Gdje je korištena hidrogenska bomba? Ko je pravi "otac" atomske bombe

U avgustu 1942. godine, u zgradi nekadašnje škole u gradu Los Alamosu u Novom Meksiku, nedaleko od Santa Fea, puštena je u rad tajna "Metalurška laboratorija". Robert Openheimer je imenovan za šefa laboratorije.

Amerikancima je trebalo tri godine da riješe problem. U julu 1945. na poligonu je detonirana prva atomska bomba, au avgustu su bačene još dvije bombe na Hirošimu i Nagasaki. Bilo je potrebno sedam godina za rođenje sovjetske atomske bombe - prva eksplozija napravljena je na poligonu 1949. godine.

Američki tim fizičara u početku je bio jači. Samo 12 nobelovaca, sadašnjih i budućih, učestvovalo je u stvaranju atomske bombe. A jedini budući sovjetski nobelovac, koji je bio u Kazanju 1942. i koji je bio pozvan da učestvuje u radu, odbio je. Osim toga, Amerikancima je pomagala grupa britanskih naučnika poslata 1943. u Los Alamos.

Ipak, u sovjetsko vrijeme tvrdilo se da je SSSR potpuno samostalno riješio svoj atomski problem, a Kurčatov se smatrao "ocem" domaće atomske bombe. Iako su bile glasine o nekim tajnama ukradenim od Amerikanaca. I tek 90-ih, 50 godina kasnije, jedan od glavnih aktera tada je - - govorio o suštinskoj ulozi inteligencije u ubrzavanju zaostalog sovjetskog projekta. A američke naučne i tehničke rezultate dobili su oni koji su stigli u englesku grupu.

Tako se Robert Openheimer može nazvati "ocem" bombi stvorenih s obje strane okeana - njegove ideje oplodile su oba projekta. Pogrešno je smatrati Openheimera (poput Kurčatova) samo izvanrednim organizatorom. Njegova glavna dostignuća su naučna. I zahvaljujući njima se pokazao naučnim vođom projekta atomske bombe.

Robert Openheimer je rođen u Njujorku 22. aprila 1904. godine. Godine 1925. diplomirao je na Univerzitetu Harvard. Tokom godine je trenirao kod Rutherforda u Cavendish laboratoriji. Godine 1926. prešao je na Univerzitet u Getingenu, gde je 1927. odbranio doktorsku disertaciju pod rukovodstvom Maksa Borna. Godine 1928. vratio se u Sjedinjene Države. Od 1929. do 1947. Oppenheimer je predavao na dva vodeća američka univerziteta - Univerzitetu Kalifornije i Kalifornijskom institutu za tehnologiju.

Openheimer se bavio kvantnom mehanikom, teorijom relativnosti, fizikom elementarnih čestica, te je izveo niz radova iz teorijske astrofizike. Godine 1927. stvorio je teoriju interakcije slobodnih elektrona sa atomima. Zajedno s Bornom razvio je teoriju strukture dvoatomskih molekula. Godine 1930. predvidio je postojanje pozitrona.

Godine 1931, zajedno s Ehrenfestom, formulirao je Ehrenfest-Oppenheimerovu teoremu, prema kojoj jezgre koje se sastoje od neparnog broja čestica sa spinom ½ moraju poštivati Fermi-Diracovu statistiku, a od parnog broja - Bose-Einstein. Istraživao unutrašnju konverziju gama zraka.

Godine 1937. razvio je kaskadnu teoriju kosmičkih pljuskova, 1938. godine prvi je izračunao model neutronske zvijezde, 1939. godine u svom radu “O nepovratnoj gravitacijskoj kompresiji” predvidio postojanje “crnih rupa”.

Openheimer je napisao nekoliko naučnopopularnih knjiga: Nauka i obično znanje (1954), Otvoreni um (1955), Neka razmišljanja o nauci i kulturi (1960).

Istorija ljudskog razvoja oduvijek je pratila rat kao način rješavanja sukoba nasiljem. Civilizacija je pretrpjela više od petnaest hiljada malih i velikih oružanih sukoba, gubitak ljudskih života procjenjuje se na milione. Samo devedesetih godina prošlog vijeka dogodilo se više od stotinu vojnih sukoba uz učešće devedeset zemalja svijeta.

Istovremeno, naučna otkrića i tehnološki napredak omogućili su stvaranje oružja za uništavanje sve veće snage i sofisticiranosti upotrebe. U dvadesetom veku nuklearno oružje postalo je vrhunac masovnog destruktivnog uticaja i sredstvo politike.

Uređaj za atomsku bombu

Moderne nuklearne bombe kao sredstvo za gađanje neprijatelja kreirane su na temelju naprednih tehničkih rješenja, čija suština nije široko rasprostranjena. No, glavni elementi svojstveni ovoj vrsti oružja mogu se vidjeti na primjeru uređaja nuklearne bombe s kodnim imenom "Debeli čovjek" bačene 1945. na jedan od gradova Japana.

Snaga eksplozije bila je 22,0 kt u TNT ekvivalentu.

Imala je sljedeće dizajnerske karakteristike:

dužina predmeta iznosila je 3250,0 mm, a prečnik volumetrijskog dijela 1520,0 mm. Ukupna težina preko 4,5 tone;
tijelo je eliptično. Kako bi se izbjeglo prerano uništenje zbog prodiranja protivavionske municije i neželjenih utjecaja druge vrste, za njegovu izradu korišten je oklopni čelik 9,5 mm;
tijelo je podijeljeno na četiri unutrašnja dijela: nos, dvije polovine elipsoida (glavni je odjeljak za nuklearno punjenje), rep.
pramčani odjeljak je opremljen punjivim baterijama;
glavni odjeljak, kao i nosni odjeljak, evakuiran je kako bi se spriječio ulazak štetnih medija, vlage, kako bi se stvorili ugodni uvjeti za rad senzora za bradu;
elipsoid je sadržavao plutonijumsko jezgro okruženo uranijumskim tamperom (ljuskom). Igrao je ulogu inercijalnog ograničavača za tok nuklearne reakcije, osiguravajući maksimalnu aktivnost plutonijuma za oružje reflektujući neutrone na stranu aktivne zone punjenja.

Primarni izvor neutrona, nazvan inicijator ili "jež", postavljen je unutar jezgra. Predstavljen je berilijumom sfernog oblika prečnika 20,0 mm sa vanjskim premazom na bazi polonijuma - 210.

