Учени създали ядрени оръжия. Създаване на атомната бомба в СССР

В САЩ и СССР работата по проекти за атомна бомба започна едновременно. През 1942 г., през август, в една от сградите, разположени в двора на Казанския университет, започва да работи секретната лаборатория № 2. Игор Курчатов, руският "баща" на атомната бомба, става ръководител на това съоръжение. По същото време през август, недалеч от Санта Фе, Ню Мексико, в сградата на бившето местно училище започва работа Металургичната лаборатория, също секретна. Той беше ръководен от Робърт Опенхаймер, "бащата" на атомната бомба от Америка.

Изпълнението на задачата отне общо три години. Първият американски беше взривен на полигона през юли 1945 г. Още две бяха хвърлени над Хирошима и Нагасаки през август. Отне седем години за раждането на атомната бомба в СССР. Първата експлозия е извършена през 1949 г.

Игор Курчатов: кратка биография

"Бащата" на атомната бомба в СССР е роден през 1903 г., на 12 януари. Това събитие се случи в провинция Уфа, в днешния град Сим. Курчатов се счита за един от основателите на мирните цели.

Завършва с отличие Симферополската мъжка гимназия, както и занаятчийско училище. Курчатов през 1920 г. постъпва в Таврическия университет в катедрата по физика и математика. След 3 години той успешно завършва този университет предсрочно. „Бащата“ на атомната бомба през 1930 г. започва работа във Физико-техническия институт на Ленинград, където ръководи катедрата по физика.

Епохата преди Курчатов

Още през 30-те години на миналия век в СССР започва работа, свързана с атомната енергия. В общосъюзните конференции, организирани от Академията на науките на СССР, участваха химици и физици от различни научни центрове, както и специалисти от други държави.

Радиеви проби са получени през 1932 г. А през 1939 г. е изчислена верижната реакция на делене на тежки атоми. 1940 г. се превърна в забележителност в ядрената област: беше създаден дизайнът на атомната бомба и бяха предложени методи за производство на уран-235. Първоначално е предложено конвенционалните експлозиви да се използват като предпазител за иницииране на верижна реакция. Също през 1940 г. Курчатов представи своя доклад за деленето на тежки ядра.

Изследвания по време на Великата отечествена война

След като германците нападнаха СССР през 1941 г., ядрените изследвания бяха прекратени. Основните ленинградски и московски институти, които се занимаваха с проблемите на ядрената физика, бяха спешно евакуирани.

Началникът на стратегическото разузнаване Берия знаеше, че западните физици смятат атомните оръжия за постижима реалност. Според исторически данни през септември 1939 г. инкогнито Робърт Опенхаймер, ръководителят на работата по създаването на атомна бомба в Америка, идва в СССР. Съветското ръководство можеше да научи за възможността да се сдобие с тези оръжия от информацията, предоставена от този "баща" на атомната бомба.

През 1941 г. в СССР започват да пристигат разузнавателни данни от Великобритания и САЩ. Според тази информация на Запад е започнала усилена работа, чиято цел е създаването на ядрено оръжие.

През пролетта на 1943 г. е създадена лаборатория № 2 за производство на първата атомна бомба в СССР. Възникна въпросът на кого да се повери ръководството му. Списъкът с кандидати първоначално включваше около 50 имена. Берия обаче спря избора си на Курчатов. Повикан е през октомври 1943 г. при булката в Москва. Днес научният център, израснал от тази лаборатория, носи неговото име - "Курчатовски институт".

През 1946 г., на 9 април, е издадено постановление за създаването на конструкторско бюро в Лаборатория № 2. Едва в началото на 1947 г. са готови първите производствени сгради, които се намират в зоната на Мордовския резерват. Някои от лабораториите се намирали в манастирски сгради.

РДС-1, първата руска атомна бомба

Те нарекоха съветския прототип RDS-1, което според една версия означаваше специален."След известно време тази абревиатура започна да се дешифрира малко по-различно -" Реактивният двигател на Сталин ". В документите за осигуряване на секретност съветската бомба беше наречен "ракетен двигател".

Това беше устройство, чиято мощност беше 22 килотона. Разработването на атомни оръжия беше извършено в СССР, но необходимостта да се навакса изоставането от Съединените щати, които бяха напреднали по време на войната, принуди местната наука да използва данни, получени от разузнаването. Основата на първата руска атомна бомба е взета "Fat Man", разработена от американците (на снимката по-долу).

На 9 август 1945 г. Съединените щати го хвърлят над Нагасаки. "Дебелият човек" работи върху разпадането на плутоний-239. Схемата на детонация беше имплозивна: зарядите експлодираха по периметъра на делящия се материал и създадоха експлозивна вълна, която "компресира" веществото в центъра и предизвика верижна реакция. Впоследствие тази схема беше призната за неефективна.

Съветският RDS-1 е направен под формата на свободно падаща бомба с голям диаметър и маса. Плутоният е използван за направата на експлозивно атомно устройство. Електрическото оборудване, както и балистичното тяло RDS-1, са разработени в страната. Бомбата се състоеше от балистично тяло, ядрен заряд, взривно устройство, както и оборудване за системи за автоматично взривяване на заряда.

Дефицит на уран

Съветската физика, като взе за основа плутониевата бомба на американците, се сблъска с проблем, който трябваше да бъде решен в най-кратки срокове: производството на плутоний по време на разработката все още не беше започнало в СССР. Следователно, първоначално е използван уловен уран. Реакторът обаче изисква поне 150 тона от това вещество. През 1945 г. мините в Източна Германия и Чехословакия възобновяват работата си. Уранови находища в района на Чита, Колима, Казахстан, Централна Азия, Северен Кавказ и Украйна са открити през 1946 г.

В Урал, близо до град Кищим (недалеч от Челябинск), те започнаха да строят "Маяк" - радиохимичен завод и първият индустриален реактор в СССР. Курчатов лично ръководи полагането на уран. Строителството започва през 1947 г. на още три места: две в Среден Урал и едно в района на Горки.

Строителните работи вървяха с бързи темпове, но уранът все още не достигаше. Първият индустриален реактор не може да бъде пуснат дори през 1948 г. Едва на 7 юни тази година уранът е натоварен.

Експеримент за стартиране на ядрен реактор

„Бащата“ на съветската атомна бомба лично пое задълженията на главен оператор на пулта за управление на ядрения реактор. На 7 юни, между 11 и 12 часа сутринта, Курчатов започва експеримент за изстрелването му. Реакторът на 8 юни достигна мощност от 100 киловата. След това "бащата" на съветската атомна бомба удави започналата верижна реакция. Следващият етап от подготовката на ядрения реактор продължи два дни. След подаването на охлаждащата вода става ясно, че наличният уран не е достатъчен за провеждането на експеримента. Реакторът достигна критично състояние едва след зареждането на петата порция вещество. Верижната реакция отново стана възможна. Това се случи в 8 сутринта на 10 юни.

На 17 същия месец Курчатов, създателят на атомната бомба в СССР, прави запис в дневника на началниците на смени, в който предупреждава, че в никакъв случай не трябва да се спира подаването на вода, в противен случай ще настъпи експлозия . На 19 юни 1938 г. в 12:45 се състоя промишлено пускане на ядрен реактор, първият в Евразия.

Успешни бомбени тестове

През 1949 г., през юни, в СССР са натрупани 10 кг плутоний - количеството, което е вложено в бомбата от американците. Курчатов, създателят на атомната бомба в СССР, след указ на Берия, нареди тестът на RDS-1 да бъде насрочен за 29 август.

За полигон беше отделен участък от безводната степ на Иртиш, разположен в Казахстан, недалеч от Семипалатинск. В центъра на това опитно поле, чийто диаметър е около 20 км, е изградена метална кула с височина 37,5 метра. На него беше инсталиран RDS-1.

Зарядът, използван в бомбата, е многопластова конструкция. При него преходът към критично състояние на активното вещество се осъществява чрез компресирането му с помощта на сферична конвергираща детонационна вълна, която се образува във взривното вещество.

Последици от експлозията

След експлозията кулата е напълно разрушена. На негово място се появи кратер. Основните щети обаче са причинени от ударната вълна. Според описанието на очевидци, когато на 30 август е извършено пътуване до мястото на експлозията, опитното поле е представлявало ужасна картина. Магистрални и железопътни мостове са отхвърлени на разстояние 20-30 м и са обезобразени. Автомобили и фургони са разпръснати на разстояние 50-80 м от мястото, където се намират, жилищните сгради са напълно унищожени. Танковете, използвани за проверка на силата на удара, лежаха настрани със свалени кули, а оръдията представляваха купчина обезобразен метал. Изгоряха и 10 автомобила „Победа“, специално докарани тук за експеримента.

Общо са направени 5 бомби РДС-1, които не са предадени на ВВС, а са съхранявани в Арзамас-16. Днес в Саров, който преди беше Арзамас-16 (лабораторията е показана на снимката по-долу), е изложен макет на бомба. Намира се в местния музей на ядрените оръжия.

"Бащите" на атомната бомба

Само 12 нобелови лауреати, бъдещи и настоящи, са участвали в създаването на американската атомна бомба. Освен това те бяха подпомогнати от група учени от Великобритания, която беше изпратена в Лос Аламос през 1943 г.

