Manhattan Project er det største og mest hemmelige testprojekt Atom våben I det tyvende århundrede. Den dag i dag er det uvist, hvordan eksperimenterne blev udført, hvis erfaringer blev brugt til atomangreb på Hiroshima og Nagasaki. Vi forsøgte at samle alt, hvad der er kendt om projektet i øjeblikket.
I det lokalitet og et amt i staten New Mexico, som ikke har status som en by eller by og er et statistisk adskilt territorium, blev Los Alamos National Laboratory oprettet. Det var den vigtigste, men ikke den eneste by, hvor arbejdet med Manhattan-projektet fandt sted. Flere hemmelige byer blev skabt over hele landet. En af dem, kaldet Site W i staten Washington, var i det væsentlige en kæmpe fabrik, der producerede det plutonium, der var nødvendigt for at lave bomber.
Man kunne dengang kun gætte på de miljømæssige konsekvenser af det udførte arbejde og farerne ved radioaktivt støv. Der var kun én måde at finde ud af, hvordan det påvirker kroppen – test det på forsøgsgrise. Coyoter blev valgt som dem. Foretrak dem frem for andre indbyggere, forskerne antog, at de spiser harer, hvis kost består af blade forurenet med stråling. Soldater fangede prærieulve, fjernede deres skjoldbruskkirtler og målte deres jodniveauer.
Giftigt æble
Mens han studerede på Cambridge, besluttede fysikeren Robert Oppenheimer at begå mord. En af lærerne blev valgt som offer, for hvem fysikeren forberedte et giftigt æble. Han pumpede frugten op giftige stoffer og efterlod den blandt lærerens ting i håb om, at han ville have en snack med den i en pause. Robert var dog aldrig i stand til at fuldføre planen: før det påtænkte offer ankom, vendte han tilbage og tog æblet. På trods af den mørke plet i hans biografi blev Robert Oppenheimer udnævnt til leder af det dyreste og hemmelige projekt i historien på det tidspunkt - Manhattan.
Top hemmeligt
Alt liv i by X, omgivet af pigtråd, var som at være under et mikroskop. Kontrolposter, censur af breve, aflytning af telefoner – bogstaveligt talt blev hvert trin kontrolleret. Folk boede i huse med papvægge, så alle kendte til hinandens liv i mindste detalje. Arbejdet med projektet forblev inden for "kontorernes" mure; at tale om det udenfor, meget mindre at diskutere noget med familien, var strengt forbudt. Langt de fleste indbyggere havde ingen anelse om, hvorfor City X blev bygget, før de hørte i radioen i august 1945, at to byer i Japan praktisk talt var blevet udslettet fra jordens overflade.
Treenighed
Verdens første test af atomvåbenteknologi, kaldet Trinity, som en del af Manhattan-projektet, blev udført på Alamogordo-teststedet i New Mexico. Eastman Kodak besluttede at fortælle verden om det ved at lave en dokumentar. Efter udgivelsen af filmen ramte en byge af klager studiet. Seere af filmen lærte ikke kun om, hvordan og hvor den nukleare æra begyndte, men blev også til en vis grad en del af den. Det viste sig, at kasserne, som filmen var pakket i, var lavet af majsskaller dyrket i Indiana, hvis marker var forurenet af radioaktivt nedfald fra Trinity-testene.
Musebomber
Under angrebet på Pearl Harbor var Pennsylvania-tandlægen Little S. Adams i Carlsbad Caverns-området. I dem så han flagermus, et møde med hvilket fik tandlægen til at komme på en skør idé - at lave bomber med flagermus. Hans gode ven var Eleanor Roosevelt, og på trods af projektets absurditet lykkedes det Adams gennem hende at fremme ideen og modtage økonomisk støtte. Musene var planlagt til at blive bevæbnet med tikkende brandbomber og kastet i en container over japanske byer. Efter at en afdeling af bevingede selvmordsbombere blev fanget i hulerne, begyndte tests. Nogle af dem var overraskende ganske vellykkede, og flere bygninger blev ødelagt med deltagelse af mus, men projektet blev hurtigt opgivet, afhængigt af en atombombe, der var mere forudsigelig i aktion.
Lad os overveje de vigtigste stadier af arbejdet med at skabe de første atombomber i USA baseret på materialer offentliggjort i den åbne presse af militærkuratoren for Manhattan-projektet, den amerikanske brigadegeneral Leslie Groves.
Dette er den samme Groves, som i 1942 blev forfremmet til rang som brigadegeneral og udnævnt til leder af det amerikanske atomprojekt. Det var denne legendariske general for USA, der fandt på kodenavnet Manhattan til projektet og valgte steder til opførelse af nukleare anlæg og efterfølgende organiserede deres koordinerede arbejde og forsyning (fig. 6.10).
Om Richland
^^Hanford Engineer Works)
Om Rochester
(Sundhedsprojekt)
DC.®
Washington,
Oak Ridge Q
(Manhattan District hovedkvarter. (Los Alamos Laboratory-Project Y) Clinton Engineering Works)
Om Berkeley
(Strålelaboratorium)
(VanSmCor "pjO ChiTZhadiumCorp.)
Om Inyokern
(Projectcamei) Q j_os Alamos
/I nc Llamnc I aKnra*
Om Wendover
(Projekt Alberte)
(ProjecfAmes ChicagoSE
(Metallurgisk laboratorium)
Qsylacauga
(Alabama Ornance Works)
Om Alamogordo
(Projekt Trinity)
Ris. 6.10. amerikanske nukleare anlæg
General Groves var involveret i udvælgelsen og placeringen af ledere af individuelle områder af projektet. Især Groves' vedholdenhed gjorde det muligt at tiltrække videnskabeligt lederskab at inddrage Robert Oppenheimer i hele projektet.
Før han begyndte på atomprojektet, var Groves ikke involveret i fysik; udover sit administrative arbejde i det amerikanske krigsministerium var han byggespecialist. Under hans dygtige ledelse blev Pentagon-bygningen bygget, hvilket tiltrak sig opmærksomhed fra ham. 6.11. Leslie Groves er en mani for myndigheder, både militære og civile.
Erfaringen med at bygge Pentagon har vist, at Groves er en fremragende arrangør, kan omgås mennesker og, vigtigst af alt, er i stand til at løse tildelte problemer i en kort tid Med høj effektivitet.
Ved sin udnævnelse til projektleder insisterede Groves på at blive forfremmet til rang som brigadegeneral og udtalte: "Jeg har ofte observeret, at symboler på autoritet og rang har en stærkere effekt på videnskabsmænd end på militærmænd."
Efter en vellykket gennemførelse af projektet, mange amerikanske fonde massemedier generalen blev anklaget for mangel på menneskelighed og loyalitet over for sine underordnede, hvilket blev årsagen til talrige konflikter med de videnskabelige brødre, som med verdensberømmelse bag sig, ikke altid var tilbøjelige til at adlyde den militære disciplin, som projektlederen havde fastlagt.
Efter krigens afslutning fortalte Groves engang journalister, at han havde formået at skabe en fantastisk maskine ved hjælp af " største samling knuste gryder,” med henvisning til atomforskere, blandt hvilke flere prismodtagere Nobel pris.
Som du ved, besluttede den amerikanske regering den 6. december 1941 at afsætte store midler til udvikling og produktion af atomvåben. Alle former for arbejde blev overladt til militærafdelingens tilsyn, fordi arbejdet af velkendte årsager skulle udføres i den strengeste hemmelighed.
Det var kun 20 år efter afslutningen af Manhattan-projektet, at nogle detaljer begyndte at sive ud om det. sovjetisk efterretningstjeneste tæller ikke, dette er et særligt emne, som vil blive berørt flere gange senere.
Vores moderne journalister bebrejder ret ofte den daværende ledelse af USSR (Stalin, Beria, Kurchatov) for, efter deres mening, uberettiget stivhed i at organisere arbejdet med at skabe atomvåben.
Fra højderne af det nuværende pseudo-demokrati kan nogle administrative beslutninger faktisk virke alt for organiserede med en slags lejrsmag. Dog oplevelsen af at dirigere lignende værker i USA minder det heller ikke meget om Palæstinas synspunkter i den magiske lanterne.
Leslie Groves, især, lægger ikke skjul på sin stolthed over opførelsen af en hidtil uset mur af hemmeligholdelse. Efter hans mening var et af hovedmotiverne for sådanne bestræbelser, som irriterede videnskabsmænd, behovet: "at holde opdagelser og detaljer om projekter og fabrikker hemmelige for russerne."
Under kommando af generalen arbejdede forskerne under forhold med omhyggeligt doseret information. Inden for samme laboratorium til kommunikation mellem separate grupper ansatte krævede tilladelse fra militæradministrationen.
Der var også komiske fortilfælde. En vis Henry D. Smith var ansvarlig for to afdelinger samtidigt. Så formelt, for at kommunikere med sig selv om videnskabelige og produktionsmæssige spørgsmål, skulle han indhente særlig tilladelse fra Groves.