Treba napomenuti da je stručna zajednica takav dizajn nuklearnog oružja ocijenila neučinkovitim i nepouzdanim u upotrebi. Nekontrolisano iniciranje neutrona nije dalje korišteno .

Princip rada

Proces fisije jezgri urana 235 (233) i plutonija 239 (od čega se sastoji nuklearna bomba) uz ogromno oslobađanje energije ograničenog volumena naziva se nuklearna eksplozija. Atomska struktura radioaktivnih metala je nestabilna - oni se stalno dijele na druge elemente.

Proces je praćen odvajanjem neurona, od kojih neki, padajući na susjedne atome, pokreću daljnju reakciju, praćenu oslobađanjem energije.

Princip je sljedeći: skraćivanje vremena raspadanja dovodi do većeg intenziteta procesa, a koncentracija neurona na bombardiranje jezgara dovodi do lančane reakcije. Kada se dva elementa spoje u kritičnu masu, stvorit će se superkritična masa, što će dovesti do eksplozije.

U domaćim uvjetima nemoguće je izazvati aktivnu reakciju - potrebne su velike brzine konvergencije elemenata - najmanje 2,5 km / s. Postizanje ove brzine u bombi moguće je korištenjem kombiniranja vrsta eksploziva (brzi i spori), balansiranja gustoće superkritične mase, stvarajući atomsku eksploziju.

Nuklearne eksplozije se odnose na rezultate ljudskih aktivnosti na planeti ili njenoj orbiti. Prirodni procesi ove vrste mogući su samo na nekim zvijezdama u svemiru.

Atomske bombe s pravom se smatraju najmoćnijim i najrazornijim oružjem za masovno uništenje. Taktičkom upotrebom rješavaju se zadaci uništavanja strateških, vojnih objekata na kopnu, kao i dubinskog, uništavanja značajne akumulacije opreme i ljudstva neprijatelja.

Globalno se može primijeniti samo u cilju potpunog istrebljenja stanovništva i infrastrukture na velikim područjima.

Za postizanje određenih ciljeva, izvršavanje zadataka taktičke i strateške prirode, detonacija atomske municije može se izvršiti:

na kritičnim i malim visinama (iznad i ispod 30,0 km);
u direktnom kontaktu sa zemljinom korom (voda);
pod zemljom (ili podvodnom eksplozijom).

Nuklearnu eksploziju karakterizira trenutno oslobađanje ogromne energije.

Dovodi do poraza objekata i osobe na sljedeći način:

Šok talas. U eksploziji iznad ili na zemljinoj kori (voda) naziva se zračni val, podzemni (voda) - seizmički talas eksplozije. Vazdušni talas nastaje nakon kritične kompresije vazdušnih masa i širi se u krug do slabljenja brzinom većom od zvuka. To dovodi do direktnog oštećenja ljudstva i indirektnog (interakcija sa fragmentima uništenih objekata). Djelovanje nadpritiska čini tehniku nefunkcionalnom pomjeranjem i udaranjem o površinu tla;
Emisija svjetlosti. Izvor je svjetlosni dio koji nastaje isparavanjem proizvoda sa zračnim masama, u slučaju korištenja tla - pare tla. Izlaganje se javlja u ultraljubičastom i infracrvenom spektru. Njegova apsorpcija od strane predmeta i ljudi izaziva ugljenisanje, topljenje i gorenje. Stepen oštećenja zavisi od uklanjanja epicentra;
Prodorno zračenje- to su neutroni i gama zraci koji se kreću od mjesta rupture. Izloženost biološkim tkivima dovodi do jonizacije ćelijskih molekula, što dovodi do radijacijske bolesti tijela. Poraz imovine povezan je s reakcijama fisije molekula u štetnim elementima municije.
Radioaktivna kontaminacija. Eksplozijom tla dižu se pare tla, prašina i ostalo. Pojavljuje se oblak koji se kreće u pravcu kretanja vazdušnih masa. Izvore uništenja predstavljaju produkti fisije aktivnog dijela nuklearnog oružja, izotopi, a ne uništeni dijelovi punjenja. Kada se radioaktivni oblak kreće, dolazi do kontinuirane radijacijske kontaminacije područja;
Elektromagnetski impuls. Eksplozija prati pojavu elektromagnetnih polja (od 1,0 do 1000 m) u obliku impulsa. Oni dovode do kvara električnih uređaja, kontrola i komunikacija.

Kombinacija faktora nuklearne eksplozije nanosi različite nivoe štete ljudstvu, opremi i infrastrukturi neprijatelja, a smrtnost posljedica povezana je samo s udaljenosti od njenog epicentra.

Istorija stvaranja nuklearnog oružja

Stvaranje oružja nuklearnom reakcijom praćeno je brojnim naučnim otkrićima, teorijskim i praktičnim istraživanjima, uključujući:

1905 godine- stvorena je teorija relativnosti koja kaže da je mala količina materije povezana sa značajnim oslobađanjem energije po formuli E = mc2, gdje "c" predstavlja brzinu svjetlosti (A. Einstein);
1938 godine- Njemački naučnici izveli su eksperiment cijepanja atoma na dijelove napadom uranijuma neutronima, koji se uspješno završio (O. Hann i F. Strassmann), a fizičar iz Velike Britanije dao je objašnjenje za činjenicu oslobađanja energije (R. Frisch );
1939 godine- naučnicima iz Francuske, da će se prilikom izvođenja lanca reakcija molekula uranijuma osloboditi energija koja može proizvesti eksploziju ogromne sile (Joliot-Curie).

Potonji je postao polazna tačka za pronalazak atomskog oružja. Paralelno su se razvijale Njemačka, Velika Britanija, SAD, Japan. Glavni problem je bio ekstrakcija uranijuma u potrebnim količinama za izvođenje eksperimenata u ovoj oblasti.

Problem je brže riješen u SAD-u, nabavkom sirovina iz Belgije 1940. godine.

U okviru projekta, nazvanog Manhattan, od trideset devete do četrdeset pete godine izgrađeno je postrojenje za prečišćavanje uranijuma, stvoren centar za proučavanje nuklearnih procesa i najbolji specijalisti - fizičari iz svih krajeva Zapada. Evropa je bila privučena da radi u njoj.

