Amerikalı fizikçi Isidor Isaac Rabi bir keresinde "Ben en basit insan değilim" demişti. "Ama Oppenheimer'la karşılaştırıldığında ben çok ama çok basitim." Robert Oppenheimer yirminci yüzyılın merkezi figürlerinden biriydi ve onun “karmaşıklığı” ülkenin siyasi ve etik çelişkilerini özümsemişti.

İkinci Dünya Savaşı sırasında, parlak fizikçi Azulius Robert Oppenheimer, Amerikalı nükleer bilim adamlarının insanlık tarihindeki ilk atom bombasını yaratmalarına öncülük etti. Bilim adamı yalnız ve tenha bir yaşam tarzına öncülük etti ve bu, ihanet şüphelerine yol açtı.

Atom silahları bilim ve teknolojideki önceki tüm gelişmelerin sonucudur. Ortaya çıkışıyla doğrudan ilgili olan keşifler 19. yüzyılın sonlarında yapılmıştır. A. Becquerel, Pierre Curie ve Marie Sklodowska-Curie, E. Rutherford ve diğerlerinin araştırmaları atomun sırlarının ortaya çıkarılmasında büyük rol oynadı.

1939'un başında Fransız fizikçi Joliot-Curie, korkunç yıkıcı bir kuvvetin patlamasına yol açacak bir zincirleme reaksiyonun mümkün olduğu ve uranyumun sıradan bir patlayıcı gibi bir enerji kaynağı olabileceği sonucuna vardı. Bu sonuç, nükleer silahların yaratılmasındaki gelişmelerin itici gücü oldu.

Avrupa, II. Dünya Savaşı'nın arifesindeydi ve bu kadar güçlü bir silaha sahip olma potansiyeli, militarist çevreleri hızla onu yaratmaya itti, ancak büyük ölçekli araştırmalar için büyük miktarda uranyum cevherine sahip olma sorunu bir frendi. Almanya, İngiltere, ABD ve Japonya'dan fizikçiler atom silahlarının yaratılması üzerinde çalıştılar ve yeterli miktarda uranyum cevheri olmadan iş yapmanın imkansız olduğunu fark ettiler, ABD Eylül 1940'ta gerekli cevherin büyük bir kısmını kullanarak satın aldı. Nükleer silahların yaratılması üzerinde çalışmalarına izin veren Belçika'dan gelen sahte belgeler tüm hızıyla devam ediyor.

1939'dan 1945'e kadar Manhattan Projesi'ne iki milyar dolardan fazla para harcandı. Oak Ridge, Tennessee'de devasa bir uranyum arıtma tesisi inşa edildi. H.C. Urey ve Ernest O. Lawrence (siklotronun mucidi), iki izotopun manyetik olarak ayrılmasının ardından gaz difüzyonu ilkesine dayanan bir saflaştırma yöntemi önerdiler. Bir gaz santrifüjü, hafif Uranyum-235'i daha ağır Uranyum-238'den ayırdı.

Amerika Birleşik Devletleri topraklarında, Los Alamos'ta, New Mexico'nun çöl genişliklerinde, 1942'de bir Amerikan nükleer merkezi kuruldu. Proje üzerinde pek çok bilim adamı çalıştı, ancak en önemlisi Robert Oppenheimer'dı. Onun liderliğinde, o zamanın en iyi beyinleri yalnızca ABD ve İngiltere'de değil, neredeyse tüm Batı Avrupa'da toplandı. Nükleer silahların yaratılması üzerinde 12 Nobel Ödülü sahibi de dahil olmak üzere büyük bir ekip çalıştı. Laboratuvarın bulunduğu Los Alamos'ta çalışmalar bir dakika bile durmadı. Bu arada Avrupa'da İkinci Dünya Savaşı sürüyordu ve Almanya, İngiliz atom projesi “Tub Alloys” u tehlikeye atan İngiliz şehirlerine büyük bombalamalar gerçekleştirdi ve İngiltere, projedeki gelişmeleri ve önde gelen bilim adamlarını gönüllü olarak ABD'ye devretti. Bu da Amerika Birleşik Devletleri'nin kalkınmada lider konumda olmasını sağladı nükleer Fizik(nükleer silahların yaratılması).

“Atom Bombasının Babası” aynı zamanda Amerikan nükleer politikasının ateşli bir muhalifiydi. Zamanının en seçkin fizikçilerinden biri unvanını taşıyarak eski Hint kitaplarındaki mistisizmi incelemekten keyif alıyordu. Bir komünist, bir gezgin, sadık bir Amerikan yurtseveri ve son derece ruhani bir adam olmasına rağmen, kendisini anti-komünistlerin saldırılarından korumak için arkadaşlarına ihanet etmeye hazırdı. Hiroşima ve Nagazaki'ye en büyük zararı verecek planı geliştiren bilim adamı, "ellerindeki masum kan" nedeniyle kendine lanet etti.

Bu tartışmalı adam hakkında yazmak kolay bir iş olmasa da ilginçtir ve yirminci yüzyıla onun hakkında yazılan birçok kitap damgasını vurmuştur. Ancak bilim insanının zengin yaşamı biyografi yazarlarını cezbetmeye devam ediyor.

Oppenheimer, 1903'te New York'ta zengin ve eğitimli Yahudilerden oluşan bir ailenin çocuğu olarak dünyaya geldi. Oppenheimer resim, müzik sevgisi ve entelektüel merak atmosferi içinde büyüdü. 1922'de Harvard Üniversitesi'ne girdi ve ana konusu kimya olan sadece üç yıl içinde onur derecesiyle mezun oldu. Önümüzdeki birkaç yıl boyunca, erken gelişmiş genç adam, yeni teoriler ışığında atom olaylarını incelemenin sorunlarını inceleyen fizikçilerle birlikte çalıştığı birçok Avrupa ülkesine gitti. Oppenheimer, üniversiteden mezun olduktan sadece bir yıl sonra, yeni yöntemleri ne kadar derinlemesine anladığını gösteren bilimsel bir makale yayınladı. Çok geçmeden ünlü Max Born'la birlikte Born-Oppenheimer yöntemi olarak bilinen kuantum teorisinin en önemli kısmını geliştirdi. 1927'de olağanüstü doktora tezi ona dünya çapında ün kazandırdı.

1928'de Zürih ve Leiden Üniversitelerinde çalıştı. Aynı yıl ABD'ye döndü. Oppenheimer, 1929'dan 1947'ye kadar Kaliforniya Üniversitesi ve Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü'nde ders verdi. 1939'dan 1945'e kadar Manhattan Projesi kapsamında atom bombası oluşturma çalışmalarına aktif olarak katıldı; Bu amaç için özel olarak oluşturulan Los Alamos laboratuvarının başındayım.

1929'da yükselen bir bilim yıldızı olan Oppenheimer, kendisini davet etme hakkı için yarışan birkaç üniversiteden ikisinin teklifini kabul etti. Bahar dönemini Pasadena'daki canlı, genç California Teknoloji Enstitüsü'nde, sonbahar ve kış dönemlerini ise kuantum mekaniği alanında ilk profesör olduğu Berkeley'deki Kaliforniya Üniversitesi'nde ders verdi. Aslında bilgenin bir süreliğine uyum sağlaması ve tartışmanın düzeyini kademeli olarak öğrencilerinin yeteneklerine indirgemesi gerekiyordu. 1936'da, tutkulu idealizmi komünist aktivizmde çıkış yolu bulan, huzursuz ve karamsar bir genç kadın olan Jean Tatlock'a aşık oldu. Zamanın pek çok düşünceli insanı gibi Oppenheimer da olası bir alternatif olarak solun fikirlerini araştırdı; ancak küçük erkek kardeşi, yengesi ve birçok arkadaşının yaptığı gibi Komünist Partiye katılmamıştı. Sanskritçe okuyabilme yeteneği gibi siyasete olan ilgisi de sürekli bilgi arayışının doğal bir sonucuydu. Kendi anlatımına göre, Nazi Almanyası ve İspanya'da antisemitizmin patlamasından da derinden endişe duymuş ve yıllık 15.000 dolarlık maaşının 1.000 dolarını komünist grupların faaliyetleriyle ilgili projelere yatırmıştı. Oppenheimer, 1940 yılında eşi olan Kitty Harrison'la tanıştıktan sonra Jean Tatlock'tan ayrıldı ve sol görüşlü arkadaş çevresinden uzaklaştı.

1939'da Amerika Birleşik Devletleri, Hitler Almanyası'nın küresel savaşa hazırlık olarak nükleer fisyonu keşfettiğini öğrendi. Oppenheimer ve diğer bilim insanları, Alman fizikçilerin o dönemde var olanlardan çok daha yıkıcı bir silah yaratmanın anahtarı olabilecek kontrollü bir zincirleme reaksiyon yaratmaya çalışacaklarını hemen fark ettiler. Büyük bilim dehası Albert Einstein'ın yardımını alan kaygılı bilim insanları, ünlü bir mektupla Başkan Franklin D. Roosevelt'i tehlike konusunda uyardılar. Başkan, denenmemiş silahlar üretmeyi amaçlayan projelerin finansmanına izin verirken katı bir gizlilik içinde hareket etti. İronik bir şekilde, anavatanlarından kaçmak zorunda kalan dünyanın önde gelen bilim adamlarının çoğu, ülkenin dört bir yanına dağılmış laboratuvarlarda Amerikalı bilim adamlarıyla birlikte çalıştı. Üniversite gruplarının bir kısmı bir nükleer reaktör yaratma olasılığını araştırırken, diğerleri zincirleme reaksiyonda enerji açığa çıkarmak için gerekli olan uranyum izotoplarının ayrılması sorununu ele aldı. Daha önce teorik problemlerle meşgul olan Oppenheimer'a ancak 1942'nin başında geniş bir çalışma yelpazesi düzenlemesi teklif edildi.

ABD Ordusu'nun atom bombası programının kod adı Manhattan Projesi idi ve bir askeri subay olan 46 yaşındaki Albay Leslie R. Groves tarafından yönetiliyordu. Ancak atom bombası üzerinde çalışan bilim adamlarını "pahalı bir avuç kuruyemiş" olarak nitelendiren Groves, Oppenheimer'ın atmosfer gerginleştiğinde tartışmacı arkadaşlarını kontrol etme konusunda şimdiye kadar kullanılmamış bir yeteneğe sahip olduğunu kabul etti. Fizikçi, tüm bilim adamlarının New Mexico'nun sakin taşra kasabası Los Alamos'ta, iyi bildiği bir bölgede bulunan bir laboratuvarda bir araya getirilmesini önerdi. Mart 1943'e gelindiğinde erkek çocuklarına yönelik yatılı okul, sıkı bir şekilde korunan gizli bir merkeze dönüştürüldü ve Oppenheimer buranın bilimsel direktörü oldu. Oppenheimer, merkezden ayrılmaları kesinlikle yasak olan bilim adamları arasında özgür bilgi alışverişinde ısrar ederek, çalışmalarının inanılmaz başarısına katkıda bulunan bir güven ve karşılıklı saygı atmosferi yarattı. Kişisel hayatı bundan büyük zarar görse de, kendini esirgemeden bu karmaşık projenin tüm alanlarının başında kaldı. Ancak aralarında bir düzineden fazla o zamanki veya gelecekteki Nobel ödüllülerin bulunduğu ve aralarında güçlü bir kişiliğe sahip olmayan nadir bir kişinin bulunduğu karma bir bilim insanı grubu için Oppenheimer alışılmadık derecede kendini adamış bir lider ve keskin bir diplomattı. Çoğu, projenin nihai başarısında aslan payının kendisine ait olduğu konusunda hemfikirdir. 30 Aralık 1944'te general olan Groves, harcanan iki milyar doların ertesi yılın 1 Ağustos'una kadar harekete hazır bir bomba üreteceğini rahatlıkla söyleyebilirdi. Ancak Mayıs 1945'te Almanya yenilgiyi kabul ettiğinde Los Alamos'ta çalışan araştırmacıların çoğu yeni silahlar kullanmayı düşünmeye başladı. Ne de olsa, Japonya muhtemelen çok geçmeden teslim olacaktı. atom bombası. Amerika Birleşik Devletleri dünyada bu kadar korkunç bir cihazı kullanan ilk ülke mi olmalı? Roosevelt'in ölümünden sonra başkan olan Harry S. Truman, konuyu incelemek üzere bir komite atadı. Olası sonuçlar Oppenheimer'ın da dahil olduğu atom bombasının kullanımı. Uzmanlar, büyük bir Japon askeri tesisine uyarı yapılmadan atom bombası atılmasını tavsiye etmeye karar verdi. Oppenheimer'ın da onayı alındı.

Eğer bomba patlamamış olsaydı elbette tüm bu endişeler boşa çıkacaktı. Dünyanın ilk atom bombası 16 Temmuz 1945'te New Mexico'daki Alamogordo hava üssünden yaklaşık 80 kilometre uzakta test edildi. Dışbükey şekli nedeniyle "Şişman Adam" olarak adlandırılan test edilen cihaz, çöl bölgesinde kurulu çelik bir kuleye bağlandı. Tam olarak sabah 5.30'da patlatıcı uzaktan kumanda bombayı patlattı. Mor-yeşil-turuncu dev bir ateş topu, yankılanan bir kükremeyle 1,6 kilometre çapındaki bir alan boyunca gökyüzüne fırladı. Patlamanın etkisiyle dünya sarsıldı, kule ortadan kayboldu. Beyaz bir duman sütunu hızla gökyüzüne yükseldi ve yavaş yavaş genişlemeye başladı ve yaklaşık 11 kilometre yükseklikte bir mantarın korkunç şeklini aldı. İlk nükleer patlama, test alanının yakınındaki bilimsel ve askeri gözlemcileri şok etti ve başlarını çevirdi. Ancak Oppenheimer, Hint destansı şiiri "Bhagavad Gita"daki dizeleri hatırladı: "Dünyaların yok edicisi Ölüm olacağım." Yaşamının sonuna kadar bilimsel başarının verdiği tatmin, sonuçlarına karşı sorumluluk duygusuyla hep iç içe geçmişti.

6 Ağustos 1945 sabahı Hiroşima'nın üzerinde açık, bulutsuz bir gökyüzü vardı. Daha önce olduğu gibi, iki Amerikan uçağının doğudan (bunlardan birinin adı Enola Gay idi) 10-13 km yükseklikte yaklaşması alarma neden olmadı (çünkü her gün Hiroşima'nın gökyüzünde göründüler). Uçaklardan biri daldı ve bir şey düşürdü, ardından her iki uçak da dönüp uçup gitti. Düşen cisim paraşütle yavaşça aşağıya indi ve yerden 600 m yükseklikte aniden patladı. Bebek bombasıydı bu.