В съветско време се смяташе, че СССР решава атомния проблем напълно самостоятелно. Навсякъде се казваше, че Курчатов, създателят на атомната бомба в СССР, е неин "баща". Въпреки че от време на време изтичаха слухове за тайни, откраднати от американците. И едва през 90-те години, 50 години по-късно, Юлий Харитон - един от основните участници в събитията от онова време - говори за голямата роля на разузнаването в създаването на съветския проект. Техническите и научни резултати на американците бяха добити от Клаус Фукс, който пристигна в английската група.

Следователно Опенхаймер може да се счита за "баща" на бомбите, които са създадени от двете страни на океана. Можем да кажем, че той е създателят на първата атомна бомба в СССР. И двата проекта, американският и руският, са базирани на неговите идеи. Погрешно е да се смятат Курчатов и Опенхаймер само за изключителни организатори. Вече говорихме за съветския учен, както и за приноса на създателя на първата атомна бомба в СССР. Основните постижения на Опенхаймер са научни. Именно благодарение на тях той се оказа ръководител на атомния проект, също като създателя на атомната бомба в СССР.

Кратка биография на Робърт Опенхаймер

Този учен е роден през 1904 г., 22 април, в Ню Йорк. през 1925 г. завършва Харвардския университет. Бъдещият създател на първата атомна бомба беше обучен в продължение на една година в лабораторията Кавендиш в Ръдърфорд. Година по-късно ученият се премества в университета в Гьотинген. Тук, под ръководството на М. Борн, той защитава докторската си дисертация. През 1928 г. ученият се завръща в САЩ. "Бащата" на американската атомна бомба от 1929 до 1947 г. преподава в два университета в страната - Калифорнийския технологичен институт и Калифорнийския университет.

На 16 юли 1945 г. първата бомба е успешно тествана в Съединените щати и скоро след това Опенхаймер, заедно с други членове на временния комитет, създаден при президента Труман, е принуден да избере цели за бъдещи атомни бомбардировки. Много от колегите му по това време активно се противопоставиха на използването на опасни ядрени оръжия, което не беше необходимо, тъй като капитулацията на Япония беше предрешена. Опенхаймер не се присъедини към тях.

Обяснявайки поведението си по-късно, той каза, че е разчитал на политици и военни, които са по-добре запознати с реалната ситуация. През октомври 1945 г. Опенхаймер престава да бъде директор на лабораторията в Лос Аламос. Започва работа в Престън, оглавявайки местния изследователски институт. Славата му в САЩ, както и извън страната, достига своя връх. Нюйоркските вестници все по-често пишат за него. Президентът Труман връчи на Опенхаймер медала за заслуги, който беше най-високото отличие в Америка.

Написал е освен научни трудове и няколко „Отворен ум”, „Наука и всекидневно познание” и др.

Този учен почина през 1967 г., на 18 февруари. Опенхаймер е заклет пушач от младостта си. През 1965 г. той е диагностициран с рак на ларинкса. В края на 1966 г. след безрезултатна операция е подложен на химиотерапия и лъчетерапия. Лечението обаче няма ефект и на 18 февруари ученият умира.

И така, Курчатов е "бащата" на атомната бомба в СССР, Опенхаймер - в САЩ. Сега знаете имената на онези, които първи са работили по разработването на ядрени оръжия. След като отговорихме на въпроса: "Кой се нарича бащата на атомната бомба?", Разказахме само за началните етапи от историята на това опасно оръжие. Продължава и до днес. Освен това днес в тази област активно се извършват нови разработки. "Бащата" на атомната бомба - американецът Робърт Опенхаймер, както и руският учен Игор Курчатов са само пионери в това отношение.

Създаване на съветската атомна бомба(военна част от атомния проект на СССР) - фундаментални изследвания, разработване на технологии и тяхното практическо внедряване в СССР, насочени към създаване на оръжия за масово унищожение с помощта на ядрена енергия. Събитията бяха стимулирани до голяма степен от дейността в тази посока на научните институции и военната индустрия на други страни, преди всичко нацистка Германия и САЩ [ ] . На 9 август 1945 г. американски самолети хвърлят две атомни бомби над японските градове Хирошима и Нагасаки. Почти половината от цивилните загинаха веднага при експлозиите, други бяха тежко болни и продължават да умират и до днес.

Енциклопедичен YouTube

• 1 / 5

  През 1930-1941 г. се работи активно в ядрената област.

  През това десетилетие бяха проведени фундаментални радиохимични изследвания, без които цялостното разбиране на тези проблеми, тяхното развитие и още повече тяхното прилагане е изобщо немислимо.

  Работа през 1941-1943г

  Информация на чуждото разузнаване

  Още през септември 1941 г. СССР започва да получава разузнавателна информация за провеждането на секретна интензивна изследователска работа във Великобритания и САЩ, насочена към разработване на методи за използване на атомната енергия за военни цели и създаване на атомни бомби с огромна разрушителна сила. Един от най-важните документи, получен през 1941 г. от съветското разузнаване, е докладът на британския „Комитет MAUD“. От материалите на този доклад, получени по каналите на външното разузнаване НКВД СССР от Доналд Маклийн, следва, че създаването на атомна бомба е реално, че тя вероятно може да бъде създадена още преди края на войната и следователно може влияят върху протичането му.

  Разузнавателна информация за работата по проблема с атомната енергия в чужбина, която е била налична в СССР към момента на вземане на решение за възобновяване на работата по урана, е получена както по каналите на разузнаването на НКВД, така и по каналите на Главното разузнавателно управление. на Генералния щаб (ГРУ) на Червената армия.

  През май 1942 г. ръководството на ГРУ информира Академията на науките на СССР за наличието на доклади за работа в чужбина по проблема с използването на атомната енергия за военни цели и поиска да бъде информирано дали този проблем в момента има реална практическа основа. През юни 1942 г. отговорът на това искане беше даден от В. Г. Хлопин, който отбеляза, че през изминалата година в научната литература не са публикувани почти никакви работи, свързани с решението на проблема с използването на атомната енергия.

  Официално писмо от ръководителя на НКВД Л. П. Берия, адресирано до И. В. Сталин с информация за работата по използването на атомната енергия за военни цели в чужбина, предложения за организиране на тези работи в СССР и тайно запознаване с материалите на НКВД на видни Съветски специалисти, чиито варианти са подготвени от служители на НКВД още в края на 1941 г. - началото на 1942 г., той е изпратен на И. В. Сталин едва през октомври 1942 г., след приемането на заповедта на GKO за възобновяване на работата по уран в СССР.

  Съветското разузнаване разполагаше с подробна информация за работата по създаването на атомна бомба в Съединените щати, идваща от специалисти, които разбираха опасността от ядрен монопол или симпатизанти на СССР, по-специално Клаус Фукс, Теодор Хол, Жорж Ковал и Дейвид Зелено стъкло. Според някои обаче решаващо значение има писмото, адресирано до Сталин в началото на 1943 г. от съветския физик Г. Флеров, който успява да обясни популярно същността на проблема. От друга страна, има основание да се смята, че работата на Г. Н. Флеров върху писмото до Сталин не е завършена и то не е изпратено.

  Търсенето на данни от американския уранов проект започва по инициатива на Леонид Квасников, ръководител на отдела за научно и техническо разузнаване на НКВД, още през 1942 г., но се разгръща напълно едва след пристигането във Вашингтон на известната двойка съветски разузнавачи: Василий Зарубин и съпругата му Елизавета. Именно с тях общува резидентът на НКВД в Сан Франциско Григорий Хейфиц, който каза, че най-известният американски физик Робърт Опенхаймер и много от колегите му са напуснали Калифорния за неизвестно място, където ще създадат някакъв вид супероръжие.

  Да провери повторно данните на „Харон“ (това беше кодовото име на Хейфиц) беше поверено на подполковник Семьон Семенов (псевдоним „Твен“), който работеше в САЩ от 1938 г. и беше събрал голямо и активно разузнаване. група там. Именно Твен потвърди реалността на работата по създаването на атомната бомба, назова кода на проекта Манхатън и местоположението на основния му научен център - бившата колония за непълнолетни престъпници Лос Аламос в Ню Мексико. Семьонов дава и имената на някои учени, които са работили там, които по едно време са били поканени в СССР за участие в големи сталински строителни проекти и които, завръщайки се в САЩ, не са загубили връзки с крайно левите организации.

  Така съветските агенти бяха въведени в научните и дизайнерски центрове на Америка, където беше създадено ядрено оръжие. Въпреки това, в разгара на разузнавателните операции, Лиза и Василий Зарубин бяха спешно отзовани в Москва. Те бяха изгубени в предположения, защото не се случи нито един провал. Оказа се, че Центърът е получил донос от Миронов, служител на резиденцията, който обвинява Зарубините в предателство. И почти половин година московското контраразузнаване проверяваше тези обвинения. Те не бяха потвърдени, но Зарубините вече нямаха право да ходят в чужбина.

  Междувременно работата на вградените агенти вече беше дала първите резултати - започнаха да пристигат доклади и те трябваше незабавно да бъдат изпратени в Москва. Тази работа беше поверена на група специални куриери. Най-оперативни и безстрашни бяха Коени, Морис и Лона. След като Морис беше призован в американската армия, Лона започна самостоятелно да доставя информационни материали от Ню Мексико до Ню Йорк. За да направи това, тя пътува до малкото градче Албакърки, където за изяви посещава диспансер за туберкулоза. Там тя се среща с агенти под прикритие с прякори "Млад" и "Ернст".