Velika Britanija, koja se bavila sopstvenim razvojem, bila je prinuđena, nakon nemačkog bombardovanja, da dobrovoljno prenese razvoj svog projekta na američku vojsku.

Vjeruje se da su Amerikanci prvi izmislili atomsku bombu. Testiranja prvog nuklearnog punjenja obavljena su u državi Novi Meksiko u julu 1945. godine. Bljesak od eksplozije zasjenio je nebo, a pješčani pejzaž se pretvorio u staklo. Nakon kratkog vremenskog perioda stvorena su nuklearna punjenja pod nazivom "Klinac" i "Debeli čovek".

Nuklearno oružje u SSSR-u - datumi i događaji

Formiranju SSSR-a kao nuklearne sile prethodio je dugogodišnji rad pojedinih naučnika i državnih institucija. Ključni periodi i značajni datumi događaja predstavljeni su na sljedeći način:

1920 godine smatra se početkom rada sovjetskih naučnika na atomskoj fisiji;
Od tridesetih godina smjer nuklearne fizike postaje prioritet;
oktobra 1940- inicijativna grupa naučnika-fizičara iznijela je prijedlog da se atomski razvoj koristi u vojne svrhe;
U ljeto 1941 u vezi sa ratom, instituti atomske energije prebačeni su u pozadinu;
Jesen 1941 godine, sovjetska obavještajna služba obavijestila je rukovodstvo zemlje o početku nuklearnih programa u Britaniji i Americi;
septembra 1942- studije atoma su počele da se rade u potpunosti, nastavljen je rad na uranijumu;
februara 1943- stvorena je posebna istraživačka laboratorija pod vodstvom I. Kurchatova, a generalno vodstvo povjereno je V. Molotovu;

Projekt je vodio V. Molotov.

avgusta 1945- u vezi sa nuklearnim bombardovanjem u Japanu, velikim značajem razvoja događaja za SSSR, osnovan je Posebni komitet pod vodstvom L. Berije;
aprila 1946- Stvoren je KB-11, koji je počeo razvijati uzorke sovjetskog nuklearnog oružja u dvije verzije (koristeći plutonijum i uranijum);
Sredinom 1948- obustavljen je rad na uranijumu zbog niske efikasnosti uz visoke troškove;
avgusta 1949- kada je u SSSR-u izumljena atomska bomba, testirana je prva sovjetska nuklearna bomba.

Smanjenje vremena razvoja proizvoda olakšano je kvalitetnim radom obavještajnih agencija koje su uspjele dobiti informacije o američkom nuklearnom razvoju. Među onima koji su prvi stvorili atomsku bombu u SSSR-u bio je tim naučnika predvođen akademikom A. Saharovim. Razvili su naprednija tehnička rješenja od onih koje koriste Amerikanci.

atomska bomba "RDS-1"

U periodu 2015-2017, Rusija je napravila iskorak u poboljšanju nuklearnog oružja i njegovih vozila za isporuku, čime je proglasila državu sposobnu da odbije svaku agresiju.

Prvi testovi atomske bombe

Nakon testiranja eksperimentalne nuklearne bombe u Novom Meksiku u ljeto 1945. godine, japanski gradovi Hirošima i Nagasaki bombardirani su 6. odnosno 9. augusta.

razvoj atomske bombe je završen ove godine

Godine 1949., u uslovima povećane tajnosti, sovjetski dizajneri u KB-11 i naučnik završili su razvoj atomske bombe pod nazivom RDS-1 (mlazni motor "S"). Prvi sovjetski nuklearni uređaj testiran je 29. avgusta na poligonu Semipalatinsk. Ruska atomska bomba - RDS-1 bila je proizvod u obliku kapi, težak 4,6 tona, prečnika pregrade od 1,5 m i dužine 3,7 metara.

Aktivni dio uključivao je plutonijumski blok, koji je omogućio postizanje snage eksplozije od 20,0 kilotona, srazmjerno TNT-u. Testno mjesto pokrivalo je radijus od dvadeset kilometara. Specifičnosti uslova probne detonacije do sada nisu objavljeni.

Dana 3. septembra iste godine, američko zračno izviđanje utvrdilo je prisustvo tragova izotopa u zračnim masama Kamčatke, što ukazuje na probu nuklearnog punjenja. Dvadeset trećeg je prva osoba u Sjedinjenim Državama javno objavila da je SSSR uspio u testiranju atomske bombe.

Sovjetski Savez je demantovao izjave Amerikanaca u izvještaju TASS-a, koji je govorio o velikoj gradnji na teritoriji SSSR-a i velikom obimu izgradnje, uključujući i eksplozivne radove, što je izazvalo privlačenje pažnje stranaca. Zvanična izjava da SSSR posjeduje atomsko oružje data je tek 1950. godine. Stoga do sada u svijetu ne jenjavaju sporovi oko toga ko je prvi izmislio atomsku bombu.

Svijet atoma je toliko fantastičan da njegovo razumijevanje zahtijeva radikalan slom uobičajenih koncepata prostora i vremena. Atomi su toliko mali da kada bi se kap vode povećala na veličinu Zemlje, onda bi svaki atom u ovoj kapi bio manji od narandže. Zaista, jedna kap vode sastoji se od 6.000 milijardi milijardi (6.000.000.000.000.000.000.000) atoma vodonika i kiseonika. Pa ipak, uprkos svojoj mikroskopskoj veličini, atom ima strukturu donekle sličnu strukturi našeg Sunčevog sistema. U njegovom nezamislivo malom centru, čiji je radijus manji od triliontinke centimetra, nalazi se relativno ogromno "sunce" - jezgro atoma.

Male "planete" - elektroni kruže oko ovog atomskog "sunca". Jezgro se sastoji od dva glavna gradivna bloka Univerzuma - protona i neutrona (imaju ujedinjeno ime - nukleoni). Elektron i proton su nabijene čestice, a količina naboja u svakoj od njih je potpuno ista, ali se naboji razlikuju po predznaku: proton je uvijek pozitivno nabijen, a elektron negativan. Neutron ne nosi električni naboj i, kao rezultat, ima vrlo visoku permeabilnost.

U atomskoj skali mjerenja, masa protona i neutrona se uzima kao jedinica. Atomska težina bilo kojeg kemijskog elementa stoga ovisi o broju protona i neutrona sadržanih u njegovom jezgru. Na primjer, atom vodonika sa jezgrom od samo jednog protona ima atomsku masu 1. Atom helijuma s jezgrom od dva protona i dva neutrona ima atomsku masu 4.