Inden for Manhattan-projektet blev der naturligvis indsat en stærk intern sikkerhedstjeneste, som udover at overvåge regimet var ansvarlig for at afhøre, afhøre, aflytte og overvåge den officielle og personlige korrespondance for alt personale, fra opvaskemaskiner til at lede specialister.
På meget hemmelige steder var personlig korrespondance og telefonsamtaler generelt forbudt. Groves selv undgik for at bevare tavshedspligten endog skriftlige rapporter til sine overordnede om arbejdets tilstand. Foretrukken mundtlig kommunikation, som man siger ansigt til ansigt.
Groves egen kontraspionage agerede uden om FBI og det amerikanske udenrigsministerium indtil Yalta-konferencen i februar 1945, hvor præsidenten officielt annoncerede bomben til de allierede.
I retorisk spørgsmål: "At bombe eller ikke at bombe?" for Groves, som en sand militærmand, kunne der naturligvis ikke være nogen tvivl. Selvfølgelig bombe, under hensyntagen til alt brugt på at skabe atombomber og muligheden for at erklære strategisk prioritet over USSR, som på det tidspunkt, krigen sluttede, havde den mest talrige, erfarne og dygtige hær i verden.
Og dette skræmte os og tvang os til at insistere på at teste bomber under virkelige forhold i moderne krig. Og så er der de "brudte gryder", hvoraf mange blev involveret i Manhattan-projektet af frygt for, at Hitler ville have atomvåben tidligere, og at verden ville være forsvarsløs mod tyskerne nuklear trussel.
Da det blev klart, at selv hvis tyskerne havde en bombe i "her, her"-stadiet, ville de ikke have tid til at bruge den, protesterede nogle videnskabsmænd kategorisk mod bombningen af Hiroshima og Nagasaki.
Selv Albert Einstein om denne sag, omend efter at han havde promoveret sig selv: "Hvis jeg havde vidst, at tyskerne ikke ville være i stand til at skabe en atombombe, ville jeg ikke have løftet en finger."
Efter at have testet atomladningen ved Alamogordo, var mange af dens skabere åbenlyst imod bombningen af Japan. University of Chicago skabte endda særlig kommission ledet af nobelprisvinderen professor Frank og herunder Leo Szilard.
Kommissionen sendte et brev til præsident Truman på vegne af 67 førende videnskabsmænd, der deltog i projektet, der retfærdiggjorde det uhensigtsmæssige i atombomben. Brevet henledte især landets øverste ledelses opmærksomhed på, at opretholdelse af monopol på produktion af atomvåben i lang tid USA kan ikke reddes. De to milliarder brugt på Manhattan-projektet og militærets begrundelser opvejede forskernes argumenter i præsidentens øjne.
Groves sagde om dette: "Når regeringen så, hvordan projektet slugte gigantiske midler, var regeringen i stigende grad tilbøjelig til at tænke på at bruge atombombe. Truman gjorde ikke meget ved at sige ja, for på det tidspunkt skulle man have mere mod til at sige nej.«
Som sædvanlig blev beslutningen om at bombe Japan pakket i en pakke, der var attraktiv for den gennemsnitlige person. Der var forsikringer om ekstrem militær nødvendighed og beskyttelse amerikanske interesser i Fjernøsten. I sin i det væsentlige undskyldende tale til nationen forsikrede Truman alle om, at atombomben ville redde mange tusinde amerikanske soldaters liv. Pipal stjal den også denne gang.
Men faktisk var Japan allerede blevet besejret, i nord stod de sovjetiske tropper, som allerede har befriet Sakhalin og Kuriløerne.
I det store og hele havde eksplosionerne til formål at skræmme USSR. Det var nødvendigt at gøre en stor sag ikke ud af militære interesser, men ud af rent politiske interesser, som faktisk afgjorde valget af mål.
Det, der skulle til, var byer med et stort indbyggertal, fladt terræn og et stort areal. I oprindelige version Groves foreslog byerne Kyoto, Niagata, Hiroshima og Kokura på vegne af projektet.
Politikere mente, at bombningen af den gamle hovedstad i Japan, Kyoto, ikke var helt human. Kyoto erstattede Nagasaki. Da målene var afklaret, viste det sig, at der var krigsfangelejre i nærheden, som for det meste omfattede amerikanere, men Groves beordrede, at dette ikke skulle tages i betragtning. Skoven bliver fældet og fliserne flyver. Inden den første bombe blev sendt på sin sidste rejse på flyvepladsen, holdt troende amerikanere en gudstjeneste, hvor de velsignede piloterne for den "hellige" opgave og derved understregede, at den Almægtige godkender denne handling.
Ved udviklingen af Manhattan-projektet var hovedmålene at opnå nødvendige mængder at skabe en bombe af radioaktive materialer, uran og plutonium.
Ris. 6.12. Arthur Compton med Richard Done
Ifølge videnskabsmænd kunne produktionen af plutonium i tilstrækkelige mængder udføres i en atomreaktor til at starte, hvilket krævede 45 tons uranmetal eller urandioxid.
Den første industrielle installation blev skabt på Metallurgical Laboratory ved University of Chicago, ledet af Arthur Copton.
Groves mødtes med Compton, Fermi,
Ris. 6.13. A. Einstein og L. Szilard
Frank, Wigner og Szilard den 5. oktober 1942. Det skal erindres, at det var Leo Szilard, der overtalte Einstein til at underskrive et brev til den amerikanske præsident om behovet for at udvide arbejdet med uranprojektet.
Under dette møde var forskerne engageret i uddannelsesaktiviteter; de forklarede populært Groves den foreslåede teknologi til produktion af plutonium og egenskaberne af en bombe bygget på dens grundlag.
Groves var primært interesseret i mængderne af materialer for for sig selv og andre militærpersoner at bestemme omfanget af det kommende arbejde.
Efter dette møde klagede generalen over, at situationen var usædvanlig for ham. For første gang i hans biografi var det nødvendigt at planlægge et værk af storstilet skala ikke på basis af specifikke input, som det er sædvanligt blandt militært personel rundt om i verden, men på uafprøvede hypoteser om "utætte potter."
Groves var især forvirret over det faktum, at forskerne selv vurderede sandsynligheden for rigtigheden af deres hypoteser til ikke at være mere end 30%. Når det kom til plutonium, viste det sig, at det kan kræve fra 40 til 400 kg. Dette gjorde Groves rasende; han kunne ikke forestille sig, hvordan rimelig produktionsplanlægning kunne udføres under sådanne forhold.
I sine erindringer sammenlignede Groves sig selv med en kok, der blev bedt om at servere gæster fra 10 til 1.000.
Der opstod spørgsmål ved hvert trin. En af dem var opgaven med at køle reaktoren. Hvordan afkøles det? Der var helium, luft og vand muligheder. Først slog forskerne sig på helium, men så viste det sig, at denne kølevæske var ubelejlig af en række årsager, så de måtte vende tilbage til ideen om at bruge vand.
Groves, efter at have besøgt laboratoriet, fastslog selv, at en plutoniumbombe er mere ægte end en uranbombe, fordi sidste mulighed var forbundet med adskillelse af uranisotoper, en teknologi, der var endnu mere obskur end produktionen af plutonium.
Fremstilling af plutonium. Mikroskopiske mængder af plutonium blev opnået under laboratorieforhold. Selv i december 1943 havde programmet kun to milligram materiale til rådighed, mens adskillelsen af uranisotoper var fuldstændig uklar.
For at udføre en enorm mængde design, design og teknologisk arbejde var DuPont-virksomheden involveret, hvis ingeniørpersonale var udmærket højt niveau faglighed. Dette firmas specialister skabte sig et navn ved at udføre store byggeordrer, og foruden implementeringen af Manhattan-projektet havde Groves mulighed for at arbejde med virksomheden som en del af hærkonstruktionen, hvilket ikke var uvæsentligt, idet tage højde for den kommende produktionsomfang.
Ikke alle projektdeltagere delte Groves' syn på at inddrage store industrivirksomheder i arbejdet. Forskere, især dem fra Europa, havde en tendens til at overvurdere deres evner inden for kreativitetsområder relateret til videnskabelig aktivitet.
Nogle af dem mente, at det var nok at samle 10 - 100 talentfulde ingeniører, naturligvis under deres kloge ledelse, videnskabsmænd, og det ville gå godt. Faktum er, at ingen af disse "haletudser" selv forestillede sig den sande skala af det kommende arbejde.
Det viste sig senere, at mere end 45.000 specialister var involveret i forberedelsen af plutoniumproduktion. Selv sådan en industriel gigant som DuPont, på trods af hidtil usete statsstøtte, arbejdede på grænsen af sin styrke og kapacitet.
Naturligvis havde Groves en svær tid med videnskabsmænd, især med Chicago-teamet, hvor forskere af højeste standard i verden kom sammen, som i princippet, selv hypotetisk, ikke overtog kontrol over deres aktiviteter.
Under forhandlinger med DuPont-specialister på vegne af regeringen understregede Groves, at der ikke er noget forsvar mod atomvåben udover frygt for gengældelse, derfor skal arbejdet udføres i dyb hemmelighed, på trods af deltagelse af en stor antal personale.
