuclei degli atomi di idrogeno perde molto rapidamente tutta la sua energia.) Tuttavia, l'acqua normale non è adatta a rallentare, poiché il suo idrogeno tende ad assorbire i neutroni. Ecco perché a questo scopo dovrebbe essere utilizzato il deuterio, che fa parte dell'acqua “pesante”.

All'inizio del 1942, sotto la guida di Fermi, iniziò la costruzione del primo reattore nucleare della storia nell'area del campo da tennis sotto le tribune ovest del Chicago Stadium. Gli scienziati hanno svolto tutto il lavoro da soli. La reazione può essere controllata nell'unico modo: regolando il numero di neutroni che partecipano alla reazione a catena. Fermi intendeva raggiungere questo obiettivo utilizzando barre costituite da sostanze come boro e cadmio, che assorbono fortemente i neutroni. Il moderatore erano mattoni di grafite, dai quali i fisici costruirono colonne alte 3 me larghe 1,2 m. Tra di loro furono installati blocchi rettangolari con ossido di uranio. L'intera struttura ha richiesto circa 46 tonnellate di ossido di uranio e 385 tonnellate di grafite. Per rallentare la reazione, nel reattore furono introdotte barre di cadmio e boro.

Se ciò non bastasse, per assicurazione, due scienziati stavano su una piattaforma situata sopra il reattore con secchi pieni di una soluzione di sali di cadmio: avrebbero dovuto versarli sul reattore se la reazione fosse andata fuori controllo. Fortunatamente, ciò non è stato necessario. Il 2 dicembre 1942 Fermi ordinò di estendere tutte le barre di controllo e l'esperimento ebbe inizio. Dopo quattro minuti, i contatori di neutroni iniziarono a suonare sempre più forte. Con ogni minuto l'intensità del flusso di neutroni diventava maggiore. Ciò indicava che nel reattore era in corso una reazione a catena. È durato 28 minuti. Quindi Fermi diede il segnale e le aste abbassate fermarono il processo. Così, per la prima volta, l'uomo liberò l'energia del nucleo atomico e dimostrò di poterlo controllare a suo piacimento. Adesso non c’erano più dubbi sul fatto che le armi nucleari fossero una realtà.

Nel 1943 il reattore Fermi fu smantellato e trasportato al Laboratorio Nazionale Aragonese (a 50 km da Chicago). È stato qui presto
Fu costruito un altro reattore nucleare in cui l'acqua pesante veniva utilizzata come moderatore. Consisteva in un serbatoio cilindrico di alluminio contenente 6,5 tonnellate di acqua pesante, nel quale erano immerse verticalmente 120 barre di uranio metallico, racchiuse in un guscio di alluminio. Le sette aste di controllo erano realizzate in cadmio. Intorno al serbatoio c'era un riflettore di grafite, poi uno schermo fatto di leghe di piombo e cadmio. L'intera struttura era racchiusa in un guscio di cemento con uno spessore di parete di circa 2,5 m.

Gli esperimenti su questi reattori pilota hanno confermato la possibilità della produzione industriale di plutonio.

Il centro principale del Progetto Manhattan divenne presto la città di Oak Ridge nella valle del fiume Tennessee, la cui popolazione crebbe fino a 79mila persone in pochi mesi. Qui venne costruito in breve tempo il primo impianto di produzione di uranio arricchito della storia. Nel 1943 qui venne lanciato un reattore industriale per la produzione di plutonio. Nel febbraio 1944 ne venivano estratti quotidianamente circa 300 kg di uranio, dalla cui superficie si otteneva il plutonio mediante separazione chimica. (Per fare ciò, il plutonio veniva prima sciolto e poi precipitato.) L'uranio purificato veniva quindi riportato al reattore. Nello stesso anno iniziò la costruzione dell'enorme stabilimento di Hanford nel deserto arido e tetro sulla riva sud del fiume Columbia. Qui si trovavano tre potenti reattori nucleari, che producevano diverse centinaia di grammi di plutonio ogni giorno.

