"Jeg er ikke den enkleste personen," sa den amerikanske fysikeren Isidor Isaac Rabi en gang. "Men sammenlignet med Oppenheimer er jeg veldig, veldig enkel." Robert Oppenheimer var en av de sentrale skikkelsene i det tjuende århundre, hvis "kompleksitet" absorberte de politiske og etiske motsetningene i landet.

Under andre verdenskrig ledet den briljante fysikeren Azulius Robert Oppenheimer utviklingen av amerikanske atomforskere for å lage den første atombomben i menneskehetens historie. Vitenskapsmannen førte en ensom og tilbaketrukket livsstil, og dette ga opphav til mistanker om forræderi.

Atomvåpen er resultatet av all tidligere utvikling innen vitenskap og teknologi. Funn som er direkte relatert til forekomsten ble gjort i sent XIX V. Forskningen til A. Becquerel, Pierre Curie og Marie Sklodowska-Curie, E. Rutherford og andre spilte en stor rolle i å avsløre atomets hemmeligheter.

I begynnelsen av 1939 konkluderte den franske fysikeren Joliot-Curie med at en kjedereaksjon var mulig som ville føre til eksplosjonen av en monstrøs destruktiv kraft og at uran kan bli en energikilde, som et vanlig eksplosiv. Denne konklusjonen ble drivkraften for utviklingen i etableringen av atomvåpen.

Europa var på tampen av andre verdenskrig, og potensiell besittelse av slike kraftige våpen presset militaristiske sirkler til raskt å skape dem, men problemet med å ha et stort antall våpen var en bremse. uranmalm for storskala forskning. Fysikere fra Tyskland, England, USA og Japan arbeidet med å lage atomvåpen, og innså at uten en tilstrekkelig mengde uranmalm var det umulig å utføre arbeid, kjøpte USA i september 1940 en stor mengde av den nødvendige malmen ved å bruke falske dokumenter fra Belgia, som tillot dem å jobbe med å lage atomvåpen full sving.

Fra 1939 til 1945 ble mer enn to milliarder dollar brukt på Manhattan-prosjektet. Et enormt uranrenseanlegg ble bygget i Oak Ridge, Tennessee. H.C. Urey og Ernest O. Lawrence (oppfinneren av syklotronen) foreslo en rensemetode basert på prinsippet om gassdiffusjon etterfulgt av magnetisk separasjon av de to isotopene. En gassentrifuge skilte det lette Uranium-235 fra det tyngre Uranium-238.

På USAs territorium, i Los Alamos, i ørkenviddene i New Mexico, ble et amerikansk atomsenter opprettet i 1942. Mange forskere jobbet med prosjektet, men den viktigste var Robert Oppenheimer. Under hans ledelse var datidens beste hoder samlet ikke bare i USA og England, men praktisk talt i hele verden Vest-Europa. Et stort team jobbet med å lage atomvåpen, inkludert 12 prisvinnere Nobel pris. Arbeidet i Los Alamos, hvor laboratoriet lå, stoppet ikke et minutt. I Europa pågikk i mellomtiden andre verdenskrig, og Tyskland utførte massive bombinger av engelske byer, som truet det engelske atomprosjektet "Tub Alloys", og England overførte frivillig utviklingen og ledende forskere av prosjektet til USA , som tillot USA å ta en ledende posisjon i utviklingen av kjernefysikk (oppretting av atomvåpen).

«Atombombens far», han var samtidig en ivrig motstander av amerikansk atompolitikk. Med tittelen en av de mest fremragende fysikerne i sin tid, likte han å studere mystikken i gamle indiske bøker. Kommunist, reisende og trofast amerikansk patriot, veldig åndelig person, han var likevel villig til å forråde vennene sine for å beskytte seg mot angrep fra antikommunister. Vitenskapsmannen som utviklet planen for å forårsake den største skaden på Hiroshima og Nagasaki, forbannet seg selv for det «uskyldige blodet på hendene».

Å skrive om denne kontroversielle mannen er ikke en lett oppgave, men det er interessant, og det tjuende århundre er preget av en rekke bøker om ham. Imidlertid fortsetter vitenskapsmannens rike liv å tiltrekke seg biografer.

Oppenheimer ble født i New York i 1903 i en familie av velstående og utdannede jøder. Oppenheimer ble oppvokst i en kjærlighet til maleri, musikk og i en atmosfære av intellektuell nysgjerrighet. I 1922 gikk han inn på Harvard University og ble uteksaminert med utmerkelser på bare tre år, hovedfaget hans var kjemi. I løpet av de neste årene reiste den tidlige unge mannen til flere europeiske land, hvor han jobbet med fysikere som studerte problemene med å studere atomfenomener i lys av nye teorier. Bare ett år etter at han ble uteksaminert fra universitetet publiserte Oppenheimer vitenskapelig arbeid, som viste hvor dypt han forstår nye metoder. Snart utviklet han sammen med den berømte Max Born den viktigste delen av kvanteteorien, kjent som Born-Oppenheimer-metoden. I 1927 brakte hans fremragende doktoravhandling ham verdensomspennende berømmelse.

I 1928 jobbet han ved universitetene i Zürich og Leiden. Samme år returnerte han til USA. Fra 1929 til 1947 underviste Oppenheimer ved University of California og California Institute of Technology. Fra 1939 til 1945 deltok han aktivt i arbeidet med å lage en atombombe som en del av Manhattan-prosjektet; leder Los Alamos-laboratoriet spesielt opprettet for dette formålet.

I 1929 aksepterte Oppenheimer, en stigende vitenskapelig stjerne, tilbud fra to av flere universiteter som kjempet om retten til å invitere ham. Han underviste vårsemesteret ved det livlige, unge California Institute of Technology i Pasadena, og høst- og vintersemesteret ved University of California, Berkeley, hvor han ble den første professoren i kvantemekanikk. Faktisk måtte polymaten tilpasse seg en stund, og gradvis redusere diskusjonsnivået til elevenes evner. I 1936 ble han forelsket i Jean Tatlock, en rastløs og humørfylt ung kvinne hvis lidenskapelige idealisme fikk utløp i kommunistisk aktivisme. Som mange tankefulle mennesker på den tiden studerte Oppenheimer ideene til venstrebevegelsen som et av de mulige alternativene, selv om han ikke meldte seg inn i kommunistpartiet som gjorde ham til yngre bror, svigerinne og mange av vennene hans. Hans interesse for politikk, i likhet med hans evne til å lese sanskrit, var et naturlig resultat av hans konstante jakt på kunnskap. Med hans egne ord var han også dypt skremt av eksplosjonen av antisemittisme i fascistiske Tyskland og Spania og investerte 1000 dollar i året av hans årslønn på 15 000 dollar i prosjekter relatert til kommunistgruppers aktiviteter. Etter å ha møtt Kitty Harrison, som ble hans kone i 1940, slo Oppenheimer opp med Jean Tatlock og flyttet bort fra vennekretsen hennes på venstresiden.

I 1939 fikk USA vite at Hitler-Tyskland hadde oppdaget kjernefysisk fisjon som forberedelse til global krig. Oppenheimer og andre forskere innså umiddelbart at de tyske fysikerne ville prøve å skape en kontrollert kjedereaksjon som kunne være nøkkelen til å skape et våpen som var langt mer ødeleggende enn noe som eksisterte på den tiden. Ved å hente hjelp fra det store vitenskapelige geniet, Albert Einstein, advarte bekymrede forskere president Franklin D. Roosevelt om faren i et berømt brev. Ved å autorisere finansiering til prosjekter rettet mot å lage uprøvde våpen, handlet presidenten i streng hemmelighet. Ironisk nok jobbet mange av verdens ledende forskere, tvunget til å flykte fra hjemlandet, sammen med amerikanske forskere i laboratorier spredt over hele landet. En del av universitetsgruppene undersøkte muligheten for å lage en atomreaktor, andre tok opp problemet med å separere uranisotoper som er nødvendige for å frigjøre energi i en kjedereaksjon. Oppenheimer, som tidligere hadde vært opptatt med teoretiske problemer, ble tilbudt å organisere et bredt spekter av arbeid først i begynnelsen av 1942.