"Küçük Çocuk"un Hiroşima'da patlatılmasından üç gün sonra, ilk "Şişman Adam"ın bir kopyası Nagazaki şehrine atıldı. Nihayet bu yeni silahlarla kararlılığı kırılan Japonya, 15 Ağustos'ta kayıtsız şartsız teslimiyet imzaladı. Ancak şüphecilerin sesleri çoktan duyulmaya başlamıştı ve Oppenheimer, Hiroşima'dan iki ay sonra "insanlığın Los Alamos ve Hiroşima isimlerini lanetleyeceğini" tahmin etmişti.

Hiroşima ve Nagazaki'de meydana gelen patlamalar tüm dünyayı şaşkına çevirdi. Oppenheimer'ın siviller üzerinde bomba denemesi konusundaki endişeleri ile silahın nihayet test edilmiş olmasından duyduğu mutluluğu birleştirmeyi başarması dikkat çekicidir.

Bununla birlikte, ertesi yıl Atom Enerjisi Komisyonu'nun (AEC) bilimsel konsey başkanlığına atanmayı kabul etti ve böylece nükleer konularda hükümete ve orduya en etkili danışman oldu. Batı ve Stalin liderliğindeyken Sovyetler Birliği ciddi anlamda hazırlanıyorlardı soğuk Savaş Her iki taraf da dikkatini silahlanma yarışına odakladı. Her ne kadar Manhattan Projesi'nde yer alan bilim adamlarının çoğu yeni silahlar yaratma fikrini desteklemese de, eski çalışanlar Oppenheimer Edward Teller ve Ernest Lawrence, ABD ulusal güvenliğinin hidrojen bombasının hızlı bir şekilde geliştirilmesini gerektirdiğine inanıyordu. Oppenheimer dehşete düşmüştü. Onun bakış açısına göre, iki nükleer güç, "bir kavanozdaki iki akrep gibi, her biri diğerini öldürebilecek kapasitede, ancak yalnızca kendi hayatını tehlikeye atacak şekilde" zaten birbirleriyle karşı karşıyaydı. Yeni silahların yaygınlaşmasıyla birlikte savaşların artık kazananları ve kaybedenleri olmayacak; yalnızca kurbanlar olacak. Ve “atom bombasının babası”, hidrojen bombasının geliştirilmesine karşı olduğunu kamuoyuna açıkladı. Oppenheimer'ın yönetimi altında kendini her zaman yabancı hisseden ve onun başarılarını açıkça kıskanan Teller, liderlik etmek için çaba göstermeye başladı. yeni proje Bu, Oppenheimer'ın artık çalışmaya dahil olmaması gerektiğini ima ediyor. FBI müfettişlerine, rakibinin bilim adamlarının hidrojen bombası üzerinde çalışmasını engellemek için yetkisini kullandığını söyledi ve Oppenheimer'ın gençliğinde şiddetli depresyon nöbetleri geçirdiğinin sırrını ortaya çıkardı. Başkan Truman 1950'de hidrojen bombasını finanse etmeyi kabul ettiğinde Teller zaferi kutlayabilirdi.

1954'te Oppenheimer'ın düşmanları, onu iktidardan uzaklaştırmak için bir kampanya başlattılar ve kişisel biyografisinde bir ay boyunca "kara noktalar" aradıktan sonra bu kampanyayı başardılar. Sonuç olarak, birçok etkili siyasi ve bilimsel figürün Oppenheimer'a karşı konuştuğu bir gösteri düzenlendi. Albert Einstein'ın daha sonra belirttiği gibi: "Oppenheimer'ın sorunu, kendisini sevmeyen bir kadını sevmesiydi: ABD hükümetini."

Amerika, Oppenheimer'ın yeteneğinin gelişmesine izin vererek onu yok olmaya mahkum etti.

Oppenheimer yalnızca Amerikan atom bombasının yaratıcısı olarak tanınmıyor. Kuantum mekaniği, görelilik teorisi, fizik üzerine birçok eseri bulunmaktadır. temel parçacıklar, teorik astrofizik. 1927'de serbest elektronların atomlarla etkileşimi teorisini geliştirdi. Born ile birlikte diatomik moleküllerin yapısı teorisini yarattı. 1931'de o ve P. Ehrenfest, nitrojen çekirdeğine uygulanması, çekirdek yapısının proton-elektron hipotezinin nitrojenin bilinen özellikleriyle bir takım çelişkilere yol açtığını gösteren bir teorem formüle ettiler. G ışınlarının iç dönüşümünü araştırdı. 1937'de kozmik sağanakların kademeli teorisini geliştirdi, 1938'de nötron yıldızı modelinin ilk hesaplamasını yaptı ve 1939'da "kara deliklerin" varlığını tahmin etti.

Oppenheimer'ın aralarında Science and the Common Understanding (1954), The Open Mind (1955), Some Reflections on Science and Culture (1960)'ın da bulunduğu bir dizi popüler kitabı vardır. Oppenheimer 18 Şubat 1967'de Princeton'da öldü.

SSCB ve ABD'deki nükleer projeler üzerinde çalışmalar aynı anda başladı. Ağustos 1942'de Kazan Üniversitesi avlusundaki binalardan birinde gizli "2 Nolu Laboratuvar" çalışmaya başladı. Igor Kurchatov liderliğine atandı.

İÇİNDE Sovyet zamanları SSCB'nin atom sorununu tamamen bağımsız olarak çözdüğü ve Kurchatov'un yerli atom bombasının "babası" olarak kabul edildiği ileri sürüldü. Gerçi Amerikalılardan bazı sırların çalındığına dair söylentiler vardı. Ve ancak 90'lı yıllarda, 50 yıl sonra, o zamanın ana karakterlerinden biri olan Yuli Khariton, geri kalan Sovyet projesini hızlandırmada istihbaratın önemli rolünden bahsetti. Ve Amerikan bilimsel ve teknik sonuçları, İngiliz grubuna gelen Klaus Fuchs tarafından elde edildi.

Yurt dışından gelen bilgiler, ülke liderliğinin zor bir karar almasına yardımcı oldu - zorlu bir savaş sırasında nükleer silahlar üzerinde çalışmaya başlamak. Keşif, fizikçilerimizin zamandan tasarruf etmesine olanak sağladı ve çok büyük siyasi öneme sahip olan ilk atom testi sırasındaki "tekleme" olayını önlemeye yardımcı oldu.

1939'da, devasa enerjinin salınmasıyla birlikte uranyum-235 çekirdeğinin fisyonunun zincirleme reaksiyonu keşfedildi. Kısa süre sonra nükleer fizikle ilgili makaleler bilimsel dergilerin sayfalarından kaybolmaya başladı. Bu, atomik bir patlayıcı ve buna dayalı silahlar yaratmanın gerçek ihtimalini gösterebilir.

Sovyet fizikçilerinin uranyum-235 çekirdeğinin kendiliğinden fisyonunu keşfetmesinden ve kritik kütlenin belirlenmesinden sonra, bilimsel ve teknolojik devrimin lideri tarafından ihtisas başlatıldı.

L. Kvasnikova'ya ilgili bir direktif gönderildi.

Rusya'nın FSB'sinde (eski adıyla SSCB'nin KGB'si), ABD vatandaşlarının Sovyet istihbaratı için çalışmak üzere kimin ve nasıl işe alındığını belgeleyen 17 ciltlik 13676 numaralı arşiv dosyası "sonsuza kadar sakla" başlığı altında gömülü. Gizliliği yakın zamanda kaldırılan bu davanın materyallerine yalnızca SSCB KGB'sinin üst düzey liderlerinden birkaçı erişebildi. Amerikan atom bombası yaratma çalışmaları hakkında ilk bilgi Sovyet istihbaratı 1941 sonbaharında alındı. Ve zaten Mart 1942'de, ABD ve İngiltere'de devam eden araştırmalar hakkında kapsamlı bilgiler I.V. Stalin'in masasına düştü. Yu.B. Khariton'a göre, o dramatik dönemde, ilk patlamamız için Amerikalılar tarafından zaten test edilen bomba tasarımını kullanmak daha güvenliydi. "Devlet çıkarları göz önüne alındığında, başka bir çözüm o zamanlar kabul edilemezdi. Fuchs'un ve yurtdışındaki diğer asistanlarımızın erdemleri tartışılmaz. Ancak biz ilk testte Amerikan planını teknik nedenlerden çok, siyasi nedenlerden dolayı uyguladık."

Sovyetler Birliği'nin nükleer silahların sırrına hakim olduğu mesajı, ABD egemen çevrelerinin bir an önce önleyici bir savaş başlatmak istemesine neden oldu. başlamayı öngören Troia planı geliştirildi. savaş 1 Ocak 1950. O zamanlar Amerika Birleşik Devletleri'nin muharebe birimlerinde 840 stratejik bombardıman uçağı, 1.350'si yedekte ve 300'ün üzerinde atom bombası vardı.

Semipalatinsk bölgesinde bir test sahası inşa edildi. 29 Ağustos 1949 sabahı tam 7.00'de, RDS-1 kod adı verilen ilk Sovyet nükleer cihazı bu test sahasında patlatıldı.

SSCB'nin 70 şehrine atom bombası atılmasını öngören Troyan planı, misilleme saldırısı tehdidi nedeniyle suya düştü. Semipalatinsk test sahasında gerçekleşen olay, dünyayı SSCB'de nükleer silahların yaratılması konusunda bilgilendirdi.

Yabancı istihbarat, yalnızca ülke liderlerinin dikkatini Batı'da atom silahları yaratma sorununa çekmekle kalmadı, böylece ülkemizde de benzer çalışmalar başlattı. Akademisyenler A. Aleksandrov, Yu.Khariton ve diğerleri tarafından kabul edilen yabancı istihbarat bilgileri sayesinde, I. Kurchatov büyük hatalar yapmadı, atom silahlarının yaratılmasında çıkmaz yönlerden kaçınmayı ve atom bombası yaratmayı başardık. SSCB daha kısa bir sürede, sadece üç yılda, Amerika Birleşik Devletleri bunun için dört yıl harcadı ve yaratılmasına beş milyar dolar harcadı.

Akademisyen Yu.Khariton'un 8 Aralık 1992'de İzvestia gazetesine verdiği röportajda belirttiği gibi, ilk Sovyet atom yükü K. Fuchs'tan alınan bilgiler yardımıyla Amerikan modeline göre üretildi. Akademisyene göre, ödüllendirildiklerinde hükümet ödülleri Sovyet atom projesine katılan Stalin, bu alanda Amerikan tekelinin bulunmadığından memnun olarak şunları söyledi: "Bir ila bir buçuk yıl geç kalsaydık, muhtemelen bu suçlamayı kendi üzerimize denerdik."

Atom dünyası o kadar fantastik ki, onu anlamak alışılagelmiş uzay ve zaman kavramlarından radikal bir kopuşu gerektiriyor. Atomlar o kadar küçüktür ki, bir su damlası Dünya boyutuna kadar büyütülebilseydi, o damladaki her atom bir portakaldan daha küçük olurdu. Aslında bir damla su, 6000 milyar milyar (60000000000000000000000) hidrojen ve oksijen atomundan oluşur. Ancak atom, mikroskobik boyutlarına rağmen bir ölçüde bizimkine benzeyen bir yapıya sahiptir. Güneş Sistemi. Yarıçapı santimetrenin trilyonda birinden daha az olan akıl almaz derecede küçük merkezinde, nispeten büyük bir "güneş" vardır - bir atomun çekirdeği.

Minik "gezegenler" - elektronlar - bu atomik "güneşin" etrafında döner. Çekirdek, Evrenin iki ana yapı taşından oluşur - protonlar ve nötronlar (birleştirici bir adı vardır - nükleonlar). Bir elektron ve bir proton yüklü parçacıklardır ve her birindeki yük miktarı tamamen aynıdır, ancak yüklerin işareti farklıdır: proton her zaman pozitif yüklüdür ve elektron negatif yüklüdür. Nötron elektrik yükü taşımaz ve bunun sonucunda çok yüksek bir geçirgenliğe sahiptir.

Atom ölçeğindeki ölçümlerde proton ve nötronun kütlesi birlik olarak alınır. Bu nedenle herhangi bir kimyasal elementin atom ağırlığı, çekirdeğinde bulunan proton ve nötron sayısına bağlıdır. Örneğin çekirdeği yalnızca bir protondan oluşan bir hidrojen atomunun atom kütlesi 1'dir. Çekirdeği iki proton ve iki nötrondan oluşan bir helyum atomunun atom kütlesi 4'tür.

Aynı elementin atomlarının çekirdeği her zaman aynı sayıda proton içerir, ancak nötronların sayısı değişebilir. Çekirdekleri aynı proton sayısına sahip, ancak nötron sayısı farklı olan ve aynı elementin çeşitleri olan atomlara izotop denir. Bunları birbirinden ayırmak için, elementin sembolüne, belirli bir izotopun çekirdeğindeki tüm parçacıkların toplamına eşit bir sayı atanır.

Şu soru ortaya çıkabilir: Bir atomun çekirdeği neden parçalanmıyor? Sonuçta içerdiği protonlar, birbirini büyük bir kuvvetle itmesi gereken, aynı yüke sahip elektrik yüklü parçacıklardır. Bu, çekirdeğin içinde nükleer parçacıkları birbirine çeken intranükleer kuvvetlerin de bulunmasıyla açıklanmaktadır. Bu kuvvetler protonların itici kuvvetlerini telafi eder ve çekirdeğin kendiliğinden dağılmasını önler.

Çekirdek içi kuvvetler çok güçlüdür ancak yalnızca çok yakın mesafelerde etki eder. Bu nedenle yüzlerce nükleondan oluşan ağır elementlerin çekirdeklerinin kararsız olduğu ortaya çıkıyor. Çekirdeğin parçacıkları burada (çekirdeğin hacmi dahilinde) sürekli hareket halindedir ve onlara biraz daha fazla enerji eklerseniz, iç kuvvetlerin üstesinden gelebilirler - çekirdek parçalara ayrılacaktır. Bu fazla enerjinin miktarına uyarılma enerjisi denir. Ağır elementlerin izotopları arasında, kendi kendine parçalanmanın eşiğinde görünenler de var. Nükleer fisyon reaksiyonunun gerçekleşmesi için, örneğin basit bir nötronun çekirdeğe çarpması (ve yüksek hıza çıkması bile gerekmez) gibi küçük bir "itme" yeterlidir. Bu "bölünebilir" izotoplardan bazılarının daha sonra yapay olarak üretildiği öğrenildi. Doğada böyle tek bir izotop vardır - uranyum-235.

