Maza zēna atombumba Otrajā pasaules karā

Mazais zēns bija pirmā atombumba, kas tika izmantota pret Japānu Otrajā pasaules karā, un tā tika detonēta virs Hirosimas 1945. gada 6. augustā. Projektēšana bija komanda, ko Losandželosas laboratorijā vadīja komandieris leitnants Fransiss Bērzs. Pistoles tipa skaldīšanas ieroča mazā zēna dizains kodolreakcijas radīšanai izmantoja urānu-235. Pirmo mazo zēnu, kurš tika piegādāts Marianā Tīnīnam, B-29 superfrāzes veda uz mērķi. Enola Gejs lidoja pulkvedis Pols V. Tibbets, jaunākais no 509. apvienotās grupas. Mazā zēna dizains tika īsi saglabāts gados pēc Otrā pasaules kara, bet to ātri aizēnoja jaunāki ieroči.

Pārrauga ģenerālmajors Leslijs Grovess un zinātnieks Roberts Oppenheimers, Manhetenas projekts tika nosaukts par Amerikas Savienoto Valstu centieniem būvēt kodolieročus 2004 otrais pasaules karš. Pirmā projekta īstenotā pieeja bija bagātināta urāna izmantošana ieroča izveidošanai, jo bija zināms, ka šis materiāls ir dalāms. Lai apmierinātu projekta vajadzības, bagātinātā urāna ražošana tika sākta jaunā rūpnīcā Oak Ridge, TN 1943. gada sākumā. Aptuveni tajā pašā laikā zinātnieki sāka eksperimentēt ar dažādiem bumbas prototipiem Los Alamos dizaina laboratorijā Ņūmeksikā.

Sākotnējais darbs bija vērsts uz "pistoles tipa" dizainparaugiem, kas vienu urāna gabalu izšāva citā, lai radītu kodolķēdes reakciju. Kaut arī šī pieeja izrādījās daudzsološa bumbām uz urāna bāzes, tā nebija tik efektīva tām, kuras izmanto plutoniju. Tā rezultātā Los Alamos zinātnieki sāka izstrādāt sprādziena plānu plutonija bāzes bumbai, jo šis materiāls bija salīdzinoši daudz bagātīgāks. Līdz 1944. gada jūlijam lielākā daļa pētījumu bija vērsta uz plutonija dizainu, un urāna pistoles tipa bumba nebija tik prioritāra.

Vadot ieroča tipa ieroču projektēšanas komandu, komandierim leitnantam Francim Bērzam izdevās pārliecināt viņa priekšniekiem, ka šo dizainu bija vērts turpināt, tikai ja tas būtu dublējumkopijas gadījuma plāns neizdevās. Virzoties uz priekšu, Bērza komanda 1945. gada februārī izstrādāja bumbas dizaina specifikācijas. Pārejot uz ražošanu, ierocis, atskaitot urāna lietderīgo slodzi, tika pabeigts maija sākumā. Pārdēvēts par Marku I (modelis 1850) un ar nosaukumu “Mazais zēns”, bumbas urāns nebija pieejams līdz jūlijam. Galīgais dizains bija 10 pēdas garš un 28 collas diametrā.

Pistoles tipa kodolieročs, mazais zēns paļāvās uz vienu urāna-235 masu, sitot citu, lai radītu kodolreakciju. Rezultātā bumbas galvenā sastāvdaļa bija gludstobra pistole, ar kuras palīdzību tika izšauts urāna šāviņš. Galīgajā projektā bija paredzēts izmantot 64 kilogramus urāna-235. Apmēram 60% no tā tika izveidoti šāviņā, kas bija cilindrs ar četru collu caurumu caur vidu. Atlikušos 40% veidoja mērķis, kas bija ciets smaile septiņu collu garumā ar četru collu diametru.