Den amerikanske hærens atombombeprogram fikk kodenavnet Project Manhattan og ble ledet av 46 år gamle oberst Leslie R. Groves, en karrieremilitæroffiser. Groves, som karakteriserte forskerne som jobbet med atombomben som «en dyr haug med nøtter», erkjente imidlertid at Oppenheimer hadde en hittil uutnyttet evne til å kontrollere sine meddebattanter når atmosfæren ble spent. Fysikeren foreslo at alle forskerne skulle samles i ett laboratorium i den rolige provinsbyen Los Alamos, New Mexico, i et område han kjente godt. I mars 1943 hadde internatskolen for gutter blitt omgjort til et strengt bevoktet hemmelig senter, med Oppenheimer som vitenskapelig leder. Ved å insistere på fri utveksling av informasjon mellom forskere, som var strengt forbudt å forlate senteret, skapte Oppenheimer en atmosfære av tillit og gjensidig respekt, noe som bidro til den fantastiske suksessen til arbeidet hans. Uten å spare seg selv, forble han sjefen for alle områder av dette komplekse prosjektet, selv om hans personlige liv led sterkt av dette. Men for en blandet gruppe forskere - blant dem var det mer enn et dusin da eller fremtiden Nobelprisvinnere og fra hvilken sjelden person hadde ikke en uttalt individualitet – Oppenheimer var en usedvanlig dedikert leder og en subtil diplomat. De fleste av dem er enige om at brorparten av æren for prosjektets endelige suksess tilhører ham. Innen 30. desember 1944 kunne Groves, som da var blitt general, med sikkerhet si at de to milliarder dollar som ble brukt ville produsere en bombe klar til handling innen 1. august året etter. Men da Tyskland innrømmet nederlag i mai 1945, begynte mange av forskerne som jobbet ved Los Alamos å tenke på å bruke nye våpen. Tross alt ville Japan sannsynligvis snart ha kapitulert selv uten atombomben. Bør USA bli det første landet i verden som bruker en så forferdelig enhet? Harry S. Truman, som ble president etter Roosevelts død, nedsatte en komité for å studere mulige konsekvenser av bruken av atombomben, som inkluderte Oppenheimer. Eksperter bestemte seg for å anbefale å slippe en atombombe uten forvarsel på en stor japansk militærinstallasjon. Oppenheimers samtykke ble også innhentet.

Alle disse bekymringene ville selvfølgelig vært omstridte hvis bomben ikke hadde gått av. Verdens første atombombe ble testet 16. juli 1945, omtrent 80 kilometer fra luftvåpenbasen i Alamogordo, New Mexico. Enheten som ble testet, kalt "Fat Man" for sin konvekse form, ble festet til et ståltårn installert i et ørkenområde. Nøyaktig klokken 05.30 detonerte en fjernstyrt detonator bomben. Med et ekkoende brøl skjøt en gigantisk lilla-grønn-oransje ildkule til himmelen over et område på 1,6 kilometer i diameter. Jorden ristet av eksplosjonen, tårnet forsvant. En hvit røyksøyle steg raskt til himmelen og begynte gradvis å utvide seg, og tok på seg den skremmende formen til en sopp i en høyde på omtrent 11 kilometer. Den første atomeksplosjonen sjokkerte vitenskapelige og militære observatører nær teststedet og snudde hodet. Men Oppenheimer husket linjene fra det indiske episke diktet «Bhagavad Gita»: «Jeg vil bli døden, verdens ødelegger». Fram til slutten av livet var tilfredsstillelse fra vitenskapelig suksess alltid blandet med en følelse av ansvar for konsekvensene.

Om morgenen 6. august 1945 var det en klar, skyfri himmel over Hiroshima. Som før vakte ikke tilnærmingen til to amerikanske fly fra øst (ett av dem ble kalt Enola Gay) i en høyde på 10-13 km alarm (siden de dukket opp på Hiroshimas himmel hver dag). Et av flyene dykket og slapp noe, og så snudde begge flyene og fløy avgårde. Den droppede gjenstanden falt sakte ned med fallskjerm og eksploderte plutselig i en høyde av 600 m over bakken. Det var babybomben.

Tre dager etter at «Little Boy» ble detonert i Hiroshima, ble en kopi av den første «Fat Man» sluppet på byen Nagasaki. Den 15. august signerte Japan, hvis besluttsomhet endelig ble brutt av disse nye våpnene betingelsesløs overgivelse. Imidlertid hadde stemmene til skeptikere allerede begynt å bli hørt, og Oppenheimer spådde selv to måneder etter Hiroshima at «menneskeheten vil forbanne navnene Los Alamos og Hiroshima».

Hele verden ble sjokkert over eksplosjonene i Hiroshima og Nagasaki. Talende nok klarte Oppenheimer å kombinere bekymringene for å teste en bombe på sivile og gleden over at våpenet endelig var testet.

Likevel aksepterte han året etter en utnevnelse som leder av det vitenskapelige rådet til Atomic Energy Commission (AEC), og ble dermed den mest innflytelsesrike rådgiveren for regjeringen og militæret i atomspørsmål. Mens Vesten og Sovjetunionen ledet av Stalin for alvor forberedte seg på kald krig, fokuserte hver side sin oppmerksomhet på våpenkappløpet. Selv om mange av Manhattan Project-forskerne ikke støttet ideen om å lage et nytt våpen, mente Oppenheimers tidligere samarbeidspartnere Edward Teller og Ernest Lawrence at nasjonal sikkerhet USA krever rask utvikling av en hydrogenbombe. Oppenheimer ble forferdet. Fra hans synspunkt, to atommakter og derfor konfronterte de hverandre allerede, som "to skorpioner i en krukke, hver i stand til å drepe den andre, men bare med fare for sitt eget liv." Med spredningen av nye våpen ville kriger ikke lenger ha vinnere og tapere - bare ofre. Og "atombombens far" ga en offentlig uttalelse om at han var imot utviklingen av hydrogenbomben. Teller følte seg alltid malplassert under Oppenheimer og tydelig misunnelig på prestasjonene hans, og begynte å anstrenge seg for å lede nytt prosjekt, som antyder at Oppenheimer ikke lenger skulle være involvert i arbeidet. Han fortalte FBI-etterforskere at hans rival brukte sin autoritet for å hindre forskere fra å jobbe med hydrogenbomben, og avslørte hemmeligheten om at Oppenheimer led av anfall med alvorlig depresjon i ungdommen. Da president Truman gikk med på å finansiere hydrogenbomben i 1950, kunne Teller feire seieren.

I 1954 lanserte Oppenheimers fiender en kampanje for å fjerne ham fra makten, noe de lyktes etter en måneds lang leting etter «svarte flekker» i hans personlige biografi. Som et resultat ble det organisert en utstillingssak der mange innflytelsesrike politiske og vitenskapelige personer uttalte seg mot Oppenheimer. Som Albert Einstein senere sa det: "Oppenheimers problem var at han elsket en kvinne som ikke elsket ham: den amerikanske regjeringen."

Ved å la Oppenheimers talent blomstre, dømte Amerika ham til ødeleggelse.

Oppenheimer er ikke bare kjent som skaperen av den amerikanske atombomben. Han eier mange arbeider om kvantemekanikk, relativitetsteori, fysikk elementære partikler, teoretisk astrofysikk. I 1927 utviklet han teorien om interaksjon mellom frie elektroner og atomer. Sammen med Born skapte han teorien om strukturen til diatomiske molekyler. I 1931 formulerte han og P. Ehrenfest et teorem, hvis anvendelse på nitrogenkjernen viste at proton-elektron-hypotesen om strukturen til kjernene fører til en rekke motsetninger med de kjente egenskapene til nitrogen. Undersøkte intern konvertering av g-stråler. I 1937 utviklet han kaskadeteorien om kosmiske dusjer, i 1938 gjorde han den første beregningen av en nøytronstjernemodell, og i 1939 spådde han eksistensen av "svarte hull".

Oppenheimer eier en rekke populære bøker, inkludert Science and the Common Understanding (1954), The Open Mind (1955), Some Reflections on Science and Culture (1960). Oppenheimer døde i Princeton 18. februar 1967.

Arbeidet med atomprosjekter i USSR og USA startet samtidig. I august 1942 begynte det hemmelige "Laboratoriet nr. 2" å jobbe i en av bygningene i gårdsplassen til Kazan University. Igor Kurchatov ble utnevnt til dens leder.

I sovjettiden ble det hevdet at Sovjetunionen løste sitt atomproblem helt uavhengig, og Kurchatov ble ansett som "faren" til den innenlandske atombomben. Selv om det gikk rykter om noen hemmeligheter stjålet fra amerikanerne. Og først på 90-tallet, 50 år senere, snakket en av hovedpersonene da, Yuli Khariton, om intelligensens betydningsfulle rolle i å akselerere det etterslepende sovjetiske prosjektet. Og amerikanske vitenskapelige og tekniske resultater ble oppnådd av Klaus Fuchs, som ankom den engelske gruppen.

Informasjon fra utlandet hjalp landets ledelse til å ta en vanskelig beslutning – å begynne arbeidet med atomvåpen under en vanskelig krig. Rekognoseringen tillot fysikerne våre å spare tid og bidro til å unngå en "feiltenning" under den første atomprøven, som hadde enorm politisk betydning.

I 1939 ble en kjedereaksjon av fisjon av uran-235 kjerner oppdaget, ledsaget av frigjøring av kolossal energi. Like etter begynte artikler om kjernefysikk å forsvinne fra sidene til vitenskapelige tidsskrifter. Dette kan indikere den virkelige utsikten til å lage et atomeksplosiv og våpen basert på det.

Etter oppdagelsen av sovjetiske fysikere av spontan fisjon av uran-235-kjerner og bestemmelsen av den kritiske massen, ble residensen initiert av lederen for den vitenskapelige og teknologiske revolusjonen

Et tilsvarende direktiv ble sendt til L. Kvasnikova.