Arbejdet med plutonium skulle begynde i går, på trods af at metoderne til at beskytte mennesker i forbindelse med denne produktion mod stråling ikke er helt klare. Derudover skal produktionsimplementeringen begynde uden traditionelle foreløbige laboratorietests og prøvedrift af individuelle cyklusser.
Muligheden for, at en kædereaktion kom ud af kontrol var heller ikke udelukket, dvs. overgang af fissionsprocessen af urankerner til eksplosionstilstand, fordi reaktordesignet var mildt sagt ubevist i denne henseende.
Da det startede industrielt byggeri Kun grundlæggende teoretiske spørgsmål blev løst. DuPont-specialister opsummerede efter tre dages kommunikation med Groves og videnskabsmænd fra Chicago deres mening: "Der kan ikke være fuldstændig tillid til processens gennemførlighed af følgende grunde:
- En selvbærende atomreaktion er ikke blevet opnået i praksis;
- Der vides intet bestemt om en sådan reaktions termiske ligevægt;
- Ingen af de atomreaktorkonstruktioner, der blev overvejet på det tidspunkt, så ud til at være gennemførlige;
- Muligheden for at udvinde plutonium fra et stærkt radioaktivt stof er heller ikke blevet bevist;
- Selv under de bedste antagelser om hvert trin i processen, ville anlæggets produktion i 1943 være et par gram plutonium og i 1944 lidt mere. Forudsat at driftsanlægget kan bygges til tiden, vil plutoniumproduktionen tidligst nå op på den planlagte værdi i 1945. Denne værdi kan dog vise sig at være uopnåelig;
- Den praktiske anvendelighed af den cyklus, der er udviklet ved Chicago Laboratory, kan ikke bestemmes uden at sammenligne den med den urancyklus, der arbejdes på af Columbia University Berkeley Laboratories, så forskning og sammenligning af disse metoder er nødvendig."
I mellemtiden, 25 km fra Chicago i Argonne-skoven, begyndte opførelsen af bryggers og hjælpelaboratorier til en atomreaktor. På grund af mangel på kvalificerede arbejdsstyrke, forløb arbejdet langsomt, så på Comptons forslag blev det besluttet at bygge en lille eksperimentel reaktor under tribunerne på universitetsstadionet i Chicago for at teste teknologien og teste selve ideen.
Beslutningen om at bruge stadion var stort set eventyrlig. Det var kun på grund af forvirring, at en eksperimentel atomreaktor kunne placeres i centrum af en millionby, under tribunerne på et eksisterende stadion. Forskere, der var store optimister i livet, overbeviste den militære og civile ledelse om, at reaktoren ikke var farligere end en gryde med kogende suppe, slukkede for gassen, og kogningen stoppede.
Ris. 6.14. Enrico Fermi i Chicago
Vi var dog heldige den 2. december 1942. Reaktoren blev sat i gang i problemfri tilstand. Den berømte kode blev sendt til myndighederne: "Den italienske navigatør landede i den nye verden. De indfødte er venlige."
Det betød, at det var lykkedes Fermi, og reaktoren begyndte at fungere. En kontrolleret kædereaktion blev udført for første gang i verden, men det betød slet ikke, at det var muligt industriel produktion plutonium i mængder, der er tilstrækkelige til det endelige mål - en atombombe.
Banebrydende præstation Fermi garanterede dog ikke, at atombomben overhovedet ville eksplodere. I reaktoren blev neutroner bremset af grafit og derefter let fanget af kernerne i det radioaktive stof.
Af naturlige årsager var det ikke muligt at placere en moderator i bomben, det vil sige, at neutronerne dannet under de allerførste fissionshandlinger ville være hurtige og kunne flyve forbi kernerne af det aktive stof uden at stoppe, og det udelukkede muligheden for en eksplosiv proces.
Compton og hans videnskabelige firma insisterede imidlertid på, at sandsynligheden for, at en plutoniumbombe eksploderede var omkring 90%. De troede på dem og øgede deres smidighed i konstruktionen af plutoniumanlæg. Forskere forsikrede, at hvis regeringen støttede dem, så kunne der laves en bombe allerede i 1944, og i begyndelsen af 1945 ville det være muligt at lave en bombe om måneden.
Disse profetier var ikke bestemt til at blive fuldt ud realiseret. På laboratoriebænken og i videnskabsmænds arbejdsbøger virkede alt enkelt og opnåeligt, men i praksis inden for teknik og konstruktionsniveau Der opstod vanskeligheder, som krævede tid og kræfter, for ikke at nævne midler, at overvinde.
I betragtning af byggeriets tilstand og tempo og på trods af det uønskede i at udvide kredsen af kyndige personer, blev yderligere to industrigiganter, General Electric og Westinghouse, tiltrukket af projektet.
Los Alamos. Før et vist niveau udviklingen af Manhattan-projektet, var der kun lidt opmærksomhed på designet af selve bomben, fordi der ikke var nogen
235 239
tillid til muligheden for at opnå store mængder U og Pu.
Selve udformningen af bomben var endnu ikke blevet forestillet af dem, der skulle bygge den. Under protektion af Compton blev Robert Oppenheimer, som tidligere havde været professor ved University of California i Berkeley, udnævnt til videnskabelig leder af udviklingen.
Oppenheimer begyndte traditionelt. Han samlede et lille hold teoretikere omkring sig og stillede en opgave. Ved den første forundersøgelse viste det sig, at forskere ikke ved meget mere om bombens design end amerikanske husmødre.
Et optimistisk syn på muligheden for at skabe en bombe af 20 videnskabsmænd indenfor tre måneder forsvandt ved de allerførste spørgsmål fra ingeniør- og teknisk personale og militæret. Det blev tydeligt, at arbejdet med at konstruere en bombe skulle begynde uden at vente på ophobningen af den nødvendige mængde eksplosivt radioaktivt stof.
Robert Oppenheimer og Arthur Compton forstod dette. Oppenheimer var, som det er kendt i de dage, ikke nobelprismodtager, hvilket gjorde ham mindre autoritativ i hans fremtrædende kollegers øjne, så valget af hans kandidatur til stillingen som videnskabelig leder var ikke uden tøven, både fra sin side af videnskabsmænd og fra militærets side.
Men ikke desto mindre fandt udnævnelsen sted, og Oppenheimer begyndte at organisere laboratoriet. Der var et problem med dens placering. Faktum er, at de meget specifikke egenskaber ved det produkt, der udvikles, også stillede specifikke krav til dets placering.
Udviklingspladsen skal på den ene side ikke være tæt befolket, men hurtigt kunne indsætte kommunikation, på den anden side skal det være et område med et mildt klima, der muliggør helårsbyggeri og udfører mange arbejder under udendørs og har store forsyninger af vand. Derudover var det nødvendigt at skaffe bolig til et stort antal ansatte i isolerede verden udenfor mode.
Vi stoppede i nærheden af byen Albuquere, som tre sider var omgivet af sten, hvilket gjorde det nemmere at bevare isolationen. Der var dog flere hundrede i drift i området gårde der ejer jord. Befolkningen skulle genbosættes, og det er ikke en enkel, bekostelig eller hurtig opgave.
Næste muligt område var byen Los Alamos (New Mexico). Dette område havde alt, bortset fra manglen på ferskvand. Området var kun tilgængeligt af nogle få bjergveje, som kunne kontrolleres pålideligt af en lille militærpoliti. Området var så vildt, at den eneste skole der var lukket.
Det var umuligt at finde lærere, der ville gå med til at arbejde i sådan en vildnis. Det var skolen, der blev den første bygning, hvor alt arbejde begyndte.
Ris. 6.15. Oppenheimer i Los Alamos
Arbejdet med konstruktionen af bomben modtog koden "Projekt Y".
Grundlaget for projektet bestod af forskere, der arbejdede på Berkeley under ledelse af Oppenheimer.
Ved rekruttering af forskere fra universitetscentre til projektet var der også et rent økonomisk problem. På universitetet arbejdede lærerbroderskabet i 9 måneder for en god løn under ret behagelige forhold, og i Los Alamos var forholdene lidt anderledes end spartanske, plus fuldstændig isolation og lønnen var ikke meget højere end på universiteterne.
Der var ingen mulighed for at øge videnskabsmænds løn markant, fordi bomben blev lavet ikke kun af videnskabsfolk, men også af adskillige tekniske ingeniører og servicepersonale. Lønningen til selv de mest ærværdige videnskabsmænd burde ikke have adskilt sig væsentligt fra andres; dette ville have indført sociale spændinger, som ikke er tilladt ved genstande af denne type.
Især Oppenheimer, der stod i spidsen for projektet, fik i nogen tid en lavere løn end på universitetet. Groves blev personligt tvunget til at gribe ind og ekstraordinært hæve Oppenheimers løn til universitetsniveau.