  Въпреки това НКВД успя да извлече няколко тона нискообогатен уран.

  Основните задачи бяха организирането на промишлено производство на плутоний-239 и уран-235. За решаването на първия проблем беше необходимо да се създадат експериментални, а след това промишлени ядрени реактори, изграждането на радиохимични и специални металургични цехове. За решаването на втория проблем стартира изграждането на инсталация за разделяне на изотопи на уран по дифузионен метод.

  Решаването на тези проблеми се оказа възможно в резултат на създаването на индустриални технологии, организацията на производството и разработването на необходимите големи количества чист метален уран, ураниев оксид, ураниев хексафлуорид, други уранови съединения, графит с висока чистота. и редица други специални материали, създаването на комплекс от нови промишлени агрегати и устройства. Недостатъчният обем на добива на уранова руда и производството на уранови концентрати в СССР (първият завод за производство на уранов концентрат - "Комбинат № 6 на НКВД СССР" в Таджикистан е основан през 1945 г.) през този период беше компенсиран от трофейни суровини материали и продукти на уранови предприятия в Източна Европа, с които СССР сключи съответните споразумения.

  През 1945 г. правителството на СССР взе следните основни решения:

  • за създаването на базата на Кировския завод (Ленинград) на две специални експериментални конструкторски бюра, предназначени да разработят оборудване за производство на уран, обогатен с изотоп 235, по метода на газовата дифузия;
  • за началото на строителството в Средния Урал (близо до село Верх-Нейвински) на дифузионна инсталация за производство на обогатен уран-235;
  • относно организирането на лаборатория за работа по създаването на тежководни реактори на природен уран;
  • относно избора на място и началото на строителството в Южен Урал на първото в страната предприятие за производство на плутоний-239.

  Структурата на предприятието в Южен Урал трябваше да включва:

  • уран-графитен реактор на природен (естествен) уран (завод "А");
  • радиохимично производство за отделяне на плутоний-239 от естествен (естествен) уран, облъчен в реактора (завод "Б");
  • химико-металургично производство за производство на метален плутоний с висока чистота (Завод "Б").

  Участие на германски специалисти в ядрения проект

  През 1945 г. стотици немски учени, свързани с ядрения проблем, са доведени от Германия в СССР. Повечето от тях (около 300 души) бяха доведени в Сухуми и тайно настанени в бившите имоти на великия княз Александър Михайлович и милионера Сметски (санаториуми Синоп и Агудзери). Оборудването е пренесено в СССР от Германския институт по химия и металургия, Института по физика на Кайзер Вилхелм, електрическите лаборатории на Сименс и Физическия институт на германските пощи. Три от четирите германски циклотрона, мощни магнити, електронни микроскопи, осцилоскопи, високоволтови трансформатори, свръхпрецизни инструменти бяха докарани в СССР. През ноември 1945 г. към НКВД на СССР е създадена Дирекция на специалните институти (9-та дирекция на НКВД на СССР), за да ръководи работата по използването на немски специалисти.

  Санаториумът "Синоп" се нарича "Обект" А "" - той се ръководи от барон Манфред фон Арден. "Agudzers" стана "Object" G "" - той беше оглавен от Густав  Херц. В обекти "А" и "G" са работили изключителни учени - Николаус Рийл, Макс Фолмер, който построи първата инсталация за производство на тежка вода в СССР, Петер Тисен, конструктор на никелови филтри за газодифузионно разделяне на изотопи на уран, Макс Стинбек и Гернот Zippe, който работи върху метода за центрофужно разделяне и впоследствие получава патенти за газови центрофуги на запад. Въз основа на обекти "A" и "G" по-късно е създаден (SFTI).

  За тази работа някои водещи германски специалисти бяха удостоени с правителствени награди на СССР, включително Сталинската награда.

  В периода 1954-1959 г. германски специалисти по различно време се преместват в ГДР (Гернот Ципе - в Австрия).

  Изграждане на газоразпределителен завод в Новоуралск

  През 1946 г. в производствената база на завод № 261 на Народния комисариат на авиационната промишленост в Новоуралск започва изграждането на газодифузионна инсталация, наречена Комбинат № 813 (Завод D-1)) и предназначена за производство на високообогатен уран. Заводът дава първата продукция през 1949 г.

  Изграждане на производство на уранов хексафлуорид в Кирово-Чепецк

  С течение на времето на мястото на избраната строителна площадка е издигнат цял ​​комплекс от промишлени предприятия, сгради и конструкции, свързани помежду си с мрежа от пътища и железопътни линии, система за топлоснабдяване и електроснабдяване, промишлено водоснабдяване и канализация. По различно време тайният град се е наричал по различен начин, но най-известното име е Челябинск-40 или Сороковка. В момента промишленият комплекс, който първоначално се е наричал завод № 817, се нарича производствено обединение „Маяк“, а градът на брега на езерото Иртяш, в който живеят работниците на „Маяк“ и техните семейства, се нарича Озьорск.

  През ноември 1945 г. започват геоложки проучвания на избраното място, а от началото на декември започват да пристигат първите строители.

  Първият ръководител на строителството (1946-1947) е Я. Д. Рапопорт, по-късно той е заменен от генерал-майор М. М. Царевски. Главен инженер-конструктор беше В. А. Саприкин, първият директор на бъдещото предприятие беше П. Т. Быстров (от 17 април 1946 г.), който беше заменен от Е. П. Славски (от 10 юли 1947 г.), а след това Б. Г. Музруков (от 1 декември , 1947). И. В. Курчатов е назначен за научен ръководител на завода.

  Строителство на Арзамас-16

  Продукти

  Разработване на дизайна на атомни бомби

  Постановление на Министерския съвет на СССР № 1286-525сс „За плана за разполагане на КБ-11 в Лаборатория № 2 на Академията на науките на СССР“ определи първите задачи на КБ-11: създаването под научно ръководство на Лаборатория № 2 (акад. И. В. Курчатов) на атомни бомби, условно наречени в резолюцията "реактивни двигатели С", в две версии: RDS-1 - тип имплозия с плутоний и атомна бомба тип оръдие RDS-2 с уран-235.

  Тактико-техническите спецификации за дизайна на RDS-1 и RDS-2 трябваше да бъдат разработени до 1 юли 1946 г., а проектите на основните им компоненти - до 1 юли 1947 г. Напълно произведената бомба RDS-1 трябваше да бъде представени за държавни тестове за експлозия при инсталиране на земята до 1 януари 1948 г., в авиационна версия - до 1 март 1948 г., а бомбата RDS-2 - съответно до 1 юни 1948 г. и 1 януари 1949 г. се извършва успоредно с организирането в KB-11 на специални лаборатории и разполагането на тези лаборатории. Такива кратки срокове и организирането на паралелна работа станаха възможни и поради получаването в СССР на някои разузнавателни данни за американските атомни бомби.

  Изследователските лаборатории и дизайнерските отдели на KB-11 започнаха да разширяват дейността си директно в

  Този, който изобрети атомната бомба, дори не можеше да си представи какви трагични последици може да доведе това чудо изобретение на 20-ти век. Преди това супероръжие да бъде изпитано от жителите на японските градове Хирошима и Нагасаки, беше изминат много дълъг път.

  Едно начало

  През април 1903 г. приятелите на Пол Ланжевен се събират в парижката градина на Франция. Поводът бе защитата на дисертацията на младия и талантлив учен Мария Кюри. Сред изтъкнатите гости беше и известният английски физик сър Ърнест Ръдърфорд. В разгара на забавлението светлините бяха изгасени. обяви на всички, че сега ще има изненада. С тържествен вид Пиер Кюри внесе малка епруветка с радиеви соли, която светеше със зелена светлина, предизвиквайки изключителна наслада сред присъстващите. В бъдеще гостите разгорещено обсъждаха бъдещето на това явление. Всички бяха единодушни, че благодарение на радия ще се реши острият проблем с липсата на енергия. Това вдъхнови всички за нови изследвания и по-нататъшни перспективи. Ако тогава им беше казано, че лабораторна работа с радиоактивни елементи ще постави основата на едно ужасно оръжие на 20 век, не се знае каква щеше да бъде реакцията им. Тогава започва историята на атомната бомба, отнела живота на стотици хиляди цивилни японски граждани.

  Игра пред кривата

  На 17 декември 1938 г. немският учен Ото Ган получава неопровержими доказателства за разпадането на урана на по-малки елементарни частици. Всъщност той успя да раздели атома. В научния свят това се смяташе за нов крайъгълен камък в историята на човечеството. Ото Гън не споделя политическите възгледи на Третия райх. Затова през същата 1938 г. ученият е принуден да се премести в Стокхолм, където заедно с Фридрих Щрасман продължава научните си изследвания. Страхувайки се, че фашистка Германия ще бъде първата, която ще получи ужасно оръжие, той пише писмо с предупреждение за това. Новината за възможна следа силно разтревожи правителството на САЩ. Американците започнаха да действат бързо и решително.