Parallelamente, era in pieno svolgimento la ricerca per sviluppare un processo industriale per l'arricchimento dell'uranio.

Dopo aver considerato varie opzioni, Groves e Oppenheimer decisero di concentrare i loro sforzi su due metodi: diffusione gassosa ed elettromagnetico.

Il metodo della diffusione del gas si basava su un principio noto come legge di Graham (fu formulata per la prima volta nel 1829 dal chimico scozzese Thomas Graham e sviluppata nel 1896 dal fisico inglese Reilly). Secondo questa legge, se due gas, di cui uno più leggero dell'altro, vengono fatti passare attraverso un filtro con fori trascurabilmente piccoli, la quantità di gas leggero che passerà attraverso di esso sarà leggermente superiore a quella di gas pesante. Nel novembre 1942, Urey e Dunning della Columbia University crearono un metodo di diffusione gassosa per separare gli isotopi dell'uranio basato sul metodo Reilly.

Poiché l'uranio naturale è un solido, è stato prima convertito in fluoruro di uranio (UF6). Questo gas veniva poi fatto passare attraverso fori microscopici, dell'ordine di millesimi di millimetro, nella partizione del filtro.

Poiché la differenza nei pesi molari dei gas era molto piccola, dietro la partizione il contenuto di uranio-235 è aumentato solo di 1,0002 volte.

Per aumentare ulteriormente la quantità di uranio-235, la miscela risultante viene nuovamente fatta passare attraverso un divisorio e la quantità di uranio viene nuovamente aumentata di 1,0002 volte. Pertanto, per aumentare il contenuto di uranio-235 al 99%, è stato necessario far passare il gas attraverso 4000 filtri. Ciò è avvenuto in un enorme impianto di diffusione gassosa a Oak Ridge.

Nel 1940, sotto la guida di Ernest Lawrence, iniziarono le ricerche sulla separazione degli isotopi dell'uranio mediante il metodo elettromagnetico presso l'Università della California. Era necessario trovarlo processi fisici, che consentirebbe di separare gli isotopi sfruttando la differenza delle loro masse. Lawrence tentò di separare gli isotopi utilizzando il principio di uno spettrografo di massa, uno strumento utilizzato per determinare le masse degli atomi.

Il principio del suo funzionamento era il seguente: gli atomi preionizzati venivano accelerati da un campo elettrico e poi fatti passare attraverso un campo magnetico, in cui descrivevano cerchi situati su un piano perpendicolare alla direzione del campo. Poiché i raggi di queste traiettorie erano proporzionali alla massa, gli ioni leggeri finivano su cerchi di raggio minore rispetto a quelli pesanti. Se lungo il percorso degli atomi venissero posizionate delle trappole, in questo modo i diversi isotopi potrebbero essere raccolti separatamente.

Questo era il metodo. In condizioni di laboratorio ha dato buoni risultati. Ma la costruzione di un impianto in cui si possa effettuare la separazione isotopica scala industriale, si è rivelato estremamente difficile. Tuttavia, Lawrence alla fine riuscì a superare tutte le difficoltà. Il risultato dei suoi sforzi fu la comparsa del calutron, che fu installato in un gigantesco stabilimento a Oak Ridge.

Questa centrale elettromagnetica fu costruita nel 1943 e si rivelò forse il frutto più costoso del Progetto Manhattan. Il metodo di Lawrence richiedeva un gran numero di dispositivi complessi, non ancora sviluppati, associati ad alta tensione, alto vuoto e forte campi magnetici. L’entità dei costi si è rivelata enorme. Calutron aveva un elettromagnete gigante, la cui lunghezza raggiungeva i 75 me pesava circa 4000 tonnellate.

Per gli avvolgimenti di questo elettromagnete sono state utilizzate diverse migliaia di tonnellate di filo d'argento.

L'intera opera (senza contare il costo di 300 milioni di dollari in argento, che la Tesoreria dello Stato fornì solo temporaneamente) costò 400 milioni di dollari. Il Ministero della Difesa ha pagato 10 milioni solo per l'elettricità consumata dal calutron. Gran parte dell'attrezzatura dello stabilimento di Oak Ridge era superiore in dimensioni e precisione a qualsiasi cosa fosse mai stata sviluppata in questo campo tecnologico.