Uranyum, 1783 yılında onu uranyum katranından izole eden ve yakın zamanda aynı adı taşıyan Klaproth tarafından keşfedildi. açık gezegen Uranüs. Daha sonra ortaya çıktığı gibi, aslında uranyumun kendisi değil, oksitiydi. Gümüşi beyaz bir metal olan saf uranyum elde edildi
sadece 1842 Peligo'da. Yeni elementin dikkate değer hiçbir özelliği yoktu ve Becquerel'in uranyum tuzlarındaki radyoaktivite olayını keşfettiği 1896 yılına kadar dikkat çekmedi. Bundan sonra uranyum bir nesne haline geldi bilimsel araştırma ve deneyler vardı, ancak hâlâ pratik bir uygulaması yoktu.

20. yüzyılın ilk üçte birinde fizikçiler atom çekirdeğinin yapısını az çok anladıklarında, her şeyden önce simyacıların uzun süredir devam eden hayalini gerçekleştirmeye çalıştılar - bir kimyasal elementi diğerine dönüştürmeye çalıştılar. 1934'te Fransız araştırmacılar, Frederic ve Irene Joliot-Curie'nin eşleri, Fransız Bilimler Akademisi'ne aşağıdaki deneyim hakkında bilgi verdiler: alüminyum plakaları alfa parçacıkları (bir helyum atomunun çekirdeği) ile bombardıman ederken, alüminyum atomları fosfor atomlarına dönüştü, ancak sıradan olanlar değil, radyoaktif olanlar ve bunlar da silikonun kararlı bir izotopuna dönüşüyor. Böylece bir alüminyum atomu, bir proton ve iki nötron eklenerek daha ağır bir silikon atomuna dönüştü.

Bu deneyim, nötronları doğada var olan en ağır element olan uranyumun çekirdeğine "ateşlerseniz", o zaman bir element elde edebileceğinizi ileri sürdü. doğal şartlar HAYIR. 1938'de Alman kimyagerler Otto Hahn ve Fritz Strassmann aynı şeyi tekrarladılar: Genel taslak Joliot-Curie eşlerinin alüminyum yerine uranyum alma deneyimi. Deneyin sonuçları hiç de bekledikleri gibi değildi; Hahn ve Strassmann, kütle numarası uranyumdan daha büyük olan yeni bir süper ağır element yerine orta kısımdan hafif elementler elde etti. periyodik tablo: baryum, kripton, brom ve diğerleri. Deneycilerin kendileri gözlemlenen olguyu açıklayamadılar. Ancak ertesi yıl, Hahn'ın yaşadığı zorlukları bildirdiği fizikçi Lise Meitner, gözlemlenen olay için doğru açıklamayı buldu ve uranyumun nötron bombardımanına tutulduğunda çekirdeğinin bölündüğünü (fisyon) öne sürdü. Bu durumda hem daha hafif elementlerin çekirdeklerinin oluşması (baryum, kripton ve diğer maddelerin geldiği yer) hem de 2-3 serbest nötronun salınması gerekirdi. Daha fazla araştırma, olup bitenlerin resmini ayrıntılı olarak açıklığa kavuşturmayı mümkün kıldı.

Doğal uranyum, kütleleri 238, 234 ve 235 olan üç izotopun karışımından oluşur. Uranyumun ana miktarı, çekirdeği 92 proton ve 146 nötron içeren izotop-238'dir. Uranyum-235, doğal uranyumun yalnızca 1/140'ıdır (%0,7 (çekirdeğinde 92 proton ve 143 nötron vardır) ve uranyum-234 (92 proton, 142 nötron) toplam uranyum kütlesinin yalnızca 1/17500'üdür ( 0, 006%. Bu izotopların en az kararlı olanı uranyum-235'tir.

Zaman zaman atomlarının çekirdekleri kendiliğinden parçalara bölünür ve bunun sonucunda periyodik tablonun daha hafif elemanları oluşur. Sürece, yaklaşık 10 bin km/s gibi muazzam bir hızla hareket eden (bunlara hızlı nötronlar denir) iki veya üç serbest nötronun salınması eşlik eder. Bu nötronlar diğer uranyum çekirdeklerine çarparak nükleer reaksiyonlara neden olabilir. Bu durumda her izotop farklı davranır. Uranyum-238 çekirdeği çoğu durumda bu nötronları herhangi bir başka dönüşüme gerek kalmadan yakalar. Ancak yaklaşık beş vakadan birinde, hızlı bir nötron izotop-238'in çekirdeğiyle çarpıştığında ilginç bir nükleer reaksiyon meydana gelir: Uranyum-238'in nötronlarından biri bir elektron yayar ve bir protona dönüşür. uranyum izotopu daha fazlasına dönüşüyor
ağır element - neptunyum-239 (93 proton + 146 nötron). Ancak neptunyum kararsızdır - birkaç dakika sonra nötronlarından biri bir elektron yayar, bir protona dönüşür ve ardından neptunyum izotopu periyodik tablodaki bir sonraki element olan plütonyum-239'a (94 proton + 145 nötron) dönüşür. Bir nötron kararsız uranyum-235'in çekirdeğine çarparsa, hemen fisyon meydana gelir - atomlar iki veya üç nötronun emisyonuyla parçalanır. Atomlarının çoğu izotop-238'e ait olan doğal uranyumda bu reaksiyonun görünür bir sonucu olmadığı açıktır - tüm serbest nötronlar sonunda bu izotop tarafından emilecektir.

Peki ya tamamen izotop-235'ten oluşan oldukça büyük bir uranyum parçası hayal edersek?

Burada süreç farklı ilerleyecek: Birkaç çekirdeğin bölünmesi sırasında salınan nötronlar, sırayla komşu çekirdeklere çarparak onların bölünmesine neden oluyor. Sonuç olarak, bir sonraki çekirdeği bölen yeni bir nötron kısmı serbest bırakılır. Uygun koşullar altında bu reaksiyon çığ gibi ilerler ve zincirleme reaksiyon olarak adlandırılır. Bunu başlatmak için birkaç bombardıman parçacığı yeterli olabilir.

Gerçekten de uranyum-235'in yalnızca 100 nötronla bombalanmasına izin verin. 100 uranyum çekirdeğini ayıracaklar. Bu durumda ikinci nesilden 250 yeni nötron salınacaktır (fisyon başına ortalama 2,5). İkinci nesil nötronlar 250 fisyon üretecek ve bu da 625 nötron açığa çıkaracak. Gelecek nesilde 1562, sonra 3906, sonra 9670 vb. olacak. Süreç durdurulmadığı takdirde bölüm sayısı süresiz olarak artacaktır.

Ancak gerçekte nötronların yalnızca küçük bir kısmı atom çekirdeğine ulaşır. Aralarında hızla koşan geri kalanı, çevredeki alana taşınır. Kendi kendine devam eden bir zincirleme reaksiyon, yalnızca kritik bir kütleye sahip olduğu söylenen yeterince geniş bir uranyum-235 dizisinde meydana gelebilir. (Normal şartlarda bu kütle 50 kg'dır.) Her çekirdeğin fisyonuna, fisyon için harcanan enerjinin yaklaşık 300 milyon katı kadar büyük miktarda enerjinin salınımının eşlik ettiğini belirtmek önemlidir. ! (1 kg uranyum-235'in tamamen parçalanmasının, 3 bin ton kömürün yanmasıyla aynı miktarda ısı açığa çıkardığı tahmin edilmektedir.)

Birkaç dakika içinde açığa çıkan bu devasa enerji patlaması, kendisini korkunç bir güç patlaması olarak gösterir ve nükleer silahların eyleminin temelini oluşturur. Ancak bu silahın gerçeğe dönüşmesi için, yükün doğal uranyumdan değil, nadir bir izotoptan - 235 (bu tür uranyuma zenginleştirilmiş denir) oluşması gerekir. Daha sonra saf plütonyumun da bölünebilir bir malzeme olduğu ve uranyum-235 yerine atomik yükte kullanılabileceği keşfedildi.

Bütün bu önemli keşifler İkinci Dünya Savaşı'nın arifesinde yapıldı. Kısa süre sonra Almanya ve diğer ülkelerde atom bombası yaratmaya yönelik gizli çalışmalar başladı. ABD'de bu sorun 1941'de çözüldü. Tüm eser kompleksine “Manhattan Projesi” adı verildi.

Projenin idari yönetimi General Groves tarafından, bilimsel yönetimi ise Kaliforniya Üniversitesi profesörü Robert Oppenheimer tarafından yürütüldü. Her ikisi de karşı karşıya oldukları görevin muazzam karmaşıklığının gayet iyi farkındaydı. Bu nedenle Oppenheimer'ın ilk kaygısı son derece zeki bir bilimsel ekibi işe almaktı. O dönemde ABD'de Nazi Almanya'sından göç eden pek çok fizikçi vardı. Onları eski vatanlarına yönelik silahlar yaratmaya çekmek kolay olmadı. Oppenheimer cazibesinin tüm gücünü kullanarak herkesle kişisel olarak konuştu. Çok geçmeden, şakayla karışık "aydınlatıcılar" olarak adlandırdığı küçük bir teorisyen grubunu toplamayı başardı. Ve aslında o zamanın fizik ve kimya alanındaki en büyük uzmanlarını da içeriyordu. (Bunların arasında Bohr, Fermi, Frank, Chadwick, Lawrence'ın da aralarında bulunduğu 13 Nobel Ödülü sahibi vardır.) Bunların yanı sıra çeşitli profillerden birçok uzman daha vardı.

ABD hükümeti masraflardan kaçınmadı ve çalışma en başından beri büyük bir boyuta ulaştı. 1942'de Los Alamos'ta dünyanın en büyük araştırma laboratuvarı kuruldu. Bunun nüfusu bilimsel şehir kısa sürede 9 bin kişiye ulaştı. Bilim adamlarının bileşimi, bilimsel deneylerin kapsamı ve çalışmaya katılan uzman ve işçi sayısı açısından Los Alamos Laboratuvarı'nın dünya tarihinde eşi benzeri yoktu. Manhattan Projesinin kendi polisi, karşı istihbaratı, iletişim sistemi, depoları, köyleri, fabrikaları, laboratuvarları ve devasa bütçesi vardı.

Projenin asıl amacı, birkaç atom bombasının oluşturulabileceği yeterli miktarda bölünebilir malzeme elde etmekti. Uranyum-235'e ek olarak, daha önce de belirtildiği gibi bombanın yükü yapay element plütonyum-239 olabilir, yani bomba uranyum veya plütonyum olabilir.

Groves ve Oppenheimer, hangisinin daha umut verici olacağına önceden karar vermek imkansız olduğundan, çalışmanın iki yönde aynı anda yürütülmesi gerektiği konusunda hemfikirdi. Her iki yöntem de temelde birbirinden farklıydı: Uranyum-235'in birikimi, onu doğal uranyum kütlesinden ayırarak gerçekleştirilmek zorundaydı ve plütonyum, yalnızca uranyum-238 ışınlandığında kontrollü bir nükleer reaksiyonun sonucu olarak elde edilebiliyordu. nötronlarla. Her iki yol da alışılmadık derecede zor görünüyordu ve kolay çözümler vaat etmiyordu.

Aslında ağırlıkları çok az farklı olan ve kimyasal olarak tamamen aynı şekilde davranan iki izotop nasıl ayrılabilir? Ne bilim ne de teknoloji bugüne kadar böyle bir sorunla karşılaşmadı. Plütonyum üretimi de ilk başta oldukça sorunlu görünüyordu. Bundan önce, nükleer dönüşümlerle ilgili tüm deneyim birkaç laboratuvar deneyine indirgenmişti. Artık endüstriyel ölçekte kilogram plütonyum üretiminde ustalaşmak, bunun için özel bir tesis geliştirmek ve oluşturmak gerekiyordu - nükleer reaktör ve bir nükleer reaksiyonun gidişatını kontrol etmeyi öğrenin.

Hem burada hem de burada bir dizi karmaşık sorunun çözülmesi gerekiyordu. Bu nedenle Manhattan Projesi, önde gelen bilim adamlarının başkanlık ettiği birçok alt projeden oluşuyordu. Oppenheimer'ın kendisi Los Alamos Bilimsel Laboratuvarı'nın başkanıydı. Lawrence, Kaliforniya Üniversitesi'ndeki Radyasyon Laboratuvarı'ndan sorumluydu. Fermi, Chicago Üniversitesi'nde nükleer reaktör oluşturmak için araştırma yaptı.

Başlangıçta en önemli sorun uranyum elde etmekti. Savaştan önce bu metalin neredeyse hiç kullanımı yoktu. Artık büyük miktarlarda acilen ihtiyaç duyulduğundan, onu üretmenin endüstriyel bir yönteminin olmadığı ortaya çıktı.

Westinghouse şirketi gelişimini sürdürdü ve hızla başarıya ulaştı. Uranyum reçinesinin saflaştırılmasından (uranyum doğada bu formda bulunur) ve uranyum oksit elde edildikten sonra, uranyum metalinin elektroliz yoluyla ayrıldığı tetraflorüre (UF4) dönüştürüldü. 1941'in sonunda Amerikalı bilim adamlarının elinde yalnızca birkaç gram uranyum metali vardı, o zaman Kasım 1942'de Westinghouse fabrikalarındaki endüstriyel üretim ayda 6.000 pound'a ulaştı.

Aynı zamanda bir nükleer reaktör oluşturma çalışmaları da sürüyordu. Plütonyum üretme süreci aslında uranyum çubuklarının nötronlarla ışınlanmasına indirgenmişti, bunun sonucunda uranyum-238'in bir kısmı plütonyuma dönüşecekti. Bu durumda nötron kaynakları, uranyum-238 atomları arasında yeterli miktarlarda dağılmış bölünebilir uranyum-235 atomları olabilir. Ancak nötronların sürekli üretimini sürdürmek için, uranyum-235 atomlarının fisyonunun zincirleme reaksiyonunun başlaması gerekiyordu. Bu arada, daha önce de belirtildiği gibi, her uranyum-235 atomuna karşılık 140 uranyum-238 atomu vardı. Her yöne dağılan nötronların yolda onlarla karşılaşma olasılığının çok daha yüksek olduğu açıktır. Yani, salınan çok sayıda nötronun ana izotop tarafından herhangi bir fayda sağlamadan emildiği ortaya çıktı. Açıkçası, bu koşullar altında bir zincirleme reaksiyonun gerçekleşmesi mümkün değildi. Nasıl olunur?