  

  Кой създаде атомната бомба? американски проект

  Още преди групата, много от които бяха бежанци от нацисткия режим в Европа, да получи задачата да разработи ядрено оръжие. Заслужава да се отбележи, че първоначалното изследване е извършено в нацистка Германия. През 1940 г. правителството на Съединените американски щати започва да финансира собствена програма за разработване на атомни оръжия. За реализацията на проекта беше отделена невероятна сума от два и половина милиарда долара. Изключителни физици от 20-ти век бяха поканени да изпълнят този таен проект, включително повече от десет Нобелови лауреати. Общо бяха включени около 130 хиляди служители, сред които бяха не само военни, но и цивилни. Екипът за разработка беше ръководен от полковник Лесли Ричард Гроувс, с ръководител Робърт Опенхаймер. Той е човекът, изобретил атомната бомба. В района на Манхатън е построена специална секретна инженерна сграда, която ни е известна под кодовото име "Проект Манхатън". През следващите няколко години учените от секретния проект работиха върху проблема с ядреното делене на уран и плутоний.

  Немирният атом от Игор Курчатов

  Днес всеки ученик ще може да отговори на въпроса кой е изобретил атомната бомба в Съветския съюз. И тогава, в началото на 30-те години на миналия век, никой не знаеше това.

  През 1932 г. академик Игор Василиевич Курчатов е един от първите в света, които започват да изучават атомното ядро. Събирайки около себе си съмишленици, Игор Василиевич през 1937 г. създава първия циклотрон в Европа. През същата година той и негови съмишленици създават първите изкуствени ядра.

  

  През 1939 г. И. В. Курчатов започва да изучава ново направление - ядрена физика. След няколко лабораторни успеха в изучаването на това явление, ученият получава на свое разположение таен изследователски център, който е наречен "Лаборатория № 2". Днес този таен обект се нарича "Арзамас-16".

  Целевата насока на този център беше сериозно изследване и разработване на ядрени оръжия. Сега става ясно кой е създал атомната бомба в Съветския съюз. Тогава в екипа му имаше само десет души.

  да бъде атомна бомба

  До края на 1945 г. Игор Василиевич Курчатов успя да събере сериозен екип от учени, наброяващ повече от сто души. Най-добрите умове от различни научни специалности дойдоха в лабораторията от цялата страна, за да създадат атомни оръжия. След като американците хвърлиха атомната бомба над Хирошима, съветските учени осъзнаха, че това може да се направи и със Съветския съюз. "Лаборатория № 2" получава рязко увеличение на финансирането от ръководството на страната и голям приток на квалифициран персонал. Лаврентий Павлович Берия е назначен за отговорен за такъв важен проект. Огромният труд на съветските учени даде своите плодове.

  Полигон Семипалатинск

  Атомната бомба в СССР е тествана за първи път на полигона в Семипалатинск (Казахстан). На 29 август 1949 г. ядрено устройство с мощност 22 килотона разтърси казахстанската земя. Нобеловият лауреат по физика Ото Ханц каза: „Това е добра новина. Ако Русия има атомно оръжие, тогава няма да има война. Именно тази атомна бомба в СССР, кодирана като продукт номер 501 или RDS-1, елиминира американския монопол върху ядрените оръжия.

  

  Атомна бомба. Година 1945

  В ранната сутрин на 16 юли проектът Манхатън проведе първия си успешен тест на атомно устройство - плутониева бомба - на полигона Аламогордо в Ню Мексико, САЩ.

  Парите, инвестирани в проекта, бяха добре изразходвани. Първият в историята на човечеството е произведен в 5:30 сутринта.

  „Ние свършихме работата на дявола“, ще каже по-късно онзи, който изобрети атомната бомба в Съединените щати, по-късно наречен „бащата на атомната бомба“.

  Япония не капитулира

  По времето на окончателното и успешно изпитание на атомната бомба съветските войски и съюзниците най-накрая победиха нацистка Германия. Въпреки това имаше една държава, която обеща да се бори докрай за господство в Тихия океан. От средата на април до средата на юли 1945 г. японската армия многократно извършва въздушни удари срещу съюзническите сили, като по този начин нанася тежки загуби на армията на САЩ. В края на юли 1945 г. милитаристичното правителство на Япония отхвърли искането на съюзниците за капитулация в съответствие с Потсдамската декларация. В него по-специално се казва, че в случай на неподчинение японската армия ще бъде изправена пред бързо и пълно унищожение.

  

  Президентът се съгласява

  Американското правителство удържа на думата си и започна целенасочени бомбардировки на японските военни позиции. Въздушните удари не доведоха до желания резултат и президентът на САЩ Хари Труман взема решение за нахлуването на американски войски в Япония. Военното командване обаче разубеждава президента си от подобно решение, позовавайки се на факта, че американската инвазия ще доведе до голям брой жертви.

  По предложение на Хенри Луис Стимсън и Дуайт Дейвид Айзенхауер беше решено да се използва по-ефективен начин за прекратяване на войната. Голям поддръжник на атомната бомба, президентският секретар на САЩ Джеймс Франсис Бърнс, вярваше, че бомбардирането на японски територии най-накрая ще сложи край на войната и ще постави Съединените щати в доминираща позиция, което ще повлияе положително на бъдещия ход на събитията след военен свят. Така президентът на САЩ Хари Труман е убеден, че това е единственият правилен вариант.

  Атомна бомба. Хирошима

  Малкият японски град Хирошима, с население от малко над 350 000 души, беше избран за първа цел, разположен на петстотин мили от столицата на Япония, Токио. След като модифицираният бомбардировач Enola Gay B-29 пристигна в американската военноморска база на остров Тиниан, на борда на самолета беше монтирана атомна бомба. Хирошима трябваше да изпита въздействието на 9000 фунта уран-235.

  

  Това невиждано досега оръжие е било предназначено за цивилни жители на малък японски град. Командирът на бомбардировача беше полковник Пол Уорфийлд Тибетс младши. Американската атомна бомба носеше циничното име „Бебе“. Сутринта на 6 август 1945 г., около 8:15 часа, американският "Бейби" е свален на японската Хирошима. Около 15 хиляди тона TNT унищожи целия живот в радиус от пет квадратни мили. Сто и четиридесет хиляди жители на града загинаха за секунди. Оцелелите японци умряха в мъчителна смърт от лъчева болест.

  Те бяха унищожени от американския атомен "Кид". Опустошението на Хирошима обаче не доведе до незабавна капитулация на Япония, както всички очакваха. Тогава беше решено да се извърши нова бомбардировка на японската територия.

  Нагасаки. Небето в пламъци

  Американската атомна бомба "Fat Man" е монтирана на борда на самолет B-29 на 9 август 1945 г. на едно и също място, във военноморската база на САЩ в Тиниан. Този път командир на самолета беше майор Чарлз Суини. Първоначално стратегическата цел беше град Кокура.

  Метеорологичните условия обаче не позволиха изпълнението на плана, много облаци пречеха. Чарлз Суини отиде във втори кръг. В 11:02 сутринта американският ядрен кораб Fat Man погълна Нагасаки. Това беше по-мощен разрушителен въздушен удар, който по своята сила беше няколко пъти по-висок от бомбардировката в Хирошима. Нагасаки тества атомно оръжие с тегло около 10 000 паунда и 22 килотона TNT.

  Географското положение на японския град намали очаквания ефект. Работата е там, че градът е разположен в тясна долина между планините. Следователно унищожаването на 2,6 квадратни мили не разкрива пълния потенциал на американските оръжия. Тестът на атомната бомба в Нагасаки се счита за неуспешния „Проект Манхатън“.

  Япония се предаде

  Следобед на 15 август 1945 г. император Хирохито обявява капитулацията на страната си в радиообръщение към народа на Япония. Тази новина бързо се разпространи по света. В Съединените американски щати започнаха тържествата по повод победата над Япония. Народът се зарадва.

  

  На 2 септември 1945 г. официално споразумение за прекратяване на войната е подписано на борда на USS Missouri, закотвен в Токийския залив. Така приключи най-жестоката и кръвопролитна война в историята на човечеството.

  Шест дълги години световната общност върви към тази знаменателна дата - от 1 септември 1939 г., когато на територията на Полша са изстреляни първите изстрели на нацистка Германия.

  Мирен атом

  В Съветския съюз са извършени общо 124 ядрени експлозии. Характерно е, че всички те са извършени в полза на националната икономика. Само три от тях са аварии с изпускане на радиоактивни елементи. Програми за използване на мирен атом са реализирани само в две страни - САЩ и СССР. Мирната ядрена енергетика също знае пример за глобална катастрофа, когато избухна реактор в четвъртия енергоблок на атомната електроцентрала в Чернобил.

  Светът на атома е толкова фантастичен, че разбирането му изисква радикално прекъсване на обичайните концепции за пространство и време. Атомите са толкова малки, че ако капка вода може да бъде увеличена до размера на Земята, всеки атом в тази капка ще бъде по-малък от портокал. Всъщност една капка вода се състои от 6000 милиарда милиарда (600000000000000000000000000000000000000000000си) водородни и кислородни атома. И въпреки това, въпреки микроскопичния си размер, атомът има структура, до известна степен подобна на структурата на нашата слънчева система. В неговия неразбираемо малък център, чийто радиус е по-малък от една трилионна от сантиметъра, се намира сравнително огромно "слънце" - ядрото на атома.