Jezgra atoma istog elementa uvijek sadrže isti broj protona, ali broj neutrona može biti različit. Atomi koji imaju jezgra sa istim brojem protona, ali se razlikuju po broju neutrona i koji pripadaju varijantama istog elementa, nazivaju se izotopi. Da bi se razlikovali jedan od drugog, simbolu elementa se dodjeljuje broj, jednak zbroju svih čestica u jezgri datog izotopa.

Može se postaviti pitanje: zašto se jezgro atoma ne raspada? Uostalom, protoni koji ulaze u njega su električno nabijene čestice istog naboja, koje se moraju odbijati velikom silom. To se objašnjava činjenicom da unutar jezgra postoje i takozvane intranuklearne sile koje privlače čestice jezgra jedna drugoj. Ove sile kompenzuju odbojne sile protona i sprečavaju da se jezgro spontano rasprši.

Intranuklearne sile su veoma velike, ali deluju samo na veoma maloj udaljenosti. Stoga su jezgra teških elemenata, koja se sastoje od stotina nukleona, nestabilna. Čestice jezgra su ovdje u neprekidnom kretanju (unutar zapremine jezgra), a ako im dodate još neku količinu energije, mogu savladati unutrašnje sile - jezgro će se podijeliti na dijelove. Količina ovog viška energije naziva se energija pobude. Među izotopima teških elemenata ima i onih za koje se čini da su na samoj ivici samoraspadanja. Dovoljan je samo mali "potisak", na primjer, jednostavan udar neutrona u jezgro (a ne mora čak ni ubrzati do velike brzine), da bi se odigrala reakcija nuklearne fisije. Kasnije se naučilo da se neki od ovih "fisilnih" izotopa proizvode umjetno. U prirodi postoji samo jedan takav izotop - to je uranijum-235.

Uran je 1783. godine otkrio Klaproth, koji ga je izolovao od uranijumskog katrana i nazvao ga po novootkrivenoj planeti Uranu. Kako se kasnije ispostavilo, to zapravo nije bio sam uran, već njegov oksid. Dobijen je čisti uranijum - srebrno bijeli metal
tek 1842. Peligo. Novi element nije imao nikakva izvanredna svojstva i nije privukao pažnju sve do 1896. godine, kada je Becquerel otkrio fenomen radioaktivnosti soli uranijuma. Nakon toga, uranijum je postao predmet naučnih istraživanja i eksperimenata, ali i dalje nije imao praktičnu primenu.

Kada su u prvoj trećini 20. veka fizičari manje-više razumeli strukturu atomskog jezgra, pre svega su pokušali da ostvare stari san alhemičara – pokušali su da transformišu jedan hemijski element u drugi. Godine 1934. francuski istraživači, supružnici Frederic i Irene Joliot-Curie, izvijestili su Francusku akademiju nauka o sljedećem eksperimentu: kada su aluminijske ploče bombardirane alfa česticama (jezgrima helijuma), atomi aluminija su se pretvorili u atome fosfora, ali ne u obične. , ali radioaktivnih, koji su zauzvrat prešli u stabilan izotop silicijuma. Tako se atom aluminija, spojivši jedan proton i dva neutrona, pretvorio u teži atom silicija.

Ovaj eksperiment je sugerirao da ako se neutronima „bombarduje“ jezgra najtežeg elementa u prirodi, uranijuma, onda se može dobiti element koji ne postoji u prirodnim uvjetima. Godine 1938. njemački hemičari Otto Hahn i Fritz Strassmann ponovili su općenito iskustvo Joliot-Curiesa, uzimajući uranijum umjesto aluminijuma. Ispostavilo se da rezultati eksperimenta uopće nisu ono što su očekivali - umjesto novog superteškog elementa s masenim brojem većim od uranijuma, Hahn i Strassmann su dobili lake elemente iz srednjeg dijela periodnog sistema: barij, kripton , brom i neke druge. Sami eksperimentatori nisu mogli da objasne uočeni fenomen. Tek sljedeće godine, fizičarka Lisa Meitner, koju je Hahn obavijestio o svojim poteškoćama, pronašla je ispravno objašnjenje za uočeni fenomen, sugerirajući da kada se uranijum bombarduje neutronima, dolazi do fisije (fisije) njegovog jezgra. U tom slučaju trebalo je formirati jezgra lakših elemenata (odakle su uzeti barijum, kripton i druge supstance), kao i oslobađanje 2-3 slobodna neutrona. Dalja istraživanja su omogućila da se detaljno razjasni slika onoga što se dešava.

Prirodni uranijum se sastoji od mešavine tri izotopa sa masama 238, 234 i 235. Glavna količina uranijuma je izotop-238, čije jezgro sadrži 92 protona i 146 neutrona. Uran-235 je samo 1/140 prirodnog uranijuma (0,7% (ima 92 protona i 143 neutrona u svom jezgru), a uran-234 (92 protona, 142 neutrona) je samo 1/17500 ukupne mase uranijuma ( 0 , 006% Najmanje stabilan od ovih izotopa je uranijum-235.

S vremena na vrijeme, jezgra njegovih atoma spontano se dijele na dijelove, zbog čega se formiraju lakši elementi periodnog sistema. Proces je praćen oslobađanjem dva ili tri slobodna neutrona, koji jure ogromnom brzinom - oko 10 hiljada km / s (oni se zovu brzi neutroni). Ovi neutroni mogu pogoditi druga jezgra urana, uzrokujući nuklearne reakcije. Svaki izotop se u ovom slučaju ponaša drugačije. U većini slučajeva, jezgra uranijuma-238 jednostavno hvataju ove neutrone bez ikakve dalje transformacije. Ali u otprilike jednom od pet slučajeva, kada se brzi neutron sudari s jezgrom izotopa-238, događa se neobična nuklearna reakcija: jedan od neutrona uranijuma-238 emituje elektron, pretvarajući se u proton, tj. izotop uranijuma se pretvara u više
teški element je neptunijum-239 (93 protona + 146 neutrona). Ali neptunijum je nestabilan - nakon nekoliko minuta jedan od njegovih neutrona emituje elektron, pretvarajući se u proton, nakon čega se izotop neptunija pretvara u sljedeći element periodnog sistema - plutonij-239 (94 protona + 145 neutrona). Ako neutron uđe u jezgro nestabilnog uranijuma-235, tada odmah dolazi do fisije - atomi se raspadaju emisijom dva ili tri neutrona. Jasno je da u prirodnom uranijumu, čiji većina atoma pripada izotopu-238, ova reakcija nema vidljivih posljedica – svi slobodni neutroni će na kraju biti apsorbirani ovim izotopom.

