Manheteno projektas: atominės bombos darymas

Manheteno projektas buvo sąjungininkų pastangos sukurti atominę bombą Antrojo pasaulinio karo metu. Vadovavo majoras. Gen. Leslie Groves ir Dž. Robertas Oppenheimeris, ji sukūrė tyrimų centrus JAV. Projektas buvo sėkmingas ir sukūrė atomines bombas naudojamas Hirosimoje ir Nagasakyje.

Bendrosios aplinkybės

1939 m. Rugpjūčio 2 d. Prezidentas Franklinas Ruzveltas gavo Einšteino – Szilardo laišką, kuriame garsūs mokslininkai skatino JAV plėtoti branduolinius ginklus, kad nacistinė Vokietija jų nesukurtų Pirmas. Paskatintas šio ir kitų komiteto pranešimų, Ruzveltas įgaliojo Nacionalinį gynybos tyrimų komitetą ištirti branduolinius tyrimus ir 1941 m. birželio 28 d. pasirašė vykdomąjį įsakymą 8807, kuriuo įsteigtas Mokslinių tyrimų ir plėtros biuras kartu su Vannevar Bush režisierius. Siekdamas tiesiogiai patenkinti branduolinių tyrimų poreikį, NDRC sudarė S-1 urano komitetą, kuriam vadovavo Lymanas Briggsas.

Tą vasarą S-1 komitetą aplankė Australijos fizikas Marcus Oliphant, MAUD komiteto narys. Britanijos S-1 atitikmuo, MAUD komitetas ėjo į priekį bandydamas sukurti atominę bombą. Kaip Britanija buvo labai įsitraukusi

instagram viewer
Antrasis Pasaulinis Karas, „Oliphant“ siekė paspartinti amerikiečių tyrimų branduoliniais klausimais spartą. Atsakydamas, Ruzveltas sudarė pagrindinę politikos grupę, kurią sudarė jis, viceprezidentas Henris Wallace'as, Jamesas Conantas, karo sekretorius Henry Stimsonas ir Generolas George'as C. Maršalas tą spalį.

Tapimas Manhatano projektu

S-1 komitetas surengė savo pirmąjį oficialų posėdį 1941 m. Gruodžio 18 d., Tik praėjus kelioms dienoms po išpuolis prieš Perlų uostą. Suburiant daugelį geriausių šalies mokslininkų, įskaitant Artūrą Comptoną, Egerį Murphree, Haroldą Urey ir Ernestą Lawrence'o grupė nusprendė paspartinti kelių urano-235 išgavimo būdų ir skirtingų reaktorių tyrinėjimą. dizainai. Šis darbas vyko visos šalies įstaigose nuo Kolumbijos universiteto iki Kalifornijos universiteto-Berkeley. Pristatydamas savo pasiūlymą Bushui ir aukščiausiajai politinei grupei, jis buvo patvirtintas, o Ruzveltas patvirtino finansavimą 1942 m. Birželio mėn.

Kadangi komiteto tyrimams prireiks kelių didelių naujų įrenginių, jis dirbo kartu su JAV armijos inžinierių korpusu. Inžinierių korpusas iš pradžių praminė „Pakaitinių medžiagų plėtra“, o rugpjūčio 13 d. Projektas buvo pervadintas „Manhatano rajonu“. 1942 m. Vasarą projektui vadovavo pulkininkas Jamesas Marshallas. Maršalas visą vasarą tyrinėjo objektų vietas, tačiau nesugebėjo užtikrinti reikiamo JAV armijos prioriteto. Nusivylęs nepakankamu progresu, Bushas rugsėjį Maršalą pakeitė naujai paaukštintu brigados generolu Leslie Grovesu.

Projektas juda į priekį

Užimdamas pareigas, „Groves“ prižiūrėjo svetainių įsigijimą Oak Ridže, TN, Argonne, IL, Hanford, WA, ir, pasiūlius vienam iš projekto vadovų, Robertas Oppenheimeris, Los Alamos, NM. Nors darbai vyko daugelyje šių vietų, Argonne gamykla buvo atidėta. Dėl to komanda, dirbanti pagal Enrico Fermi sukonstravo pirmąjį sėkmingą branduolinį reaktorių Čikagos universiteto Stagžo lauke. 1942 m. Gruodžio 2 d. Fermi sugebėjo sukurti pirmąją nuolatinę dirbtinę branduolinę grandininę reakciją.

Remiantis ištekliais iš visų JAV ir Kanados, „Oak Ridge“ ir „Hanford“ patalpose pagrindinis dėmesys buvo skiriamas urano sodrinimui ir plutonio gamybai. Pirmajam buvo naudojami keli metodai, įskaitant elektromagnetinį atskyrimą, dujų difuziją ir šiluminę difuziją. Moksliniams tyrimams ir gamybai judant į priekį, laikant paslapties skraistę, branduolinių klausimų tyrimais pasidalino ir britai. 1943 m. Rugpjūčio mėn. Pasirašydamos Kvebeko susitarimą, abi tautos susitarė bendradarbiauti atominiais klausimais. Tai paskatino keletą garsių mokslininkų, įskaitant Nielsą Bohrą, Otto Frischą, Klausą Fuchsą ir Rudolfą Peierlsą, prisijungti prie projekto.