Ma tutti questi costi non sono stati vani. Dopo aver speso un totale di circa 2 miliardi di dollari, nel 1944 gli scienziati statunitensi crearono una tecnologia unica per l'arricchimento dell'uranio e la produzione di plutonio. Nel frattempo, nel laboratorio di Los Alamos stavano lavorando alla progettazione della bomba vera e propria. Il principio del suo funzionamento era, in termini generali, chiaro da molto tempo: la sostanza fissile (plutonio o uranio-235) doveva essere trasferita in uno stato critico al momento dell'esplosione (affinché avvenga una reazione a catena, il massa della carica deve essere anche sensibilmente maggiore di quella critica) e irradiato con un fascio di neutroni, che comporta l'inizio di una reazione a catena.

Secondo i calcoli, la massa critica della carica ha superato i 50 chilogrammi, ma sono stati in grado di ridurla in modo significativo. In generale, il valore della massa critica è fortemente influenzato da diversi fattori. Quanto maggiore è la superficie della carica, tanto più neutroni vengono emessi inutilmente nello spazio circostante. Una sfera ha la superficie più piccola. Di conseguenza, le cariche sferiche, a parità di altre condizioni, hanno la massa critica più piccola. Inoltre, il valore della massa critica dipende dalla purezza e dal tipo dei materiali fissili. È inversamente proporzionale al quadrato della densità di questo materiale, che consente, ad esempio, raddoppiando la densità, di ridurre di quattro volte la massa critica. Il grado di subcriticità richiesto può essere ottenuto, ad esempio, compattando il materiale fissile a causa dell'esplosione di una carica di un esplosivo convenzionale realizzato sotto forma di un guscio sferico che circonda la carica nucleare. La massa critica può essere ridotta anche circondando la carica con uno schermo che rifletta bene i neutroni. Come schermo possono essere utilizzati piombo, berillio, tungsteno, uranio naturale, ferro e molti altri.

Un possibile progetto di una bomba atomica è costituito da due pezzi di uranio che, una volta combinati, formano una massa maggiore di quella critica. Per provocare l'esplosione di una bomba, devi avvicinarli il più rapidamente possibile. Il secondo metodo si basa sull'uso di un'esplosione convergente verso l'interno. In questo caso, un flusso di gas proveniente da un esplosivo convenzionale è stato diretto verso il materiale fissile situato all'interno e lo ha compresso fino a raggiungere una massa critica. Combinare una carica e irradiarla intensamente con neutroni, come già accennato, provoca una reazione a catena, a seguito della quale nel primo secondo la temperatura aumenta fino a 1 milione di gradi. Durante questo periodo, solo il 5% circa della massa critica riuscì a separarsi. Il resto della carica nei primi progetti di bombe evaporava senza
qualsiasi beneficio.

La prima bomba atomica della storia (le venne chiamata Trinity) fu assemblata nell'estate del 1945. E il 16 giugno 1945, il primo sulla Terra fu prodotto nel sito dei test nucleari nel deserto di Alamogordo (Nuovo Messico). esplosione atomica. La bomba è stata collocata al centro del sito di prova in cima a una torre d'acciaio alta 30 metri. L'attrezzatura di registrazione è stata posizionata attorno ad esso a grande distanza. C'era un posto di osservazione a 9 km di distanza e un posto di comando a 16 km di distanza. L'esplosione atomica ha fatto un'impressione straordinaria su tutti i testimoni di questo evento. Secondo le descrizioni dei testimoni oculari, sembrava che molti soli si fossero uniti in uno solo e illuminassero contemporaneamente il luogo del test. Poi un'enorme palla di fuoco apparve sulla pianura e una nuvola rotonda di polvere e luce cominciò a sollevarsi lentamente e minacciosamente verso di essa.