İlk başta, iki izotop ayrılmadan reaktörün çalışması genellikle imkansız görünüyordu, ancak kısa süre sonra önemli bir durum ortaya çıktı: uranyum-235 ve uranyum-238'in farklı enerjilerdeki nötronlara karşı duyarlı olduğu ortaya çıktı. Bir uranyum-235 atomunun çekirdeği, yaklaşık 22 m/s hıza sahip, nispeten düşük enerjili bir nötron tarafından bölünebilir. Bu tür yavaş nötronlar, uranyum-238 çekirdekleri tarafından yakalanmıyor - bunun için saniyede yüzbinlerce metre hıza sahip olmaları gerekiyor. Başka bir deyişle, uranyum-238, nötronların son derece düşük hızlara (22 m/s'den fazla olmayacak şekilde) yavaşlaması nedeniyle uranyum-235'te meydana gelen zincirleme reaksiyonun başlamasını ve ilerlemesini engelleme konusunda güçsüzdür. Bu fenomen, 1938'den beri ABD'de yaşayan ve burada ilk reaktörün oluşturulmasına öncülük eden İtalyan fizikçi Fermi tarafından keşfedildi. Fermi, nötron moderatörü olarak grafiti kullanmaya karar verdi. Hesaplamalarına göre, uranyum-235'ten yayılan nötronların 40 cm'lik grafit tabakasını geçerek hızlarını 22 m/s'ye düşürmeleri ve uranyum-235'te kendi kendine devam eden bir zincirleme reaksiyona başlamaları gerekiyordu.

Başka bir moderatör ise "ağır" su olabilir. İçerisindeki hidrojen atomları boyut ve kütle bakımından nötronlara çok benzer olduğundan, onları en iyi şekilde yavaşlatabilirler. (Hızlı nötronlarda, toplarla hemen hemen aynı şey olur: küçük bir top büyük bir topla çarparsa, neredeyse hız kaybetmeden geri döner, ancak küçük bir topla karşılaştığında enerjisinin önemli bir bölümünü ona aktarır. - tıpkı elastik bir çarpışmada bir nötronun ağır bir çekirdeğe çarpıp çok az yavaşlaması ve hidrojen atomlarının çekirdekleriyle çarpıştığında tüm enerjisini çok hızlı bir şekilde kaybetmesi gibi.) Ancak sıradan su yavaşlamaya uygun değildir, Çünkü hidrojeni nötronları absorbe etme eğiliminde. Bu nedenle “ağır” suyun bir parçası olan döteryumun bu amaçla kullanılması gerekmektedir.

1942'nin başlarında, Fermi'nin liderliğinde, Chicago Stadyumu'nun batı tribünlerinin altındaki tenis kortu alanında tarihteki ilk nükleer reaktörün inşaatı başladı. Bilim adamları tüm çalışmayı kendileri gerçekleştirdiler. Reaksiyon kontrol edilebilir tek yol- zincir reaksiyonuna katılan nötronların sayısının düzenlenmesi. Fermi, bor ve kadmiyum gibi nötronları güçlü bir şekilde emen maddelerden yapılmış çubuklar kullanarak bunu başarmayı amaçladı. Moderatör, fizikçilerin 3 m yüksekliğinde ve 1,2 m genişliğinde sütunlar inşa ettiği grafit tuğlalardı ve aralarına uranyum oksitli dikdörtgen bloklar yerleştirildi. Tüm yapı yaklaşık 46 ton uranyum oksit ve 385 ton grafit gerektiriyordu. Reaksiyonu yavaşlatmak için reaktöre kadmiyum ve bor çubukları yerleştirildi.

Bu yeterli değilse, sigorta için iki bilim adamı, reaktörün üzerinde bulunan bir platformda kadmiyum tuzu çözeltisiyle dolu kovalarla durdu - reaksiyonun kontrolden çıkması durumunda bunları reaktöre dökmeleri gerekiyordu. Neyse ki bu gerekli değildi. 2 Aralık 1942'de Fermi tüm kontrol çubuklarının uzatılmasını emretti ve deney başladı. Dört dakika sonra nötron sayaçları gittikçe daha yüksek sesle tıklamaya başladı. Nötron akışının yoğunluğu her geçen dakika daha da arttı. Bu, reaktörde zincirleme bir reaksiyonun gerçekleştiğini gösteriyordu. 28 dakika sürdü. Daha sonra Fermi sinyali verdi ve indirilen çubuklar süreci durdurdu. Böylece insan ilk kez atom çekirdeğinin enerjisini serbest bıraktı ve onu istediği zaman kontrol edebildiğini kanıtladı. Artık nükleer silahların bir gerçeklik olduğuna dair hiçbir şüphe kalmamıştı.

1943'te Fermi reaktörü söküldü ve Aragon Ulusal Laboratuvarı'na (Chicago'dan 50 km uzaklıkta) nakledildi. yakında buradaydı
Ağır suyun moderatör olarak kullanıldığı başka bir nükleer reaktör inşa edildi. Bu, içine alüminyum bir kabuk içine yerleştirilmiş 120 çubuk uranyum metalinin dikey olarak batırıldığı, 6,5 ton ağır su içeren silindirik bir alüminyum tanktan oluşuyordu. Yedi kontrol çubuğu kadmiyumdan yapılmıştır. Tankın etrafında bir grafit reflektör, ardından kurşun ve kadmiyum alaşımlarından yapılmış bir ekran vardı. Tüm yapı, duvar kalınlığı yaklaşık 2,5 m olan beton bir kabukla çevrelenmiştir.

Bu pilot reaktörlerdeki deneyler bu olasılığı doğruladı endüstriyel üretim plütonyum

Manhattan Projesi'nin ana merkezi kısa sürede Tennessee Nehri Vadisi'ndeki Oak Ridge kasabası oldu ve nüfusu birkaç ayda 79 bin kişiye ulaştı. Burada kısa sürede tarihin ilk zenginleştirilmiş uranyum üretim tesisi inşa edildi. Plütonyum üreten endüstriyel bir reaktör 1943'te burada faaliyete geçirildi. Şubat 1944'te, yüzeyinden kimyasal ayırma yoluyla plütonyumun elde edildiği günde yaklaşık 300 kg uranyum çıkarıldı. (Bunu yapmak için önce plütonyum çözüldü ve sonra çökeltildi.) Arıtılmış uranyum daha sonra reaktöre geri gönderildi. Aynı yıl, Columbia Nehri'nin güney kıyısındaki çorak, kasvetli çölde bulunan devasa Hanford fabrikasının inşaatına başlandı. Burada her gün birkaç yüz gram plütonyum üreten üç güçlü nükleer reaktör bulunuyordu.

Buna paralel olarak, uranyum zenginleştirmeye yönelik endüstriyel bir prosesin geliştirilmesine yönelik araştırmalar da tüm hızıyla sürüyordu.

Düşündükten sonra farklı varyantlar Groves ve Oppenheimer çabalarını iki yönteme odaklamaya karar verdiler: gaz difüzyonu ve elektromanyetik.

Gaz difüzyon yöntemi Graham yasası olarak bilinen bir prensibe dayanıyordu (ilk olarak 1829'da İskoç kimyager Thomas Graham tarafından formüle edildi ve 1896'da İngiliz fizikçi Reilly tarafından geliştirildi). Bu yasaya göre, biri diğerinden daha hafif olan iki gaz, delikleri ihmal edilebilecek kadar küçük olan bir filtreden geçirilirse, bu durumda hafif gazın, ağır olana göre biraz daha fazlası geçecektir. Kasım 1942'de Columbia Üniversitesi'nden Urey ve Dunning, uranyum izotoplarını ayırmak için Reilly yöntemine dayalı bir gaz difüzyon yöntemi geliştirdiler.

Doğal uranyum katı olduğundan ilk önce uranyum florüre (UF6) dönüştürüldü. Bu gaz daha sonra filtre bölümündeki milimetrenin binde biri mertebesinde mikroskobik deliklerden geçirildi.

Gazların molar ağırlıkları arasındaki fark çok küçük olduğundan, bölmenin arkasında uranyum-235 içeriği yalnızca 1.0002 kat arttı.

Uranyum-235 miktarını daha da arttırmak için elde edilen karışım tekrar bir bölmeden geçirilir ve uranyum miktarı yine 1.0002 kat arttırılır. Böylece uranyum-235 içeriğini %99'a çıkarmak için gazın 4000 filtreden geçirilmesi gerekiyordu. Bu, Oak Ridge'deki devasa bir gaz difüzyon tesisinde gerçekleşti.

1940 yılında Kaliforniya Üniversitesi'nde Ernest Lawrence'ın öncülüğünde uranyum izotoplarının elektromanyetik yöntemle ayrılması üzerine araştırmalar başladı. İzotopların kütlelerindeki farktan yararlanılarak ayrılmasını sağlayacak fiziksel süreçlerin bulunması gerekiyordu. Lawrence, atomların kütlelerini belirlemek için kullanılan bir araç olan kütle spektrografı ilkesini kullanarak izotopları ayırmaya çalıştı.

Çalışma prensibi şuydu: Önceden iyonize edilmiş atomlar bir elektrik alanıyla hızlandırıldı ve daha sonra alanın yönüne dik bir düzlemde bulunan daireleri tanımladıkları bir manyetik alandan geçti. Bu yörüngelerin yarıçapları kütleyle orantılı olduğundan, hafif iyonlar, ağır iyonlara göre daha küçük yarıçaplı daireler üzerinde son buldu. Eğer atomların yolu boyunca tuzaklar yerleştirilseydi, bu şekilde farklı izotoplar ayrı ayrı toplanabilirdi.

Yöntem buydu. İÇİNDE laboratuvar koşulları iyi sonuçlar verdi. Ancak izotop ayrıştırmasının endüstriyel ölçekte gerçekleştirilebileceği bir tesis inşa etmenin son derece zor olduğu ortaya çıktı. Ancak Lawrence sonunda tüm zorlukların üstesinden gelmeyi başardı. Çabalarının sonucu, Oak Ridge'deki dev bir fabrikaya kurulan kalutron'un ortaya çıkmasıydı.

Bu elektromanyetik tesis 1943'te inşa edildi ve Manhattan Projesi'nin belki de en pahalı buluşu olduğu ortaya çıktı. Lawrence'ın yöntemi, yüksek voltaj, yüksek vakum ve güçlü ile ilgili çok sayıda karmaşık, henüz geliştirilmemiş cihaz gerektiriyordu. manyetik alanlar. Maliyetlerin ölçeğinin çok büyük olduğu ortaya çıktı. Calutron'un uzunluğu 75 m'ye ulaşan ve yaklaşık 4000 ton ağırlığında dev bir elektromıknatısı vardı.

Bu elektromıknatısın sargıları için birkaç bin ton gümüş tel kullanıldı.

İşin tamamı (Devlet Hazinesi'nin yalnızca geçici olarak sağladığı 300 milyon dolarlık gümüş maliyetini saymazsak) 400 milyon dolara mal oldu. Savunma Bakanlığı yalnızca calutron'un tükettiği elektriğe 10 milyon dolar ödedi. Oak Ridge fabrikasındaki ekipmanların çoğu, ölçek ve hassasiyet açısından bu teknoloji alanında şimdiye kadar geliştirilmiş olan her şeyden üstündü.

Ancak tüm bu maliyetler boşuna değildi. Toplamda yaklaşık 2 milyar dolar harcayan ABD'li bilim adamları, 1944 yılına kadar uranyum zenginleştirme ve plütonyum üretimi için benzersiz bir teknoloji yarattılar. Bu arada Los Alamos laboratuvarında bombanın tasarımı üzerinde çalışıyorlardı. Çalışma prensibi genel anlamda uzun süredir açıktı: bölünebilir maddenin (plütonyum veya uranyum-235) patlama anında kritik bir duruma geçmesi gerekiyordu (bir zincirleme reaksiyonun meydana gelmesi için yük kütlesinin kritik olandan gözle görülür derecede daha büyük olabilir) ve bir nötron ışınıyla ışınlanır, bu da bir zincirleme reaksiyonun başlangıcını gerektirir.

Hesaplamalara göre yükün kritik kütlesi 50 kilogramı aştı, ancak bunu önemli ölçüde azaltmayı başardılar. Genel olarak kritik kütlenin değeri birçok faktörden güçlü bir şekilde etkilenir. Yükün yüzey alanı ne kadar büyük olursa, çevredeki alana o kadar fazla nötron gereksiz yere yayılır. Küre en küçük yüzey alanına sahiptir. Sonuç olarak, diğer şeyler eşit olmak üzere küresel yükler en küçük kritik kütleye sahiptir. Ayrıca kritik kütlenin değeri bölünebilir malzemelerin saflığına ve türüne bağlıdır. Bu malzemenin yoğunluğunun karesi ile ters orantılıdır; bu, örneğin yoğunluğun iki katına çıkarılmasıyla kritik kütlenin dört kat azaltılmasına olanak tanır. Gerekli alt kritiklik derecesi, örneğin nükleer yükü çevreleyen küresel bir kabuk formunda yapılan geleneksel bir patlayıcı yükünün patlaması nedeniyle bölünebilir malzemenin sıkıştırılmasıyla elde edilebilir. Kritik kütle, yükün nötronları iyi yansıtan bir ekranla çevrelenmesiyle de azaltılabilir. Böyle bir ekran olarak kurşun, berilyum, tungsten, doğal uranyum, demir ve daha birçokları kullanılabilir.

Olası bir atom bombası tasarımı, birleştirildiğinde kritik kütleden daha büyük bir kütle oluşturan iki parça uranyumdan oluşur. Bomba patlamasına neden olmak için onları olabildiğince çabuk birbirine yaklaştırmanız gerekiyor. İkinci yöntem içe doğru yaklaşan bir patlamanın kullanımına dayanmaktadır. Bu durumda, geleneksel bir patlayıcıdan gelen bir gaz akışı, içeride bulunan bölünebilir malzemeye yönlendirildi ve onu kritik bir kütleye ulaşana kadar sıkıştırdı. Daha önce de belirtildiği gibi, bir yükü birleştirmek ve onu nötronlarla yoğun bir şekilde ışınlamak, bir zincirleme reaksiyona neden olur ve bunun sonucunda ilk saniyede sıcaklık 1 milyon dereceye yükselir. Bu süre zarfında kritik kütlenin yalnızca %5'i ayrılmayı başardı. İlk bomba tasarımlarındaki yükün geri kalanı, hiçbir şey olmadan buharlaştı.
herhangi bir fayda.

