Manhetenas projekts: Atombumbas izgatavošana

Manhetenas projekts bija sabiedroto centieni attīstīt atombumbu Otrā pasaules kara laikā. Mada vadībā. Ģen. Leslie Groves un Dž. Roberts Oppenheimers, tā izveidoja pētniecības telpas visā Amerikas Savienotajās Valstīs. Projekts bija veiksmīgs un radīja atombumbas izmanto Hirosimā un Nagasaki.

1939. gada 2. augustā prezidents Franklins Rūzvelts saņēma Einšteina – Szilarda vēstuli, kurā slaveni zinātnieki mudināja ASV izstrādāt kodolieročus, lai nacistiskā Vācija tos neradītu vispirms. Šī un citu komitejas ziņojumu rosināts, Rūzvelts pilnvaroja Nacionālo aizsardzības pētījumu komiteju izpētīt kodolpētījumus un 1941. gada 28. jūnijā parakstīja Izpildu rīkojumu 8807, ar kuru izveidoja Zinātniskās pētniecības un attīstības biroju ar tā Vannevaru Bušu režisors. Lai tieši risinātu vajadzību pēc kodolpētījumiem, NDRC Lyman Briggs vadībā izveidoja S-1 urāna komiteju.

Tajā vasarā S-1 komiteju apmeklēja Austrālijas fiziķis Marcus Oliphant, MAUD komitejas loceklis. Lielbritānijas S-1 līdzinieks, MAUD komiteja virzījās uz priekšu, mēģinot radīt atombumbu. Tā kā Lielbritānija bija dziļi iesaistīta

S-1 komitejas pirmā oficiālā sanāksme notika 1941. gada 18. decembrī, tikai dienas pēc uzbrukums Pērlhārborai. Apkopojot daudzus labākos valsts zinātniekus, ieskaitot Artūru Komptonu, Egeru Murfrī, Haroldu Ūriju un Ernestu Lawrence, grupa nolēma virzīties uz priekšu vairāku urāna-235 ieguves paņēmienu, kā arī dažādu reaktoru izpētē. zīmējumi. Šis darbs virzījās uz priekšu visā valstī no Kolumbijas universitātes līdz Kalifornijas universitātei-Bērklijai. Iepazīstinot ar viņu priekšlikumu Bušam un augstākās politikas grupai, tas tika apstiprināts, un Rūzvelts atļāva finansējumu 1942. gada jūnijā.

Tā kā komitejas izpētei būtu vajadzīgas vairākas lielas jaunas telpas, tā strādāja sadarbībā ar ASV armijas inženieru korpusu. Sākotnēji Inženieru korpuss nodēvēja to par "Aizvietojošo materiālu izstrādi", bet vēlāk 13. augustā projektu pārdēvēja par "Manhetenas rajonu". 1942. gada vasarā projektu vadīja pulkvedis Džeimss Maršals. Visu vasaru Māršala izpētīja objektus, taču nespēja nodrošināt vajadzīgo prioritāti no ASV armijas. Neapmierināts ar progresa trūkumu, Bušs septembrī Maršalu nomainīja pret jauniecelto brigādes ģenerāli Lesliju Grovesu.

Pārņemot atbildību, Groves pārraudzīja vietu iegādi Oak Ridžā, TN, Argonne, IL, Hanford, WA, un pēc viena no projekta vadītāju ierosinājuma Roberts Oppenheimers, Los Alamos, NM. Kamēr darbs noritēja lielākajā daļā šo vietu, Argonnes rūpnīca tika aizkavēta. Tā rezultātā komanda, kas strādā zem Enriko Fermi uzbūvēja pirmo veiksmīgo kodolreaktoru Čikāgas universitātes Stagg Field universitātē. 1942. gada 2. decembrī Fermi spēja radīt pirmo ilgstošo mākslīgo kodolķēdes reakciju.

Izmantojot resursus no visām ASV un Kanādas, Oak Ridā un Hanfordā esošās telpas koncentrējās uz urāna bagātināšanu un plutonija ražošanu. Pirmajam tika izmantotas vairākas metodes, ieskaitot elektromagnētisko atdalīšanu, gāzu difūziju un termisko difūziju. Tā kā pētniecība un ražošana tika virzīta uz priekšu slepenības aizsegā, ar britiem tika kopīgi pētījumi par kodoldrošību. Parakstot Kvebekas līgumu 1943. gada augustā, abas valstis vienojās sadarboties atomu jautājumos. Tā rezultātā vairākiem ievērojamiem zinātniekiem, ieskaitot Nīlu Bohu, Otto Frishu, Klausu Fuksu un Rūdolfu Peierlu, pievienojās projektam.