Decollando da terra, questa palla di fuoco è salita in pochi secondi ad un'altezza di oltre tre chilometri. Ogni momento aumentava di dimensioni, presto il suo diametro raggiunse 1,5 km e lentamente salì nella stratosfera. Quindi la palla di fuoco lasciò il posto a una colonna di fumo fluttuante, che si estendeva fino a un'altezza di 12 km, assumendo la forma di un fungo gigante. Tutto ciò fu accompagnato da un terribile ruggito che fece tremare la terra. La potenza della bomba che esplode ha superato tutte le aspettative.

Non appena la situazione delle radiazioni lo ha consentito, diversi carri armati Sherman, rivestiti all'interno con piastre di piombo, si sono precipitati nell'area dell'esplosione. Su uno di essi c'era Fermi, ansioso di vedere i risultati del suo lavoro. Ciò che apparve davanti ai suoi occhi era una terra morta e bruciata, sulla quale tutti gli esseri viventi erano stati distrutti nel raggio di 1,5 km. La sabbia aveva formato una crosta vetrosa e verdastra che ricopriva il terreno. In un enorme cratere giacevano i resti devastati di una torre di sostegno in acciaio. La forza dell'esplosione è stata stimata in 20.000 tonnellate di TNT.

Il passo successivo doveva essere l'uso in combattimento della bomba contro il Giappone, che, dopo la resa della Germania nazista, continuò da solo la guerra con gli Stati Uniti e i suoi alleati. A quel tempo non esistevano veicoli di lancio, quindi il bombardamento dovette essere effettuato da un aereo. I componenti delle due bombe furono trasportati con grande cura dall'incrociatore Indianapolis all'isola di Tinian, dove aveva sede il 509° Gruppo aeronautico combinato. Queste bombe differivano leggermente l'una dall'altra nel tipo di carica e nel design.

La prima bomba - "Baby" - era di grandi dimensioni bomba aerea con una carica atomica di uranio-235 altamente arricchito. La sua lunghezza era di circa 3 m, diametro - 62 cm, peso - 4,1 tonnellate.

La seconda bomba - "Fat Man" - con una carica di plutonio-239 era a forma di uovo con un grande stabilizzatore. La sua lunghezza
era 3,2 m, diametro 1,5 m, peso - 4,5 tonnellate.

Il 6 agosto, il bombardiere B-29 Enola Gay del colonnello Tibbets sganciò "Little Boy" sulla principale città giapponese di Hiroshima. La bomba venne calata con il paracadute ed esplose, come previsto, ad un'altitudine di 600 m da terra.

Le conseguenze dell'esplosione furono terribili. Anche per i piloti stessi, la vista di una città pacifica da loro distrutta in un istante fece un'impressione deprimente. Più tardi, uno di loro ha ammesso di aver visto in quel momento la cosa peggiore che una persona possa vedere.

Per coloro che erano sulla terra, ciò che stava accadendo somigliava al vero inferno. Prima di tutto, un’ondata di caldo ha investito Hiroshima. Il suo effetto durò solo pochi istanti, ma fu così potente che sciolse persino piastrelle e cristalli di quarzo in lastre di granito, trasformò i pali del telefono a una distanza di 4 km in carbone e, infine, incenerì così tanto i corpi umani che di loro rimasero solo ombre sull'asfalto dei marciapiedi o sui muri delle case. Poi da sotto bolide Si scatenò una mostruosa folata di vento che si riversò sulla città ad una velocità di 800 km/h, spazzando via tutto sul suo cammino. Le case che non potevano resistere al suo furioso assalto crollarono come se fossero state abbattute. Nel cerchio gigante con un diametro di 4 km non è rimasto un solo edificio intatto. Pochi minuti dopo l'esplosione, una pioggia nera radioattiva cadde sulla città: questa umidità si trasformò in vapore condensato negli alti strati dell'atmosfera e cadde a terra sotto forma di grandi gocce miste a polvere radioattiva.