  Около това атомно "слънце" се въртят малки "планети" - електрони. Ядрото се състои от два основни градивни елемента на Вселената - протони и неутрони (те имат обединително име - нуклони). Електронът и протонът са заредени частици и количеството заряд във всяка от тях е абсолютно еднакво, но зарядите се различават по знак: протонът винаги е положително зареден, а електронът винаги е отрицателен. Неутронът не носи електрически заряд и следователно има много висока пропускливост.

  В атомната скала за измерване масата на протона и неутрона се приема за единица. Следователно атомното тегло на всеки химичен елемент зависи от броя на протоните и неутроните, съдържащи се в неговото ядро. Например водороден атом, чието ядро ​​се състои само от един протон, има атомна маса 1. Атом на хелий с ядро ​​от два протона и два неутрона има атомна маса 4.

  Ядрата на атомите на един и същ елемент винаги съдържат еднакъв брой протони, но броят на неутроните може да бъде различен. Атомите, които имат ядра с еднакъв брой протони, но се различават по броя на неутроните и са свързани с разновидности на един и същи елемент, се наричат ​​изотопи. За да се разграничат един от друг, към символа на елемента се присвоява число, равно на сумата от всички частици в ядрото на даден изотоп.

  Може да възникне въпросът: защо ядрото на атома не се разпада? В крайна сметка протоните, включени в него, са електрически заредени частици с еднакъв заряд, които трябва да се отблъскват с голяма сила. Това се обяснява с факта, че вътре в ядрото има и така наречените вътрешноядрени сили, които привличат частиците на ядрото една към друга. Тези сили компенсират силите на отблъскване на протоните и не позволяват на ядрото да се разлети спонтанно.

  Вътрешноядрените сили са много силни, но действат само на много близко разстояние. Следователно ядрата на тежките елементи, състоящи се от стотици нуклони, се оказват нестабилни. Частиците на ядрото са в постоянно движение тук (в обема на ядрото) и ако добавите допълнително количество енергия към тях, те могат да преодолеят вътрешните сили - ядрото ще бъде разделено на части. Количеството на тази излишна енергия се нарича енергия на възбуждане. Сред изотопите на тежките елементи има такива, които изглежда са на самия ръб на саморазпадане. Достатъчен е само малък „тласък“, например просто попадение в ядрото на неутрон (и дори не е необходимо да се ускорява до висока скорост), за да започне реакцията на ядрено делене. Някои от тези "делящи се" изотопи по-късно са направени изкуствено. В природата има само един такъв изотоп - това е уран-235.

  Уран е открит през 1783 г. от Клапрот, който го изолира от уранова смола и го кръсти на наскоро откритата планета Уран. Както се оказа по-късно, това всъщност не беше самият уран, а неговият оксид. Получава се чист уран, сребристо-бял метал
  едва през 1842 г. Пелигот. Новият елемент няма забележителни свойства и не привлича внимание до 1896 г., когато Бекерел открива явлението радиоактивност на уранови соли. След това уранът става обект на научни изследвания и експерименти, но все още няма практическо приложение.

  Когато през първата третина на 20-ти век структурата на атомното ядро ​​повече или по-малко стана ясна за физиците, те на първо място се опитаха да изпълнят старата мечта на алхимиците - те се опитаха да превърнат един химичен елемент в друг. През 1934 г. френските изследователи, съпрузите Фредерик и Ирен Жолио-Кюри, докладват на Френската академия на науките за следния експеримент: когато алуминиевите плочи са бомбардирани с алфа частици (ядра на хелиевия атом), алуминиевите атоми се превръщат във фосфорни атоми , но не обикновен, а радиоактивен, който от своя страна преминава в стабилен изотоп на силиций. Така един алуминиев атом, след като добави един протон и два неутрона, се превърна в по-тежък силициев атом.

  Този опит доведе до идеята, че ако ядрата на най-тежкия от съществуващите в природата елементи - урана, бъдат "обстрелвани" с неутрони, тогава може да се получи елемент, който не съществува в естествени условия. През 1938 г. немските химици Ото Хан и Фриц Щрасман повтарят в общи линии опита на съпрузите Жолио-Кюри, като вземат уран вместо алуминий. Резултатите от експеримента съвсем не бяха това, което очакваха - вместо нов свръхтежък елемент с масово число, по-голямо от това на урана, Хан и Щрасман получиха леки елементи от средната част на периодичната система: барий, криптон, бром и някои други. Самите експериментатори не можаха да обяснят наблюдаваното явление. Едва на следващата година физикът Лиза Майтнер, на която Хан съобщава за своите трудности, намира правилно обяснение за наблюдавания феномен, предполагайки, че когато уранът е бомбардиран с неутрони, ядрото му се разцепва (разпада). В този случай е трябвало да се образуват ядра от по-леки елементи (оттук са взети барий, криптон и други вещества), както и да се отделят 2-3 свободни неутрона. По-нататъшните изследвания позволиха да се изясни в детайли картината на случващото се.

  Природният уран се състои от смес от три изотопа с маси 238, 234 и 235. Основното количество уран се пада на изотопа 238, чието ядро ​​включва 92 протона и 146 неутрона. Уран-235 е само 1/140 от естествения уран (0,7% (има 92 протона и 143 неутрона в ядрото си), а уран-234 (92 протона, 142 неутрона) е само 1/17500 от общата маса на урана ( 0 006% Най-малко стабилният от тези изотопи е уран-235.

  От време на време ядрата на неговите атоми спонтанно се разделят на части, в резултат на което се образуват по-леки елементи от периодичната система. Процесът е придружен от освобождаването на два или три свободни неутрона, които се втурват с огромна скорост - около 10 хиляди км / сек (те се наричат ​​бързи неутрони). Тези неутрони могат да ударят други уранови ядра, причинявайки ядрени реакции. Всеки изотоп се държи различно в този случай. Ядрата на уран-238 в повечето случаи просто улавят тези неутрони без никакви допълнителни трансформации. Но в около един случай от пет, когато бърз неутрон се сблъска с ядрото на изотопа 238, възниква любопитна ядрена реакция: един от неутроните на уран-238 излъчва електрон, превръщайки се в протон, тоест изотоп на уран се превръща в повече
  тежкият елемент е нептуний-239 (93 протона + 146 неутрона). Но нептуният е нестабилен - след няколко минути един от неговите неутрони излъчва електрон, превръщайки се в протон, след което изотопът на нептуний се превръща в следващия елемент от периодичната система - плутоний-239 (94 протона + 145 неутрона). Ако неутрон навлезе в ядрото на нестабилен уран-235, веднага се получава делене - атомите се разпадат с излъчване на два или три неутрона. Ясно е, че в естествения уран, повечето от чиито атоми принадлежат към изотопа 238, тази реакция няма видими последствия - всички свободни неутрони в крайна сметка ще бъдат абсорбирани от този изотоп.

  Но какво ще стане, ако си представим доста масивно парче уран, състоящо се изцяло от изотопа 235?

  Тук процесът ще протече по различен начин: неутроните, освободени по време на деленето на няколко ядра, от своя страна, попадайки в съседни ядра, причиняват тяхното делене. В резултат на това се освобождава нова порция неутрони, която разделя следващите ядра. При благоприятни условия тази реакция протича лавинообразно и се нарича верижна реакция. Няколко бомбардиращи частици може да са достатъчни, за да го стартирате.

  Наистина, нека само 100 неутрона бомбардират уран-235. Те ще разделят 100 уранови ядра. В този случай ще бъдат освободени 250 нови неутрона от второ поколение (средно 2,5 на делене). Неутроните от второ поколение вече ще произведат 250 деления, при които ще бъдат освободени 625 неутрона. В следващото поколение ще бъде 1562, след това 3906, след това 9670 и т.н. Броят на разделенията ще се увеличи неограничено, ако процесът не бъде спрян.

  В действителност обаче само незначителна част от неутроните попадат в ядрата на атомите. Останалите, бързо бързащи между тях, се отнасят в околното пространство. Самоподдържаща се верижна реакция може да възникне само в достатъчно голям масив от уран-235, за който се твърди, че има критична маса. (Тази маса при нормални условия е 50 kg.) Важно е да се отбележи, че деленето на всяко ядро ​​е съпроводено с освобождаване на огромно количество енергия, което се оказва около 300 милиона пъти повече от енергията, изразходвана за делене ! (Изчислено е, че при пълното делене на 1 кг уран-235 се отделя същото количество топлина, както при изгарянето на 3 хиляди тона въглища.)

  Този колосален прилив на енергия, освободен за няколко мига, се проявява като експлозия с чудовищна сила и е в основата на действието на ядрените оръжия. Но за да стане това оръжие реалност, е необходимо зарядът да не се състои от естествен уран, а от рядък изотоп - 235 (такъв уран се нарича обогатен). По-късно беше установено, че чистият плутоний също е делящ се материал и може да се използва в атомен заряд вместо уран-235.

  Всички тези важни открития са направени в навечерието на Втората световна война. Скоро в Германия и други страни започва тайна работа по създаването на атомна бомба. В Съединените щати този проблем се заема през 1941 г. Целият комплекс от работи е наречен "Проект Манхатън".