I FSB i Russland (tidligere KGB i USSR) er 17 bind med arkivfil nr. 13676, som dokumenterer hvem og hvordan rekrutterte amerikanske borgere for å jobbe for sovjetisk etterretning, begravet under overskriften «behold for alltid». Bare noen få av toppledelsen i USSR KGB hadde tilgang til materialet i denne saken, hvis hemmelighold først nylig ble opphevet. Sovjetisk etterretning mottok den første informasjonen om arbeidet med å lage en amerikansk atombombe høsten 1941. Og allerede i mars 1942 falt omfattende informasjon om den pågående forskningen i USA og England på I.V Stalins skrivebord. Ifølge Yu B. Khariton var det i den dramatiske perioden tryggere å bruke bombedesignet som allerede var testet av amerikanerne for vår første eksplosjon. "Tatt i betraktning statens interesser, var enhver annen løsning uakseptabel for Fuchs og våre andre assistenter i utlandet. Imidlertid implementerte vi det amerikanske opplegget under den første testen, ikke så mye av tekniske, men av politiske grunner.

Beskjeden om at Sovjetunionen hadde mestret hemmeligheten bak atomvåpen gjorde at de regjerende kretsene i USA ønsket å starte en forebyggende krig så raskt som mulig. Troian-planen ble utviklet, som så for seg å starte slåss 1. januar 1950. På den tiden hadde USA 840 strategiske bombefly i stridsenheter, 1350 i reserve og over 300 atombomber.

Et teststed ble bygget i området Semipalatinsk. Nøyaktig klokken 07.00 den 29. august 1949 ble den første sovjetiske atomanordningen, kodenavnet RDS-1, detonert på dette prøvestedet.

Den troyanske planen, ifølge hvilken atombomber skulle slippes over 70 byer i USSR, ble hindret på grunn av trusselen om et gjengjeldelsesangrep. Begivenheten som fant sted på Semipalatinsk-teststedet informerte verden om opprettelsen av atomvåpen i USSR.

Utenlandsk etterretning vakte ikke bare oppmerksomheten til landets ledelse til problemet med å lage atomvåpen i Vesten og satte derved i gang lignende arbeid i vårt land. Takket være utenlandsk etterretningsinformasjon, som anerkjent av akademikere A. Aleksandrov, Yu Khariton og andre, gjorde ikke I. Kurchatov store feil, vi klarte å unngå blindveisretninger i opprettelsen av atomvåpen og lage en atombombe i. USSR på kortere tid, på bare tre år, mens USA brukte fire år på dette, og brukte fem milliarder dollar på opprettelsen.

Som akademiker Yu Khariton bemerket i et intervju med avisen Izvestia 8. desember 1992, ble den første sovjetiske atomladningen produsert etter amerikansk modell ved hjelp av informasjon mottatt fra K. Fuchs. Ifølge akademikeren, da regjeringspriser ble delt ut til deltakere i det sovjetiske atomprosjektet, var Stalin fornøyd med at det ikke var noe amerikansk monopol på dette området, og sa: «Hvis vi hadde vært ett til et og et halvt år forsinket, ville vi sannsynligvis har prøvd denne anklagen på oss selv.»

Tiltrukket spesialister fra mange land. Forskere og ingeniører fra USA, USSR, England, Tyskland og Japan jobbet med denne utviklingen. Amerikanerne var spesielt aktive på dette området, de hadde den beste teknologiske basen og råvarene, og klarte også å tiltrekke datidens sterkeste intellektuelle ressurser til forskning.

Den amerikanske regjeringen har satt en oppgave for fysikere å lage en den nye typen våpen som kan leveres til det fjerneste punktet på planeten.

Los Alamos, som ligger i den øde ørkenen i New Mexico, ble sentrum for amerikansk atomforskning. Mange forskere, designere, ingeniører og militært personell jobbet med det topphemmelige militærprosjektet, og alt arbeidet ble ledet av den erfarne teoretiske fysikeren Robert Oppenheimer, som oftest kalles "faren" til atomvåpen. Under hans ledelse utviklet de beste spesialistene fra hele verden kontrollert teknologi, uten å avbryte søkeprosessen på et minutt.

Høsten 1944 hadde etableringen av det første atomkraftverket i historien generelt sett tatt slutt. På dette tidspunktet var det allerede dannet et spesielt luftfartsregiment i USA, som skulle utføre oppgavene med å levere dødelige våpen til stedene hvor de skulle brukes. Regimentets piloter gjennomgikk spesialtrening, utførte treningsflyvninger i forskjellige høyder og under forhold nær kamp.

De første atombombene

I midten av 1945 klarte amerikanske designere å sette sammen to kjernefysiske enheter klare til bruk. De første målene for angrep ble også valgt. Japan var en strategisk fiende av USA på den tiden.

Den amerikanske ledelsen bestemte seg for å starte de første atomangrepene mot to japanske byer for å skremme ikke bare Japan, men også andre land, inkludert USSR, med denne handlingen.

Den 6. og 9. august 1945 slapp amerikanske bombefly de første atombombene i historien på de intetanende innbyggerne i de japanske byene Hiroshima og Nagasaki. Som et resultat døde mer enn hundre tusen mennesker av termisk stråling og sjokkbølger. Dette var konsekvensene av bruken av enestående våpen. Verden har gått inn ny fase av dens utvikling.

Det amerikanske monopolet på militær bruk av atomet varte imidlertid ikke for lenge. Sovjetunionen søkte også intensivt etter måter å praktisk implementere prinsippene som ligger til grunn for atomvåpen. Arbeidet til teamet av sovjetiske forskere og oppfinnere ble ledet av Igor Kurchatov. I august 1949 ble den sovjetiske atombomben vellykket testet, og mottok arbeidstittel RDS-1. Den skjøre militære balansen i verden ble gjenopprettet.

Atomets verden er så fantastisk at forståelsen av den krever et radikalt brudd i de vanlige begrepene rom og tid. Atomer er så små at hvis en dråpe vann kunne forstørres til jordens størrelse, ville hvert atom i den dråpen vært mindre enn en appelsin. Faktisk består en dråpe vann av 6000 milliarder milliarder (600000000000000000000000) hydrogen- og oksygenatomer. Og likevel, til tross for sine mikroskopiske dimensjoner, har atomet en struktur til en viss grad lik strukturen vår. solsystemet. I dets ubegripelig lille sentrum, hvis radius er mindre enn en trilliondel av en centimeter, er det en relativt stor "sol" - kjernen til et atom.

Små "planeter" - elektroner - kretser rundt denne atomare "solen". Kjernen består av de to hovedbyggesteinene i universet - protoner og nøytroner (de har et samlende navn - nukleoner). Et elektron og et proton er ladede partikler, og mengden ladning i hver av dem er nøyaktig den samme, men ladningene er forskjellige i fortegn: protonet er alltid positivt ladet, og elektronet er negativt ladet. Nøytronet har ingen elektrisk ladning og har som et resultat en meget høy permeabilitet.

I atomskalaen av målinger tas massen til et proton og et nøytron som enhet. Atomvekten til ethvert kjemisk grunnstoff avhenger derfor av antall protoner og nøytroner som finnes i kjernen. For eksempel har et hydrogenatom, hvis kjerne består av bare ett proton atommasse lik 1. Et heliumatom, med en kjerne av to protoner og to nøytroner, har en atommasse lik 4.

Atomkjernene til samme grunnstoff inneholder alltid samme antall protoner, men antallet nøytroner kan variere. Atomer som har kjerner med samme antall protoner, men som er forskjellige i antall nøytroner og er varianter av samme grunnstoff, kalles isotoper. For å skille dem fra hverandre, er et tall tildelt symbolet til elementet lik summen av alle partikler i kjernen til en gitt isotop.

Spørsmålet kan oppstå: hvorfor faller ikke kjernen til et atom fra hverandre? Tross alt er protonene som inngår i den elektrisk ladede partikler med samme ladning, som må frastøte hverandre med stor styrke. Dette forklares med at det inne i kjernen også er såkalte intranukleære krefter som tiltrekker kjernepartikler til hverandre. Disse kreftene kompenserer for de frastøtende kreftene til protoner og forhindrer at kjernen spontant flyr fra hverandre.

Intranukleære krefter er veldig sterke, men virker bare på svært nære avstander. Derfor viser det seg at kjernene til tunge grunnstoffer, bestående av hundrevis av nukleoner, er ustabile. Partiklene i kjernen er i kontinuerlig bevegelse her (innenfor volumet til kjernen), og hvis du legger til litt ekstra energi til dem, kan de overvinne de indre kreftene - kjernen vil dele seg i deler. Mengden av denne overskuddsenergien kalles eksitasjonsenergi. Blant isotopene til tunge grunnstoffer er det de som ser ut til å være på randen av selvoppløsning. Bare et lite "dytt" er nok, for eksempel et enkelt nøytron som treffer kjernen (og det trenger ikke engang å akselerere for å høy hastighet) for at kjernefysisjonsreaksjonen skal skje. Noen av disse "spaltbare" isotopene ble senere lært å bli produsert kunstig. I naturen er det bare en slik isotop - uran-235.