I starten blev det antaget, at laboratoriet kun ville have en stab på 100 personer, betjent af et lille hold af ingeniører, teknikere og arbejdere. Efterhånden som arbejdet skred frem, blev det klart, at disse tal ville stige mange gange. De første ansatte i Projekt Y befandt sig i ret barske levevilkår, hvilket var helt usædvanligt for amerikanere, især videnskabsmænd. De ansatte var udstationeret på gårde nær Los Alamos. Boligerne var ikke velholdte, og vejene var ikke asfalterede, systemet Catering ikke debugged, mad blev givet ud, rædsel for rædsler, i tørre rationer, der var ingen telefonforbindelse som normalt.
Regelmæssig eksplosion
Uran-235
Ris. 6.16. En af varianterne af en tønde-type atombombe
Opførelsen af faciliteter i Los Alamos blev kompliceret af mangel på kvalificerede bygherrer og ufuldstændigt forståede designtræk ved atomvåben. En af de vigtigste uløste teoretiske problemstillinger, var der et spørgsmål om tidspunktet for den ukontrollerede nukleare kædereaktion.
T
Og
Der var ingen sikkerhed for, at den nukleare fissionsproces, der var begyndt, ville sprænge hele massen af sprængstoffet i stykker, og at reaktionen ville dø ud i det indledende stadium.
Den enkleste var den såkaldte tøndemetode, hvor en subkritisk masse af fissilt materiale (Fig. 6.16) blev rettet som et projektil mod en anden subkritisk masse, som spillede rollen som et mål, den resulterende masse var allerede superkritisk, teoretisk fulgte den at en eksplosion skulle have fulgt.
Denne ordning var grundlaget for "Baby"-designet, som, når det var klar, blev kastet mod Hiroshima.
Den anden, der blev overvejet af videnskabsmænd, var implosionsordningen (eksplosiv). En konvergerende eksplosion blev organiseret inde i bombelegemet, der volumetrisk komprimerede det fissile stof.
I fig. 6.17. De røde rektangler viser et system af ladninger af et konventionelt sprængstof, som skaber en sfærisk stødbølge på en omfattende måde
at komprimere det sfæriske lag af det aktive stof (blå farve) omkring en anden del af stoffet.
Som følge af komprimering af atomare sprængstoffer skulle der være dannet en superkritisk masse af radioaktivt stof. Denne ordning blev implementeret i Fat Man-projektet, som med succes landede på Nagasaki.
På laboratorieforskning Det viste sig, at et simpelt tøndekredsløb ikke var acceptabelt for en plutoniumladning, fordi der var stor sandsynlighed for, at reaktionen starter i den indledende tilstand af superkritiske masser. I begyndelsen af arbejdet med bomben var der meget grundlæggende usikkerhed: om det ville være en uranbombe eller en plutoniumbombe, eller måske ville ladningen være en kombineret. Det var i denne retning, hovedarbejdet gik. Til sidst begyndte arbejdet at blive udført i to retninger; Mk-I "Little Boy" og Mk-III "Fat Man" produkterne gik i produktion.
Ris. 6.18. "Gadget" på tårnet
Hvis med Mk-1-produktet, der bruger uran som sprængstof, var alt mere eller mindre klart, men med plutoniumladningen var ikke alt klart. I denne henseende blev der udviklet en speciel enhed "Gadget", som skulle simulere en rettet eksplosion ved hjælp af konventionelle TNT-sprængstoffer, der vejer omkring 100 tons (fig. 6.18).
Eksplosionen blev gennemført den 7. maj 1945. Blandt sprængstofferne var der udover kontroludstyret placeret beholdere med fissionsprodukter opnået i reaktorerne, hvilket gjorde det muligt at etablere et tilnærmelsesvis billede af fordelingen af radioaktive rester efter den eksplosion og at kalibrere chokbølgeoptagelsessensorerne. Før dette havde ingen nogensinde detoneret en sådan mængde sprængstof på én gang.
I juni blev plutoniumsprængstoffet samlet (fig. 6.19) og leveret til teststedet, til et 30 meter ståltårn, som var placeret i et åbent område. Underjordiske observationsposter var udstyret i en afstand af 9 km, og hovedkommandoposten var placeret 16 km fra tårnet, og basislejren var placeret 30 km væk.
Eksplosionen var planlagt til 16. juli, den skulle ske klokken 04.00, men på grund af kraftig regn og blæst måtte tidspunktet for eksplosionen udskydes. Lederne af arbejdet, Oppenheimer og Groves, traf efter samråd med meteorologer beslutningen om at udføre eksplosionen klokken 5.30. I 45 s. Før eksplosionen blev automatiseringen slået til, og hele bombeprototypens komplekse mekanisme begyndte at arbejde selvstændigt uden deltagelse af operatører, selvom en medarbejder var på vagt ved hovedafbryderen, klar til at stoppe testene på kommando.
Eksplosionen fandt sted. Fysiker Hans Bethe beskrev sin oplevelse sådan: ”Det var som et gigantisk glimt af magnesia, der så ud til at vare et helt minut, men i virkeligheden tog et eller to sekunder. Hvid kugle voksede og begyndte efter et par sekunder at blive dækket af støv rejst fra jorden af eksplosionen. Han rejste sig og efterlod et sort spor af støvpartikler."
Ris. 6,20. Efter eksplosionen. Oppenheimer og Groves ved resterne af tårnet
I de første sekunder efter eksplosionen var alle, inklusive Oppenheimer, overvældet af størrelsen af den frigivne energi. Da Oppenheimer var kommet til fornuft, citerede han et gammelt indisk epos: "Jeg bliver døden, verdens ryster."
Enrico Fermi besluttede uden at rapportere til sine overordnede selvstændigt at vurdere eksplosionens kraft. Han hældte finthakkede stykker papir ud på en vandret håndflade, som han lagde ud af låget under blæstbølgens passage. Papirerne blev blæst væk. Efter at have målt deres rækkevidde niveauflyvning han beregnede deres omtrentlige begyndelseshastighed og estimerede derefter eksplosionens kraft.
Fermis estimater falder sammen med data opnået efter telemetribehandling. Efter eksplosionen fik Fermi et nervøst chok i en sådan grad, at han ikke kunne køre bilen på egen hånd.
Alle prognoser for eksplosionens kraft gik ikke i opfyldelse, og det i højere grad. Robert Oppenheimer, som et resultat af sine egne beregninger, opnåede tallet på 300 tons i form af TNT-ækvivalent. Militær i officiel besked pressen fik oplysninger om eksplosionen af et konventionelt ammunitionslager.
Eksplosionskrateret havde en diameter på omkring 80 m og kun to meter i dybden, fordi eksplosionen skete i 30 meters højde. Inden for en radius af 250 m var hele området dækket af grønligt glas dannet af smeltet SiO2-sand.
Som målinger viste, steg den radioaktive sky fra eksplosionen til en højde på cirka 11 km og blev båret af vinden til en afstand på op til 160 km; forureningszonen var omkring 50 km bred. Den maksimale mængde radioaktivitet blev registreret i en afstand af 40 km fra epicentret og beløb sig til 50 røntgener.
Ris. 6.21. Produkterne Mk-I "Little Whoa" og Mk-III "FatMan"
De første atombomber. Efter vellykket afprøvning af den eksperimentelle plutoniumladning begyndte forberedelsen af bomber til "rigtigt arbejde" (fig. 6.21), "Baby"-bomben havde en diameter på 0,7 m, en længde på 3 m, en masse på 4 tons og en uranladning med en vægt på 16 kg. Fat Man-bomben havde en diameter på 1,5 m, en længde på 3,2 m, en masse på 4,63 tons og en masse plutonium på 21 kg.
Den 6. august 1945 blev den første atombombe kastet over den japanske by Hiroshima fra et US Air Force B-29 bombefly. Umiddelbart efter den vellykkede skræmmeoperation udsendte præsidenten for USA, Harry Truman, en erklæring: ”For seksten timer siden kastede et amerikansk fly en enkelt bombe på Hiroshima, en vigtig japansk hærbase. Denne bombe havde mere kraft end 20.000 tons TNT. Dens ladning er mere end to tusinde gange større end den britiske Grand Slam^, den største bombe, der nogensinde er blevet brugt i krigens historie."
Eksplosionen af den første atombombe fejede 10,25 km2 af byen Hiroshima væk inden for mikrosekunder, mens 66 tusinde mennesker straks døde i den atomare tornado og 135 tusinde blev såret.
Den anden bombe, der blev kastet over Nagasaki den 9. august 1945, dræbte straks 39 tusinde mennesker, og 64 tusinde mennesker blev såret i eksplosionen. Begge bomber blev kastet fra B-29 strategiske bombefly.
Som eksperter - videnskabsmænd etableret efter bombningerne adskiller eksplosioner af atombomber sig fra lignende processer under traditionelle kemiske eksplosioner. En almindelig eksplosion er omdannelsen af en type indre energi af et stof til en anden, mens den oprindelige masse af det reagerende stof opretholdes. Under en atomeksplosion omdannes massen af det aktive stof til energien fra eksplosionsbølgen og stråling. Ved vurdering af energieffektiviteten af en atomeksplosion skal man huske på, at lysets hastighed er 3-10 m/s, hvilket skal kvadreres ved beregning af energien, dvs. c2 « 9-1016 m°/s°, deraf den kolossale energiproduktion, som i størrelsesorden er uforlignelig med konventionelle sprængstoffer.