  Административното ръководство на проекта беше осъществено от генерал Гроувс, а научното ръководство беше осъществено от професор Робърт Опенхаймер от Калифорнийския университет. И двамата добре осъзнаваха огромната сложност на задачата пред тях. Следователно, първата грижа на Опенхаймер е придобиването на високо интелигентен научен екип. В Съединените щати по това време имаше много физици, емигрирали от фашистка Германия. Не беше лесно да ги въвлекат в създаването на оръжия, насочени срещу бившата им родина. Опенхаймер разговаря лично с всеки, използвайки цялата сила на своя чар. Скоро успява да събере малка група теоретици, които шеговито нарича "светила". И всъщност включваше най-големите експерти от онова време в областта на физиката и химията. (Сред тях са 13 носители на Нобелова награда, включително Бор, Ферми, Франк, Чадуик, Лорънс.) Освен тях имаше много други специалисти от различни профили.

  Правителството на САЩ не пести от разходите и от самото начало работата придоби грандиозен обхват. През 1942 г. в Лос Аламос е основана най-голямата изследователска лаборатория в света. Населението на този научен град скоро достигна 9 хиляди души. По отношение на състава на учените, обхвата на научните експерименти, броя на специалистите и работниците, участващи в работата, лабораторията в Лос Аламос нямаше равни в световната история. Проектът Манхатън имаше собствена полиция, контраразузнаване, комуникационна система, складове, селища, фабрики, лаборатории и собствен колосален бюджет.

  Основната цел на проекта беше да се получи достатъчно делящ се материал, от който да се създадат няколко атомни бомби. В допълнение към уран-235, както вече беше споменато, изкуственият елемент плутоний-239 може да служи като заряд за бомбата, тоест бомбата може да бъде или уран, или плутоний.

  Гроувс и Опенхаймер се съгласиха, че работата трябва да се извършва едновременно в две посоки, тъй като е невъзможно да се реши предварително коя от тях ще бъде по-обещаваща. И двата метода бяха фундаментално различни един от друг: натрупването на уран-235 трябваше да се извърши чрез отделянето му от по-голямата част от естествения уран, а плутоний можеше да бъде получен само в резултат на контролирана ядрена реакция чрез облъчване на уран-238 с неутрони. И двата пътя изглеждаха необичайно трудни и не обещаваха лесни решения.

  Наистина, как могат да бъдат разделени един от друг два изотопа, които се различават съвсем малко по теглото си и химически се държат по абсолютно същия начин? Нито науката, нито технологията са се сблъсквали с подобен проблем. Производството на плутоний също изглеждаше много проблематично в началото. Преди това целият опит на ядрените трансформации се свеждаше до няколко лабораторни експеримента. Сега беше необходимо да се овладее производството на килограми плутоний в промишлен мащаб, да се разработи и създаде специална инсталация за това - ядрен реактор и да се научи как да се контролира хода на ядрена реакция.

  И тук и там трябваше да се реши цял комплекс от сложни проблеми. Следователно „Проектът Манхатън“ се състои от няколко подпроекта, ръководени от видни учени. Самият Опенхаймер беше ръководител на научната лаборатория в Лос Аламос. Лорънс отговаряше за радиационната лаборатория в Калифорнийския университет. Ферми ръководи изследвания в Чикагския университет за създаването на ядрен реактор.

  Първоначално най-важният проблем беше получаването на уран. Преди войната този метал всъщност не е използван. Сега, когато беше необходимо незабавно в огромни количества, се оказа, че няма индустриален начин за производството му.

  Компанията Westinghouse предприе своето развитие и бързо постигна успех. След пречистване на уранова смола (в тази форма уранът се среща в природата) и получаване на уранов оксид, той се превръща в тетрафлуорид (UF4), от който чрез електролиза се изолира метален уран. Ако в края на 1941 г. американските учени разполагат само с няколко грама метален уран, то още през ноември 1942 г. промишленото му производство в заводите на Уестингхаус достига 6000 фунта на месец.

  В същото време се работи по създаването на ядрен реактор. Процесът на производство на плутоний всъщност се свеждаше до облъчването на уранови пръти с неутрони, в резултат на което част от уран-238 трябваше да се превърне в плутоний. Източници на неутрони в този случай могат да бъдат делящи се атоми на уран-235, разпръснати в достатъчни количества сред атомите на уран-238. Но за да се поддържа постоянно възпроизвеждане на неутрони, трябваше да започне верижна реакция на делене на атомите на уран-235. Междувременно, както вече беше споменато, за всеки атом уран-235 имаше 140 атома уран-238. Ясно е, че летящите във всички посоки неутрони е имало много по-голяма вероятност да срещнат точно тях по пътя си. Тоест огромен брой освободени неутрони се оказаха безрезултатни погълнати от основния изотоп. Очевидно при такива условия верижната реакция не може да протече. Как да бъдем?

  Първоначално изглеждаше, че без разделянето на два изотопа работата на реактора като цяло е невъзможна, но скоро се установи едно важно обстоятелство: оказа се, че уран-235 и уран-238 са податливи на неутрони с различни енергии. Възможно е да се раздели ядрото на атом на уран-235 с неутрон с относително ниска енергия, имащ скорост около 22 m/s. Такива бавни неутрони не се улавят от ядрата на уран-238 - за това те трябва да имат скорост от порядъка на стотици хиляди метри в секунда. С други думи, уран-238 е безсилен да предотврати началото и развитието на верижна реакция в уран-235, причинена от неутрони, забавени до изключително ниски скорости - не повече от 22 m/s. Това явление е открито от италианския физик Ферми, който живее в САЩ от 1938 г. и ръководи работата по създаването на първия реактор тук. Ферми решава да използва графит като модератор на неутрони. Според неговите изчисления неутроните, излъчени от уран-235, преминавайки през слой от графит от 40 cm, трябва да намалят скоростта си до 22 m/s и да започнат самоподдържаща се верижна реакция в уран-235.

  Така наречената "тежка" вода може да служи като друг модератор. Тъй като водородните атоми, които го съставят, са много близки по размер и маса до неутроните, те биха могли най-добре да ги забавят. (Приблизително същото нещо се случва с бързите неутрони, както и с топките: ако малка топка удари голяма, тя се търкаля назад, почти без да губи скорост, но когато срещне малка топка, тя прехвърля значителна част от енергията си към нея - точно както неутрон при еластичен сблъсък отскача от тежко ядро ​​само леко забавяне и при сблъсък с ядрата на водородните атоми много бързо губи цялата си енергия.) Обикновената вода обаче не е подходяща за забавяне, тъй като нейният водород има тенденция да абсорбират неутрони. Ето защо за тази цел трябва да се използва деутерий, който е част от "тежката" вода.

  В началото на 1942 г. под ръководството на Ферми започва строителството на първия в историята ядрен реактор на тенис корта под западните трибуни на стадиона в Чикаго. Цялата работа е извършена от самите учени. Реакцията може да се контролира по единствения начин - чрез регулиране на броя на неутроните, участващи във верижната реакция. Ферми си представи да направи това с пръчки, направени от материали като бор и кадмий, които абсорбират силно неутрони. Като модератор служеха графитни тухли, от които физиците издигнаха колони с височина 3 м и ширина 1,2 м. Между тях бяха монтирани правоъгълни блокове с уранов оксид. Около 46 тона уранов оксид и 385 тона графит са влезли в цялата конструкция. За да се забави реакцията, кадмиеви и борни пръти, въведени в реактора, служат.

  Ако това не беше достатъчно, тогава за застраховка на платформа, разположена над реактора, имаше двама учени с кофи, пълни с разтвор на кадмиеви соли - те трябваше да ги излеят върху реактора, ако реакцията излезе извън контрол. За щастие това не се наложи. На 2 декември 1942 г. Ферми нарежда всички контролни пръти да бъдат удължени и експериментът започва. Четири минути по-късно неутронните броячи започнаха да щракат все по-силно и по-силно. С всяка минута интензивността на неутронния поток ставаше все по-голяма. Това показва, че в реактора протича верижна реакция. Продължи 28 минути. Тогава Ферми даде сигнал и спуснатите пръти спряха процеса. Така за първи път човекът освободил енергията на атомното ядро ​​и доказал, че може да го управлява по свое желание. Сега вече нямаше съмнение, че ядрените оръжия са реалност.

  През 1943 г. реакторът Ферми е демонтиран и транспортиран до Арагонската национална лаборатория (50 км от Чикаго). Беше тук за малко
  е построен друг ядрен реактор, в който като модератор е използвана тежка вода. Състои се от цилиндричен алуминиев резервоар, съдържащ 6,5 тона тежка вода, в който вертикално бяха натоварени 120 пръта метален уран, затворени в алуминиева обвивка. Седемте контролни пръта са направени от кадмий. Около резервоара имаше графитен рефлектор, след това екран, изработен от оловни и кадмиеви сплави. Цялата конструкция беше затворена в бетонна обвивка с дебелина на стената около 2,5 m.

  Експериментите в тези експериментални реактори потвърдиха възможността за търговско производство на плутоний.

  Основният център на „Проекта Манхатън“ скоро става град Оук Ридж в долината на река Тенеси, чието население за няколко месеца нараства до 79 хиляди души. Тук за кратко време е построен първият завод за производство на обогатен уран. Веднага през 1943 г. е пуснат промишлен реактор, който произвежда плутоний. През февруари 1944 г. от него се извличат дневно около 300 кг уран, от чиято повърхност чрез химическо отделяне се получава плутоний. (За целта плутоният първо се разтваря и след това се утаява.) След това пречистеният уран отново се връща в реактора. През същата година в безплодната пустиня на южния бряг на река Колумбия започва строителството на огромния завод Ханфорд. Тук бяха разположени три мощни ядрени реактора, даващи няколкостотин грама плутоний дневно.

