Ядерное оружие История создания Испытания |
|||
На главную раздела | |||
Ядерная физика | |||
Первая АЭС | |||
Карта сайта |
Ядерный арсенал США Создание ядерного оружия
Хронология событий.18 Июня 1942 полковник Джеймс Маршалл (James Marshall) получает приказ организовать производственную базу для объединения усилий ученых и инженеров по созданию ядерного оружия. Новая организация была создана в августе и получила название "Manhattan Engeineer District", в последствии просто "The Manhattan Project". 17 Сентября 1942
руководителем проекта был назначен полковник Лесли Ричард Грувс (Leslie
Richard Groves). Собственно с этого дня и можно начинать отсчет активной
фазы работ, которые будут продолжаться последующие три года. Будучи
опытным адимистратором, после своего назначения Грувс развернул бурную
деятельность. 18 Сентября 1942 отдается распоряжение о вывозе с острова Стейтен (Staten) 1250 тонн конголезской урановой руды, принадлежащей Бельгии и на следующий день - о покупки 52000 акров земли под будущее производство в Ок- Ридж (Oak Ridge). 23 Сентября Грувс повышается в звании до бригадного генерала, а 26 он получает наивысший приоритет для своего проекта. Еще в апреле 1942 Энрико Ферми в Чикаго преступил к разработке первого в мире исследовательского ядерного реактора. В течении осени программа производства делящихся материалов для него передается от ученых промышленным корпорациям - DuPont и Kellog Corp. Грувс настаивает на немедленном начале подготовительных работ, несмотря на то, что окончательно проект получения делящихся веществ еще не был доведен до конца. 15 Октября 1942
Грувс предлагает профессору физики университета Беркли Роберту
Оппенгеймеру, проявившему свои административные способности в ходе
работы над предшествовавшей Манхэттенскому проекту программе S-1, возглавить
"проект Y", новый головной исследовательский центр по разработке ядерного
оружия. Место его строительства было утверждено 16 ноября - местечко
под Лос-Аламосом, штат Нью-Мексико. Властность и манера общения Грувса не снискали ему множество друзей среди ученых. Однако с Опеенгеймером у него сложились хорошие отношения, каждый из них понимал, как важен другой для проекта в целом. 1 Декабря 1942 после 17 дневной круглосуточной работы группа Ферми закончила создание реактора CP-1, способного к осуществлению цепной реакции. Он содержал 36.6 тонны оксида урана, 5.6 тонн металлического урана и 350 тонн графита. 2 Декабря 1942 в 15:49 на CP-1 состоялась первая цепная реакция, тепловая мощность которой составила 0.5 ватт. Позднее, мощность при которой реакция оставалась управляемой, была повышена до 200 ватт. Январь 1943 - на базе производства в Хэнфорде (Hanford) (780 квадратных миль земли близ реки Колумбия) начинают создаваться реакторы по производству плутония и предприятие по его обогащению и доведению до оружейного качества. Март 1943 - по мере прибытия персонала, начинает свою работу исследовательский центр в Лос-Аламосе. До конца 1943 года
продолжалось создание плутониего производства в Хэнфорде и завода по
обогащению урана (путем газовой диффузии и электромагнитной сепарации)
в Ок- Ридж. Так же, в это время в Ок- Ридж строится большой исследовательский
реактор X-10, на нем будет синтезироваться плутоний для проведения дальнейших
исследований. Осенью 1943 происходят первые неудачные попытки начать крупномасштабное производство U-235 на электромагнитном сепараторе "Альфа". В конце года начинается коренная модернизация установки. Осенью был начат проект Альберта (Alberta), целью которого было создание армейского подразделения, способного обеспечить боевое применения ядерного оружия. Для этого предусматривалось изменение бомбардировщиков, обучение и подготовка их экипажей. В 1944 году одновременно
велись работы по трем направлениям:
В январе 1944 года основной проблемой, с которой пришлось столкнуться, оказалась сложность создания мембран для газовых диффузионных установок K-25 в Ок-Ридж. Перспективы создания таких мембран на тот момент были туманны, поэтому Грувс приостанавливает работы по их созданию на неопределенный срок.