Manhattan Project er kodenavnet for det amerikanske atomvåbenprogram, der startede den 17. september 1943. Før dette blev der forsket i "Uranium Committee" (S-1 Uranium Committee, siden 1939). Forskere fra USA, Storbritannien, Tyskland og Canada deltog i projektet.
Som en del af projektet blev tre atombomber skabt: plutonium "Gadget" (eksploderede under den første atomprøvesprængning), uran "Little Boy" (faldet på Hiroshima den 6. august 1945) og plutonium "Fat Man" (faldet på Nagasaki den 9. august 1945).
Projektet blev ledet af den amerikanske fysiker Robert Oppenheimer og general Leslie Groves.
For at skjule formålet med den nyoprettede struktur, kompositionen militære ingeniørtropper Manhattan Engineering District blev dannet i den amerikanske hær, og Groves (indtil da en oberst) blev forfremmet til brigadegeneral og udnævnt til kommandør for dette distrikt, hvorefter hele projektet fik sit navn.
Så hvad var årsagerne til at skabe et så stort kompleks? Året er 1939 - Nazityskland forbereder sig på at starte en krig i Europa. Nogle mennesker har dårlige ideer om at skabe universelle våben masseødelæggelse. En sådan udtalelse kan naturligvis ikke gå ubemærket hen.
På den daværende amerikanske præsident Franklin Roosevelts skrivebord ligger et brev dateret 2. august 1939 og underskrevet af Albert Einstein. Heri udtrykker flere videnskabsmænd - Albert Einstein, Leo Szilard, Eugene Wigner og Edward Teller - deres bekymringer om muligheden for, at Tyskland udvikler en "ekstremt stærk ny type bombe." I deres besked siger de også det takket være ny forskning på området atomfysik oprettelsen af en atombombe blev mulig.
Vi må give Roosevelt sin ret - han behandlede dette brev med stor opmærksomhed. Efter hans ordre blev uranudvalget (S-1 Uranium Committee) oprettet. Det er bare, at styringen var lidt mangelfuld. Lyman Briggs, der blev udnævnt til leder af udvalget, lod ikke rigtig projektet udfolde sig i al sin magt. På et møde afholdt den 21. oktober 1939 blev det kun besluttet at bruge uran og plutonium som de vigtigste råmaterialer til at skabe en atombombe. Faktisk indtil 1941 var projektet rent forskningskarakter uden at berøre den defensive del af spørgsmålet.
Roosevelt lyttede til den geniale fysiker og udpegede Lyman Briggs fra National Bureau of Standards til at lede Uranium Committee for at studere de problemer, der blev rejst i brevet. Og da udvalgets videnskabsmænd bekræftede, at uran kunne bruges til at skabe supermægtige våben, udfoldede det hemmelige Manhattan-projekt sig i USA. Han forenede videnskabsmænd fra Tyskland, Storbritannien, Europa, Canada og USA i et enkelt internationalt hold, siger Dr. tekniske videnskaber Igor Ostretsov:
"Tyskland havde ret store reserver af uran. Og de faldt i hænderne på USA. Derudover var der en form for dokumentation. Det vil sige, at situationen formelt koger ned til dette: Det amerikanske program gik meget mere gnidningsløst, da sådan en kæmpe arbejdede der, som Heisenberg (tysk fysiker) Mit personlige synspunkt er, at amerikanerne, at dømme ud fra det faktum, at Manhattan-projektet forløb ganske glat i de tidlige stadier, havde en form for Yderligere Information. Og hun kunne kun være fra Tyskland."
Førende eksperter var involveret i gennemførelsen af projektet amerikanske fysikere, samt videnskabsmænd fra andre lande, der emigrerede til USA.
Arbejdet med "atomprojekter" blev udført i en række lande, men under krigen havde kun USA tilstrækkelige midler til at komme videre.
Gennemførelsen af projektet krævede oprettelsen af flere nye militærfabrikker, omkring hvilke byer med øget hemmeligholdelse blev dannet. Samtidig var den amerikanske efterretningsindsats rettet mod at indhente oplysninger om tyskerens fremgang atomprojekt. Tysk forskning gik i stå uden den nødvendige statsstøtte – Hitler havde brug for våben, der kunne bruges med det samme, og ikke efter et par år.
I juli 1942 modtog det amerikanske program til at skabe en atombombe yderligere støtte - Roosevelt opnåede samtykke fra den britiske premierminister Winston Churchill til, at hoveddeltagerne i British Tube Alloys atomprojekt flyttede til USA.
Manhattan-projektet startede den 17. september 1942. Men det arbejde, der er forbundet med forskningen radioaktive stoffer, blev udført længe før dette. Især siden 1939 blev der udført eksperimenter i Urankomiteen. Arbejde af denne art blev klassificeret fra begyndelsen og forblev hemmeligt i lang tid efter krigens afslutning.
Hovedårsagen til, at oprettelsen af en atombombe blev en af de prioriterede videnskabelige retninger, var Nazitysklands interesse i at skabe de seneste masseødelæggelsesvåben. 1939, 24. april - myndighederne i dette land modtog et brev fra professor ved universitetet i Hamborg Paul Harteck. Brevet diskuterede den grundlæggende mulighed for at skabe en ny type højeffektivt sprængstof. Til sidst skriver Harteck: ”Landet, der vil være det første til praktisk talt at mestre præstationerne kernefysik, vil få absolut overlegenhed over andre."
General Groves var involveret i udvælgelsen og placeringen af ledere af individuelle områder af projektet. Især Groves' vedholdenhed gjorde det muligt at hente Robert Oppenheimer til videnskabelig ledelse af hele projektet.
Før han begyndte på atomprojektet, var Groves ikke involveret i fysik; udover sit administrative arbejde i det amerikanske krigsministerium var han byggespecialist. Under hans dygtige ledelse blev Pentagon-bygningen bygget, som tiltrak sig myndighedernes opmærksomhed, både militære og civile.
Erfaringen med at bygge Pentagon viste, at Groves er en fremragende organisator, kan omgås mennesker og, vigtigst af alt, er i stand til at løse tildelte opgaver på kort tid med høj effektivitet.
Ved sin udnævnelse til projektleder insisterede Groves på at blive forfremmet til rang som brigadegeneral og udtalte: "Jeg har ofte observeret, at symboler på autoritet og rang har en stærkere effekt på videnskabsmænd end på militærmænd."
Efter den vellykkede gennemførelse af projektet anklagede mange amerikanske medier generalen for mangel på menneskelighed og loyalitet over for sine underordnede, hvilket blev årsagen til adskillige konflikter med det videnskabelige broderskab, som med verdensberømmelse bag sig ikke altid var tilbøjelige til at adlyde den militære disciplin, der er fastsat af projektlederen.
Det første eksperiment med kunstig bestråling af levende mennesker som en del af Manhattan-projektet blev udført ved University of Rochester i november 1944. Dengang brugte de stadig frivillige. Fire midaldrende mænd og en kvinde indvilligede i at blive injiceret med radioaktivt polonium-210. Alle blev behandlet for kræft, og de blev forledt til at tro, at denne "terapi" ville give dem en chance for at leve. Den første af disse ulykkelige døde seks dage senere. Hans krop blev straks og grundigt undersøgt. Forskere, som det viste sig, var slet ikke interesserede i patientens helbred, men i virkningen af det radioaktive element på menneskeligt biologisk væv.
Under sit besøg i Berkeley begyndte Groves at tænke på at udnævne Oppenheimer til denne stilling. En uge tidligere ringede Groves til Oppy og bad ham om at slutte sig til ham i Chicago. Den 15. oktober klemte Oppenheimer sig ind i et trangt rum, hvor Groves, Nichols og en hærofficer allerede sad for at diskutere spørgsmålet om et nyt laboratorium. I det øjeblik, da toget var på vej mod øst et sted mellem Chicago og Detroit, inviterede Groves Oppenheimer til at blive den nye direktør for laboratoriet. Lansdale havde allerede advaret generalen om, at Oppy tidligere havde haft svært ved at opnå sikkerhedsgodkendelse. Groves udtalte senere, at han personligt gennemgik FBI-filen om Oppenheimer og fandt intet i den, der ville ændre hans mening. Derudover så det ud for Groves, at Oppenheimers problemer med sikkerhedstjenesten var sikkert bag ham. Mindre end en måned tidligere, den 20. september, lukkede Presidio-undersøgelseskontoret sagen mod Oppenheimer, efter at en af agenterne talte med Birge, som beskrev sin kollega som "en af de to største fysikere i verden." Som tidligere blev der ikke truffet nogen endelig beslutning om Oppenheimers optagelse, men hærkommandoen tilrådede, at han blev holdt under observation. Før han endelig slog sig ned på Oppy, spurgte Groves andre, hvad de syntes om ham. Ernest, siger de, var ekstremt overrasket og modløs over, at hærkommandoen valgte en teoretiker frem for en eksperimentator til et sådant arbejde. "Han kan ikke engang lave en hamburger," lød svaret fra en af Oppenheimers kolleger i Berkeley. Compton udtrykte også tvivl om organisatoriske færdigheder Oppy. "Ingen, jeg talte med, udtrykte megen begejstring for Oppenheimer, som mulig direktør"- Groves skrev senere med beundringsværdig underdrivelse. Men generalen var overbevist om, at han om nødvendigt selv kunne klare den administrative del af arbejdet. Til sidst gik Compton og Lawrence med på Oppenheimers kandidatur, men på én betingelse: hvis Oppie gjorde det. ikke lykkedes, ville Groves overdrage laboratoriet til McMillan. McMillan blev tildelt en birolle, og hans kontor i LeConte blev hovedkvarter, mens laboratoriet var organiseret. Blot fem dage før Groves traf sit valg til fordel for Oppenheimer, modtog FBI en ny beviset på fysikerens "venstregæring", der bekymrede dem.