Uranus ble oppdaget i 1783 av Klaproth, som isolerte den fra uran tjære og oppkalte den etter den nylig oppdagede planeten Uranus. Som det viste seg senere, var det faktisk ikke uran i seg selv, men dets oksid. Rent uran, et sølvhvitt metall, ble oppnådd
først i 1842 Peligo. Det nye grunnstoffet hadde ingen bemerkelsesverdige egenskaper og vakte ikke oppmerksomhet før i 1896, da Becquerel oppdaget fenomenet radioaktivitet i uransalter. Etter dette ble uran en gjenstand Vitenskapelig forskning og eksperimenter, men praktisk anvendelse hadde det fortsatt ikke.

Da fysikerne i den første tredjedelen av 1900-tallet mer eller mindre forsto strukturen til atomkjernen, prøvde de først og fremst å oppfylle alkymistenes langvarige drøm – de prøvde å forvandle ett kjemisk grunnstoff til et annet. I 1934 rapporterte franske forskere, ektefellene Frederic og Irene Joliot-Curie, til det franske vitenskapsakademiet om følgende erfaring: når de bombarderte aluminiumsplater med alfapartikler (kjerner av et heliumatom), ble aluminiumatomer omgjort til fosforatomer, men ikke vanlige, men radioaktive, som igjen ble til en stabil isotop av silisium. Dermed ble et aluminiumatom, etter å ha lagt til ett proton og to nøytroner, til et tyngre silisiumatom.

Denne erfaringen antydet at hvis du "bombarderer" kjernene til det tyngste elementet som finnes i naturen - uran - med nøytroner, kan du få et grunnstoff som ikke eksisterer under naturlige forhold. I 1938 gjentok de tyske kjemikerne Otto Hahn og Fritz Strassmann i generelle termer erfaringen til Joliot-Curie-ektefellene, ved å bruke uran i stedet for aluminium. Resultatene av eksperimentet var slett ikke det de forventet - i stedet for et nytt supertungt grunnstoff med et massetall større enn uran, fikk Hahn og Strassmann lette grunnstoffer fra midtdelen periodiske tabell: barium, krypton, brom og noen andre. Eksperimentørene selv klarte ikke å forklare det observerte fenomenet. Først året etter fant fysiker Lise Meitner, som Hahn rapporterte om vanskene sine, den riktige forklaringen på det observerte fenomenet, og antydet at når uran bombarderes med nøytroner, deler dens kjerne seg (fisjoner). I dette tilfellet burde det ha blitt dannet kjerner av lettere grunnstoffer (det var der barium, krypton og andre stoffer kom fra), i tillegg til at 2-3 frie nøytroner skulle ha blitt frigjort. Videre forskning gjorde det mulig å avklare i detalj bildet av hva som skjedde.

Naturlig uran består av en blanding av tre isotoper med massene 238, 234 og 235. Hovedmengden uran er isotop-238, hvis kjerne omfatter 92 protoner og 146 nøytroner. Uran-235 er bare 1/140 av naturlig uran (0,7 % (det har 92 protoner og 143 nøytroner i kjernen), og uran-234 (92 protoner, 142 nøytroner) er bare 1/17500 av total masse uran (0,006%. Den minst stabile av disse isotopene er uran-235.

Fra tid til annen deler atomkjernene seg spontant i deler, som et resultat av at lettere elementer i det periodiske systemet dannes. Prosessen er ledsaget av frigjøring av to eller tre frie nøytroner, som skynder seg med enorm hastighet - omtrent 10 tusen km/s (de kalles raske nøytroner). Disse nøytronene kan treffe andre urankjerner og forårsake kjernefysiske reaksjoner. Hver isotop oppfører seg annerledes i dette tilfellet. Uran-238-kjerner fanger i de fleste tilfeller ganske enkelt disse nøytronene uten ytterligere transformasjoner. Men i omtrent ett av fem tilfelle, når et raskt nøytron kolliderer med kjernen til isotopen-238, oppstår en merkelig kjernereaksjon: en av nøytronene til uran-238 sender ut et elektron og blir til et proton, det vil si uranisotop blir til en mer
tungt element - neptunium-239 (93 protoner + 146 nøytroner). Men neptunium er ustabilt - etter noen få minutter avgir et av dets nøytroner et elektron og blir til et proton, hvoretter neptunium-isotopen blir til det neste elementet i det periodiske systemet - plutonium-239 (94 protoner + 145 nøytroner). Hvis et nøytron treffer kjernen til ustabilt uran-235, oppstår fisjon umiddelbart - atomene går i oppløsning med utslipp av to eller tre nøytroner. Det er klart at i naturlig uran, hvor de fleste atomene tilhører isotopen-238, har denne reaksjonen ingen synlige konsekvenser - alle frie nøytroner vil til slutt bli absorbert av denne isotopen.

Vel, hva om vi forestiller oss et ganske massivt stykke uran som utelukkende består av isotop-235?

Her vil prosessen gå annerledes: nøytroner som frigjøres under fisjon av flere kjerner, på sin side, treffer nabokjerner, forårsaker fisjon. Som et resultat frigjøres en ny del av nøytroner, som splitter de neste kjernene. Under gunstige forhold går denne reaksjonen som et snøskred og kalles en kjedereaksjon. For å starte den kan noen få bombarderende partikler være nok.

Faktisk, la uran-235 bli bombardert av bare 100 nøytroner. De skal skille 100 urankjerner. I dette tilfellet vil 250 nye nøytroner av andre generasjon frigjøres (i gjennomsnitt 2,5 per fisjon). Andre generasjons nøytroner vil produsere 250 spaltninger, som vil frigjøre 625 nøytroner. I neste generasjon vil det bli 1562, så 3906, så 9670 osv. Antall divisjoner vil øke i det uendelige dersom prosessen ikke stoppes.

Imidlertid er det i virkeligheten bare en liten del av nøytronene som når atomkjernene. Resten, som raskt suser mellom dem, blir ført bort i det omkringliggende rommet. En selvopprettholdende kjedereaksjon kan bare oppstå i et tilstrekkelig stort utvalg av uran-235, som sies å ha en kritisk masse. (Denne messen kl normale forhold lik 50 kg.) Det er viktig å merke seg at fisjon av hver kjerne er ledsaget av frigjøring av en enorm mengde energi, som viser seg å være omtrent 300 millioner ganger mer enn energien brukt på fisjon! (Det er anslått at fullstendig fisjon av 1 kg uran-235 frigjør samme mengde varme som forbrenning av 3 tusen tonn kull.)

Dette kolossale utbruddet av energi, utgitt i løpet av få øyeblikk, manifesterer seg som en eksplosjon av monstrøs kraft og ligger til grunn for atomvåpenes handling. Men for at dette våpenet skal bli en realitet, er det nødvendig at ladningen ikke består av naturlig uran, men av en sjelden isotop - 235 (slikt uran kalles anriket). Det ble senere oppdaget at rent plutonium også er et spaltbart materiale og kan brukes i en atomladning i stedet for uran-235.

Alle disse viktige funnene ble gjort på tampen av andre verdenskrig. Snart begynte hemmelig arbeid med å lage en atombombe i Tyskland og andre land. I USA ble dette problemet tatt opp i 1941. Hele komplekset av verk fikk navnet "Manhattan Project".

Administrativ ledelse av prosjektet ble utført av General Groves, og vitenskapelig ledelse ble utført av professor ved University of California, Robert Oppenheimer. Begge var godt klar over den enorme kompleksiteten i oppgaven de sto overfor. Derfor var Oppenheimers første bekymring å rekruttere et svært intelligent vitenskapelig team. I USA på den tiden var det mange fysikere som emigrerte fra Nazi-Tyskland. Det var ikke lett å tiltrekke dem til å lage våpen rettet mot deres tidligere hjemland. Oppenheimer snakket personlig til alle og brukte all sin sjarm. Snart klarte han å samle en liten gruppe teoretikere, som han spøkefullt kalte «lysmenn». Og faktisk inkluderte den datidens største spesialister innen fysikk og kjemi. (Blant dem er 13 nobelprisvinnere, inkludert Bohr, Fermi, Frank, Chadwick, Lawrence.) Foruten dem var det mange andre spesialister med forskjellige profiler.

Den amerikanske regjeringen sparte ikke på utgiftene, og arbeidet fikk stor skala helt fra begynnelsen. I 1942 ble verdens største forskningslaboratorium grunnlagt i Los Alamos. Befolkningen i denne vitenskapelige byen nådde snart 9 tusen mennesker. I henhold til sammensetningen av forskere, omfang vitenskapelige eksperimenter, antall spesialister og arbeidere involvert i arbeidet, Los Alamos-laboratoriet hadde ingen like i verdenshistorien. Manhattan-prosjektet hadde sitt eget politi, kontraetterretning, kommunikasjonssystem, varehus, landsbyer, fabrikker, laboratorier og sitt eget kolossale budsjett.