Ali ako zamislimo prilično masivan komad uranijuma, koji se u potpunosti sastoji od izotopa-235?

Ovdje će se proces odvijati drugačije: neutroni oslobođeni tijekom fisije nekoliko jezgara, zauzvrat, padajući u susjedna jezgra, uzrokuju njihovu fisiju. Kao rezultat, oslobađa se novi dio neutrona, koji razdvaja sljedeće jezgre. Pod povoljnim uslovima, ova reakcija se odvija poput lavine i naziva se lančana reakcija. Za početak, broj bombardirajućih čestica može biti dovoljan.

Zaista, neka samo 100 neutrona bombarduje uranijum-235. Oni će dijeliti 100 jezgara uranijuma. Ovo će osloboditi 250 novih neutrona druge generacije (u prosjeku 2,5 po fisiji). Neutroni druge generacije će već proizvesti 250 fisija, pri čemu će se osloboditi 625 neutrona. U sljedećoj generaciji će biti jednako 1562, zatim 3906, pa 9670, itd. Broj podjela će se neograničeno povećavati ako se proces ne zaustavi.

Međutim, u stvarnosti, samo neznatan dio neutrona ulazi u jezgra atoma. Ostali, brzo jureći između njih, odnesu se u okolni prostor. Samoodrživa lančana reakcija može se dogoditi samo u dovoljno velikom nizu uranijuma-235, za koji se kaže da ima kritičnu masu. (Ova masa u normalnim uslovima iznosi 50 kg.) Važno je napomenuti da je fisiju svakog jezgra praćeno oslobađanjem ogromne količine energije, za koju se ispostavlja da je oko 300 miliona puta više energije utrošene na fisiju! (Izračunato je da potpuna fisija 1 kg uranijuma-235 oslobađa istu količinu toplote kao sagorevanje 3 hiljade tona uglja.)

Ovaj kolosalni nalet energije, oslobođen u nekoliko trenutaka, manifestira se kao eksplozija monstruozne sile i leži u osnovi djelovanja nuklearnog oružja. Ali da bi ovo oružje postalo stvarnost, potrebno je da se naboj ne sastoji od prirodnog uranijuma, već od rijetkog izotopa - 235 (takav uranijum se naziva obogaćeni). Kasnije je otkriveno da je i čisti plutonijum fisijski materijal i da se može koristiti u atomskom naboju umjesto uranijuma-235.

Sva ova važna otkrića napravljena su uoči Drugog svjetskog rata. Ubrzo je u Njemačkoj i drugim zemljama počeo tajni rad na stvaranju atomske bombe. U SAD se ovim problemom bavili 1941. godine. Čitav kompleks radova nazvan je „Projekat Manhattan“.

Projektom je upravljao general Groves, a naučno vodstvo bio je profesor Kalifornijskog univerziteta Robert Oppenheimer. Obojica su bili itekako svjesni ogromne složenosti zadatka koji je pred njima. Stoga je Openhajmerova prva briga bila regrutovanje visoko inteligentnog naučnog tima. U to vrijeme u SAD-u je bilo mnogo fizičara koji su emigrirali iz nacističke Njemačke. Nije ih bilo lako uključiti u stvaranje oružja protiv njihove bivše domovine. Openheimer je lično razgovarao sa svima, koristeći svu snagu svog šarma. Ubrzo je uspio okupiti malu grupu teoretičara koje je u šali nazvao "luminari". I zapravo je uključivao najveće stručnjake tog vremena u oblasti fizike i hemije. (Među njima je 13 nobelovaca, uključujući Bora, Fermija, Franka, Chadwicka, Lawrencea.) Osim njih, bilo je mnogo drugih stručnjaka sasvim drugačijeg profila.

Američka vlada nije štedjela na troškovima, a posao je od samog početka dobio grandiozne razmjere. 1942. godine u Los Alamosu je osnovana najveća svjetska istraživačka laboratorija. Stanovništvo ovog naučnog grada ubrzo je dostiglo 9 hiljada ljudi. Po sastavu naučnika, obimu naučnih eksperimenata, broju stručnjaka i radnika uključenih u rad, laboratoriju u Los Alamosu nije bilo ravnog u svjetskoj istoriji. „Projekat Menhetn“ je imao sopstvenu policiju, kontraobaveštajnu službu, sistem komunikacija, skladišta, opštine, fabrike, laboratorije, svoj kolosalan budžet.

Glavni cilj projekta bio je da se dobije dovoljna količina fisionog materijala od koje bi se moglo stvoriti nekoliko atomskih bombi. Pored uranijuma-235, kao što je već spomenuto, kao punjenje za bombu mogao bi poslužiti i vještački element plutonijum-239, odnosno bomba bi mogla biti i uranijum i plutonijum.

Groves i Openheimer su se složili da se radovi moraju odvijati istovremeno u dva pravca, jer je nemoguće unaprijed odlučiti koji će od njih biti perspektivniji. Obje metode su se fundamentalno razlikovale jedna od druge: akumulacija uranijuma-235 se morala izvršiti odvajanjem od najveće količine prirodnog uranijuma, a plutonij se mogao dobiti samo kao rezultat kontrolirane nuklearne reakcije kada je uran-238 bio ozračen. sa neutronima. Oba puta izgledala su neobično teška i nisu obećavala lake odluke.

Zaista, kako se mogu odvojiti jedan od drugog dva izotopa koji se samo malo razlikuju po svojoj težini i kemijski se ponašaju na potpuno isti način? Ni nauka ni tehnologija se nikada nisu suočile sa takvim problemom. Proizvodnja plutonijuma je takođe u početku delovala veoma problematično. Prije toga, cjelokupno iskustvo nuklearnih transformacija svodilo se na nekoliko laboratorijskih eksperimenata. Sada je bilo potrebno savladati proizvodnju kilograma plutonija u industrijskim razmjerima, razviti i stvoriti posebnu instalaciju za to - nuklearni reaktor i naučiti kako kontrolirati tok nuklearne reakcije.