Den første atomeksplosion producerede ikke for mange mindeværdige udtalelser. Kun én blev inkluderet i Oxford Dictionary of Quotations. Efter vellykket test plutoniumbombe den 16. juli 1945 ved Jornado del Muerto, nær byen Alamogordo i New Mexico, videnskabelig rådgiver På Los Alamos Laboratory citerede Robert Oppenheimer, let ændret, et vers fra Bhagavad Gita: "Nu er jeg Døden, ødelægger af verdener!" Andre ord, der er udtalt af den specialist, der er ansvarlig for testen, Kenneth Bainbridge, bør altid huskes. Så snart eksplosionen lød, vendte han sig mod Oppenheimer og sagde: "Nu er vi alle tæver...". Senere mente Oppenheimer selv, at der ikke blev sagt noget mere præcist og udtryksfuldt i det øjeblik.
I 1939 troede Fermi endnu ikke på atombombens virkelighed. Laura Fermi citerer i sin erindringsbog "Atomer i familien: mit liv med Enrico Fermi," sin mands sætning i denne forbindelse: "vi jagtede en kimær." Alt hvilede på entusiasme fra en Szilard, som nøje fulgte, hvad der skete i Tyskland og især på Kaiser Wilhelm Instituttet. Oplysningerne fra hans hjemmeinstitut var alarmerende. I denne forbindelse skriver han den 7. marts 1940 endnu et "brev fra Einstein" til Roosevelt, hvori han beretter: "Siden krigens begyndelse er interessen for uran steget i Tyskland. Nu har jeg erfaret, at forskningsarbejde udføres i stor hemmelighed i Tyskland, især på det fysiske institut, en af afdelingerne af Kaiser Wilhelm Instituttet. Dette institut er blevet overtaget af regeringen, og på nuværende tidspunkt arbejder en gruppe fysikere under ledelse af C. F. von Weizsäcker der med uranproblemer i samarbejde med Kemisk Institut. Den tidligere direktør for instituttet blev fjernet fra ledelsen, tilsyneladende indtil krigens afslutning."
Det næste møde i Urankomiteen fandt sted den 28. april 1940. På det tidspunkt vidste forskerne allerede, at spaltningen af uran forårsaget af neutroner kun forekommer i uran-235. Derudover blev det kendt, at man i Tyskland bruger videnskabsmænd til forskning i uran Fysisk Institut Kaiser Wilhelm Society. Derfor blev der rejst spørgsmålet om en mere effektiv støtte til arbejdet og dets bedre organisering. Forskningsarbejdet gik dog meget langsomt på grund af administrativt bureaukrati, rivalisering mellem forskellige militærpersoner og politikernes kortsynethed.
Når et atom spalter sig, spaltes det typisk i to mindre atomer og udsender sammen med det nogle få neutroner som affald. Disse junkneutroner kan ramme nærliggende atomer og få dem til at spalte. Bombe med type nuklear fission eksploderer, når i det væsentlige uran- eller plutoniumbrændstoffet bliver superkritisk. Det betyder, at der er nok fissionsatomer (fissionering) til, at neutronerne kan holde en konstant kædereaktion division. Dette kræver en vis masse og volumen af materiale (den såkaldte kritiske masse). En af de vigtigste undersøgelser af Manhattan-projektet var at bestemme de præcise, kontrollerede forhold, hvorunder et almindeligt radioaktivt stykke uran eller plutonium kunne tages og gøres superkritisk - og dermed skabe en atombombe.
Mens du måske tror, at en sådan superkritisk forskning skulle udføres af kemikere og fysikere, der sad en kilometer væk fra bomben i et husly og flyttede fissilt materiale med lange metalarmaturer, var Los Alamos-forskerne store på ekstremer. For at bestemme den kritiske masse af plutoniumkerner, der ville blive brugt til Trinity-eksperimentet og Fat Man-bomben, udviklede Los Alamos-forskeren Louis Slotin en procedure, som Richard Feynman selv kaldte "at trække i dragens hale". I denne teknik sænkede Slotin - iført blå jeans og cowboystøvler - tilsyneladende en beryllium-halvkugle ned på en plutoniumladning. Beryllium er en neutronreflektor, så hvis du er tæt nok på kernen, vil neutronerne hoppe tilbage til plutoniumet, hvilket forårsager en superkritisk tilstand. Slotin dækkede næsten fuldstændigt ladningen med en berylliumhalvkugle, og det eneste, der forhindrede den i at dække den helt, var spidsen af en flad skruetrækker.
Han rykkede i dragens hale næsten et dusin gange, indtil skruetrækkeren endelig slap af - den 21. maj 1946 - hvilket fik plutoniumladningen til at nå superkritisk masse og udsende et massivt udbrud af neutronstråling. Slotin talte om et glimt af blåt lys og en varmebølge, der passerede gennem hans hud, før han bogstaveligt talt et halvt sekund senere var i stand til at vende berylliumreflektoren og stoppe kædereaktionen. Men det var for sent: han modtog omkring 1000 sievert stråling og døde ni dage senere af akut strålesyge.
Aftale mellem USA og Storbritannien. Anderledes gik det i USA. Amerika var rig nok til at tilskynde til videnskabelig og teknisk udvikling af alle typer våben. Verdens mest magtfulde industri klarede ubesværet produktionen af produkter af enhver kompleksitet i enhver mængde. Udenrigsministeriet betalte videnskabsmænd, der arbejder i staterne, for eksperimenter til enhver pris. Usædvanligt brede muligheder gav os mulighed for at prøve alle muligheder og vælge det bedste. Derudover kunne Det Hvide Hus lægge pres på afhængige koalitionspartnere, især på briterne, så sidstnævnte ville dele de allerede opnåede resultater. Hvilket er, hvad der blev gjort.
I juli 1942 var den britiske premierminister Winston Churchill på besøg i Washington, hvor Frank den Store blidt, uden pres, foreslog, at "English Bulldog" skulle overføre hovedkræfterne i Tube Alloys-programmet til amerikansk jord. Forslaget blev omhyggeligt argumenteret. De forklarede Churchill, at det var mere sikkert i udlandet, mere frit med hensyn til tekniske og råmateriale ressourcer, og så videre. Den ærede Sir Winston havde ingen mulighed for at afslå sin kammerat, da amerikansk deltagelse i det planlagte efterår samme år var desperat påkrævet. større operation V Nordafrika. Storbritannien ville redde imperiet. For at gøre dette var der brug for amerikanske kampvogne, kanoner, fly og et slag bagtil på Rommels hær fra Algeriet og Marokko. Roosevelt lovede at hjælpe, men bad til gengæld om at give Amerika et britisk atomprojekt. Lederen af det smuldrende imperium havde intet valg. Og selvom Churchill var plaget af mistanke om, at de allierede kunne tilegne sig frugterne af det britiske arbejde, var han enig. Premierministeren blev ikke plaget forgæves, et år senere måtte han på en konference i Quebec acceptere anerkendelsen af amerikansk forrang i de allieredes atomforskning. Således blev retfærdigheden til en vis grad genoprettet. Briterne, der havde "renset" franske videnskabsmænd ved at tilegne sig alle patenter for deres opdagelser, befandt sig selv i den position, at de blev bestjålet af en stærkere partner. Hvad kan du gøre - "markedets dyriske grin", som de siger "den, der havde tid, fik at spise."
13. august 1942 Det Hvide Hus mente, at den forberedende fase var afsluttet, og det var nødvendigt at gå direkte til skabelsen af våben. Den 13. august 1942 blev alt arbejde med atomenergi bragt ind i systemet. På denne dag fik organisationen kodenavnet "Manhattan". Budgettet blev sat til 2 mia. Ledere blev udpeget: Sapper Leslie Groves, som i al hast blev forfremmet til general, var ansvarlig for den administrative del, og Robert Oppenheimer, der var ansvarlig for videnskabelige spørgsmål. Med fremragende økonomisk smøring begyndte maskinen at arbejde hurtigt og sikkert. Amerikanske videnskabsmænd stod ikke over for spørgsmålet om, hvilken vej de skulle vælge: udvinding af sprængstoffer ved at adskille uranisotoper eller akkumulering af plutonium i reaktorer - der var penge nok til at rejse begge veje. I staten Washington blev byen Hanford grundlagt, hvor der blev bygget 3 atomreaktorer, overdraget til den italienske emigrant Enrico Fermi.