  Успоредно с това изследванията бяха в разгара си за разработване на промишлен процес за обогатяване на уран.

  След като разгледаха различни варианти, Гроувс и Опенхаймер решиха да се съсредоточат върху два метода: газова дифузия и електромагнитен.

  Методът на газовата дифузия се основава на принцип, известен като закон на Греъм (формулиран за първи път през 1829 г. от шотландския химик Томас Греъм и разработен през 1896 г. от английския физик Райли). В съответствие с този закон, ако два газа, единият от които е по-лек от другия, преминат през филтър с пренебрежимо малки отвори, тогава през него ще премине малко повече лек газ, отколкото тежък газ. През ноември 1942 г. Urey и Dunning от Колумбийския университет създават метод на газова дифузия за разделяне на уранови изотопи, базиран на метода на Reilly.

  Тъй като естественият уран е твърдо вещество, той първо е превърнат в уранов флуорид (UF6). След това този газ беше прекаран през микроскопични - от порядъка на хилядни от милиметъра - дупки във филтърната преграда.

  Тъй като разликата в моларните тегла на газовете беше много малка, зад преградата съдържанието на уран-235 се увеличи само с фактор 1,0002.

  За да се увеличи още количеството на уран-235, получената смес отново се прекарва през преграда, като количеството на урана отново се увеличава 1,0002 пъти. По този начин, за да се увеличи съдържанието на уран-235 до 99%, беше необходимо газът да премине през 4000 филтъра. Това се случи в огромен завод за газова дифузия в Оук Ридж.

  През 1940 г. под ръководството на Ернст Лорънс в Калифорнийския университет започват изследвания върху разделянето на уранови изотопи чрез електромагнитен метод. Беше необходимо да се намерят такива физически процеси, които биха позволили изотопите да бъдат разделени, като се използва разликата в техните маси. Лорънс направи опит да раздели изотопите, използвайки принципа на масспектрограф - инструмент, който определя масите на атомите.

  Принципът на действието му беше следният: предварително йонизираните атоми се ускоряваха от електрическо поле и след това преминаваха през магнитно поле, в което описваха кръгове, разположени в равнина, перпендикулярна на посоката на полето. Тъй като радиусите на тези траектории са пропорционални на масата, леките йони се озовават в кръгове с по-малък радиус от тежките. Ако капаните бяха поставени на пътя на атомите, тогава беше възможно по този начин отделно да се събират различни изотопи.

  Това беше методът. В лабораторни условия той даде добри резултати. Но изграждането на инсталация, в която отделянето на изотопи може да се извърши в промишлен мащаб, се оказа изключително трудно. Но в крайна сметка Лорънс успя да преодолее всички трудности. Резултатът от неговите усилия беше появата на калутрона, който беше инсталиран в гигантски завод в Оук Ридж.

  Тази електромагнитна централа е построена през 1943 г. и се оказва може би най-скъпото плод на въображението на проекта Манхатън. Методът на Лорънс изисква голям брой сложни, все още неразработени устройства, включващи високо напрежение, висок вакуум и силни магнитни полета. Разходите бяха огромни. Калутрон имаше гигантски електромагнит, чиято дължина достигаше 75 м и тежеше около 4000 тона.

  Няколко хиляди тона сребърна тел влязоха в намотките на този електромагнит.

  Цялата работа (с изключение на цената на среброто на стойност 300 милиона долара, което Държавната хазна предостави само временно) струва 400 милиона долара. Само за електроенергията, изразходвана от калутрона, Министерството на отбраната плати 10 милиона. Голяма част от оборудването във фабриката в Оук Ридж превъзхождаше по мащаб и прецизност всичко, разработвано някога в тази област.

  Но всички тези разходи не бяха напразни. След като са похарчили общо около 2 милиарда долара, американските учени до 1944 г. създават уникална технология за обогатяване на уран и производство на плутоний. Междувременно в лабораторията в Лос Аламос работеха върху дизайна на самата бомба. Принципът на действието му беше като цяло ясен от дълго време: делящото се вещество (плутоний или уран-235) трябваше да бъде прехвърлено в критично състояние по време на експлозията (за да възникне верижна реакция, масата на зарядът трябва да е дори забележимо по-голям от критичния) и облъчен с неутронен лъч, което води до началото на верижна реакция.

  Според изчисленията критичната маса на заряда надхвърля 50 килограма, но може да бъде значително намалена. Като цяло големината на критичната маса е силно повлияна от няколко фактора. Колкото по-голяма е повърхността на заряда, толкова повече неутрони се излъчват безполезно в околното пространство. Сферата има най-малката повърхност. Следователно сферичните заряди, при равни други условия, имат най-малката критична маса. Освен това стойността на критичната маса зависи от чистотата и вида на делящите се материали. Тя е обратно пропорционална на квадрата на плътността на този материал, което позволява, например, чрез удвояване на плътността, да се намали критичната маса с фактор четири. Необходимата степен на подкритичност може да се получи, например, чрез уплътняване на делящия се материал поради експлозията на конвенционален експлозивен заряд, направен под формата на сферична обвивка, заобикаляща ядрения заряд. Критичната маса може да бъде намалена и чрез обграждане на заряда с екран, който отразява добре неутроните. Като такъв екран могат да се използват олово, берилий, волфрам, естествен уран, желязо и много други.

  Един от възможните дизайни на атомната бомба се състои от две парчета уран, които, когато се комбинират, образуват маса, по-голяма от критичната. За да предизвикате експлозия на бомба, трябва да ги съберете възможно най-бързо. Вторият метод се основава на използването на сближаваща се навътре експлозия. В този случай потокът от газове от конвенционален експлозив беше насочен към делящия се материал, намиращ се вътре, и го компресира, докато достигне критична маса. Свързването на заряда и интензивното му облъчване с неутрони, както вече беше споменато, предизвиква верижна реакция, в резултат на която през първата секунда температурата се повишава до 1 милион градуса. През това време само около 5% от критичната маса успяха да се отделят. Останалата част от заряда в ранните проекти на бомби се изпари без
  всяко добро.

  Първата атомна бомба в историята (наречена "Троица") е сглобена през лятото на 1945 г. А на 16 юни 1945 г. на ядрения полигон в пустинята Аламогордо (Ню Мексико) е извършена първата атомна експлозия на Земята. Бомбата е поставена в центъра на полигона на върха на 30-метрова стоманена кула. Около него на голямо разстояние е поставено записващо оборудване. На 9 км имаше наблюдателен пункт, а на 16 км - команден пункт. Атомната експлозия направи огромно впечатление на всички свидетели на това събитие. Според описанието на очевидци, имало усещане, че много слънца са се слели в едно и са осветили полигона наведнъж. Тогава над равнината се появи огромна огнена топка и кръгъл облак от прах и светлина започна бавно и зловещо да се издига към нея.

  След като излетя от земята, това огнено кълбо излетя на височина над три километра за няколко секунди. С всеки миг той нарастваше, скоро диаметърът му достигна 1,5 км и бавно се издигна в стратосферата. След това огненото кълбо отстъпи място на колона от въртящ се дим, който се простираше на височина от 12 км, приемайки формата на гигантска гъба. Всичко това беше придружено от страшен рев, от който земята трепереше. Мощността на взривената бомба надмина всички очаквания.

  Веднага щом радиационната ситуация позволи, няколко резервоара Sherman, облицовани с оловни плочи отвътре, се втурнаха в зоната на експлозията. На един от тях беше Ферми, който нямаше търпение да види резултатите от работата си. Пред очите му се появи мъртва изгорена земя, върху която целият живот беше унищожен в радиус от 1,5 км. Пясъкът се сгуши в стъклена зеленикава кора, която покри земята. В огромен кратер лежаха осакатените останки от стоманена опорна кула. Силата на експлозията се оценява на 20 000 тона тротил.

  Следващата стъпка трябваше да бъде бойното използване на бомбата срещу Япония, която след капитулацията на фашистка Германия сама продължи войната със Съединените щати и техните съюзници. Тогава нямаше ракети-носители, така че бомбардирането трябваше да се извърши от самолет. Компонентите на двете бомби бяха транспортирани с голямо внимание от USS Indianapolis до остров Тиниан, където беше базирана 509-та композитна група на ВВС на САЩ. По вид заряд и дизайн тези бомби бяха малко по-различни една от друга.

  Първата бомба - "Бебе" - беше авиационна бомба с големи размери с атомен заряд от високо обогатен уран-235. Дължината му беше около 3 м, диаметър - 62 см, тегло - 4,1 тона.

  Втората бомба - "Дебелият човек" - със заряд от плутоний-239 имаше яйцевидна форма с голям стабилизатор. Дължината му
  беше 3,2 м, диаметър 1,5 м, тегло - 4,5 тона.

  На 6 август бомбардировачът B-29 Enola Gay на полковник Тибетс хвърли „Хлапето“ над големия японски град Хирошима. Бомбата беше хвърлена с парашут и експлодира, както беше планирано, на височина 600 м от земята.

  Последствията от експлозията са ужасни. Дори на самите пилоти гледката на мирния град, унищожен от тях за миг, направи потискащо впечатление. По-късно един от тях призна, че в този момент са видели най-лошото нещо, което човек може да види.