Hovedmålet med prosjektet var å skaffe nok spaltbart materiale som det kunne lages flere atombomber av. I tillegg til uran-235 kan ladningen for bomben, som allerede nevnt, være det kunstige grunnstoffet plutonium-239, det vil si at bomben kan være enten uran eller plutonium.

Groves og Oppenheimer ble enige om at det skulle arbeides samtidig i to retninger, siden det var umulig å bestemme på forhånd hvilken av dem som ville være mest lovende. Begge metodene var fundamentalt forskjellige fra hverandre: akkumuleringen av uran-235 måtte utføres ved å separere det fra hoveddelen av naturlig uran, og plutonium kunne bare oppnås som et resultat av en kontrollert kjernefysisk reaksjon når uran-238 ble bestrålt med nøytroner. Begge veiene virket uvanlig vanskelige og lovet ikke enkle løsninger.

Hvordan kan man faktisk skille to isotoper som bare er litt forskjellige i vekt og kjemisk oppfører seg på nøyaktig samme måte? Verken vitenskap eller teknologi har noen gang møtt et slikt problem. Produksjonen av plutonium virket også svært problematisk i starten. Før dette ble hele opplevelsen av kjernefysiske transformasjoner redusert til noen få laboratorieeksperimenter. Nå var det nødvendig å mestre produksjonen av kilogram plutonium i industriell skala, for å utvikle og lage en spesiell installasjon for dette - kjernereaktor, og lære å kontrollere forløpet av en kjernefysisk reaksjon.

Både her og her måtte et helt kompleks av komplekse problemer løses. Derfor besto Manhattan-prosjektet av flere delprosjekter, ledet av fremtredende forskere. Oppenheimer var selv leder for Los Alamos Scientific Laboratory. Lawrence var ansvarlig for strålingslaboratoriet ved University of California. Fermi utførte forskning ved University of Chicago for å lage en atomreaktor.

Til å begynne med var det viktigste problemet å skaffe uran. Før krigen hadde dette metallet praktisk talt ingen bruk. Nå som det var nødvendig umiddelbart i enorme mengder, viste det seg at det ikke fantes noen industriell metode for å produsere det.

Westinghouse-selskapet tok opp utviklingen og oppnådde raskt suksess. Etter å ha renset uranharpiksen (uran forekommer i naturen i denne formen) og oppnådd uranoksid, ble den omdannet til tetrafluorid (UF4), hvorfra uranmetall ble separert ved elektrolyse. Hvis amerikanske forskere på slutten av 1941 bare hadde noen få gram uranmetall til rådighet, nådde allerede i november 1942 den industrielle produksjonen ved Westinghouse-fabrikkene 6000 pund per måned.

Samtidig ble det arbeidet med å lage en atomreaktor. Prosessen med å produsere plutonium kokte faktisk ned til å bestråle uranstaver med nøytroner, som et resultat av at en del av uran-238 ville bli til plutonium. Kildene til nøytroner i dette tilfellet kan være spaltbare atomer av uran-235, spredt i tilstrekkelige mengder blant atomer av uran-238. Men for å opprettholde den konstante produksjonen av nøytroner, måtte en kjedereaksjon av fisjon av uran-235-atomer begynne. I mellomtiden, som allerede nevnt, for hvert atom av uran-235 var det 140 atomer av uran-238. Det er tydelig at nøytroner som spredte seg i alle retninger hadde mye større sannsynlighet for å møte dem på vei. Det er, stort antall De frigjorte nøytronene viste seg å bli absorbert av hovedisotopen uten noen fordel. Under slike forhold kunne en kjedereaksjon åpenbart ikke finne sted. Hvordan være?

Først så det ut til at uten separasjon av to isotoper var driften av reaktoren generelt umulig, men en viktig omstendighet ble snart etablert: det viste seg at uran-235 og uran-238 var mottakelige for nøytroner med forskjellige energier. Kjernen til et uran-235-atom kan deles av et nøytron med relativt lav energi, med en hastighet på omtrent 22 m/s. Slike langsomme nøytroner fanges ikke opp av uran-238-kjerner - for dette må de ha en hastighet i størrelsesorden hundretusenvis av meter per sekund. Med andre ord er uran-238 maktesløs til å forhindre begynnelsen og fremdriften av en kjedereaksjon i uran-235 forårsaket av nøytroner bremset ned til ekstremt lave hastigheter - ikke mer enn 22 m/s. Dette fenomenet ble oppdaget av den italienske fysikeren Fermi, som har bodd i USA siden 1938 og ledet arbeidet her med å lage den første reaktoren. Fermi bestemte seg for å bruke grafitt som nøytronmoderator. I følge hans beregninger skulle nøytronene som sendes ut fra uran-235, etter å ha passert gjennom et 40 cm lag med grafitt, ha redusert hastigheten til 22 m/s og startet en selvopprettholdende kjedereaksjon i uran-235.

En annen moderator kan være såkalt "tungt" vann. Siden hydrogenatomene som er inkludert i den er veldig like nøytroner i størrelse og masse, kan de best bremse dem. (Med raske nøytroner skjer omtrent det samme som med baller: hvis en liten ball treffer en stor, ruller den tilbake, nesten uten å miste fart, men når den møter en liten ball, overfører den en betydelig del av energien til den. - akkurat som et nøytron i en elastisk kollisjon spretter av en tung kjerne, bremser bare litt ned, og når det kolliderer med kjernene til hydrogenatomer, mister det veldig raskt all energien.) Vanlig vann er imidlertid ikke egnet til å bremse ned, siden hydrogenet har en tendens til å absorbere nøytroner. Derfor bør deuterium, som er en del av "tungt" vann, brukes til dette formålet.

Tidlig i 1942, under Fermis ledelse, begynte byggingen av den første atomreaktoren i historien på tennisbaneområdet under de vestlige tribunene til Chicago Stadium. Forskerne utførte alt arbeidet selv. Reaksjonen kan kontrolleres på den eneste måten - ved å justere antall nøytroner som deltar i kjedereaksjonen. Fermi hadde til hensikt å oppnå dette ved å bruke staver laget av stoffer som bor og kadmium, som absorberer nøytroner sterkt. Moderatoren var grafittklosser, hvorfra fysikerne bygde søyler 3 m høye og 1,2 m brede rektangulære blokker med uranoksid ble installert mellom dem. Hele strukturen krevde omtrent 46 tonn uranoksid og 385 tonn grafitt. For å bremse reaksjonen ble det innført staver av kadmium og bor i reaktoren.

Hvis dette ikke var nok, så for forsikring sto to forskere på en plattform plassert over reaktoren med bøtter fylt med en løsning av kadmiumsalter - de skulle helle dem på reaktoren hvis reaksjonen kom ut av kontroll. Heldigvis var dette ikke nødvendig. Den 2. desember 1942 beordret Fermi at alle kontrollstenger skulle utvides og eksperimentet begynte. Etter fire minutter begynte nøytrontellerne å klikke høyere og høyere. For hvert minutt ble intensiteten til nøytronfluksen større. Dette indikerte at det pågikk en kjedereaksjon i reaktoren. Det varte i 28 minutter. Så ga Fermi signalet, og de senkede stengene stoppet prosessen. Dermed frigjorde mennesket for første gang energien til atomkjernen og beviste at det kunne kontrollere den etter eget ønske. Nå var det ikke lenger tvil om at atomvåpen var en realitet.

I 1943 ble Fermi-reaktoren demontert og fraktet til Aragonese National Laboratory (50 km fra Chicago). Var her snart
En annen atomreaktor ble bygget der tungtvann ble brukt som moderator. Den besto av en sylindrisk aluminiumstank som inneholdt 6,5 tonn tungtvann, hvori 120 stenger av uranmetall var nedsenket vertikalt, innkapslet i et aluminiumsskall. De syv kontrollstengene var laget av kadmium. Rundt tanken var det en grafittreflektor, deretter en skjerm laget av bly og kadmiumlegeringer. Hele konstruksjonen var innelukket i et betongskall med en veggtykkelse på ca. 2,5 m.

Eksperimenter ved disse pilotreaktorene bekreftet muligheten for industriell produksjon av plutonium.

Hovedsenteret for Manhattan-prosjektet ble snart byen Oak Ridge i Tennessee River Valley, hvis befolkning vokste til 79 tusen mennesker på noen få måneder. Her ble historiens første produksjonsanlegg for anriket uran bygget på kort tid. En industriell reaktor som produserer plutonium ble lansert her i 1943. I februar 1944 ble det utvunnet rundt 300 kg uran daglig, fra overflaten som plutonium ble oppnådd ved kjemisk separasjon. (For å gjøre dette ble plutoniumet først oppløst og deretter utfelt.) Det rensede uranet ble deretter returnert til reaktoren. Samme år begynte byggingen av det enorme Hanford-anlegget i den karrige, dystre ørkenen på sørbredden av Columbia River. Tre kraftige atomreaktorer var plassert her, og produserte flere hundre gram plutonium hver dag.