Tarihteki ilk atom bombası (ona Trinity adı verildi) 1945 yazında toplandı. Ve 16 Haziran 1945'te, Dünya'daki ilki Alamogordo çölündeki (New Mexico) nükleer test sahasında üretildi. nükleer patlama. Bomba, test alanının merkezine 30 metrelik çelik bir kulenin tepesine yerleştirildi. Çevresine büyük bir mesafeye kayıt ekipmanı yerleştirildi. 9 km uzaklıkta bir gözlem noktası, 16 km uzaklıkta bir komuta noktası vardı. Atomik patlama, bu olayın tüm tanıkları üzerinde çarpıcı bir izlenim bıraktı. Görgü tanıklarının ifadesine göre sanki birçok güneş birleşip test alanını aynı anda aydınlatmış gibi hissettim. Sonra ovanın üzerinde devasa bir ateş topu belirdi ve yuvarlak bir toz ve ışık bulutu, yavaş ve uğursuz bir şekilde ona doğru yükselmeye başladı.

Yerden havalanan bu ateş topu, birkaç saniye içinde üç kilometreden fazla yüksekliğe yükseldi. Her an büyüyerek çapı 1,5 km'ye ulaştı ve yavaş yavaş stratosfere yükseldi. Daha sonra ateş topu, yerini 12 km yüksekliğe kadar uzanan ve dev bir mantar şeklini alan, yükselen bir duman sütununa bıraktı. Bütün bunlara, dünyanın sarsıldığı korkunç bir kükreme eşlik ediyordu. Patlayan bombanın gücü tüm beklentileri aştı.

Radyasyon durumu izin verir vermez, içi kurşun plakalarla kaplı birkaç Sherman tankı patlama alanına koştu. Bunlardan birinde çalışmasının sonuçlarını görmek için sabırsızlanan Fermi vardı. Gözlerinin önünde 1,5 km'lik bir yarıçap içinde tüm canlıların yok edildiği, kavrulmuş, ölü bir toprak belirdi. Kum, zemini kaplayan camsı yeşilimsi bir kabuğa dönüşmüştü. Devasa bir kraterde çelik bir destek kulesinin parçalanmış kalıntıları yatıyordu. Patlamanın gücünün 20.000 ton TNT olduğu tahmin ediliyor.

Bir sonraki adım şuydu: savaş kullanımı Nazi Almanyası'nın teslim olmasının ardından ABD ve müttefikleriyle savaşı tek başına sürdüren Japonya'ya yönelik bombalar. O zamanlar fırlatma araçları yoktu, bu yüzden bombalamanın uçaktan yapılması gerekiyordu. İki bombanın bileşenleri, Indianapolis kruvazörü tarafından büyük bir özenle 509. Birleşik Hava Kuvvetleri Grubunun bulunduğu Tinian Adası'na nakledildi. Bu bombalar, şarj türü ve tasarım açısından birbirinden biraz farklıydı.

İlk bomba “Bebek”, yüksek oranda zenginleştirilmiş uranyum-235'ten yapılmış atom yüküne sahip büyük boyutlu bir hava bombasıydı. Uzunluğu yaklaşık 3 m, çapı 62 cm, ağırlığı ise 4,1 tondu.

Plütonyum-239 yüklü ikinci bomba - "Şişman Adam" - büyük bir dengeleyiciyle yumurta şeklindeydi. Uzunluğu
3,2 m, çapı 1,5 m, ağırlığı - 4,5 tondu.

6 Ağustos'ta Albay Tibbets'in B-29 Enola Gay bombardıman uçağı, Japonya'nın büyük şehri Hiroşima'ya "Küçük Çocuk"u düşürdü. Bomba paraşütle indirildi ve planlandığı gibi yerden 600 m yükseklikte patlatıldı.

Patlamanın sonuçları korkunçtu. Pilotların kendileri için bile, bir anda yok ettikleri huzurlu şehrin görüntüsü iç karartıcı bir izlenim bıraktı. Daha sonra içlerinden biri, o anda bir insanın görebileceği en kötü şeyi gördüklerini itiraf etti.

Yeryüzünde olanlar için olup bitenler gerçek cehennemi andırıyordu. Her şeyden önce Hiroşima'nın üzerinden bir sıcak hava dalgası geçti. Etkisi sadece birkaç dakika sürdü ama o kadar güçlüydü ki, granit levhalardaki fayansları ve kuvars kristallerini bile eritti, 4 km uzaktaki telefon direklerini kömüre çevirdi ve sonunda yakıldı. insan vücudu onlardan geriye sadece kaldırımların asfaltındaki ya da evlerin duvarlarındaki gölgeler kalmıştı. Sonra ateş topunun altından korkunç bir rüzgar çıktı ve saatte 800 km hızla şehrin üzerinden geçerek yoluna çıkan her şeyi yok etti. Onun şiddetli saldırısına dayanamayan evler yıkılmış gibi yıkıldı. Çapı 4 kilometre olan dev dairenin içinde tek bir sağlam yapı kalmadı. Patlamadan birkaç dakika sonra şehrin üzerine siyah radyoaktif yağmur yağdı; bu nem, atmosferin yüksek katmanlarında yoğunlaşan buhara dönüştü ve radyoaktif tozla karışmış büyük damlalar şeklinde yere düştü.

Yağmurun ardından şehre bu kez merkez üssü yönünde esen yeni bir rüzgar çarptı. İlkinden daha zayıftı ama yine de ağaçları sökebilecek kadar güçlüydü. Rüzgar, yanabilecek her şeyin yanabileceği devasa bir yangını körükledi. 76 bin binadan 55 bini tamamen yıkılıp yandı. Bu korkunç felaketin tanıkları, yanmış giysilerin deri parçalarıyla birlikte yere düştüğü insan meşalelerini ve korkunç yanıklarla kaplı çılgın insan kalabalığının sokaklarda çığlıklar atarak koştuğunu hatırladı. Yanma nedeniyle havada boğucu bir koku vardı insan eti. Her yerde yatan, ölü ve ölmek üzere olan insanlar vardı. Kör ve sağır olan ve her yöne baktıklarından etraflarında hüküm süren kaostan hiçbir şey anlayamayan pek çok kişi vardı.

Merkez üssünden 800 m'ye kadar uzakta bulunan talihsiz insanlar, kelimenin tam anlamıyla bir saniye içinde yandılar - içleri buharlaştı ve vücutları, dumanı tüten kömür yığınlarına dönüştü. Merkez üssünden 1 km uzakta bulunanlar radyasyon hastalığından son derece şiddetli etkilendi. Birkaç saat içinde şiddetli bir şekilde kusmaya başladılar, ateşleri 39-40 dereceye fırladı, nefes darlığı ve kanamalar yaşamaya başladılar. Daha sonra ciltte iyileşmeyen ülserler belirdi, kanın bileşimi çarpıcı biçimde değişti ve saçlar döküldü. Korkunç acılardan sonra, genellikle ikinci veya üçüncü günde ölüm meydana geldi.

Toplamda yaklaşık 240 bin kişi patlama ve radyasyon hastalığından öldü. Yaklaşık 160 bin kişi daha hafif bir biçimde radyasyon hastalığına yakalandı. acılı ölüm birkaç ay veya yıl geciktiği ortaya çıktı. Felaket haberi ülke geneline yayıldığında tüm Japonya korkudan felç oldu. Binbaşı Sweeney'nin Kapalı Kasa Arabası'nın 9 Ağustos'ta Nagazaki'ye ikinci bombayı atmasından sonra bu oran daha da arttı. Burada da yüzbinlerce insan öldürüldü ve yaralandı. Yeni silahlara direnemeyen Japon hükümeti teslim oldu - atom bombası II. Dünya Savaşı'nı sona erdirdi.

Savaş bitti. Yalnızca altı yıl sürdü ama dünyayı ve insanları neredeyse tanınmayacak kadar değiştirmeyi başardı.

1939 öncesi insan uygarlığı ile 1945 sonrası insan uygarlığı birbirinden çarpıcı biçimde farklıdır. Bunun pek çok nedeni var ama en önemlilerinden biri nükleer silahların ortaya çıkması. Hiç abartmadan Hiroşima'nın gölgesinin 20. yüzyılın ikinci yarısının tamamına yayıldığını söyleyebiliriz. Bu, hem bu felaketin çağdaşı hem de ondan onlarca yıl sonra doğan milyonlarca insan için derin bir ahlaki yanık haline geldi. Modern adam artık dünyayı 6 Ağustos 1945'ten önce düşündükleri gibi düşünemiyor - bu dünyanın birkaç dakika içinde hiçbir şeye dönüşemeyeceğini çok net anlıyor.

Modern insan savaşa büyükbabalarının ve büyük büyükbabalarının baktığı gibi bakamaz - bu savaşın son olacağından ve bu savaşın ne kazananı ne de kaybedeni olmayacağından emindir. Nükleer silahlar her alanda iz bıraktı kamusal yaşam ve modern uygarlık altmış ya da seksen yıl önceki aynı yasalara göre yaşayamaz. Hiç kimse bunu atom bombasının yaratıcılarından daha iyi anlamadı.

"Gezegenimizin insanları Robert Oppenheimer şunu yazdı: birleşmek gerekir. Son savaşın ektiği korku ve yıkım bize bu düşünceyi dikte ediyor. Atom bombalarının patlamaları bunu tüm vahşeti ile kanıtladı. Başka zamanlarda başka insanlar da benzer sözler söylemişti - yalnızca diğer silahlar ve diğer savaşlar hakkında. Başarılı değillerdi. Ancak bugün bu sözlerin faydasız olduğunu söyleyen herkes tarihin değişimleri tarafından yanıltılıyor. Buna ikna olamayız. Çalışmalarımızın sonuçları insanlığa birleşik bir dünya yaratmaktan başka seçenek bırakmıyor. Hukuka ve insanlığa dayalı bir dünya."

Eski Hint ve eski Yunan bilim adamları, maddenin en küçük bölünmez parçacıklardan oluştuğunu varsaydılar, bunu çağımızın başlangıcından çok önce incelemelerinde yazdılar. 5. yüzyılda M.Ö e. Miletoslu Yunan bilim adamı Leukippos ve öğrencisi Demokritos atom (Yunanca atomos “bölünmez”) kavramını formüle ettiler. Yüzyıllar boyunca bu teori oldukça felsefi kaldı ve ancak 1803'te İngiliz kimyager John Dalton tarafından önerildi. bilimsel teori deneylerle doğrulanan atom.

Sonunda XIX başlangıcı XX yüzyıl Bu teori, Joseph Thomson ve ardından nükleer fiziğin babası olarak adlandırılan Ernest Rutherford'un eserlerinde geliştirildi. Atomun, isminin aksine, daha önce de belirtildiği gibi bölünemez sonlu bir parçacık olmadığı anlaşıldı. 1911'de fizikçiler, Rutherford Bohr'un "gezegensel" sistemini benimsediler; buna göre bir atom, pozitif yüklü bir çekirdek ve onun etrafında dönen negatif yüklü elektronlardan oluşur. Daha sonra çekirdeğin de bölünmez olmadığı, pozitif yüklü protonlardan ve yüksüz nötronlardan oluştuğu ve bunların da temel parçacıklardan oluştuğu bulundu.

Bilim adamları atom çekirdeğinin yapısı hakkında az çok netlik kazanır kazanmaz, simyacıların uzun süredir devam eden hayalini - bir maddenin diğerine dönüşümü - gerçekleştirmeye çalıştılar. 1934'te Fransız bilim adamları Frederic ve Irene Joliot-Curie, alüminyumu alfa parçacıklarıyla (bir helyum atomunun çekirdeği) bombardıman ederken, radyoaktif fosfor atomları elde ettiler ve bu atomlar, alüminyumdan daha ağır bir element olan kararlı bir silikon izotopuna dönüştü. Benzer bir deneyi 1789'da Martin Klaproth tarafından keşfedilen en ağır doğal element olan uranyumla yapma fikri ortaya çıktı. Henri Becquerel'in 1896'da uranyum tuzlarının radyoaktivitesini keşfetmesinden sonra, bu element bilim adamlarının ciddi şekilde ilgisini çekti.

E. Rutherford.

Nükleer patlamanın mantarı.

1938'de Alman kimyagerler Otto Hahn ve Fritz Strassmann, Joliot-Curie deneyine benzer bir deney yaptılar, ancak alüminyum yerine uranyum kullanarak yeni bir süper ağır element elde etmeyi umuyorlardı. Ancak sonuç beklenmedikti: Süper ağır elementler yerine periyodik tablonun orta kısmındaki hafif elementler elde edildi. Bir süre sonra fizikçi Lise Meitner, uranyumun nötronlarla bombardımanının çekirdeğinin bölünmesine (bölünmesine) yol açtığını, bunun sonucunda hafif elementlerin çekirdeklerinin oluştuğunu ve belirli sayıda serbest nötron kaldığını öne sürdü.

Daha ileri araştırmalar, doğal uranyumun, en az kararlı olanı uranyum-235 olan üç izotopun karışımından oluştuğunu gösterdi. Zaman zaman atom çekirdekleri kendiliğinden parçalara ayrılır ve bu sürece yaklaşık 10 bin km hızla hareket eden iki veya üç serbest nötronun salınması eşlik eder. Çoğu durumda en yaygın izotop-238'in çekirdekleri bu nötronları yakalar; daha az sıklıkla uranyum neptünyuma ve ardından plütonyum-239'a dönüşür. Bir nötron uranyum-2 3 5 çekirdeğine çarptığında hemen yeni bir fisyona uğrar.

Açıktı: Yeterince büyük bir saf (zenginleştirilmiş) uranyum-235 parçası alırsanız, içindeki nükleer fisyon reaksiyonu çığ gibi ilerleyecektir; bu reaksiyona zincirleme reaksiyon adı verildi. Her çekirdeğin bölünmesi büyük miktarda enerji açığa çıkarır. 1 kg uranyum-235'in tamamen bölünmesiyle 3 bin ton kömürün yakılmasıyla aynı miktarda ısının açığa çıktığı hesaplandı. Birkaç dakika içinde açığa çıkan bu devasa enerji salınımının, kendisini elbette askeri departmanların hemen ilgisini çeken korkunç bir güç patlaması olarak göstermesi gerekiyordu.

Joliot-Curie çifti. 1940'lar

L. Meitner ve O. Hahn. 1925

İkinci Dünya Savaşı'nın patlak vermesinden önce, Almanya'da ve diğer bazı ülkelerde nükleer silah yaratmaya yönelik çok gizli çalışmalar yürütülüyordu. Amerika Birleşik Devletleri'nde “Manhattan Projesi” olarak adlandırılan araştırmalar 1941 yılında başladı ve bir yıl sonra Los Alamos'ta dünyanın en büyük araştırma laboratuvarı kuruldu. İdari olarak proje General Groves'a bağlıydı; bilimsel liderlik Kaliforniya Üniversitesi profesörü Robert Oppenheimer tarafından sağlandı. Projeye, aralarında 13 Nobel Ödülü sahibi Enrico Fermi, James Frank, Niels Bohr, Ernest Lawrence ve diğerleri de bulunan fizik ve kimya alanındaki en büyük otoriteler katıldı.