Anden atomby beliggende i Tennessee, blev det kaldt Oak Ridge. Der blev isotopudvælgelsesanlægget det bydannende foretagende. Hvad der lå uden for briternes og nazisternes evner, gjorde Amerika ubesværet. US Chemistry and Metallurgy producerede en isotopsigte, gennem hvilken uranhalvfabrikatet blev ført igennem, og fangede aktive partikler på 235. Oppenheimer regerede over hele denne enorme mængde af fabrikker og konstellationen af lokale og udenlandske videnskabsmænd, der beregnede den kritiske masse af sprængstoffer, der var egnede til at detonere en bombe. Det ville dog være mere præcist at sige, at han ikke beregnede, men kontrollerede sine britiske kollegers arbejde. Niveauet af dette plagiaristiske arbejde fremkaldte dog en vis respekt. Arbejdet med briternes fejl blev udført ved hjælp af computere skabt med den nyeste teknologi.
Første resultater. Den 2. december 1942 blev en eksperimentel reaktor bygget ved University of Chicago for første gang opvarmet af en kontrolleret atomreaktion. Fermi udførte praktisk talt det selvbærende kædenedbrydning af urankerner. Det er interessant, at briterne ikke fik lov til at udføre eksperimentet. Den første reaktion blev hurtigt fulgt af andre, og derefter begyndte kedlerne, der producerede plutonium, at virke. Amerika begyndte at akkumulere bombestop med forventning om, at det i 1945 ville være tilstrækkeligt at udstyre tre ammunition.
I november 1942 begyndte man i ørkenstaten New Mexico at bygge den næste hemmelige by Los Alamos, hvor de første amerikanske atommonstre med øgenavnene "Baby" og "Fat Man" skulle fødes. Ingeniører kendte allerede den omtrentlige vægt af "babyerne", og industrien bestilte bærere til atomisk død. De blev fremragende bombefly strategiske formål B-29. De gigantiske fly havde rekordpræstationskarakteristika for deres alder, for hvilke de blev kaldt "superfortresses". Loftet på det 29. Boeing-produkt var 11-12 km, hastigheden var næsten jagerfly, omkring 570 km/t. I en sådan højde og hastighed var fæstningerne ikke truet af jagerfly og antiluftskyts. I den sjældne atmosfære i store højder gik interceptormotorer i stå uden ilt, og konventionelle kaliber antiluftskyts kanongranater eksploderede 1 km under. Tyskerne kunne i princippet nå en sådan fjende, japanerne havde ikke engang illusionen om en sådan mulighed.
"Super fæstninger" til bomber. Det var "superfortressene", som de besluttede at tilpasse for at levere atombomber til målet. På specialiserede køretøjer blev bombepladserne udvidet noget til at rumme store nukleare produkter, og nogle af de defensive våben blev fjernet for at kompensere for den overbelastning, der opstår ved transport af tunge "småbørn" og "fede." 15 af disse fly blev bestilt og dannede dem i 509. Special Aviation Regiment, som skulle gennemgå træning under et særligt program. Regimentets piloter øvede uendeligt den samme teknik: at nærme sig målet i normalt vejr, falde, og så kom taktikkens "højdepunkt" - en hurtig vending og afgang sikker afstand så transportøren ikke ødelægges af kraftige luftstrømme. Piloterne fik ikke tildelt opgaver som at afvise et interceptorangreb eller overvinde en fjendtlig luftforsvarszone. Da regimentet begyndte at træne, blev det klart for det amerikanske luftvåbens kommando: på det tidspunkt, hvor regimentet blev sat i aktion, ville modstanderne ikke være i stand til at modstå, og "dræberfæstningerne" ville fungere uden risiko. Amerikas luftgeneraler havde flere grunde end nødvendigt til at vurdere situationen på denne måde.
I slutningen af 1944, da et særligt regiment blev dannet, blev den allierede overlegenhed over Luftwaffe allerede anslået til 20-24 mod én. Anti-Hitler-koalitionens hære var allerede stationeret på Vistula og indsejlingerne til Rhinen. Tingene var tydeligt ved at være slut. Forresten, da de kom ind i Europa, modtog amerikanerne nøjagtige oplysninger om, at Hitlers atomforskere var i en blindgyde, og at tyskerne under ingen omstændigheder ville have en bombe før krigens afslutning.
Atomkapløbet i slutningen af Anden Verdenskrig. Allerede i 1944 blev "Manhattan-produktet" til et våben, der ikke er i dag, men i morgen. Det hastværk, hvormed arbejdet blev udført på det amerikanske atomprojekt, indikerede klart, at bomben skulle virke efter anti-Hitler-styrkernes triumf. Demonstrationen af dens nye kapaciteter, som i tilfældet med Dresden, skulle udføres så hurtigt som muligt. I 1945 blev det klart for amerikanerne, at russerne arbejdede i samme retning, og de havde alt, hvad de skulle bruge for at skabe deres egen bombe. Atomkapløbet i slutningen af Anden Verdenskrig blev således ikke udkæmpet mellem egentlige modstandere, men blandt formelle allierede.
Den version, der i disse dage har slået rod om, at det sovjetiske atomvåbenprogram udelukkende var baseret på at kopiere det amerikanske, er i øvrigt falsk. Der har altid været talent nok i vores land. USSR's teknologiske potentiale og videnskabelige kapacitet tillod meget, herunder nuklear design. Uden at gå i detaljer om et så historisk fænomen som den russiske bombe, vil jeg kun påpege ét indiskutabelt aspekt, der beviser vores uafhængighed. I dag eksisterer hemmeligheden ved at fremstille atomvåben ikke længere. Forskere fra alle lande og folkeslag ved, hvordan en bombe er lavet. Dens skematiske diagrammer er næsten inkluderet i fysik lærebøger. Imidlertid besidder kun omkring et dusin stater sådanne våben. Indvendingen om, at andre holdes tilbage af internationale forpligtelser, kan kun besvares med et smil. Lederne af DPRK og nogle andre i verden er ligeglade med sådanne forbud. Imidlertid har hverken Korea eller Irak selv de mest primitive bomber af "Hiroshima"-typen den dag i dag. Så det er ikke så enkelt - jeg kopierede diagrammet og rækkefølgen. Både lærere og elever ved godt, at når en fattig elev snyder fra en fremragende elev, så forvent ikke noget godt, det samme resultat vil stadig ikke ske. Men hvis snyden var vellykket, er den studerende, der lånte en andens problem eller sætning i essayet, naturligvis i stand til at forstå det aspekt, der er rettet til hans egen fordel. Hvis begge har "fremragende" karakterer, så er deres akademiske succes omtrent identisk. Det var bare, at en af dem blev distraheret, mens han forklarede materialet, men efter at have set på en nabo, gjorde han hurtigt op for udeladelsen.
Muligheder i USSR. Måske, Sovjetunionen virkelig "distraheret". At være 10-14 gange svagere end USA i økonomi, finanssektoren, inden for teknologi, producerede han næsten lige så mange kampvogne, kanoner og fly som den oversøiske kæmpe, hvis territorium var ukrænkeligt, på hvis fabrikker der ikke faldt en eneste bombe, hvor de ikke vidste hvad sult og arbejde i et værksted uden tag på - 20 o var som S. Vores land arbejdede og kæmpede med hidtil uset spænding baseret på den nuværende situation. USSR havde ikke frie ressourcer; de blev fuldstændig absorberet af fronten, der passerede gennem vores land og tilstødende territorier. Derfor kom vi bagud. Men da de knap var kommet sig, lykkedes det dem at indhente de amerikanske "fremragende studerende" på fire år. Måske har bistand fra en række amerikanske videnskabsmænd sparet noget tid. Men enhver information modtaget fra efterretningstjenesten krævede obligatorisk analyse og verifikation. Selve det faktum, at sovjetiske videnskabsmænd klarede dette arbejde, indikerer sammenligneligheden af vores evner med amerikanerne.
Men amerikanerne har intet at være stolte af. Hvis snesevis af repræsentanter for deres videnskabelige elite informerede Moskva om de hemmelige aspekter af deres aktiviteter, betyder det, at de ikke havde meget tiltro til amerikanske gode hensigter og forsøgte at arbejde på at skabe en alternativ magtpol, som alene kunne redde verden fra USA's atommonopol med dets uforudsigelige konsekvenser.
Manhattan projekt
I september 1942, umiddelbart efter tiltrædelsen ny stilling og da hun modtog rang som brigadegeneral, tog Leslie Groves på en inspektionstur til de virksomheder, der var involveret i atomprojektet. Det han så var ret skuffende.
Hans første stop var i Pittsburgh, hvor forskningslaboratorierne ejet af Westinghouse Corporation var placeret. De stod over for opgaven med at konstruere højvolumen højhastighedscentrifuger til isolering af uran-235. Dette var bestemt ikke det bedste sted at begynde at tjekke. Forskerne havde akkumuleret tekniske problemer, og projektet vippede på grænsen. Og efter anbefaling fra Groves blev disse undersøgelser snart lukket.