  За тези, които бяха на земята, това, което се случваше, изглеждаше като истински ад. На първо място гореща вълна премина над Хирошима. Действието му продължи само няколко мига, но беше толкова мощно, че разтопи дори плочки и кварцови кристали в гранитни плочи, превърна телефонните стълбове във въглища на разстояние от 4 км и накрая така изпепели човешки тела, че от тях останаха само сенки върху асфалтовата настилка или по стените на къщите. Тогава чудовищен порив на вятъра избяга изпод огнената топка и се втурна над града със скорост от 800 км / ч, помитайки всичко по пътя си. Къщите, които не издържаха на яростния му натиск, рухнаха като посечени. В гигантски кръг с диаметър 4 км не е останала непокътната нито една сграда. Няколко минути след експлозията над града премина черен радиоактивен дъжд - тази влага се превърна в пара, кондензирана във високите слоеве на атмосферата и падна на земята под формата на големи капки, смесени с радиоактивен прах.

  След дъжда нов порив на вятъра връхлетя града, като този път духаше по посока на епицентъра. Той беше по-слаб от първия, но все още достатъчно силен, за да изкорени дървета. Вятърът разпалил гигантски огън, в който горяло всичко, което можело да гори. От 76 000 сгради 55 000 са напълно разрушени и изгорени. Свидетели на тази ужасна катастрофа си спомниха хора-факли, от които изгорели дрехи паднаха на земята заедно с парчета кожа, и тълпи обезумели хора, покрити с ужасни изгаряния, които се втурнаха с писъци по улиците. Във въздуха се носеше задушлива миризма на изгоряла човешка плът. Хората лежаха навсякъде, мъртви и умиращи. Имаше много слепи и глухи, които, бъркайки във всички посоки, не можеха да различат нищо в хаоса, който цареше наоколо.

  Нещастниците, които са били от епицентъра на разстояние до 800 м, са изгорели за част от секундата в буквалния смисъл на думата - вътрешностите им са се изпарили, а телата им са се превърнали в буци димящи въглища. Разположени на разстояние 1 км от епицентъра, те са били поразени от лъчева болест в изключително тежка форма. След няколко часа те започнаха да повръщат силно, температурата скочи до 39-40 градуса, появиха се задух и кървене. След това по кожата се появиха незаздравяващи язви, съставът на кръвта се промени драстично и косата падна. След ужасни страдания, обикновено на втория или третия ден, настъпваше смърт.

  Общо около 240 хиляди души са загинали от експлозията и лъчевата болест. Около 160 хиляди са получили лъчева болест в по-лека форма - мъчителната им смърт е отложена с няколко месеца или години. Когато новината за катастрофата се разпространи из цялата страна, цяла Япония беше парализирана от страх. Той се увеличи още повече, след като самолетът Box Car на майор Суини хвърли втора бомба над Нагасаки на 9 август. Тук също са убити и ранени няколкостотин хиляди жители. Неспособно да устои на новите оръжия, японското правителство капитулира – атомната бомба слага край на Втората световна война.

  Войната свърши. Продължи само шест години, но успя да промени света и хората почти до неузнаваемост.

  Човешката цивилизация преди 1939 г. и човешката цивилизация след 1945 г. са поразително различни една от друга. Има много причини за това, но една от най-важните е появата на ядрени оръжия. Без преувеличение може да се каже, че сянката на Хирошима лежи над цялата втора половина на 20 век. Това се превърна в дълбоко морално изгаряне за много милиони хора, както тези, които са били съвременници на тази катастрофа, така и тези, родени десетилетия след нея. Съвременният човек вече не може да мисли за света така, както се е мислил преди 6 август 1945 г. - той разбира твърде ясно, че този свят може да се превърне в нищо за няколко мига.

  Съвременният човек не може да гледа на войната, както са гледали неговите дядовци и прадядовци - той знае със сигурност, че тази война ще бъде последната и в нея няма да има нито победители, нито победени. Ядрените оръжия са оставили своя отпечатък във всички сфери на обществения живот и съвременната цивилизация не може да живее по същите закони като преди шестдесет или осемдесет години. Никой не разбираше това по-добре от самите създатели на атомната бомба.

  „Хората на нашата планета Робърт Опенхаймер пише, трябва да се обедини. Ужасът и разрухата, посята от последната война, ни налага тази мисъл. Експлозиите на атомни бомби го доказаха с цялата си жестокост. Други хора в други времена са казвали подобни думи - само за други оръжия и други войни. Не успяха. Но който днес каже, че тези думи са безполезни, се заблуждава от превратностите на историята. Не можем да бъдем убедени в това. Резултатите от нашия труд не оставят друг избор на човечеството, освен да създаде единен свят. Свят, основан на закона и хуманизма."

  През 30-те години на миналия век много физици са работили върху създаването на атомна бомба. Официално се смята, че САЩ са първите, които са създали, тествали и използвали атомната бомба. Но наскоро четох книги на Ханс-Улрих фон Кранц, изследовател на тайните на Третия райх, където той твърди, че нацистите са изобретили бомбата и първата атомна бомба в света е тествана от тях през март 1944 г. в Беларус. Американците иззеха всички документи за атомната бомба, учените и самите проби (уж те бяха 13). Така че американците имаха 3 налични проби, а германците транспортираха 10 до секретна база в Антарктида. Кранц потвърждава заключенията си с факта, че след Хирошима и Нагасаки в САЩ няма новини за изпитания на бомби над 1,5, а след това изпитанията са били неуспешни. Това според него не би било възможно, ако бомбите бяха създадени от самите САЩ.

  Едва ли ще разберем истината.

  През 1940 г. Енрико Ферми завършва работата по теория, наречена Верижна ядрена реакция. След това американците създадоха първия си ядрен реактор. През 1945 г. американците създават три атомни бомби. Първият е взривен в техния щат Ню Мексико, а следващите два са хвърлени в Япония.

  Едва ли е възможно конкретно да се посочи някое лице, че той е създател на атомни (ядрени) оръжия. Без откритията на предшествениците нямаше да има окончателен резултат. Но мнозина го наричат ​​Ото Хан, роден в Германия ядрен химик, бащата на атомната бомба. Очевидно неговите открития в областта на ядреното делене, заедно с Фриц Щрасман, могат да се считат за фундаментални при създаването на ядрени оръжия.

  За баща на съветските оръжия за масово поразяване се смята Игор Курчатов и съветското разузнаване и лично Клаус Фукс. Не забравяйте обаче за откритията на нашите учени в края на 30-те години. Работата по деленето на урана е извършена от А. К. Петержак и Г. Н. Флеров.

  Атомната бомба е продукт, който не е изобретен веднага. За да се стигне до резултат, бяха необходими десетилетия на различни изследвания. Преди копията да бъдат изобретени за първи път през 1945 г., бяха направени много експерименти и открития. Всички учени, които имат отношение към тези работи, могат да бъдат причислени към създателите на атомната бомба. Besom говори директно за екипа от изобретатели на самата бомба, тогава имаше цял екип, по-добре е да прочетете за това в Wikipedia.

  В създаването на атомната бомба са участвали голям брой учени и инженери от различни индустрии. Да се ​​посочи само един би било несправедливо. В материала от Wikipedia не се споменават френският физик Анри Бекерел, руските учени Пиер Кюри и съпругата му Мария Склодовска-Кюри, открили радиоактивността на урана, както и немският физик теоретик Алберт Айнщайн.

  Доста интересен въпрос.

  След като прочетох информацията в интернет, заключих, че СССР и САЩ са започнали да работят по създаването на тези бомби едновременно.

  За повече подробности, мисля, че можете да прочетете статията. Там всичко е написано много подробно.

  Много открития имат своите родители, но изобретенията често са колективен резултат от обща кауза, когато всеки е допринесъл. Освен това много изобретения са, така да се каже, продукт на тяхната епоха, така че работата по тях се извършва едновременно в различни лаборатории. така че с атомната бомба няма самотен родител.

  Доста трудна задача, трудно е да се каже кой точно е изобретил атомната бомба, защото много учени са участвали в нейната поява, които последователно са работили върху изследването на радиоактивността, обогатяването на уран, верижната реакция на делене на тежки ядра и др. Тук са основните моменти от създаването му:

  До 1945 г. американски учени са изобретили две атомни бомби. Бебетежал 2722 кг и бил оборудван с обогатен уран-235 и дебелаксъс заряд от плутоний-239 с мощност над 20 kt имаше маса 3175 kg.

  В момента те са напълно различни по размер и форма.

  Работата по ядрени проекти в САЩ и СССР започна едновременно. През юли 1945 г. на полигона е взривена американска атомна бомба (Робърт Опенхаймер, ръководител на лабораторията), а след това бомби са хвърлени и върху прословутите Нагасаки и Хирошима, съответно, през август. Първият тест на съветска бомба се проведе през 1949 г. (ръководител на проекта Игор Курчатов), но както се казва, създаването му стана възможно благодарение на отличното разузнаване.

  Има и информация, че като цяло германците са създателите на атомната бомба .. Например, можете да прочетете за това тук ..

  Просто няма недвусмислен отговор на този въпрос - много от най-талантливите физици и химици, чиито имена са изброени в тази статия, работиха върху създаването на смъртоносно оръжие, способно да унищожи планетата - както можете да видите, изобретателят беше далеч от сам.