Parallelt pågikk forskningen for fullt for å utvikle en industriell prosess for anrikning av uran.

Etter å ha vurdert ulike alternativer, bestemte Groves og Oppenheimer seg for å fokusere innsatsen på to metoder: gassdiffusjon og elektromagnetisk.

Gassdiffusjonsmetoden var basert på et prinsipp kjent som Grahams lov (den ble først formulert i 1829 av den skotske kjemikeren Thomas Graham og utviklet i 1896 av den engelske fysikeren Reilly). I henhold til denne loven, hvis to gasser, hvorav den ene er lettere enn den andre, føres gjennom et filter med ubetydelig små hull, vil litt mer av den lette gassen passere gjennom den enn av den tunge. I november 1942 skapte Urey og Dunning fra Columbia University en gassdiffusjonsmetode for å separere uranisotoper basert på Reilly-metoden.

Siden naturlig uran er et fast stoff, ble det først omdannet til uranfluorid (UF6). Denne gassen ble deretter ført gjennom mikroskopiske - i størrelsesorden tusendeler av en millimeter - hull i filterskilleveggen.

Siden forskjellen i molarvektene til gassene var svært liten, økte innholdet av uran-235 bak skilleveggen bare 1,0002 ganger.

For å øke mengden uran-235 enda mer, føres den resulterende blandingen igjen gjennom en skillevegg, og mengden uran økes igjen med 1,0002 ganger. For å øke innholdet av uran-235 til 99 %, var det derfor nødvendig å føre gassen gjennom 4000 filtre. Dette fant sted ved et enormt gassdiffusjonsanlegg i Oak Ridge.

I 1940, under ledelse av Ernest Lawrence, begynte forskning på separasjon av uranisotoper ved hjelp av den elektromagnetiske metoden ved University of California. Det var nødvendig å finne slike fysiske prosesser, som ville gjøre det mulig å skille isotoper ved å bruke forskjellen i massene deres. Lawrence forsøkte å skille isotoper ved å bruke prinsippet om en massespektrograf, et instrument som ble brukt til å bestemme massene av atomer.

Prinsippet for operasjonen var som følger: pre-ioniserte atomer ble akselerert av et elektrisk felt og deretter passert gjennom et magnetisk felt, der de beskrev sirkler plassert i et plan vinkelrett på retningen av feltet. Siden radiene til disse banene var proporsjonale med massen, havnet lette ioner på sirkler med mindre radius enn tunge. Hvis feller ble plassert langs banen til atomene, kunne forskjellige isotoper samles separat på denne måten.

Det var metoden. Under laboratorieforhold ga det gode resultater. Men bygging av et anlegg der isotopseparasjon kunne utføres i industriell skala, viste seg å være ekstremt vanskelig. Imidlertid klarte Lawrence til slutt å overvinne alle vanskeligheter. Resultatet av hans innsats var utseendet til calutron, som ble installert i et gigantisk anlegg i Oak Ridge.

Dette elektromagnetiske anlegget ble bygget i 1943 og viste seg å være det kanskje dyreste ideen til Manhattan-prosjektet. Lawrences metode krevde et stort antall komplekse, ennå ikke utviklede enheter assosiert med høyspenning, høyt vakuum og sterk magnetiske felt. Omfanget av kostnadene viste seg å være enormt. Calutron hadde en gigantisk elektromagnet, hvis lengde nådde 75 m og veide rundt 4000 tonn.

Flere tusen tonn sølvtråd ble brukt til viklingene til denne elektromagneten.

Hele arbeidet (ikke medregnet kostnadene på 300 millioner dollar i sølv, som statskassen bare ga midlertidig) kostet 400 millioner dollar. Forsvarsdepartementet betalte 10 millioner for strømmen som forbrukes av calutron alene. Mye av utstyret på Oak Ridge-anlegget var overlegent i skala og presisjon i forhold til alt som noen gang hadde blitt utviklet innen dette teknologifeltet.

Men alle disse kostnadene var ikke forgjeves. Etter å ha brukt totalt rundt 2 milliarder dollar, skapte amerikanske forskere innen 1944 en unik teknologi for urananrikning og plutoniumproduksjon. I mellomtiden jobbet de på Los Alamos-laboratoriet med utformingen av selve bomben. Prinsippet for driften var generelt klart i lang tid: det spaltbare stoffet (plutonium eller uran-235) måtte overføres til en kritisk tilstand i eksplosjonsøyeblikket (for at en kjedereaksjon skulle oppstå, bør ladningsmassen være enda merkbart større enn den kritiske) og bestrålt med en nøytronstråle, noe som medførte er begynnelsen på en kjedereaksjon.

I følge beregninger oversteg ladningens kritiske masse 50 kilo, men de klarte å redusere den betydelig. Generelt er verdien av den kritiske massen sterkt påvirket av flere faktorer. Jo større overflateareal av ladningen, jo flere nøytroner sendes ubrukelig ut i det omkringliggende rommet. En kule har den minste overflaten. Følgelig har sfæriske ladninger, alt annet likt, den minste kritiske massen. I tillegg avhenger verdien av den kritiske massen av renheten og typen av spaltbare materialer. Det er omvendt proporsjonalt med kvadratet av tettheten til dette materialet, noe som gjør det mulig for eksempel ved å doble tettheten, redusere den kritiske massen med fire ganger. Den nødvendige grad av subkritikk kan oppnås for eksempel ved å komprimere det spaltbare materialet på grunn av eksplosjonen av en ladning av et konvensjonelt sprengstoff laget i form av et sfærisk skall som omgir atomladningen. Den kritiske massen kan også reduseres ved å omgi ladningen med en skjerm som reflekterer nøytroner godt. Bly, beryllium, wolfram, naturlig uran, jern og mange andre kan brukes som en slik skjerm.

En mulig utforming av en atombombe består av to uranstykker, som, når de kombineres, danner en masse større enn kritisk. For å forårsake en bombeeksplosjon, må du bringe dem nærmere hverandre så raskt som mulig. Den andre metoden er basert på bruk av en innover konvergerende eksplosjon. I dette tilfellet ble en strøm av gasser fra et konvensjonelt eksplosiv rettet mot det spaltbare materialet som lå inne og komprimerte det til det nådde en kritisk masse. Å kombinere en ladning og intens bestråling med nøytroner, som allerede nevnt, forårsaker en kjedereaksjon, som et resultat av at temperaturen i det første sekundet øker til 1 million grader. I løpet av denne tiden klarte bare rundt 5 % av den kritiske massen å skille seg. Resten av ladningen i tidlige bombedesign fordampet uten
noen fordel.

Den første atombomben i historien (den fikk navnet Trinity) ble satt sammen sommeren 1945. Og 16. juni 1945 ble den første på jorden produsert på atomprøvestedet i Alamogordo-ørkenen (New Mexico). atomeksplosjon. Bomben ble plassert i midten av teststedet på toppen av et 30 meter langt ståltårn. Opptaksutstyr ble plassert rundt den på stor avstand. Det var en observasjonspost 9 km unna, og en kommandopost 16 km unna. Atomeksplosjonen gjorde et fantastisk inntrykk på alle vitner til denne hendelsen. Ifølge øyenvitners beskrivelser føltes det som om mange soler hadde forent seg til én og lyste opp teststedet på en gang. Så dukket en diger ildkule opp over sletten og en rund sky av støv og lys begynte å stige mot den sakte og illevarslende.

Denne ildkulen tok av fra bakken og steg til en høyde på mer enn tre kilometer på noen få sekunder. For hvert øyeblikk den vokste i størrelse, nådde snart diameteren 1,5 km, og den steg sakte inn i stratosfæren. Så ga ildkulen vei for en kolonne av bølgende røyk, som strakte seg til en høyde på 12 km, og tok form av en gigantisk sopp. Alt dette ble ledsaget av et forferdelig brøl som fikk jorden til å skjelve. Kraften til den eksploderende bomben overgikk alle forventninger.

Så snart strålingssituasjonen tillot det, skyndte flere Sherman-tanker, foret med blyplater på innsiden, seg til eksplosjonens område. På en av dem var Fermi, som var ivrig etter å se resultatene av arbeidet hans. Det som dukket opp foran øynene hans var en død, svidd jord, der alle levende ting var blitt ødelagt innenfor en radius på 1,5 km. Sanden hadde bakt seg til en glassaktig grønnaktig skorpe som dekket bakken. I et enormt krater lå de manglede restene av et støttetårn av stål. Kraften til eksplosjonen ble estimert til 20 000 tonn TNT.

Neste steg skulle være kampbruken av bomben mot Japan, som etter overgivelsen av Nazi-Tyskland alene fortsatte krigen med USA og dets allierte. Det fantes ingen bæreraketter på det tidspunktet, så bombingen måtte utføres fra et fly. Komponentene til de to bombene ble fraktet med stor forsiktighet av cruiseren Indianapolis til øya Tinian, hvor 509th Combined Air Force Group var basert. Disse bombene skilte seg noe fra hverandre i type ladning og design.