Fra Pittsburgh tog Groves til Columbia University i New York, hvor han studerede metoden til gasdiffusion. Arbejdet blev overvåget af kemiker Harold Urey. De videnskabsmænd, Groves mødte her, var mere optimistiske med hensyn til den metode, de studerede. Det eneste alvorlige problem var korrosion forårsaget af uranhexafluorid. Gasdiffusionsanlægget krævede installation af utallige porøse membraner lavet af korrosionsbestandigt materiale. Indtil nu var et sådant stof ikke kendt. Groves mente, at arbejdet burde fortsættes, men tvivlede på, at det ville give et positivt resultat.
Fra Columbia University gik Leslie Groves' sti mod vest. Den 5. oktober ankom generalen til Chicago Metlab. Han konkluderede, at konstruktionen af den eksperimentelle reaktor, ledet af Enrico Fermi, gik fremad med selvtillid. Groves blev dog slået af, hvor vagt videnskabsmænd forstod detaljerne i arbejdet, som fra et ingeniørmæssigt synspunkt blev betragtet som grundlæggende. Hvis bomben er planlagt til at blive bygget i tide, så burde programmet allerede have givet svar på Nøgle problemer. Hvor meget uran skal der til? Hvor stor bliver bomben? Hvor længe varer arbejdet? Fysikere, så det ud til, havde glæde af at gætte og forestille sig. Groves bemærkede over for fysikerne, at hvis de stod over for opgaven med at organisere en bryllupsbanket, ville samtaler som "Vi kan forvente fra ti til tusind gæster" slet ikke være egnede til kompetent planlægning.
Groves, overbevist om, at han kun var omgivet af "nørder", anså det for nødvendigt igen at gøre det klart for sine underordnede (blandt hvem der i øvrigt var flere nobelpristagere): han har ingen ærbødighed for deres lærdom. Groves hævdede, at hans ti års gymnasieuddannelse var to værd doktorgrader. Herefter gav generalen forskerne tid til at overveje vigtigheden af denne udtalelse. Men Leo Szilard behøvede næsten ingen tid til at tænke. "Hvordan kan du arbejde med sådanne mennesker?!" – spurgte han sine kolleger. Imidlertid var fjendtligheden mellem Szilard og Groves gensidig: Generalen betragtede næsten øjeblikkeligt den ungarske fysiker-emigrant som en "ballademager" og gjorde store anstrengelser for at internere ham som en "fjendtlig udlænding".
Fra Chicago flyttede Leslie Groves længere mod vest til Berkeley Radiation Laboratory, hvor han ankom den 8. oktober. Ernest Lawrence, som dygtigt forvandlede inspektionen til en rundvisning, gjorde et meget behageligt indtryk på Groves. Groves håbede, at de i det mindste her i Californien ventede på ham gode nyheder. Lawrence lovede at vise ham den nyeste bil. På det tidspunkt skiftede han fra at arbejde med en 93-centimeter cyklotron til at bruge en 467-centimeter supercyklotron, som allerede var klar. Lawrence satte sig ved kontrolknapperne på den enorme maskine og forklarede, hvordan den fungerede. Imponeret spurgte Groves, hvor lang tid det ville tage at begynde at lave en praktisk adskillelse. Lawrence indrømmede, at ingen seriøse eksperimenter endnu var blevet udført; Maskinen har aldrig arbejdet i mere end 10-15 minutter ad gangen. For at det nødvendige vakuum kan etableres i cyklotronen, skal den fungere i 14 til 24 timer.
Generalen, der følte sig bedraget, gik til Robert Oppenheimers laboratorium i Berkeley. Overraskende nok gik dette møde slet ikke, som man kunne have forventet, velkendt til de beskrevne karakterer. Oppenheimer er en tynd, asketisk, vittig intellektuel med venstreradikale holdninger. Groves er den hvidtandede, fyldige, konservative søn af en presbyteriansk præst, en militæringeniør gennemsyret af pragmatisme og foragt over for "nørder". Men på trods af alle de åbenlyse uligheder, blev de to straks forelskede i hinanden.
Leslie Groves talte senere om fysikeren, der blev berømt takket være atomprojektet:
Fra dagens synspunkt virker Oppenheimers kandidatur det mest passende, da han fuldt ud levede op til vores forventninger. Han arbejdede direkte under Compton og ledede bombeforskningen og vidste uden tvivl alt, hvad der dengang var kendt på dette område. Imidlertid var hans forskning af teoretisk karakter og i det væsentlige kogt ned til en kompetent vurdering af eksplosionens kraft som et resultat af atomkernes fissionsreaktion. På praktiske områder såsom udvikling af lunte- og bombedesigns for at sikre dens effektive eksplosion, er der intet blevet gjort. <…>
Han er en stor mand mentale evner, har en fremragende uddannelse, nyder velfortjent respekt blandt videnskabsmænd, og jeg var i stigende grad tilbøjelig til at tro, at han ville klare det kommende arbejde, for i mine søgninger kunne jeg ikke finde en eneste kandidat, der i det mindste var noget mere egnet til at løse opgaverne for hånden.
Groves blev også slået af Oppenheimers evne til at forklare komplekst videnskabelige problemer. Men, endnu vigtigere, lykkedes det fysikeren at berolige Groves. "Der er ingen eksperter på dette område," sagde Oppenheimer. "Det er for nyt." Men hvis alle de videnskabsmænd, der studerer bombens fysik og dens design, blev samlet i et særligt laboratorium, ville de være i stand til at løse alle de problemer, de skulle stå over for.
Groves tænkte i samme retning og planlagde selv at skabe et særligt laboratorium i "Area Y". Den 15. oktober inviterede han Oppenheimer til at lede det.
For mange specialister involveret i projektet virkede en sådan udnævnelse utænkelig. Det var der mange grunde til. For det første er Oppenheimer en teoretiker med teoretikeres karakteristiske manglende evne til at udføre eksperimenter. For det andet har han ikke en nobelpris, og alligevel er mange nobelpristagere allerede involveret i projektet, som det ville være mere logisk at tilbyde en stilling svarende til deres status. Og for det tredje er Oppenheimer venner med kommunisterne, hvilket betyder, at projektet under hans ledelse kan være i fare. Men alle argumenter blev ignoreret. Groves fandt "sin mand" og skubbede hurtigt løsningen gennem en række udvalg. Robert Oppenheimer modtog sin udnævnelse den 19. oktober 1942.
Nu skulle der findes plads til ”Zone Y”, hvor det nye centrallaboratorium skulle ligge. Den fjerntliggende, skovklædte kløft Jemez Springs i New Mexico blev afvist af Oppenheimer som et for "mørkt og deprimerende sted." Eftersøgningsgruppen flyttede fra Jemez Springs til plateauet på den anden side af Jemez-bjergene, hvor privat skole for drenge, som blev kaldt "Los Alamos Ranch". Dens alumner inkluderer William Burroughs og Gore Vidal. Derudover kendte James Conent denne skole godt – han tænkte på at sende sin yngste søn. Der var bygninger, rindende vand og elektricitet. Det eneste problem var, at den jordvej, der førte til plateauet fra Santa Fe, der ligger 50 kilometer sydøst, lignede en sti begravet i mudder. Ikke desto mindre kunne General Groves godt lide, at komplekset lå så isoleret et sted.
I første fase mente Oppenheimer, at laboratoriet ikke skulle rumme mere end tredive førende videnskabsmænd plus støttepersonale. Groves indledte straks forhandlinger om at købe stedet, som sluttede hurtigt og med succes: Skolen kom sig aldrig efter den store depression, så dens sidste kandidater modtog deres eksamensbeviser den 21. januar 1943.
Oppenheimer begyndte uformelt at rekruttere forskere til laboratoriet få dage efter at være blevet udnævnt til direktør. Nu hvor de havde fundet Site Y, gik han og Lawrence for alvor i gang. Mange videnskabsmænd forsøgte at undgå at arbejde i fjerntliggende sted, nogle klagede over vanskeligheder med at flytte. Leo Szilard udtalte for eksempel: "Ingen vil være i stand til at tænke klart der. Alle, der går der, bliver skøre«.
Men mest af De videnskabsmænd, der blev tilbudt muligheden for at flytte til Los Alamos, var mest bekymrede for, at de skulle arbejde i et militærlaboratorium og derfor tjene i hæren, hvilket de slet ikke ønskede. Fysikerne Isidor Rabi og Robert Bacher fra Massachusetts Institute of Technology overbeviste Oppenheimer om, at laboratoriet skulle bevare sin "videnskabelige autonomi", og at det ikke var nødvendigt at omdanne det til en rent militær struktur. General Groves gik modvilligt med til dette, idet han fastslog, at militæret ville bevare sit hierarki og være ansvarlig for kompleksets sikkerhed.
Så Los Alamos-forskerne fik mulighed for at arbejde for atomprojektet som civile. Men på grund af hidtil usete sikkerhedsforanstaltninger begyndte laboratoriet hurtigt at ligne en koncentrationslejr.