Tā kā ražošana notika citur, Oppenheimers un Los Alamos komanda strādāja pie atombumbas projektēšanas. Sākumā 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.

Tā kā implosijas tipa ierīce bija sarežģītāka, Oppenheimers uzskatīja, ka ir nepieciešams ieroča tests, pirms to var pārvietot ražošanā. Lai gan tajā laikā plutonija bija salīdzinoši maz, Groves atļāva veikt testu un 1944. gada martā uzticēja tā plānošanu Kenneth Bainbridge. Bainbridge izvirzīja uz priekšu un par detonācijas vietu izvēlējās Alamogordo bombardēšanas diapazonu. Lai arī sākotnēji viņš plānoja izmantot ierobežošanas trauku skaldmateriāla atgūšanai, Oppenheimers vēlāk izvēlējās to pamest, jo plutonijs bija kļuvis pieejamāks.

Trīsvienības pārbaudījumu saukts, pirmstesta sprādziens tika veikts 1945. gada 7. maijā. Tam sekoja 100 pēdu celtniecība. tornis vietā. Piesārņojuma pārbaudes ierīce, saukta par sīkrīku, tika pacelta uz augšu, lai simulētu bumbu, kas krīt no lidmašīnas. 16. jūlijā plkst. 5:30, kad piedalījās visi galvenie Manhetenas projekta dalībnieki, ierīce tika veiksmīgi detonēta ar enerģijas ekvivalentu aptuveni 20 kilotonu TNT. Brīdināšanas prezidents Harijs S. Truman, pēc tam pie Potsdamas konference, komanda sāka kustēties, lai izveidotu atombumbas, izmantojot testa rezultātus.

Lai arī priekšroka tika dota sprādziena ierīcei, pirmais ierocis, kas atstāja Los Alamos, bija pistoles tipa konstrukcija, jo tika uzskatīts, ka šī konstrukcija ir ticamāka. Sastāvdaļas tika nogādātas Tīnīnam uz smagā kreisera USS Indianapolisa un ieradās 26. jūlijā. Ar Japānas atteikšanos no aicinājumiem nodot Trumans atļāva izmantot bumbu pret Hirosimas pilsētu. 6. augustā pulkvedis Pols Tibbets aizbrauca no Tīnijas ar bumbu, sauktu par "Mazais zēns, "uz kuģa B-29 virslīgas cīņaEnola Gejs.

Izlaists virs pilsētas plkst.8.15, mazais zēns nokrita piecdesmit septiņas sekundes, pirms tam 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. Tās lietošana tika ātri ievērota trīs dienas vēlāk, kad "Fat Man", implantu plutonija bumba, nokrita uz Nagasaki. Izgatavojot sprādziena ekvivalentu 21 kilotons TNT, tas nogalināja 35 000 un ievainoja 60 000. Izmantojot abas bumbas, Japāna ātri iesūdzēja tiesā mieru.

Manhetenas projekts, kas izmaksā gandrīz USD 2 miljardus un nodarbina aptuveni 130 000 cilvēku, bija viens no lielākajiem ASV centieniem Otrā pasaules kara laikā. Tās panākumi uzsāka kodolenerģijas laikmetu, kurā kodolenerģija tika izmantota gan militāriem, gan mierīgiem mērķiem. Darbs pie kodolieročiem turpinājās Manhetenas projekta jurisdikcijā un turpināja izmēģinājumus 1946. gadā Bikini atolā. Kodolpētījumu kontrole tika nodota Amerikas Savienoto Valstu atomenerģijas komisijai 1947. gada 1. janvārī pēc 1946. gada Atomenerģijas likuma pieņemšanas. Lai arī Manhetenas projektu kara laikā bija ļoti slepena, to iekļāva padomju spiegi, ieskaitot Fuksus. Viņa un citu tādu darbu kā Jūliuss un Ethels Rozenbergi, ASV atomu hegemonija beidzās 1949. gadā, kad padomju spēki detonēja savu pirmo kodolieroci.

• Atomu arhīvs: Manhetenas projekts
• Kodolieroču arhīvs: Manhetenas projekts