В это время Абельсон (Abelson), разрабатывавший способ обогащения урана при помощи термодиффузии, узнает о проблемах с K-25 и предлагает Оппенгеймеру воспользоваться его методом. 5 Апреля 1944 из Ок- Ридж прибывает первая партия плутония, произведенного в реакторе X-10. Эмилио Сегр (Emilio Segre) сразу же начинает исследование интенсивности спонтанного деления ядер плутония. 15 Апреля он сообщает, что по предварительной оценке интенсивность деления слишком велика для построения бомбы на основе соединения двух частей критической массы. Однако информации недостаточно, и измерения продолжаются. В середине мая 1944,
спустя полгода после начала усиленных исследований, наметился некоторый
прогресс в создании имплозионного дизайна плутониевой бомбы. После нескольких
реорганизаций количество задействованных в этой программе специалистов
возросло. Новые вычислительные машины IBM, а кроме того, двое английских
ученых, Джеффри Тэйлор и Джэймс Так (Geoffry Taylor, James Tuck), внесли
серьезный вклад в проект. Тэйлор указал на проблему нестабильности при
имплозии (особенно нестабильности Рэлея-Тейлора), а Так высказал идею
взрывных линз, как средство для формирования волны детанационного фронта.
3 Июня 1944 после посещения производства по обогащению урана в Навальской исследовательской лаборатории (Naval research laboratory) специальная экспертная группа рекомендовала строительство такого же для снабжения электромагнитного сепаратора в Ок- Ридж. 18 Июня 1944 Грувс заключает контракт на строительство в трехмесячный срок жидкостной термодиффузионной обогатительной установки S-50. 4 Июля 1944 Опенгеймер
докладывает коллегам окончательные результаты измерений числа спонтанных
делений атомов плутония - 50 делений/кг*с - это более чем в 100 раз
выше предполагавшегося уровня, слишком много для ружейного варианта
построения заряда. 20 Июля 1944 руководство Лос-Аламоса приняло решение о привлечении всех доступных ресурсов на плутониевый проект. Вместо существующего положения дел, когда все организовывалось вокруг отдельных научных или инженерных задач, теперь работы велись в применимости к ружейной и имплозонной схемам построения зарядов, причем последней уделялось особое внимание. Реорганизация завершилась менее чем в две недели. Август 1944.
Грувс делает первый прогноз даты завершения проекта, предположительно
- середина весны 1945. Сентябрь 1944
оказался трудным месяцем:
Проект "Альберта" перешел в новую фазу, когда подполковник ВВС Пол Тиббетс (Paul Tibbets) начал организацию подразделения 509, которому предстояло использовать атомное оружие. Это подразделение существует и по сей день, как стратегическое бомбардировочное соединение ВВС США. 26 Сентября 1944 первый полноразмерный реактор для производства плутония "B-pile" был закончен и загружен ураном. Он содержал около 200 тонн металлического урана, 1200 тонн графита и охлаждался водой со скоростью 5 кубометров/мин. Его расчетная мощность - 250 Мвт, и 6 кг плутония в месяц. Но без сюрпризов здесь не обошлось. В этот день Э. Ферми дал команду на запуск. После нескольких часов работы на 100 МВт мощность реактора самопроизвольно упала по необъяснимой причине, на следующий день мощность так же самопроизвольно возросла. Причина этого выяснилась через несколько дней и заключалась в том, что среди продуктов деления урана оказался газ Xe-135, являющийся активным поглотителем нейтронов. Он и вызывал снижение мощности. B-реактор, и строящиеся еще реакторы были модифицированы для преодоления этой трудности. 27 Октября 1944 Оппенгеймер одобрил проведение будущего испытания в долине Джордана дел Муэрто (Jornada del Muerto), испытательный полигон Аламагордо (Alamagordo), штат Нью-Мексико. Грувс одобряет проект пятью днями позже. Конец 1944. К
концу года положение дел таково:
В 1945 году проект
выходит на финишную прямую: 16 Июля 1945. В 5:29:45 производится успешное испытание заряда "Gadget". Мощность взрыва: 20-22 кТ.
Боевое применение и испытанияХиросима и Нагасаки
Ядерный арсенал США
|
На главную сайта DVOIKA.NET |
|