I tu i tamo je morao da se reši čitav kompleks složenih problema. Stoga se Manhattan projekat sastojao od nekoliko podprojekata koje su vodili istaknuti naučnici. Sam Openheimer je bio šef Naučne laboratorije u Los Alamosu. Lawrence je bio zadužen za laboratoriju za radijaciju Univerziteta u Kaliforniji. Fermi je sproveo istraživanje na Univerzitetu u Čikagu za izgradnju nuklearnog reaktora.

U početku je najvažniji problem bila proizvodnja uranijuma. Prije rata, ovaj metal praktički nije imao koristi. Sada, kada je odmah bio potreban u ogromnim količinama, pokazalo se da ne postoji industrijski način proizvodnje.

Westinghouse je preuzeo njen razvoj i brzo je bio uspješan. Nakon prečišćavanja uranijumske smole (u ovom obliku uranijum se javlja u prirodi) i dobijanja uranijum oksida, ona je pretvorena u tetrafluorid (UF4), iz kojeg je elektrolizom odvojen metalni uranijum. Ako su krajem 1941. američki naučnici imali na raspolaganju samo nekoliko grama metalnog uranijuma, onda je do novembra 1942. njegova industrijska proizvodnja u Westinghouse fabrikama dostigla 6.000 funti mjesečno.

Istovremeno se radilo na stvaranju nuklearnog reaktora. Proces proizvodnje plutonijuma zapravo se svodio na zračenje uranijumskih šipki neutronima, usled čega je deo uranijuma-238 morao da se pretvori u plutonijum. Izvori neutrona u ovom slučaju mogu biti fisijski atomi uranijuma-235, rasuti u dovoljnim količinama među atomima uranijuma-238. Ali da bi se održalo konstantno razmnožavanje neutrona, morala je započeti lančana reakcija fisije atoma uranijuma-235. U međuvremenu, kao što je već spomenuto, na svaki atom uranijuma-235 dolazilo je 140 atoma uranijuma-238. Jasno je da su neutroni koji se raspršuju u svim smjerovima bili mnogo vjerovatniji da ih sretnu na svom putu. To jest, pokazalo se da je veliki broj oslobođenih neutrona apsorbirao glavni izotop bez ikakve koristi. Očigledno, u takvim uslovima, lančana reakcija se ne bi mogla nastaviti. Kako biti?

Isprva se činilo da je bez razdvajanja dva izotopa rad reaktora općenito nemoguć, ali ubrzo se ustanovila jedna važna okolnost: pokazalo se da su uran-235 i uran-238 podložni neutronima različitih energija. Jezgro atoma uranijuma-235 može se razdvojiti neutronom relativno niske energije, koji ima brzinu od oko 22 m/s. Takve spore neutrone ne hvataju jezgra uranijuma-238 - za to moraju imati brzinu od nekoliko stotina hiljada metara u sekundi. Drugim riječima, uran-238 je nemoćan da spriječi početak i napredak lančane reakcije u uranijumu-235, uzrokovane neutronima usporenim na ekstremno male brzine - ne više od 22 m/s. Ovaj fenomen otkrio je talijanski fizičar Fermi, koji je živio u Sjedinjenim Državama od 1938. godine i nadgledao rad na stvaranju prvog reaktora. Fermi je odlučio da koristi grafit kao moderator neutrona. Prema njegovim proračunima, neutroni koji izlaze iz uranijuma-235, prošavši kroz sloj grafita od 40 cm, trebali su smanjiti svoju brzinu na 22 m/s i započeti samoodrživu lančanu reakciju u uranijumu-235.

Drugi moderator bi mogla biti takozvana "teška" voda. Budući da su atomi vodika koji ga čine po veličini i masi vrlo bliski neutronima, oni bi ih najbolje mogli usporiti. (Kod brzih neutrona, otprilike isto se dešava i sa loptama: ako mala lopta udari veliku, ona se otkotrlja, gotovo bez gubitka brzine; kada se sretne s malom loptom, ona joj prenese značajan dio svoje energije - samo kao što se neutron u elastičnom sudaru odbija od teškog jezgra samo malo usporavajući, a kada se sudari sa jezgrima atoma vodika, vrlo brzo gubi svu energiju.) Međutim, obična voda nije prikladna za usporavanje, budući da je njezina. vodonik ima tendenciju da apsorbuje neutrone. Zato u tu svrhu treba koristiti deuterijum, koji je deo "teške" vode.

Početkom 1942. godine, pod vodstvom Fermija, počela je izgradnja prvog nuklearnog reaktora na teniskom terenu ispod zapadnih tribina stadiona Chicago. Sav posao su izveli sami naučnici. Reakcija se može kontrolisati na jedini način - podešavanjem broja neutrona koji učestvuju u lančanoj reakciji. Fermi je zamislio da to radi sa štapovima napravljenim od supstanci kao što su bor i kadmijum, koji snažno apsorbuju neutrone. Moderator su bile grafitne cigle, od kojih su fizičari podigli stubove visine 3 m i širine 1,2 m. Između njih su postavljeni pravougaoni blokovi sa uran-oksidom. Cijela konstrukcija koristila je oko 46 tona uranijum oksida i 385 tona grafita. Kadmijum i bor štapići uvedeni u reaktor korišteni su za usporavanje reakcije.

Ako to nije bilo dovoljno, dva naučnika su iz sigurnosnih razloga stajala na platformi iznad reaktora sa kantama napunjenim rastvorom soli kadmijuma - morali su ih sipati u reaktor ako bi reakcija izmakla kontroli. Na sreću, to nije bilo potrebno. Fermi je 2. decembra 1942. naredio da se sve kontrolne šipke produže i eksperiment je počeo. Nakon četiri minuta, brojači neutrona počeli su škljocati sve glasnije i glasnije. Intenzitet neutronskog toka se povećavao sa svakom minutom. To je ukazivalo da se u reaktoru odvija lančana reakcija. To je trajalo 28 minuta. Fermi je tada dao signal i spuštene šipke su zaustavile proces. Tako je čovjek po prvi put oslobodio energiju atomskog jezgra i dokazao da je može kontrolirati po svojoj volji. Više nije bilo sumnje da je nuklearno oružje realnost.