Dopo la pioggia, una nuova folata di vento si è abbattuta sulla città, questa volta soffiando in direzione dell'epicentro. Era più debole del primo, ma comunque abbastanza forte da sradicare gli alberi. Il vento alimentava un fuoco gigantesco in cui bruciava tutto ciò che poteva bruciare. Dei 76mila edifici, 55mila furono completamente distrutti e bruciati. Testimoni di ciò terribile disastro si ricordavano delle torce, da cui cadevano a terra vestiti bruciati insieme a brandelli di pelle, e di folle di persone impazzite, coperte di terribili ustioni, che correvano urlando per le strade. Nell'aria c'era un puzzo soffocante di carne umana bruciata. C'erano persone che giacevano ovunque, morte e morenti. C'erano molti ciechi e sordi e, frugando in tutte le direzioni, non riuscivano a distinguere nulla nel caos che regnava intorno a loro.

Le persone sfortunate, che si trovavano a una distanza massima di 800 m dall'epicentro, sono letteralmente bruciate in una frazione di secondo: le loro viscere sono evaporate e i loro corpi si sono trasformati in grumi di carboni fumanti. Quelli situati a 1 km dall'epicentro sono stati colpiti dalla malattia da radiazioni in forma estremamente grave. Nel giro di poche ore iniziarono a vomitare violentemente, la loro temperatura salì a 39-40 gradi e iniziarono ad avvertire mancanza di respiro e sanguinamento. Poi sulla pelle sono apparse ulcere non cicatrizzate, la composizione del sangue è cambiata radicalmente e i capelli sono caduti. Dopo terribili sofferenze, di solito il secondo o il terzo giorno, sopravveniva la morte.

In totale, circa 240mila persone sono morte a causa dell'esplosione e delle malattie da radiazioni. Circa 160mila hanno contratto la malattia da radiazioni in una forma più lieve: la loro morte dolorosa è stata ritardata di diversi mesi o anni. Quando la notizia del disastro si diffuse in tutto il paese, tutto il Giappone fu paralizzato dalla paura. Aumentò ulteriormente dopo che il vagone merci del maggiore Sweeney sganciò una seconda bomba su Nagasaki il 9 agosto. Qui furono uccise e ferite anche diverse centinaia di migliaia di abitanti. Incapace di resistere alle nuove armi, il governo giapponese capitolò: la bomba atomica pose fine alla seconda guerra mondiale.

La guerra è finita. Durò solo sei anni, ma riuscì a cambiare il mondo e le persone quasi al di là del riconoscimento.

La civiltà umana prima del 1939 e la civiltà umana dopo il 1945 sono sorprendentemente diverse l’una dall’altra. Ci sono molte ragioni per questo, ma una delle più importanti è l’emergere delle armi nucleari. Si può dire senza esagerare che l'ombra di Hiroshima grava su tutta la seconda metà del XX secolo. È diventata una profonda bruciatura morale per molti milioni di persone, come ex contemporanei questa catastrofe e coloro che sono nati decenni dopo. L'uomo moderno non riesce più a pensare al mondo come lo pensavano prima del 6 agosto 1945 - capisce troppo chiaramente che questo mondo può trasformarsi in nulla in pochi istanti.

L'uomo moderno non può guardare alla guerra come la vedevano i suoi nonni e bisnonni: sa per certo che questa guerra sarà l'ultima e in essa non ci saranno né vincitori né vinti. Le armi nucleari hanno lasciato il segno in tutti i settori vita pubblica e la civiltà moderna non può vivere secondo le stesse leggi di sessanta o ottanta anni fa. Nessuno lo ha capito meglio degli stessi creatori della bomba atomica.

"Le persone del nostro pianeta , ha scritto Robert Oppenheimer, deve unirsi. Terrore e distruzione seminati l'ultima guerra, dettaci questo pensiero. Le esplosioni delle bombe atomiche lo hanno dimostrato con tutta crudeltà. Altre persone hanno già detto parole simili in altri momenti, solo su altre armi e su altre guerre. Non hanno avuto successo. Ma chi oggi dice che queste parole sono inutili si lascia ingannare dalle vicissitudini della storia. Non possiamo esserne convinti. I risultati del nostro lavoro non lasciano all’umanità altra scelta se non quella di creare un mondo unito. Un mondo basato sulla legalità e sull’umanità”.