Detonējot, šāviņš tiks virzīts pa stobru ar volframa karbīdu un tērauda spraudni, un trieciena rezultātā radīsies superkritiskā urāna masa. Šo masu vajadzēja ierobežot ar volframa karbīdu un tērauda viltojumu un neitronu reflektoru. Urāna-235 trūkuma dēļ pirms bumbas uzbūves netika veikts pilna mēroga projekta tests. Arī tā samērā vienkāršotā dizaina dēļ Bērza komanda uzskatīja, ka koncepcijas pierādīšanai ir nepieciešami tikai mazāka mēroga laboratorijas testi.

Lai arī tas bija dizains, kas faktiski nodrošināja panākumus, mazais zēns bija samērā nedrošs pēc mūsdienu standartiem, piemēram Vairāki scenāriji, piemēram, avārija vai īssavienojums, var izraisīt “dzirksti” vai nejaušu detonācija. Detonācijai mazais zēns izmantoja trīspakāpju drošinātāju sistēmu, kas nodrošināja, ka bumbas sprādzējs varētu izbēgt un eksplodēt noteiktā augstumā. Šajā sistēmā tika izmantots taimeris, barometriskais posms un dubultā lieku radaru altimetru komplekts.

"Mazais zēns" atombumba

14. jūlijā vairākas pabeigtas bumbas vienības un urāna šāviņi tika nogādāti ar vilcienu no Los Alamos uz Sanfrancisko. Šeit viņus uzņēma uz kreisera USS Indianapolisa. Tvaicējot lielu ātrumu, kreiseris 26. jūlijā Tīnīnam nogādāja bumbas sastāvdaļas. Tajā pašā dienā urāna mērķis uz salu tika nogādāts trijos C-54 Skymasters no 509. kompozīcijas grupas. Ar visiem gabaliem rokās tika izvēlēta bumbas vienība L11 un samontēts Mazais zēns.

Sakarā ar to, ka ir bīstami rīkoties ar bumbu, tam piešķirtais weaponeer, kapteinis William S. Parsons pieņēma lēmumu atlikt kordīta maisiņu ievietošanu pistoles mehānismā, līdz bumba atradās gaisā. Pieņemot lēmumu izmantot ieroci pret japāņiem, par mērķi tika izvēlēta Hirosima, un mazais zēns tika ielādēts uz kuģa B-29 virslīgas cīņaEnola Gejs. Komandē pulkvedis Pols Tibbets, Enola Gejs pacēlās 6. augustā un tika pārdalīts ar diviem papildu B-29, kas bija piekrauti ar instrumentiem un fotoiekārtām Īvs Džima.

Dodoties uz Hirosimu, Enola Gejs 8:15 izlaida mazo zēnu virs pilsētas. Nokrita piecdesmit septiņas sekundes, tas detonējās iepriekš noteiktā 1900 pēdu augstumā ar sprādzienu, kas ekvivalents aptuveni 13-15 kilotoniem TNT. Izveidojot pilnīgas izpostīšanas zonu aptuveni divu jūdžu diametrā, bumba ar tās radīto triecienvilni un uguns vētra, kas faktiski iznīcināta aptuveni 4,7 kvadrātjūdzes no pilsētas, nogalinot 70 000–80 000 un ievainojot citu 70,000. Pirmais kara laikā izmantotais kodolieročs trīs dienas vēlāk tam ātri sekoja, izmantojot Nagasaki "Fat Man", plutonija bumbu.

Tā kā nebija gaidāms, ka Little Boy dizains tiks izmantots atkārtoti, daudzi no ieroča plāniem tika iznīcināti. Tas radīja problēmu 1946. gadā, kad jaunu ieroču plutonija trūkums izraisīja nepieciešamību uzkonstruēt vairākas uz urāna bāzītas bumbas kā aizbāzni. Tā rezultātā veiksmīgi tika mēģināts atjaunot oriģinālo dizainu un tika izgatavoti seši komplekti. 1947. gadā ASV Jūras spēku florbola birojs uzcēla 25 mazo zēnu komplektus, lai gan līdz nākamajam gadam bija tikai pietiekami daudz skaldāmā materiāla, lai apbruņotu desmit. Pēdējā no mazā zēna vienībām tika izņemta no uzskaites 1951. gada janvārī.