Godine 1943. Fermi reaktor je demontiran i prevezen u Aragonsku nacionalnu laboratoriju (50 km od Čikaga). Uskoro je bio ovdje
Izgrađen je još jedan nuklearni reaktor u kojem je kao moderator korištena teška voda. Sastojao se od cilindričnog aluminijumskog rezervoara koji je sadržavao 6,5 tona teške vode, u koji je okomito uronjeno 120 šipki metalnog uranijuma, zatvorenih u aluminijumskoj ljusci. Sedam kontrolnih šipki je napravljeno od kadmijuma. Oko rezervoara je postavljen grafitni reflektor, zatim ekran od legura olova i kadmija. Cijela konstrukcija je zatvorena u betonsku ljusku sa debljinom zida od oko 2,5 m.

Eksperimenti na ovim eksperimentalnim reaktorima potvrdili su izvodljivost industrijske proizvodnje plutonijuma.

Glavni centar "Projekta Manhattan" ubrzo je postao grad Oak Ridge u dolini rijeke Tennessee, čija je populacija za nekoliko mjeseci narasla na 79 hiljada ljudi. Ovdje je za kratko vrijeme izgrađeno prvo postrojenje za proizvodnju obogaćenog uranijuma u istoriji. Odmah 1943. godine pokrenut je industrijski reaktor koji je proizvodio plutonijum. U februaru 1944. iz njega se dnevno izvlačilo oko 300 kg uranijuma sa čije se površine hemijskim odvajanjem dobijao plutonijum. (Za to je plutonijum prvo rastvoren, a zatim istaložen.) Prečišćeni uranijum je zatim vraćen u reaktor. Iste godine počela je izgradnja ogromne fabrike Hanford u neplodnoj, dosadnoj pustinji na južnoj obali rijeke Kolumbije. U njemu su se nalazila tri moćna nuklearna reaktora, koji su dnevno proizvodili nekoliko stotina grama plutonijuma.

Paralelno, istraživanje razvoja industrijskog procesa obogaćivanja uranijuma bilo je u punom jeku.

Nakon što su razmotrili različite opcije, Groves i Oppenheimer su odlučili da svoje napore usmjere na dvije metode: difuziju plinova i elektromagnetnu.

Metoda gasne difuzije bila je zasnovana na principu poznatom kao Grahamov zakon (prvi ga je formulisao 1829. škotski hemičar Thomas Graham, a razvio ga je 1896. engleski fizičar Reilly). U skladu sa ovim zakonom, ako se dva gasa, od kojih je jedan lakši od drugog, prođu kroz filter sa zanemarljivim rupama, onda će kroz njega proći nešto više lakog gasa nego teškog gasa. U novembru 1942. Urey i Dunning sa Univerziteta Kolumbija razvili su metodu gasne difuzije za odvajanje izotopa uranijuma na osnovu Reillyjeve metode.

Pošto je prirodni uranijum čvrsta materija, prvo je pretvoren u uranijum fluorid (UF6). Zatim je ovaj gas propušten kroz mikroskopske - veličine hiljaditih delova milimetra - rupe u pregradi filtera.

Pošto je razlika u molarnoj težini gasova bila veoma mala, iza pregrade je sadržaj uranijuma-235 porastao samo 10002 puta.

Da bi se količina uranijuma-235 još više povećala, dobijena smeša se ponovo propušta kroz pregradu, a količina uranijuma se ponovo povećava za faktor 1,0002. Dakle, da bi se sadržaj uranijuma-235 povećao na 99%, bilo je potrebno gas proći kroz 4000 filtera. To se dogodilo u ogromnoj tvornici za difuziju plinova u Oak Ridgeu.

Godine 1940., pod vodstvom Ernsta Lawrencea na Kalifornijskom univerzitetu, započela su istraživanja o razdvajanju izotopa uranijuma elektromagnetnom metodom. Bilo je potrebno pronaći takve fizičke procese koji bi omogućili odvajanje izotopa koristeći razliku u njihovim masama. Lawrence je pokušao razdvojiti izotope koristeći princip masenog spektrografa, uređaja pomoću kojeg se određuju mase atoma.

Princip njegovog rada bio je sljedeći: prejonizirani atomi su ubrzani električnim poljem, a zatim prošli kroz magnetsko polje, u kojem su opisali krugove smještene u ravnini okomitoj na smjer polja. Kako su radijusi ovih putanja bili proporcionalni masi, laki ioni su završili na krugovima manjeg polumjera od teških. Ako bi se zamke postavile na putanju atoma, onda bi se različiti izotopi mogli sakupljati odvojeno.

To je bila metoda. U laboratorijskim uslovima dao je dobre rezultate. No, izgradnja postrojenja na kojem bi se moglo izvršiti odvajanje izotopa u industrijskim razmjerima pokazala se izuzetno teškom. Međutim, Lawrence je na kraju uspio savladati sve poteškoće. Rezultat njegovih napora bila je pojava calutrona, koji je instaliran u gigantskoj tvornici u Oak Ridgeu.

Ova elektromagnetna elektrana izgrađena je 1943. godine i ispostavilo se da je možda najskuplja ideja projekta Manhattan. Lawrenceova metoda zahtijevala je veliki broj složenih, još nerazvijenih uređaja povezanih s visokim naponom, visokim vakuumom i jakim magnetnim poljima. Obim troškova je bio ogroman. Kalutron je imao džinovski elektromagnet čija je dužina dostizala 75 metara i težila oko 4000 tona.

Za namotaje ovog elektromagneta utrošeno je nekoliko hiljada tona srebrne žice.

Sav posao (ne računajući trošak srebra u iznosu od 300 miliona dolara, koji je državna kasa dala samo privremeno) koštao je 400 miliona dolara. Samo za struju koju je potrošio Calutron Ministarstvo odbrane platilo je 10 miliona. Većina opreme u fabrici Oak Ridge nadmašila je po veličini i preciznosti sve što je ikada razvijeno u ovoj oblasti tehnologije.