Terzo Reich Victoria Viktorovna Bulavina

Chi ha inventato la bomba nucleare?

Chi ha inventato la bomba nucleare?

Il partito nazista ha sempre riconosciuto la grande importanza della tecnologia e ha investito molto nello sviluppo di missili, aerei e carri armati. Ma la scoperta più straordinaria e pericolosa è stata fatta nel campo della fisica nucleare. La Germania era forse il leader nella fisica nucleare negli anni ’30. Tuttavia, con l’avvento al potere dei nazisti, molti fisici tedeschi ebrei lasciarono il Terzo Reich. Alcuni di loro emigrarono negli Stati Uniti portando con sé notizie inquietanti: la Germania potrebbe essere al lavoro su una bomba atomica. Questa notizia spinse il Pentagono a prendere provvedimenti per sviluppare un proprio programma atomico, chiamato Progetto Manhattan...

Una versione interessante, ma più che dubbia, dell '"arma segreta del Terzo Reich" è stata proposta da Hans Ulrich von Kranz. Nel suo libro “Le armi segrete del Terzo Reich” viene proposta la versione secondo cui la bomba atomica sarebbe stata creata in Germania e gli Stati Uniti avrebbero solo imitato i risultati del Progetto Manhattan. Ma parliamo di questo più nel dettaglio.

Otto Hahn, il famoso fisico e radiochimico tedesco, insieme ad un altro eminente scienziato Fritz Straussmann, scoprì la fissione del nucleo di uranio nel 1938, dando origine essenzialmente al lavoro sulla creazione di armi nucleari. Nel 1938, gli sviluppi atomici non furono classificati, ma praticamente in nessun paese, tranne la Germania, non fu prestata la dovuta attenzione. Non sono stati visti significato speciale. Il primo ministro britannico Neville Chamberlain ha affermato: “Questa questione astratta non ha nulla a che fare con i bisogni dello Stato”. Il professor Hahn ha valutato lo stato della ricerca nucleare negli Stati Uniti d'America come segue: “Se parliamo di un paese in cui viene prestata la minima attenzione ai processi di fissione nucleare, allora dovremmo senza dubbio nominare gli Stati Uniti. Naturalmente, in questo momento non sto considerando il Brasile o il Vaticano. Tuttavia, tra paesi sviluppati anche l’Italia e la Russia comunista sono significativamente più avanti rispetto agli Stati Uniti”. Egli ha anche osservato che dall'altra parte dell'oceano si presta poca attenzione ai problemi della fisica teorica e si dà priorità agli sviluppi applicativi che possono fornire un profitto immediato; Il verdetto di Hahn è stato inequivocabile: "Posso dire con sicurezza che entro il prossimo decennio i nordamericani non saranno in grado di fare nulla di significativo per lo sviluppo della fisica atomica". Questa affermazione è servita come base per costruire l'ipotesi di von Kranz. Consideriamo la sua versione.

Allo stesso tempo, fu creato il gruppo Alsos, le cui attività si riducevano alla "caccia alle teste" e alla ricerca dei segreti della ricerca atomica tedesca. Qui sorge una domanda logica: perché gli americani dovrebbero cercare i segreti degli altri se si tratta del proprio progetto è pieno in movimento? Perché si affidavano così tanto alle ricerche degli altri?

Nella primavera del 1945, grazie alle attività di Alsos, molti scienziati che presero parte alla ricerca nucleare tedesca caddero nelle mani degli americani. A maggio avevano Heisenberg, Hahn, Osenberg, Diebner e molti altri eccezionali fisici tedeschi. Ma il gruppo Alsos ha continuato le ricerche attive nella Germania già sconfitta, fino alla fine di maggio. E solo quando tutti i maggiori scienziati furono inviati in America, la Alsos cessò le sue attività. E alla fine di giugno gli americani sperimentano, presumibilmente per la prima volta al mondo, una bomba atomica. E all'inizio di agosto due bombe vengono sganciate sulle città giapponesi. Hans Ulrich von Kranz notò queste coincidenze.