Asıl görev yeterli miktarda uranyum-235 elde etmekti. Plütonyum-2 39'un da bomba şarjı görevi görebileceği tespit edildi, bu nedenle çalışmalar aynı anda iki yönde gerçekleştirildi. Uranyum-235'in birikimi, onu doğal uranyum yığınından ayırarak gerçekleştirilecekti ve plütonyum, ancak uranyum-238'in nötronlarla ışınlanmasıyla kontrollü bir nükleer reaksiyon sonucu elde edilebildi. Doğal uranyumun zenginleştirilmesi Westinghouse tesislerinde gerçekleştirildi ve plütonyum üretmek için bir nükleer reaktör inşa etmek gerekiyordu.

Uranyum çubuklarının nötronlarla ışınlanması işlemi reaktörde gerçekleşti ve bunun sonucunda uranyum-238'in bir kısmının plütonyuma dönüşmesi gerekiyordu. Bu durumda nötronların kaynakları uranyum-235'in bölünebilir atomlarıydı, ancak nötronların uranyum-238 tarafından yakalanması bir zincirleme reaksiyonun başlamasını engelledi. Enrico Fermi'nin keşfi, sorunun çözülmesine yardımcı oldu; kendisi, 22 ms'ye kadar yavaşlayan nötronların, uranyum-235'in zincirleme reaksiyonuna neden olduğunu, ancak uranyum-238 tarafından yakalanmadığını keşfetti. Moderatör olarak Fermi, hidrojen izotop döteryum içeren 40 santimetrelik bir grafit veya ağır su tabakası önerdi.

R. Oppenheimer ve Korgeneral L. Groves. 1945

Oak Ridge'deki Calutron.

1942'de Chicago Stadyumu'nun tribünlerinin altına deneysel bir reaktör inşa edildi. 2 Aralık'ta başarılı deneysel lansmanı gerçekleşti. Bir yıl sonra, Oak Ridge şehrinde yeni bir zenginleştirme tesisi inşa edildi ve plütonyumun endüstriyel üretimi için bir reaktörün yanı sıra uranyum izotoplarının elektromanyetik ayrımı için bir kalutron cihazı başlatıldı. Projenin toplam maliyeti yaklaşık 2 milyar dolardı. Bu arada Los Alamos'ta doğrudan bombanın tasarımı ve patlayıcıyı patlatma yöntemleri üzerinde çalışmalar sürüyordu.

16 Haziran 1945'te, New Mexico'daki Alamogordo kenti yakınlarında, Trinity kod adlı testler sırasında, dünyanın plütonyum yüklü ve patlayıcı (patlatma için kimyasal patlayıcı kullanan) patlama devresine sahip ilk nükleer cihazı patlatıldı. Patlamanın gücü 20 kilotonluk TNT patlamasına eşdeğerdi.

Bir sonraki adım, Almanya'nın teslim olmasının ardından ABD ve müttefiklerine karşı savaşı tek başına sürdüren Japonya'ya karşı nükleer silahların kullanılmasıydı. 6 Ağustos'ta, Albay Tibbetts'in kontrolü altındaki bir B-29 Enola Gay bombardıman uçağı, Hiroşima'ya uranyum yükü ve bir topla (kritik bir kütle oluşturmak için iki bloğun bağlantısını kullanarak) bir patlama planıyla bir Little Boy bombası attı. Bomba paraşütle indirildi ve yerden 600 m yükseklikte patladı. 9 Ağustos'ta Binbaşı Sweeney'nin Kapalı Vagonu Şişman Adam'ın plütonyum bombasını Nagazaki'ye attı. Patlamaların sonuçları korkunçtu. Her iki şehir de neredeyse tamamen yıkıldı, Hiroşima'da 200 binden fazla, Nagazaki'de yaklaşık 80 bin kişi öldü.Daha sonra pilotlardan biri o anda bir insanın görebileceği en kötü şeyi gördüğünü itiraf etti. Yeni silahlara direnemeyen Japon hükümeti teslim oldu.

Hiroşima atom bombasından sonra.

Atom bombasının patlaması İkinci Dünya Savaşı'na son verdi ama aslında başladı yeni savaş"soğuk", kafa kafaya bir yarışın eşlik ettiği nükleer silahlar. Sovyet bilim adamları Amerikalılara yetişmek zorundaydı. 1943'te ünlü fizikçi Igor Vasilyevich Kurchatov'un başkanlığında gizli "laboratuvar No. 2" oluşturuldu. Daha sonra laboratuvar Atom Enerjisi Enstitüsüne dönüştürüldü. Aralık 1946'da ilk zincirleme reaksiyon deneysel nükleer uranyum-grafit reaktörü F1'de gerçekleştirildi. İki yıl sonra, Sovyetler Birliği'nde birkaç endüstriyel reaktöre sahip ilk plütonyum tesisi inşa edildi ve Ağustos 1949'da, plütonyum yüklü ilk Sovyet atom bombası olan 22 kilotonluk RDS-1, Semipalatinsk'te test edildi. deneme sitesi.

Kasım 1952'de Enewetak Atolü'nde Pasifik Okyanusu Amerika Birleşik Devletleri, yıkıcı gücü hafif elementlerin nükleer füzyonu sırasında daha ağır olanlara salınan enerjiden kaynaklanan ilk termonükleer yükü patlattı. Dokuz ay sonra, Semipalatinsk test sahasında Sovyet bilim adamları, Andrei Dmitrievich Sakharov ve Yuli Borisovich Khariton liderliğindeki bir grup bilim adamı tarafından geliştirilen, 400 kilotonluk RDS-6 termonükleer veya hidrojen bombasını test etti. Ekim 1961'de, bugüne kadar test edilen en güçlü hidrojen bombası olan 50 megatonluk Çar Bombası, Novaya Zemlya takımadalarındaki test sahasında patlatıldı.

I. V. Kurchatov.

2000'li yılların sonunda konuşlandırılmış stratejik dağıtım araçlarında ABD'nin yaklaşık 5.000, Rusya'nın ise 2.800 nükleer silahının yanı sıra önemli sayıda taktik nükleer silah da bulunuyordu. Bu arz tüm gezegeni defalarca yok etmeye yetiyor. Sadece bir orta güçlü termonükleer bomba (yaklaşık 25 megaton) 1.500 Hiroşima'ya eşittir.

1970'lerin sonlarında, bir tür düşük verimli nükleer bomba olan bir nötron silahı yaratmak için araştırmalar yapıldı. Bir nötron bombası, nötron radyasyonu şeklinde salınan patlama enerjisinin bir kısmını yapay olarak arttırması bakımından geleneksel bir nükleer bombadan farklıdır. Bu radyasyon düşman personelini etkiler, silahlarını etkiler ve bölgede radyoaktif kirlenme yaratırken, şok dalgası ve ışık radyasyonunun etkisi sınırlıdır. Ancak dünyada tek bir ordu bile nötron saldırısını benimsemedi.

Atom enerjisinin kullanımı dünyayı yıkımın eşiğine getirmiş olsa da barışçıl bir yanı da vardır, kontrolden çıktığında son derece tehlikeli olmasına rağmen Çernobil ve Fukushima nükleer santrallerinde yaşanan kazalar bunu açıkça ortaya koymuştur. . Dünyanın yalnızca 5 MW kapasiteli ilk nükleer enerji santrali 27 Haziran 1954'te Kaluga Bölgesi'nin (şimdiki Obninsk şehri) Obninskoye köyünde açıldı. Bugün dünyada 10'u Rusya'da olmak üzere 400'ün üzerinde nükleer santral işletiliyor. Tüm küresel elektriğin yaklaşık %17'sini üretiyorlar ve bu rakamın daha da artması bekleniyor. Şu anda dünya nükleer enerji olmadan yapamaz ama gelecekte insanlığın daha güvenli bir enerji kaynağı bulacağına inanmak isterim.

Obninsk'teki bir nükleer santralin kontrol paneli.

Felaketin ardından Çernobil.

Arıyor Mükemmel silah Bir düşman ordusunu tek tıklamayla buharlaştırabilen antik çağların yüzbinlerce ünlü ve unutulmuş silah ustası savaştı. Zaman zaman mucizevi bir kılıcı veya ıskalamadan vuran bir yayı az çok inandırıcı bir şekilde anlatan masallarda bu arayışların izlerine rastlamak mümkündür.

Neyse ki, teknolojik ilerleme uzun bir süre o kadar yavaş ilerledi ki, yıkıcı silahın gerçek şekli rüyalarda, sözlü hikayelerde ve daha sonra kitap sayfalarında kaldı. 19. yüzyılın bilimsel ve teknolojik atılımı, 20. yüzyılın ana fobisinin oluşmasının koşullarını sağladı. Atom bombası Gerçek koşullarda yaratılmış ve test edilmiş, hem askeri ilişkilerde hem de politikada devrim yarattı.

Silahların yaratılış tarihi

Uzun zamandır en güçlü silahların yalnızca patlayıcılar kullanılarak yaratılabileceğine inanılıyordu. En küçük parçacıklarla çalışan bilim adamlarının keşifleri bilimsel temel temel parçacıkların yardımıyla muazzam enerji üretmenin mümkün olduğunu. Bir dizi araştırmacının ilki, 1896'da uranyum tuzlarının radyoaktivitesini keşfeden Becquerel olarak adlandırılabilir.

Uranyumun kendisi 1786'dan beri biliniyordu, ancak o zamanlar kimse onun radyoaktivitesinden şüphelenmiyordu. 19. ve 20. yüzyılların başında bilim adamlarının çalışmaları, yalnızca özel fiziksel özellikleri değil, aynı zamanda radyoaktif maddelerden enerji elde etme olasılığını da ortaya çıkardı.

Uranyuma dayalı silah yapma seçeneği ilk kez 1939'da Fransız fizikçiler Joliot-Curies tarafından ayrıntılı olarak tanımlanmış, yayınlanmış ve patenti alınmıştır.

Silahlar açısından değerine rağmen, bilim adamları böylesine yıkıcı bir silahın yaratılmasına kararlı bir şekilde karşı çıktılar.

İkinci Dünya Savaşı'nı Direniş'te geçiren çift (Frederick ve Irene), 1950'lerde savaşın yıkıcı gücünün farkına vararak genel silahsızlanmayı savundu. Niels Bohr, Albert Einstein ve zamanın diğer önde gelen fizikçileri tarafından destekleniyorlar.

Bu arada Joliot-Curie'ler gezegenin diğer ucundaki Amerika'da Paris'te Nazilerin sorunuyla meşgulken, dünyanın ilk nükleer bombası geliştiriliyordu. Çalışmayı yöneten Robert Oppenheimer'a en geniş yetkiler ve muazzam kaynaklar verildi. 1941'in sonu, sonuçta ilk nükleer savaş başlığının yaratılmasına yol açan Manhattan Projesi'nin başlangıcı oldu.

New Mexico'nun Los Alamos kasabasında silah kalitesinde uranyum için ilk üretim tesisleri kuruldu. Daha sonra ülke genelinde benzer nükleer merkezler ortaya çıktı, örneğin Chicago'da, Oak Ridge, Tennessee'de ve Kaliforniya'da araştırmalar yapıldı. Amerikan üniversitelerindeki profesörlerin yanı sıra Almanya'dan kaçan fizikçilerin en iyi güçleri bombanın yaratılmasına atıldı.

"Üçüncü Reich"ta, Fuhrer'in karakteristik özelliği olan yeni bir silah türü yaratma çalışmaları başlatıldı.

“Besnovaty” tanklar ve uçaklarla daha çok ilgilendiğinden daha fazla konu Daha da iyisi, yeni bir mucize bombaya pek ihtiyaç görmüyordu.

Buna göre, Hitler tarafından desteklenmeyen projeler en iyi ihtimalle kaplumbağa hızıyla ilerledi.

İşler kızışmaya başlayıp Doğu Cephesi'nin tank ve uçakları yuttuğu ortaya çıkınca yeni mucize silaha destek geldi. Ancak artık çok geçti, bombalama ve sürekli Sovyet tank takozlarından duyulan korku koşullarında nükleer bileşenli bir cihaz yaratmak mümkün değildi.

Sovyetler Birliği, yeni bir tür yıkıcı silah yaratma olasılığı konusunda daha dikkatliydi. Savaş öncesi dönemde fizikçiler nükleer enerji ve nükleer silah yaratma olasılığı hakkında genel bilgiler topladı ve pekiştirdi. İstihbarat, hem SSCB'de hem de ABD'de nükleer bombanın yaratıldığı dönem boyunca yoğun bir şekilde çalıştı. Savaş, büyük kaynakların cepheye gitmesi nedeniyle kalkınmanın yavaşlamasında önemli bir rol oynadı.

Doğru, Akademisyen Igor Vasilyevich Kurchatov, karakteristik azmi ile tüm alt departmanların bu yöndeki çalışmalarını teşvik etti. Biraz ileriye baktığımızda, SSCB şehirlerine yönelik bir Amerikan saldırısı tehdidi karşısında silahların geliştirilmesini hızlandırmakla görevlendirilecek kişi odur. Yüzlerce ve binlerce bilim adamı ve işçiden oluşan devasa bir makinenin çakılları arasında duran, Sovyet nükleer bombasının babası onursal unvanıyla ödüllendirilecek kişi oydu.

Dünyanın ilk testleri

Ama hadi Amerikan nükleer programına dönelim. 1945 yazında Amerikalı bilim adamları dünyanın ilk nükleer bombasını yaratmayı başardılar. Bir mağazadan güçlü bir havai fişek yapan veya satın alan herhangi bir çocuk, onu mümkün olduğu kadar çabuk havaya uçurmak isteyen olağanüstü bir işkence yaşar. 1945'te yüzlerce Amerikalı asker ve bilim adamı aynı şeyi yaşadı.

16 Haziran 1945'te New Mexico'daki Alamogordo Çölü'nde ilk nükleer silah testi ve bugüne kadarki en güçlü patlamalardan biri gerçekleşti.

Patlamayı sığınaktan izleyen görgü tanıkları, 30 metrelik çelik kulenin tepesinde patlayıcının patlama kuvveti karşısında hayrete düştü. İlk başta her şey güneşten birkaç kat daha güçlü bir ışıkla doluydu. Sonra gökyüzüne bir ateş topu yükseldi ve ünlü mantarın şeklini alan bir duman sütununa dönüştü.