Ginklų dizainas

Kadangi gamyba kilo kitur, Oppenheimeris ir Los Alamos komanda dirbo kurdami atominę bombą. Ankstyvas darbas buvo nukreiptas į „pistoleto tipo“ dizainus, kurie sukūrė vieną urano gabalėlį į kitą, kad būtų sukurta branduolinė grandininė reakcija. Nors šis metodas pasirodė perspektyvus bomboms iš urano, tačiau plutonį naudojančioms buvo mažiau. Dėl to Los Alamoso mokslininkai pradėjo kurti sprogimo planą, skirtą plutonio pagrindu pagamintai bombai, nes ši medžiaga buvo palyginti gausesnė. Iki 1944 m. Liepos mėn. Didžioji dalis tyrimų buvo sutelkta į plutonio konstrukcijas, o urano pistoleto tipo bomba nebuvo tokia svarbi.

Trejybės testas

Kadangi impulsinio tipo prietaisas buvo sudėtingesnis, Oppenheimeris manė, kad ginklą reikia išbandyti prieš pradedant jį gaminti. Nors tuo metu plutonio buvo palyginti nedaug, Grovesas leido atlikti bandymą ir 1944 m. Kovo mėn. Paskyrė jį Kenneth Bainbridge. Bainbridge'as pastūmėjo į priekį ir detonacijos vietai pasirinko Alamogordo bombardavimo diapazoną. Nors iš pradžių jis planavo naudoti skilimo medžiagai atstatyti skirtą indą, vėliau Oppenheimeris pasirinko jo atsisakyti, nes plutonis tapo labiau prieinamas.

Paskelbtas Trejybės testas, prieš bandymą įvyko sprogimas 1945 m. Gegužės 7 d. Po to buvo pastatyta 100 pėdų. bokštas aikštelėje. Sprogimo bandymo prietaisas, pravarde „Įtaisas“, buvo pakeltas į viršų, kad imituotų iš orlaivio krintančią bombą. Liepos 16 d., 5:30 val., Kai dalyvavo visi pagrindiniai „Manhattan Project“ nariai, prietaisas buvo sėkmingai uždegusas maždaug 20 kilogramų TNT energijos ekvivalentu. Perspėjantis prezidentas Harry S. Trumanas, tada prie Potsdamo konferencija, komanda pradėjo judėti kurdama atomines bombas, naudodama bandymo rezultatus.

Mažas berniukas ir storas žmogus

Nors pirmenybė buvo teikiama impulsiniam įtaisui, pirmasis ginklas, palikęs Los Alamosą, buvo pistoleto tipo konstrukcija, nes buvo manoma, kad šis dizainas yra patikimesnis. Komponentai buvo vežami į Tinian sunkiojo kreiserio laive USS Indianapolis ir atvyko liepos 26 d. Japonijai atsisakius raginimų atiduoti, D.Trumpas leido naudoti bombą prieš Hirosimos miestą. Rugpjūčio 6 d. Pulkininkas Paulius Tibbetsas iš Bombono išvyko iš Tiniano, pasivadinęs „Berniukas, "laive B-29 superfresasEnola Gay.

Išleistas per miestą 8:15 val., Mažas berniukas krito penkiasdešimt septynias sekundes ir prieš tai sprogdino iš anksto nustatytu 1900 pėdų aukščiu sprogimu, prilygstančiu maždaug 13–15 kilogramų TNT. Sukūrus maždaug dviejų mylių skersmens, visiško nuniokojimo vietą, bomba ir su tuo susijusi smūgio banga gaisro audra, sunaikinta maždaug 4,7 kvadratinių mylių atstumu nuo miesto, žuvo 70 000–80 000 ir sužeista kita 70,000. Jos panaudojimas buvo greitai įvykdytas po trijų dienų, kai „Fat Man“, uždedama plutonio bomba, nukrito ant Nagasakio. Sukėlęs sprogimo ekvivalentą 21 kilotoną TNT, jis užmušė 35 000 ir sužeista 60 000. Panaudodama dvi bombas, Japonija greitai pareiškė ieškinį dėl taikos.

Poveikis

Manheteno projektas, kainavęs beveik 2 milijardus dolerių ir įdarbinantis maždaug 130 000 žmonių, buvo vienas didžiausių JAV pastangų Antrojo pasaulinio karo metu. Jos sėkmė paskelbė branduolinį amžių, kai branduolinė energija buvo panaudota tiek kariniams, tiek taikiems tikslams. Darbas su branduoliniais ginklais buvo tęsiamas Manheteno projekto jurisdikcijoje ir buvo numatyti tolesni bandymai 1946 m. ​​Bikini atolyje. Branduolinių tyrimų kontrolė perduota Jungtinių Valstijų atominės energijos komisijai 1947 m. Sausio 1 d., Priėmus 1946 m. ​​Atominės energijos įstatymą. Nors Manhatano projektas buvo labai slapta programa, jį karo metu skverbėsi sovietų šnipai, įskaitant Fuksus. Dėl jo ir kitų, tokių kaip Julius ir Ethel Rosenberg, JAV atominė hegemonija baigėsi 1949 m., kai sovietai detonavo savo pirmąjį branduolinį ginklą.

Pasirinkti šaltiniai

  • Atominis archyvas: Manheteno projektas
  • Branduolinių ginklų archyvas: Manheteno projektas