Il ricercatore ha anche dei dubbi perché è trascorso solo un mese tra il test e l'uso in combattimento della nuova superarma, poiché fabbricare una bomba nucleare è impossibile in così poco tempo! Dopo Hiroshima e Nagasaki, le successive bombe statunitensi entrarono in servizio solo nel 1947, precedute da ulteriori test a El Paso nel 1946. Ciò suggerisce che abbiamo a che fare con una verità accuratamente nascosta, poiché risulta che nel 1945 gli americani sganciarono tre bombe e tutte ebbero successo. I test successivi - delle stesse bombe - hanno luogo un anno e mezzo dopo, e senza molto successo (tre bombe su quattro non sono esplose). La produzione in serie iniziò altri sei mesi dopo, e non si sa fino a che punto le bombe atomiche apparse nei magazzini dell'esercito americano corrispondessero al loro terribile scopo. Ciò ha portato il ricercatore all'idea che “le prime tre bombe atomiche - le stesse del 1945 - non furono costruite dagli americani da soli, ma ricevute da qualcuno. Per dirla senza mezzi termini, dai tedeschi. Questa ipotesi è indirettamente confermata dalla reazione degli scienziati tedeschi al bombardamento delle città giapponesi, di cui siamo a conoscenza grazie al libro di David Irving”. Secondo il ricercatore, il progetto atomico del Terzo Reich era controllato dall'Ahnenerbe, che era sotto la subordinazione personale del leader delle SS Heinrich Himmler. Secondo Hans Ulrich von Kranz, “una carica nucleare è il miglior strumento di genocidio del dopoguerra, credevano sia Hitler che Himmler”. Secondo il ricercatore, il 3 marzo 1944, una bomba atomica (Oggetto “Loki”) fu consegnata sul sito del test, nelle foreste paludose della Bielorussia. I test hanno avuto successo e hanno suscitato un entusiasmo senza precedenti tra i dirigenti del Terzo Reich. La propaganda tedesca aveva precedentemente menzionato un’“arma miracolosa” di gigantesco potere distruttivo che presto avrebbe ricevuto la Wehrmacht, ma ora queste motivazioni suonavano ancora più forti. Di solito sono considerati un bluff, ma possiamo trarre una conclusione del genere con certezza? Di regola, la propaganda nazista non bluffava, ma abbelliva solo la realtà. Non è ancora stato possibile condannarla per una grave menzogna sulla questione delle “armi miracolose”. Ricordiamo che la propaganda prometteva i caccia a reazione: i più veloci del mondo. E già alla fine del 1944, centinaia di Messerschmitt-262 pattugliavano lo spazio aereo del Reich. La propaganda prometteva una pioggia di missili per i nemici e, dall'autunno di quell'anno, dozzine di missili cruise V piovevano ogni giorno sulle città inglesi. Allora perché mai l’arma superdistruttiva promessa dovrebbe essere considerata un bluff?

Nella primavera del 1944 iniziarono febbrili preparativi per la produzione in serie di armi nucleari. Ma perché non furono usate queste bombe? Von Kranz dà questa risposta: non esisteva una portaerei e quando apparve l'aereo da trasporto Junkers-390, il tradimento attendeva il Reich e inoltre queste bombe non potevano più decidere l'esito della guerra...

Quanto è plausibile questa versione? Furono davvero i tedeschi i primi a sviluppare la bomba atomica? È difficile dirlo, ma questa possibilità non dovrebbe essere esclusa, perché, come sappiamo, all’inizio degli anni Quaranta erano gli specialisti tedeschi a essere leader nella ricerca atomica.

Nonostante il fatto che molti storici siano impegnati nella ricerca sui segreti del Terzo Reich, poiché sono diventati disponibili molti documenti segreti, sembra che anche oggi gli archivi con materiali sugli sviluppi militari tedeschi conservino in modo affidabile molti misteri.

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