Toz çöktüğü anda araştırmacılar ve bomba yaratıcıları patlamanın olduğu yere koştu. Sonrasını kurşun kaplı Sherman tanklarından izlediler. Gördükleri onları hayrete düşürdü; hiçbir silah bu kadar zarar veremezdi. Kum bazı yerlerde eriyerek cama dönüştü.

Kulenin küçük kalıntıları da bulundu; devasa çaplı bir kraterde parçalanmış ve ezilmiş yapılar, yıkıcı gücü açıkça gösteriyordu.

Zarar verici faktörler

Bu patlama, yeni silahın gücüne, düşmanı yok etmek için neler kullanabileceğine dair ilk bilgileri sağladı. Bunlar çeşitli faktörlerdir:

• korunan görme organlarını bile kör edebilen ışık radyasyonu, flaş;
• Şok dalgası, merkezden hareket eden, çoğu binayı yok eden yoğun bir hava akımı;
• elektromanyetik nabız ekipmanın çoğunu devre dışı bırakan ve patlamadan sonra ilk kez iletişimin kullanılmasına izin vermeyen;
• Diğer zarar verici faktörlerden sığınanlar için en tehlikeli faktör olan delici radyasyon, alfa-beta-gama ışınımına ayrılır;
• Onlarca hatta yüzlerce yıl boyunca sağlığı ve yaşamı olumsuz etkileyebilecek radyoaktif kirlenme.

Savaş da dahil olmak üzere nükleer silahların daha fazla kullanılması, canlı organizmalar ve doğa üzerindeki etkilerinin tüm özelliklerini gösterdi. 6 Ağustos 1945, o zamanlar birçok önemli askeri tesisle tanınan küçük Hiroşima şehrinin on binlerce sakini için son gündü.

Pasifik'teki savaşın sonucu kaçınılmazdı, ancak Pentagon, Japon takımadalarına yönelik operasyonun ABD Deniz Piyadelerinin bir milyondan fazla hayatına mal olacağına inanıyordu. Bir taşla birkaç kuş vurmaya, Japonya'yı savaştan çıkarmaya, çıkarma operasyonundan tasarruf etmeye, yeni bir silahı test etmeye ve bunu tüm dünyaya ve her şeyden önce SSCB'ye duyurmaya karar verildi.

Sabah saat birde "Bebek" nükleer bombasını taşıyan uçak göreve doğru yola çıktı.

Kentin üzerine atılan bomba, saat 08.15'te yaklaşık 600 metre yükseklikte patladı. Merkez üssüne 800 metre mesafede bulunan tüm binalar yıkıldı. 9 büyüklüğündeki depreme dayanacak şekilde tasarlanan sadece birkaç binanın duvarı ayakta kaldı.

Bombanın patlaması sırasında 600 metrelik alanda bulunan her on kişiden yalnızca biri hayatta kalabildi. Işık radyasyonu insanları kömüre dönüştürdü ve taş üzerinde gölge izleri, kişinin bulunduğu yerin karanlık bir izi bıraktı. Ardından gelen patlama dalgası o kadar güçlüydü ki patlama yerinden 19 kilometre uzaktaki camları kırabilirdi.

Bir genç, yoğun bir hava akımı nedeniyle bir pencereden evden dışarı atıldı; adam yere indiğinde evin duvarlarının kartlar gibi katlandığını gördü. Patlama dalgasını, patlamadan sağ kurtulan ve yangın bölgesini terk etmeye vakti olmayan az sayıdaki sakini yok eden bir yangın kasırgası izledi. Patlamadan uzakta olanlar, nedeni başlangıçta doktorlar için belirsiz olan şiddetli halsizlik yaşamaya başladı.

Çok daha sonra, birkaç hafta sonra, artık radyasyon hastalığı olarak bilinen “radyasyon zehirlenmesi” terimi açıklandı.

Hem doğrudan patlamadan hem de sonraki hastalıklardan dolayı 280 binden fazla insan tek bir bombanın kurbanı oldu.

Japonya'nın nükleer silahlarla bombalanması bununla bitmedi. Plana göre yalnızca dört ila altı şehrin vurulması gerekiyordu, ancak hava durumu Yalnızca Nagazaki'nin vurmasına izin verildi. Bu şehirde 150 binden fazla kişi Şişman Adam bombasının kurbanı oldu.

Amerikan hükümetinin, Japonya teslim olana kadar bu tür saldırılar gerçekleştireceğine dair verdiği sözler, önce ateşkes yapılmasına, ardından da İkinci Dünya Savaşı'nı sona erdiren bir anlaşmanın imzalanmasına yol açtı. Ancak nükleer silahlar açısından bu sadece başlangıçtı.

Dünyanın en güçlü bombası

Savaş sonrası dönem, SSCB bloğu ve müttefikleri ile ABD ve NATO arasındaki çatışmayla damgasını vurdu. 1940'larda Amerikalılar Sovyetler Birliği'ni vurma olasılığını ciddi olarak değerlendirdiler. Eski müttefiki kontrol altına almak için bomba yaratma çalışmalarının hızlandırılması gerekiyordu ve zaten 1949'da, 29 Ağustos'ta ABD'nin nükleer silahlardaki tekeli sona erdi. Silahlanma yarışı sırasında en çok dikkati iki nükleer test hak ediyor.

Öncelikle anlamsız mayolarla tanınan Bikini Atoll, özel olarak güçlü bir nükleer yükün test edilmesi nedeniyle 1954'te dünya çapında tam anlamıyla bir sıçrama yaptı.

Yeni bir atom silah tasarımını test etmeye karar veren Amerikalılar, suçlamayı hesaplamadı. Sonuç olarak patlama planlanandan 2,5 kat daha güçlü oldu. Yakın adalarda yaşayanların yanı sıra her yerde bulunan Japon balıkçılar da saldırı altındaydı.

Ancak bu en güçlü Amerikan bombası değildi. 1960 yılında B41 nükleer bombası hizmete girdi ancak gücünden dolayı hiçbir zaman tam olarak test edilmedi. Saldırının gücü, böylesine tehlikeli bir silahın test alanında patlaması korkusuyla teorik olarak hesaplandı.

Her şeyde ilk olmayı seven Sovyetler Birliği, 1961 yılında “Kuzka'nın annesi” lakabını aldı.

Amerika'nın nükleer şantajına yanıt veren Sovyet bilim adamları dünyanın en güçlü bombasını yarattılar. Novaya Zemlya'da test edildi, neredeyse her köşeye damgasını vurdu küre. Hatırlananlara göre patlama sırasında hafif bir deprem en ücra köşelerde de hissedildi.

Patlama dalgası elbette tüm yıkıcı gücünü kaybetmiş olarak Dünya'nın etrafında dönmeyi başardı. Bugüne kadar bu, insanlık tarafından yaratılan ve test edilen dünyadaki en güçlü nükleer bombadır. Elbette elleri serbest olsaydı Kim Jong-un'un nükleer bombası daha güçlü olurdu ama onun bunu test edecek Yeni Dünyası yok.

Atom bombası cihazı

Tamamen anlamaya yönelik çok ilkel bir atom bombası cihazını ele alalım. Birçok atom bombası sınıfı vardır, ancak üç ana sınıfı ele alalım:

• uranyum 235'e dayanan uranyum ilk olarak Hiroşima'da patladı;
• plütonyum 239'a dayanan plütonyum ilk olarak Nagazaki'de patladı;
• Bazen hidrojen olarak da adlandırılan, döteryum ve trityum içeren ağır suya dayanan termonükleer, neyse ki nüfusa karşı kullanılmıyor.

İlk iki bomba, ağır çekirdeklerin kontrolsüz bir nükleer reaksiyon yoluyla daha küçük çekirdeklere bölünmesi ve büyük miktarda enerji açığa çıkması etkisine dayanıyor. Üçüncüsü, hidrojen çekirdeklerinin (veya daha doğrusu döteryum ve trityum izotoplarının) hidrojene göre daha ağır olan helyum oluşumuyla füzyonuna dayanmaktadır. Aynı bomba ağırlığı için hidrojen bombasının yıkıcı potansiyeli 20 kat daha fazladır.

Uranyum ve plütonyum için kritik kütleden daha büyük bir kütleyi bir araya getirmek yeterliyse (bu noktada bir zincirleme reaksiyon başlar), o zaman hidrojen için bu yeterli değildir.

Birkaç uranyum parçasını güvenilir bir şekilde bir araya getirmek için, daha küçük uranyum parçalarının daha büyük parçalara çarpıldığı bir top etkisi kullanılır. Barut da kullanılabilir, ancak güvenilirlik için düşük güçlü patlayıcılar kullanılır.

Plütonyum bombasında, zincirleme reaksiyon için gerekli koşulları yaratmak amacıyla, plütonyum içeren külçelerin etrafına patlayıcılar yerleştirilir. Kümülatif etkinin yanı sıra tam merkezde bulunan nötron başlatıcısı (birkaç miligram polonyum içeren berilyum) nedeniyle gerekli koşullar elde edilir.

Kendi kendine patlamayan bir ana şarjı ve bir sigortası vardır. Döteryum ve trityum çekirdeklerinin füzyonu için koşullar yaratmak için en az bir noktada hayal edilemeyecek basınçlara ve sıcaklıklara ihtiyacımız var. Daha sonra zincirleme bir reaksiyon meydana gelecektir.

Bu tür parametreleri oluşturmak için bomba, sigorta olan geleneksel ancak düşük güçlü bir nükleer yük içerir. Patlaması, termonükleer reaksiyonun başlaması için koşulları yaratır.

Bir atom bombasının gücünü tahmin etmek için “TNT eşdeğeri” adı verilen bir terim kullanılır. Patlama, dünyanın en ünlüsü olan enerjinin serbest bırakılmasıdır. patlayıcı– TNT (TNT – trinitrotoluen) ve tüm yeni patlayıcı türleri buna eşdeğerdir. "Bebek" bombası - 13 kiloton TNT. Bu 13000'e eşdeğerdir.

Bomba "Şişman Adam" - 21 kiloton, "Çar Bomba" - 58 megaton TNT. 26,5 tonluk bir kütlenin içinde 58 milyon ton patlayıcının toplandığını düşünmek korkutucu, bu bombanın ağırlığı bu kadar.

Nükleer savaş tehlikesi ve nükleer felaketler

Yirminci yüzyılın en kötü savaşının ortasında ortaya çıkan nükleer silahlar insanlık için en büyük tehlike haline geldi. İkinci Dünya Savaşı'nın hemen ardından, birkaç kez neredeyse tam teşekküllü bir nükleer çatışmaya dönüşen Soğuk Savaş başladı. En az bir tarafın nükleer bomba ve füze kullanma tehdidi 1950'li yıllarda tartışılmaya başlandı.

Herkes bu savaşın kazananının olamayacağını anladı ve anlıyor.

Bunu kontrol altına almak için birçok bilim adamı ve politikacı tarafından çaba gösterildi ve gösteriliyor. Chicago Üniversitesi, Nobel ödüllüler de dahil olmak üzere ziyaret eden nükleer bilim adamlarının girdilerini kullanarak Kıyamet Saati'ni gece yarısından birkaç dakika önceye ayarlıyor. Gece yarısı nükleer bir felaketi, yeni bir Dünya Savaşının başlangıcını ve eski dünyanın yıkılmasını ifade eder. Yıllar geçtikçe saatin ibreleri gece yarısına kadar 17 ila 2 dakika arasında dalgalandı.

Ayrıca nükleer santrallerde meydana geldiği bilinen birçok büyük kaza vardır. Bu felaketlerin silahlarla dolaylı bir ilişkisi var; nükleer santraller hala nükleer bombalardan farklı ama atomun askeri amaçlarla kullanılmasının sonuçlarını mükemmel bir şekilde gösteriyor. Bunlardan en büyüğü:

• 1957, Kyshtym kazası, depolama sistemindeki bir arıza nedeniyle Kyshtym yakınlarında bir patlama meydana geldi;
• 1957, İngiltere, İngiltere'nin kuzeybatısındaki güvenlik kontrolleri yapılmadı;
• 1979, ABD'de zamansız tespit edilen bir sızıntı nedeniyle nükleer santralde patlama ve sızıntı meydana geldi;
• 1986, Çernobil trajedisi, 4. güç ünitesinin patlaması;
• 2011, Japonya'nın Fukushima istasyonunda kaza.

Bu trajedilerin her biri yüzbinlerce insanın kaderinde ağır izler bıraktı ve özel kontrollerle tüm alanları yerleşim dışı bölgelere dönüştürdü.

Neredeyse nükleer felaketin başlangıcına mal olacak olaylar yaşandı. Sovyet nükleer denizaltılarında defalarca reaktörle ilgili kazalar yaşandı. Amerikalılar, 3,8 megatonluk iki Mark 39 nükleer bombası taşıyan bir Superfortress bombardıman uçağını düşürdü. Ancak devreye giren “güvenlik sistemi” patlayıcıların patlamasına izin vermedi ve bir felaketin önüne geçildi.

Geçmiş ve şimdiki nükleer silahlar

Bugün nükleer bir savaşın modern insanlığı yok edeceği herkes için açıktır. Bu arada, nükleer silahlara sahip olma ve nükleer kulübe girme veya daha doğrusu kapıyı kırarak içeri girme arzusu hala bazı devlet liderlerinin zihnini heyecanlandırıyor.

Hindistan ve Pakistan izinsiz nükleer silah ürettiler ve İsrailliler bombanın varlığını gizliyor.

Bazıları için nükleer bombaya sahip olmak, uluslararası alanda önemini kanıtlamanın bir yoludur. Bazıları için bu, kanatlı demokrasinin veya diğer dış faktörlerin müdahale etmeyeceğinin garantisidir. Ancak asıl önemli olan, bu rezervlerin gerçekten yaratıldıkları işe girmemesidir.

Video

İnsani gelişmenin tarihi, çatışmaları şiddet yoluyla çözmenin bir yolu olarak her zaman savaşlarla birlikte olmuştur. Medeniyet on beş binden fazla irili ufaklı silahlı çatışmaya maruz kalmış, insan yaşamının kaybının milyonlarca olduğu tahmin edilmektedir. Yalnızca geçen yüzyılın doksanlı yıllarında, dünyanın doksan ülkesini kapsayan yüzden fazla askeri çatışma meydana geldi.