Den første bomben - "Baby" - var en stor luftbombe med en atomladning av høyt anriket uran-235. Lengden var omtrent 3 m, diameter - 62 cm, vekt - 4,1 tonn.

Den andre bomben – «Fat Man» – med en ladning av plutonium-239 var eggformet med en stor stabilisator. Dens lengde
var 3,2 m, diameter 1,5 m, vekt - 4,5 tonn.

Den 6. august slapp oberst Tibbets' B-29 Enola Gay bombefly «Little Boy» på den store japanske byen Hiroshima. Bomben ble senket med fallskjerm og eksploderte, som planlagt, i en høyde av 600 m fra bakken.

Konsekvensene av eksplosjonen var forferdelige. Selv for pilotene selv gjorde synet av en fredelig by ødelagt av dem på et øyeblikk et deprimerende inntrykk. Senere innrømmet en av dem at de i det sekundet så det verste en person kan se.

For de som var på jorden lignet det som skjedde på et sant helvete. Først og fremst gikk en hetebølge over Hiroshima. Effekten varte bare noen få øyeblikk, men var så kraftig at den smeltet til og med fliser og kvartskrystaller i granittplater, forvandlet telefonstolper i en avstand på 4 km til kull og til slutt brente menneskekropper så mye at det bare var skygger igjen fra dem. på asfalten på fortauene eller på husveggene. Så nedenfra ildkule Et monstrøst vindkast brøt ut og suste over byen med en hastighet på 800 km/t, og feide bort alt i veien. Hus som ikke kunne motstå hans rasende angrep kollapset som om de var blitt slått ned. Det er ikke en eneste intakt bygning igjen i den gigantiske sirkelen med en diameter på 4 km. Noen minutter etter eksplosjonen falt svart radioaktivt regn over byen - denne fuktigheten ble til damp kondensert i de høye lagene av atmosfæren og falt til bakken i form av store dråper blandet med radioaktivt støv.

Etter regnet traff et nytt vindkast byen, denne gangen blåser det i retning episenteret. Den var svakere enn den første, men fortsatt sterk nok til å rykke opp trær. Vinden blåste opp en kjempebrann, der alt som kunne brenne brant. Av de 76 tusen bygningene ble 55 tusen fullstendig ødelagt og brent. Vitner til dette forferdelig katastrofe de husket fakkelfolk, hvorfra brente klær falt til bakken sammen med filler av hud, og om skarer av gale mennesker, dekket med forferdelige brannskader, susende skrikende gjennom gatene. Det var en kvelende stank av brent menneskekjøtt i luften. Det lå mennesker overalt, døde og døende. Det var mange som var blinde og døve, og som pekte i alle retninger, kunne ikke se noe i kaoset som hersket rundt dem.

De uheldige menneskene, som befant seg i en avstand på opptil 800 m fra episenteret, brant bokstavelig talt ut på et brøkdel av et sekund - innsiden deres fordampet og kroppene deres ble til klumper av rykende kull. De som ligger 1 km fra episenteret ble rammet av strålingssyke i en ekstremt alvorlig form. I løpet av noen timer begynte de å kaste opp voldsomt, temperaturen hoppet til 39-40 grader, og de begynte å oppleve kortpustethet og blødninger. Så dukket det opp ikke-helbredende sår på huden, sammensetningen av blodet endret seg dramatisk, og håret falt ut. Etter forferdelige lidelser, vanligvis på den andre eller tredje dagen, inntraff døden.

Totalt døde rundt 240 tusen mennesker av eksplosjonen og strålingssyken. Rundt 160 tusen mottok strålesyke i en mildere form - deres smertefulle død ble forsinket med flere måneder eller år. Da nyhetene om katastrofen spredte seg over hele landet, ble hele Japan lammet av frykt. Den økte ytterligere etter at major Sweeney's Box Car slapp en andre bombe på Nagasaki 9. august. Flere hundre tusen innbyggere ble også drept og skadet her. Ute av stand til å motstå de nye våpnene, kapitulerte den japanske regjeringen - atombomben avsluttet andre verdenskrig.

Krigen er over. Det varte bare i seks år, men klarte å forandre verden og mennesker nesten til det ugjenkjennelige.

Menneskelig sivilisasjon før 1939 og menneskelig sivilisasjon etter 1945 er påfallende forskjellige fra hverandre. Det er mange grunner til dette, men en av de viktigste er fremveksten av atomvåpen. Det kan sies uten å overdrive at skyggen av Hiroshima ligger over hele andre halvdel av det 20. århundre. Det ble en dyp moralsk brenning for mange millioner mennesker, som tidligere samtidige denne katastrofen, og de som ble født flere tiår etter den. Moderne menneske kan ikke lenger tenke på verden slik de tenkte om den før 6. august 1945 – han forstår altfor tydelig at denne verden kan bli til ingenting i løpet av få øyeblikk.

Det moderne mennesket kan ikke se på krig slik hans bestefedre og oldefedre gjorde – han vet med sikkerhet at denne krigen vil bli den siste, og det vil verken være vinnere eller tapere i den. Atomvåpen har satt sitt preg på alle områder offentlig liv, og moderne sivilisasjon kan ikke leve etter de samme lovene som for seksti eller åtti år siden. Ingen forsto dette bedre enn skaperne av atombomben selv.

"Folk på planeten vår , skrev Robert Oppenheimer, må forene seg. Terror og ødeleggelse er sådd den siste krigen, dikter denne tanken til oss. Eksplosjonene av atombomber beviste det med all grusomhet. Andre mennesker på andre tidspunkter har allerede sagt lignende ord - bare om andre våpen og om andre kriger. De lyktes ikke. Men alle som i dag vil si at disse ordene er ubrukelige, blir villedet av historiens omskiftelser. Vi kan ikke være overbevist om dette. Resultatene av vårt arbeid gir ikke menneskeheten noe annet valg enn å skape en forent verden. En verden basert på lovlighet og menneskelighet."

Det tredje riket Victoria Viktorovna Bulavina

Hvem oppfant atombomben?

Hvem oppfant atombomben?

Nazipartiet anerkjente alltid teknologiens store betydning og investerte tungt i utviklingen av missiler, fly og stridsvogner. Men den mest fremragende og farlige oppdagelsen ble gjort innen kjernefysikk. Tyskland var kanskje ledende innen kjernefysikk på 1930-tallet. Men da nazistene kom til makten, forlot mange tyske fysikere som var jøder Det tredje riket. Noen av dem emigrerte til USA, og brakte med seg urovekkende nyheter: Tyskland jobber kanskje med en atombombe. Denne nyheten fikk Pentagon til å ta skritt for å utvikle sitt eget atomprogram, som ble kalt Manhattan Project ...

En interessant, men mer enn tvilsom versjon av "det tredje rikets hemmelige våpen" ble foreslått av Hans Ulrich von Kranz. Hans bok "The Secret Weapons of the Third Reich" presenterer versjonen om at atombomben ble opprettet i Tyskland og at USA bare etterlignet resultatene av Manhattan-prosjektet. Men la oss snakke om dette mer detaljert.

Otto Hahn, den berømte tyske fysikeren og radiokjemikeren, sammen med en annen fremtredende vitenskapsmann Fritz Straussmann, oppdaget spaltningen av urankjernen i 1938, noe som i hovedsak ga opphav til arbeid med å lage atomvåpen. I 1938 ble atomutviklingen ikke klassifisert, men i praktisk talt ingen land bortsett fra Tyskland ble de ikke gitt behørig oppmerksomhet. De ble ikke sett spesiell betydning. Den britiske statsministeren Neville Chamberlain hevdet: "Denne abstrakte saken har ingenting med statens behov å gjøre." Professor Hahn vurderte tilstanden til kjernefysisk forskning i Amerikas forente stater som følger: «Hvis vi snakker om et land der det gis minst oppmerksomhet til kjernefysiske fisjonsprosesser, så bør vi utvilsomt navngi USA. Jeg vurderer selvfølgelig ikke Brasil eller Vatikanet akkurat nå. Imidlertid blant utviklede land selv Italia og det kommunistiske Russland er betydelig foran USA.» Han bemerket også at lite oppmerksomhet gis til problemene med teoretisk fysikk på den andre siden av havet, prioriteres anvendt utvikling som kan gi umiddelbar fortjeneste. Hahns dom var entydig: "Jeg kan med sikkerhet si at nord-amerikanerne innen det neste tiåret ikke vil være i stand til å gjøre noe vesentlig for utviklingen av atomfysikk." Denne uttalelsen tjente som grunnlag for å konstruere von Kranz-hypotesen. La oss vurdere hans versjon.

Samtidig ble Alsos-gruppen opprettet, hvis aktiviteter kokte ned til "headhunting" og leting etter hemmelighetene til tysk atomforskning. Et logisk spørsmål dukker opp her: hvorfor skal amerikanere lete etter andres hemmeligheter hvis deres eget prosjekt er full på farten? Hvorfor stolte de så mye på andres forskning?