Aynı zamanda, bilimsel keşifler ve teknolojik ilerleme, her zamankinden daha güçlü ve kullanımı daha karmaşık olan imha silahlarının yaratılmasını mümkün kıldı. Yirminci yuzyılda Nükleer silahlar kitlesel yıkıcı etkinin zirvesi ve politik bir araç haline geldi.

Atom bombası cihazı

Düşmanı yok etme aracı olarak modern nükleer bombalar, özü geniş çapta duyurulmayan ileri teknik çözümler temelinde yaratılmıştır. Ancak bu tür silahların doğasında bulunan ana unsurlar, 1945'te Japonya'nın şehirlerinden birine atılan "Şişman Adam" kod adlı nükleer bombanın tasarımı örneği kullanılarak incelenebilir.

Patlamanın gücü TNT eşdeğerinde 22,0 kt idi.

Aşağıdaki tasarım özelliklerine sahipti:

• ürünün uzunluğu 3250,0 mm, hacimsel kısmın çapı ise 1520,0 mm idi. Toplam ağırlık 4,5 tondan fazla;
• vücut elips şeklindedir. Uçaksavar mühimmatı ve diğer istenmeyen etkiler nedeniyle erken tahribattan kaçınmak için üretiminde 9,5 mm zırhlı çelik kullanıldı;
• vücut dört iç parçaya bölünmüştür: burun, elipsoidin iki yarısı (ana kısım nükleer dolum için bir bölmedir) ve kuyruk.
• pruva bölmesi pillerle donatılmıştır;
• ana bölme, burun bölmesi gibi, zararlı ortamların, nemin girişini önlemek ve sakallı adamın çalışması için rahat koşullar yaratmak amacıyla vakumlanmıştır;
• elipsoid, bir uranyum kurcalama (kabuk) ile çevrelenmiş bir plütonyum çekirdeği barındırıyordu. Nükleer reaksiyonun seyri için atalet sınırlayıcı rolünü oynadı ve nötronları yükün aktif bölgesinin yanına yansıtarak silah sınıfı plütonyumun maksimum aktivitesini sağladı.

Çekirdeğin içine, başlatıcı veya "kirpi" adı verilen birincil bir nötron kaynağı yerleştirildi. Çapı küresel berilyum ile temsil edilir 20,0 mm polonyum bazlı dış kaplamalı - 210.

Uzman topluluğunun, bu nükleer silah tasarımının etkisiz ve kullanımda güvenilmez olduğunu belirlediğini belirtmek gerekir. Kontrolsüz tipte nötron başlatılması daha fazla kullanılmadı .

Çalışma prensibi

Uranyum 235 (233) ve plütonyum 239 çekirdeklerinin (bir nükleer bombanın yapıldığı şey budur) hacmi sınırlandırırken büyük bir enerji salınımıyla bölünmesi sürecine nükleer patlama denir. Radyoaktif metallerin atomik yapısı kararsız bir yapıya sahiptir; sürekli olarak diğer elementlere bölünürler.

Sürece, bazıları komşu atomların üzerine düşen ve enerji salınımıyla birlikte başka bir reaksiyon başlatan nöronların ayrılması eşlik eder.

Prensip şu şekildedir: Bozunma süresinin kısaltılması sürecin daha yoğun olmasına yol açar ve nöronların çekirdekleri bombalayarak yoğunlaşması bir zincirleme reaksiyona yol açar. İki element kritik bir kütle oluşturacak şekilde birleştirildiğinde süperkritik bir kütle oluşur ve bu da patlamaya yol açar.

Günlük koşullarda aktif bir tepkiyi tetiklemek imkansızdır - elementlerin yüksek hızlarda yaklaşması gerekir - en az 2,5 km/s. Bir bombada bu hıza ulaşmak, patlayıcı türlerini (hızlı ve yavaş) birleştirerek, atomik bir patlama üreten süperkritik kütlenin yoğunluğunu dengeleyerek mümkündür.

Nükleer patlamalar, gezegendeki veya yörüngesindeki insan faaliyetinin sonuçlarına bağlanıyor. Bu tür doğal süreçler ancak uzaydaki bazı yıldızlarda mümkündür.

Atom bombaları haklı olarak en güçlü ve yıkıcı kitle imha silahları olarak kabul ediliyor. Taktik kullanım, yerdeki stratejik, askeri hedeflerin yanı sıra derin tabanlı hedefleri de yok etme sorununu çözerek, önemli miktarda düşman ekipmanı ve insan gücü birikimini yener.

Küresel ölçekte ancak geniş alanlardaki nüfusun ve altyapının tamamen yok edilmesi hedefiyle uygulanabilir.

Belirli hedeflere ulaşmak ve taktiksel ve stratejik görevleri gerçekleştirmek için atom silahlarının patlaması şu şekilde gerçekleştirilebilir:

• kritik ve alçak irtifalarda (30,0 km'nin üstü ve altı);
• yer kabuğuyla (su) doğrudan temas halinde;
• yeraltında (veya su altında patlama).

Nükleer patlama, muazzam enerjinin anında salınması ile karakterize edilir.

Nesnelere ve insanlara şu şekilde zarar verebilir:

• Şok dalgası. Yerkabuğunun (su) üstünde veya üzerinde bir patlama meydana geldiğinde buna hava dalgası, yeraltında (su) ise sismik patlama dalgası denir. Hava kütlelerinin kritik derecede sıkıştırılmasından sonra bir hava dalgası oluşur ve sesi aşan bir hızda zayıflayana kadar bir daire içinde yayılır. Hem insan gücüne doğrudan zarar verir hem de dolaylı hasara yol açar (yok edilen nesnelerin parçalarıyla etkileşim). Aşırı basınç hareketi, hareket ederek ve yere çarparak ekipmanı çalışmaz hale getirir;
• Işık radyasyonu. Kaynak, ürünün hava kütleleri ile buharlaşmasıyla oluşan hafif kısımdır; zemin kullanımında ise toprak buharıdır. Etki ultraviyole ve kızılötesi spektrumda meydana gelir. Nesneler ve insanlar tarafından emilmesi kömürleşmeye, erimeye ve yanmaya neden olur. Hasarın derecesi merkez üssünün mesafesine bağlıdır;
• Penetran radyasyon- bunlar kırılma yerinden hareket eden nötronlar ve gama ışınlarıdır. Biyolojik dokuya maruz kalmak hücre moleküllerinin iyonlaşmasına yol açarak vücutta radyasyon hastalığına yol açar. Maddi hasar, mühimmatın zarar veren elemanlarındaki moleküllerin fisyon reaksiyonlarıyla ilişkilidir.
• Radyoaktif kirlilik. Zemin patlaması sırasında toprak buharları, toz ve diğer şeyler yükselir. Hava kütlelerinin hareketi yönünde hareket eden bir bulut belirir. Hasar kaynakları, nükleer silahın aktif kısmının fisyon ürünleri, izotopları ve yükün tahrip edilmemiş kısımları ile temsil edilir. Radyoaktif bir bulut hareket ettiğinde bölgede sürekli radyasyon kirliliği meydana gelir;
• Elektromanyetik nabız. Patlamaya, darbe şeklinde elektromanyetik alanların (1,0 ila 1000 m arası) ortaya çıkması eşlik ediyor. Elektrikli cihazların, kontrollerin ve iletişimin arızalanmasına yol açarlar.

Nükleer patlama faktörlerinin birleşimi, düşman personeline, ekipmanına ve altyapısına farklı düzeylerde hasara neden olur ve sonuçların ölümcüllüğü yalnızca merkez üssüne olan mesafeyle ilişkilidir.

Nükleer silahların yaratılış tarihi

Nükleer reaksiyonlar kullanılarak silah yaratılmasına bir dizi eşlik etti bilimsel keşifler Aşağıdakileri içeren teorik ve pratik araştırmalar:

• 1905- E = mc2 formülüne göre az miktarda maddenin önemli bir enerji salınımına karşılık geldiğini belirten görelilik teorisi oluşturuldu; burada “c” ışık hızını temsil eder (yazar A. Einstein);
• 1938— Alman bilim adamları, nötronlarla uranyuma saldırarak atomu parçalara ayırma konusunda bir deney yaptılar ve bu deney başarıyla sonuçlandı (O. Hann ve F. Strassmann) ve Büyük Britanya'dan bir fizikçi, enerjinin serbest bırakıldığı gerçeğini açıkladı (R. Frisch) ;
• 1939- Fransa'dan bilim adamları, uranyum moleküllerinin bir reaksiyon zincirini gerçekleştirirken patlamaya neden olabilecek enerjinin açığa çıkacağını söylüyor muazzam güç(Joliot-Curie).

İkincisi oldu Başlangıç ​​noktası atom silahlarının icadı için. Paralel gelişme Almanya, İngiltere, ABD ve Japonya tarafından gerçekleştirildi. Asıl sorun, bu alanda deneyler yapmak için gerekli hacimlerde uranyumun çıkarılmasıydı.

ABD'de 1940 yılında Belçika'dan hammadde satın alınarak sorun daha hızlı çözüldü.

Manhattan adı verilen projenin bir parçası olarak, 1939'dan 1945'e kadar bir uranyum arıtma tesisi inşa edildi, nükleer süreçlerin incelenmesi için bir merkez oluşturuldu ve Batı Avrupa'nın her yerinden en iyi uzmanlar - fizikçiler - orada çalışmak üzere işe alındı.

Kendi geliştirmelerini yürüten Büyük Britanya, Alman bombalamasının ardından projesindeki gelişmeleri gönüllü olarak ABD ordusuna aktarmak zorunda kaldı.

Atom bombasını ilk icat edenlerin Amerikalılar olduğuna inanılıyor. İlk nükleer yükün testleri Temmuz 1945'te New Mexico eyaletinde gerçekleştirildi. Patlamadan kaynaklanan flaş gökyüzünü kararttı ve kumlu manzara cama dönüştü. Kısa bir süre sonra “Bebek” ve “Şişman Adam” adı verilen nükleer yükler oluştu.

SSCB'de nükleer silahlar - tarihler ve olaylar

SSCB'nin oluşumu, nükleer güç, bireysel bilim adamları ve hükümet kurumlarının uzun çalışmaları sonrasında gerçekleşti. Önemli dönemler ve önemli olay tarihleri ​​aşağıdaki şekilde sunulmuştur:

• 1920 Sovyet bilim adamlarının atom fisyonuyla ilgili çalışmalarının başlangıcı olarak kabul edildi;
• otuzlu yıllardan bu yana nükleer fiziğin yönü bir öncelik haline gelir;
• Ekim 1940- fizikçilerden oluşan bir inisiyatif grubu, atomik gelişmeleri askeri amaçlarla kullanma önerisini ortaya attı;
• 1941 yazı savaşla bağlantılı olarak nükleer enerji enstitüleri arkaya devredildi;
• 1941 sonbaharı yıl, Sovyet istihbaratı ülkenin liderliğini başlangıç ​​hakkında bilgilendirdi nükleer programlar Britanya ve Amerika'da;
• Eylül 1942- atom araştırmaları tam olarak yapılmaya başlandı, uranyum çalışmaları devam etti;
• Şubat 1943- I. Kurchatov'un önderliğinde özel bir araştırma laboratuvarı oluşturuldu ve genel yönetim V. Molotov'a devredildi;

Proje V. Molotov tarafından yönetildi.

• Ağustos 1945- Japonya'da nükleer bombalamanın yürütülmesiyle bağlantılı olarak, gelişmelerin SSCB için büyük önemi nedeniyle, L. Beria'nın önderliğinde bir Özel Komite oluşturuldu;
• Nisan 1946- Sovyet nükleer silah örneklerini iki versiyonda (plütonyum ve uranyum kullanarak) geliştirmeye başlayan KB-11 oluşturuldu;
• 1948 ortası- düşük verimlilik ve yüksek maliyetler nedeniyle uranyum üzerindeki çalışmalar durduruldu;
• Ağustos 1949- SSCB'de atom bombası icat edildiğinde, ilk Sovyet nükleer bombası test edildi.

Ürün geliştirme süresinin kısaltılması, Amerikan nükleer gelişmeleri hakkında bilgi edinebilen istihbarat teşkilatlarının yüksek kaliteli çalışmaları sayesinde kolaylaştırıldı. SSCB'de atom bombasını ilk yaratanlar arasında Akademisyen A. Sakharov'un liderliğindeki bir bilim adamları ekibi de vardı. Amerikalılar tarafından kullanılanlardan daha umut verici teknik çözümler geliştirdiler.

Atom bombası "RDS-1"

2015 - 2017'de Rusya, nükleer silahların ve dağıtım sistemlerinin iyileştirilmesinde bir atılım yaparak her türlü saldırganlığı püskürtebilecek bir devlet ilan etti.

İlk atom bombası testleri

1945 yazında New Mexico'da deneysel bir nükleer bomba denedikten sonra, Japonya'nın Hiroşima ve Nagazaki şehirleri sırasıyla 6 ve 9 Ağustos'ta bombalandı.

Atom bombasının geliştirilmesi bu yıl tamamlandı

1949'da, artan gizlilik koşulları altında, KB-11'in Sovyet tasarımcıları ve bilim adamları, RDS-1 ("S" jet motoru) adı verilen bir atom bombasının geliştirilmesini tamamladılar. 29 Ağustos'ta ilk Sovyet nükleer cihazı Semipalatinsk test sahasında test edildi. Rus atom bombası - RDS-1, 4,6 ton ağırlığında, hacimsel çapı 1,5 m ve uzunluğu 3,7 metre olan "damla şeklinde" bir üründü.

Aktif kısım, TNT ile orantılı olarak 20.0 kilotonluk bir patlama gücüne ulaşmayı mümkün kılan bir plütonyum bloğu içeriyordu. Test alanı yirmi kilometrelik bir yarıçapı kapsıyordu. Test patlama koşullarının özellikleri bugüne kadar kamuya açıklanmadı.

Aynı yılın 3 Eylül'ünde Amerikan havacılık istihbaratı, Kamçatka'nın hava kütlelerinde nükleer yükün test edildiğini gösteren izotop izlerinin varlığını tespit etti. Ayın yirmi üçte birinde, üst düzey ABD'li yetkili, SSCB'nin atom bombasını denemeyi başardığını kamuoyuna duyurdu.

Sovyetler Birliği, Amerikan açıklamalarını, SSCB topraklarında büyük ölçekli inşaatlardan ve yabancıların dikkatini çeken patlatma, çalışma dahil büyük hacimli inşaatlardan bahseden bir TASS raporuyla yalanladı. SSCB'nin atom silahlarına sahip olduğuna dair resmi açıklama ancak 1950'de yapıldı. Bu nedenle dünyada atom bombasını ilk kimin icat ettiği konusunda tartışmalar halen devam etmektedir.