Våren 1945, takket være aktivitetene til Alsos, falt mange forskere som deltok i tysk atomforskning i hendene på amerikanerne. I mai hadde de Heisenberg, Hahn, Osenberg, Diebner og mange andre fremragende tyske fysikere. Men Alsos-gruppen fortsatte aktive søk i allerede beseiret Tyskland – helt til slutten av mai. Og først da alle de store forskerne ble sendt til Amerika, sluttet Alsos sin virksomhet. Og i slutten av juni tester amerikanerne en atombombe, angivelig for første gang i verden. Og i begynnelsen av august slippes to bomber over japanske byer. Hans Ulrich von Kranz la merke til disse tilfeldighetene.

Forskeren er også i tvil fordi det bare gikk en måned mellom testingen og kampbruken av det nye supervåpenet, siden det er umulig å produsere en atombombe på så kort tid! Etter Hiroshima og Nagasaki kom ikke de neste amerikanske bombene i bruk før i 1947, etterfulgt av ytterligere tester ved El Paso i 1946. Dette tyder på at vi har å gjøre med en nøye skjult sannhet, siden det viser seg at amerikanerne i 1945 slapp tre bomber – og alle var vellykkede. De neste testene - av de samme bombene - finner sted halvannet år senere, og ikke særlig vellykket (tre av fire bomber eksploderte ikke). Serieproduksjonen startet ytterligere seks måneder senere, og det er ukjent i hvilken grad atombombene som dukket opp i amerikanske hærlagre samsvarte med deres forferdelige formål. Dette førte forskeren til ideen om at «de tre første atombombene - de samme fra 1945 - ikke ble bygget av amerikanerne på egen hånd, men mottatt fra noen. For å si det rett ut - fra tyskerne. Denne hypotesen bekreftes indirekte av tyske forskeres reaksjon på bombingen av japanske byer, som vi vet om takket være David Irvings bok.» Ifølge forskeren ble atomprosjektet til Det tredje riket kontrollert av Ahnenerbe, som var under personlig underordning av SS-leder Heinrich Himmler. I følge Hans Ulrich von Kranz, "er en atomladning det beste instrumentet for folkemord etter krigen, mente både Hitler og Himmler." Ifølge forskeren ble en atombombe (Loki-objektet) den 3. mars 1944 levert til teststedet - i de myrrike skogene i Hviterussland. Testene var vellykkede og vakte enestående entusiasme blant ledelsen i Det tredje riket. Tysk propaganda hadde tidligere nevnt et "mirakelvåpen" med gigantisk destruktiv kraft som Wehrmacht snart ville motta, men nå hørtes disse motivene enda høyere ut. De regnes vanligvis som en bløff, men kan vi definitivt trekke en slik konklusjon? Som regel bløffet ikke nazistisk propaganda, den pyntet bare på virkeligheten. Det har ennå ikke vært mulig å dømme henne for en stor løgn i spørsmålet om «mirakelvåpen». La oss huske at propaganda lovet jetjagerfly - de raskeste i verden. Og allerede på slutten av 1944 patruljerte hundrevis av Messerschmitt-262 i luftrommet til riket. Propaganda lovet et regn av missiler for fiendene, og siden høsten samme år har dusinvis av V-cruise-missiler regnet ned over engelske byer hver dag. Så hvorfor i all verden skal det lovede superdestruktive våpenet betraktes som en bløff?

Våren 1944 startet febrilske forberedelser for serieproduksjon av atomvåpen. Men hvorfor ble ikke disse bombene brukt? Von Kranz gir dette svaret - det var ingen transportør, og da Junkers-390-transportflyet dukket opp, ventet svik på riket, og dessuten kunne disse bombene ikke lenger bestemme utfallet av krigen ...

Hvor plausibel er denne versjonen? Var tyskerne virkelig de første som utviklet atombomben? Det er vanskelig å si, men denne muligheten bør ikke utelukkes, for som vi vet var det tyske spesialister som var ledere innen atomforskning tilbake på begynnelsen av 1940-tallet.

Til tross for at mange historikere er engasjert i å forske på hemmelighetene til Det tredje riket, fordi mange hemmelige dokumenter har blitt tilgjengelige, ser det ut til at selv i dag lagrer arkivene med materialer om tysk militærutvikling pålitelig mange mysterier.

forfatter

Fra bok Nyeste bok fakta. Bind 3 [Fysikk, kjemi og teknologi. Historie og arkeologi. Diverse] forfatter Kondrashov Anatoly Pavlovich

Fra boken The Newest Book of Facts. Bind 3 [Fysikk, kjemi og teknologi. Historie og arkeologi. Diverse] forfatter Kondrashov Anatoly Pavlovich

Fra boken The Newest Book of Facts. Bind 3 [Fysikk, kjemi og teknologi. Historie og arkeologi. Diverse] forfatter Kondrashov Anatoly Pavlovich

Fra boken The Newest Book of Facts. Bind 3 [Fysikk, kjemi og teknologi. Historie og arkeologi. Diverse] forfatter Kondrashov Anatoly Pavlovich

Fra boken 100 store mysterier i det 20. århundre forfatter

SÅ HVEM OPPFINTE MØRTELEN? (Material av M. Chekurov) The Great Soviet Encyclopedia, 2. utgave (1954) sier at «ideen om å lage en morter ble vellykket implementert av midtskipsmannen S.N. Vlasyev, en aktiv deltaker i forsvaret av Port Arthur.» Imidlertid, i en artikkel om mørtelen, samme kilde

Fra boken The Great Indemnity. Hva fikk Sovjetunionen etter krigen? forfatter Shirokorad Alexander Borisovich

Kapittel 21 HVORDAN LAVRENTY BERIA TUNGDE TYSKENE TIL Å LAGE EN BOMME FOR STALIN I nesten seksti etterkrigsår ble det antatt at tyskerne var ekstremt langt unna å lage atomvåpen. Men i mars 2005 ga forlaget Deutsche Verlags-Anstalt ut en bok av en tysk historiker

Fra boken Gods of Money. Wall Street og The Death of the American Century forfatter Engdahl William Frederick

Fra boken Nord-Korea. Tiden til Kim Jong Il ved solnedgang av Panin A

9. Sats på en atombombe Kim Il Sung forsto at prosessen med å avvise Sør-Korea av USSR, Kina og andre sosialistiske land ikke kunne fortsette i det uendelige. På et tidspunkt vil Nord-Koreas allierte formalisere bånd med ROK, som blir stadig mer

Fra boken Scenario for the Third World War: How Israel Almost Caused It [L] forfatter Grinevsky Oleg Alekseevich

Kapittel fem Hvem ga Saddam Hussein atombomben? Sovjetunionen var den første som samarbeidet med Irak innen kjernekraft. Men det var ikke han som la atombomben i Saddams jernhender Den 17. august 1959 signerte regjeringene i USSR og Irak en avtale som

Fra boken Beyond the Threshold of Victory forfatter Martirosyan Arsen Benikovich

Myte nr. 15. Hvis det ikke var for sovjetisk etterretning, ville ikke USSR vært i stand til å lage en atombombe. Spekulasjoner om dette emnet "dukker opp" med jevne mellomrom i anti-stalinistisk mytologi, vanligvis med sikte på å fornærme enten intelligens eller sovjetisk vitenskap, og ofte begge deler samtidig. Vi vil

Fra boken The Greatest Mysteries of the 20th Century forfatter Nepomnyashchiy Nikolai Nikolaevich

SÅ HVEM OPPFINTE MØRTELEN? The Great Soviet Encyclopedia (1954) uttaler at "ideen om å lage en morter ble implementert av midshipman S.N. Vlasyev, en aktiv deltaker i forsvaret av Port Arthur." Imidlertid uttalte den samme kilden i en artikkel viet mørtelen at "Vlasyev

Fra boken russiske Gusli. Historie og mytologi forfatter Bazlov Grigory Nikolaevich

Fra boken Two Faces of the East [Inntrykk og refleksjoner fra elleve års arbeid i Kina og syv år i Japan] forfatter Ovchinnikov Vsevolod Vladimirovich

Moskva ba om å forhindre atomkappløpet. Kort sagt er arkivene fra de første etterkrigsårene ganske veltalende. Dessuten inneholder verdenskrøniken også hendelser i diametralt motsatte retninger. Den 19. juni 1946 introduserte Sovjetunionen utkastet «International

Fra boken In Search of the Lost World (Atlantis) forfatter Andreeva Ekaterina Vladimirovna

Hvem kastet bomben? Foredragsholderens siste ord druknet i en storm av indignasjonsrop, applaus, latter og fløyter. En spent mann løp opp til talerstolen og viftet med armene og ropte rasende: «Ingen kultur kan være alle kulturers forekomst!» Dette er opprørende

Fra bok Verdenshistorien i ansiktene forfatter Fortunatov Vladimir Valentinovich

1.6.7. Hvordan Tsai Lun oppfant papir I flere tusen år betraktet kineserne alle andre land som barbariske. Kina er hjemsted for mange flotte oppfinnelser. Papir ble oppfunnet akkurat her før det dukket opp, i Kina brukte de ruller til notater.