Ali svi ti troškovi nisu bili uzaludni. Potrošivši ukupno oko 2 milijarde dolara, američki naučnici su do 1944. godine stvorili jedinstvenu tehnologiju za obogaćivanje uranijuma i proizvodnju plutonijuma. U međuvremenu, u Laboratoriji u Los Alamosu radili su na projektu same bombe. Princip njegovog rada je dugo bio jasan generalno: fisijska materija (plutonijum ili uranijum-235) treba da se prevede u kritično stanje u trenutku eksplozije (da bi došlo do lančane reakcije, masa naelektrisanja mora biti još primjetno kritičniji) i ozračen neutronskim snopom, što je za posljedicu imalo početak lančane reakcije.

Prema proračunima, kritična masa punjenja premašila je 50 kilograma, ali bi se mogla značajno smanjiti. Općenito, nekoliko faktora snažno utiče na vrijednost kritične mase. Što je veća površina naboja, više se neutrona beskorisno emituje u okolni prostor. Sfera ima najmanju površinu. Posljedično, sferni naboji, pod svim ostalim jednakim uvjetima, imaju najmanju kritičnu masu. Osim toga, kritična masa ovisi o čistoći i vrsti fisionog materijala. Ona je obrnuto proporcionalna kvadratu gustoće ovog materijala, što omogućava, na primjer, kada se gustoća udvostruči, smanjenje kritične mase za faktor četiri. Potreban stepen podkritičnosti može se postići, na primjer, zbijanjem fisijskog materijala uslijed eksplozije punjenja konvencionalnog eksploziva napravljenog u obliku sferne ljuske koja okružuje nuklearno punjenje. Osim toga, kritična masa se može smanjiti okružujući naboj ekranom koji dobro reflektira neutrone. Kao takav ekran mogu se koristiti olovo, berilijum, volfram, prirodni uranijum, gvožđe i mnogi drugi.

Jedan od mogućih dizajna atomske bombe sastoji se od dva komada uranijuma, koji, kada se spoje, formiraju masu veću od kritične. Da bi bomba eksplodirala, potrebno ih je što brže približiti. Druga metoda je zasnovana na upotrebi eksplozije koja se približava prema unutra. U ovom slučaju, mlaz plinova iz konvencionalnog eksploziva bio je usmjeren na fisijski materijal koji se nalazio unutra i komprimirao ga dok nije dostigao kritičnu masu. Kombinacija naboja i njegovog intenzivnog ozračivanja neutronima, kao što je već spomenuto, uzrokuje lančanu reakciju, zbog koje se u prvoj sekundi temperatura povećava na 1 milion stepeni. Za to vrijeme samo oko 5% kritične mase uspjelo se odvojiti. Ostatak punjenja u ranim bombama je ispario bez
bilo kakvu korist.

Prva atomska bomba (dato joj je ime "Trinity") prikupljena je u ljeto 1945. godine. A 16. juna 1945. napravljena je prva atomska eksplozija na Zemlji na atomskom poligonu u pustinji Alamogordo (Novi Meksiko). Bomba je postavljena u centar deponije na vrhu čeličnog tornja od 30 metara. Oko njega je na velikoj udaljenosti bila postavljena oprema za snimanje. Osmatračnica je bila udaljena 9 km, a komandno mjesto 16 km. Atomska eksplozija ostavila je neverovatan utisak na sve svedoke ovog događaja. Prema opisu očevidaca, kao da se mnogo sunca spojilo u jedno i odjednom obasjalo deponiju. Tada se nad ravnicom pojavila ogromna vatrena lopta, a okrugli oblak prašine i svjetlosti počeo se polako i zlokobno dizati prema njoj.

Polijetajući sa zemlje, ova vatrena lopta je za nekoliko sekundi uzletjela na visinu veću od tri kilometra. Sa svakim trenom se povećavao, ubrzo mu je prečnik dostigao 1,5 km, i polako se uzdizao u stratosferu. Tada je vatrena lopta ustupila mjesto stubu uskovitlanog dima, koji se protezao do visine od 12 km, poprimivši oblik džinovske pečurke. Sve je to pratila strašna tutnjava, od koje je zemlja zadrhtala. Snaga eksplodirane bombe premašila je sva očekivanja.

Čim je radijacijska situacija dozvolila, nekoliko tenkova Sherman, obloženih olovnim pločama iznutra, uletjelo je u područje eksplozije. Fermi je bio na jednom od njih, željan da vidi rezultate svog rada. Oči su mu vidjele mrtvu spaljenu zemlju, na kojoj su uništena sva živa bića u radijusu od 1,5 km. Pijesak se ispekao u staklastu zelenkastu koru koja je prekrivala tlo. U ogromnom krateru ležali su osakaćeni ostaci čelične potporne kule. Snaga eksplozije procijenjena je na 20.000 tona TNT-a.

Sljedeći korak je bila vojna upotreba bombe protiv Japana, koji je, nakon predaje nacističke Njemačke, sam nastavio rat sa Sjedinjenim Državama i njihovim saveznicima. U to vrijeme nije bilo lansirnih vozila, pa je bombardovanje moralo biti izvedeno iz aviona. Komponente dvije bombe su s velikom pažnjom prevezene krstašicom Indianapolis na ostrvo Tinian, gdje se nalazila 509. konsolidovana grupa zračnih snaga Sjedinjenih Država. Po vrsti punjenja i dizajnu, ove bombe su se ponešto razlikovale jedna od druge.

Prva bomba, "Kid", bila je vazdušna bomba velike veličine sa atomskim punjenjem od visoko obogaćenog uranijuma-235. Dužina mu je bila oko 3 m, prečnik - 62 cm, težina - 4,1 tona.

Druga bomba - "Debeli čovek" - sa punjenjem plutonijuma-239 imala je oblik jaja sa velikim stabilizatorom. Njena dužina
bio je 3,2 m, prečnik 1,5 m, težina - 4,5 tona.

Dana 6. avgusta, bombarder B-29 Enola Gay pukovnika Tibbetsa bacio je Kida na veliki japanski grad Hirošimu. Bomba je bačena padobranom i eksplodirala je, kako je planirano, na visini od 600 m od zemlje.

Posljedice eksplozije bile su strašne. Čak i na same pilote, prizor mirnog grada koji su oni uništili u trenu ostavio je depresivan utisak. Kasnije je jedan od njih priznao da je u toj sekundi vidio najgore što čovjek može vidjeti.

Za one koji su bili na zemlji, ono što se dešavalo je bilo kao pravi pakao. Prije svega, toplinski val prošao je iznad Hirošime. Njegovo dejstvo je trajalo samo nekoliko trenutaka, ali je bilo toliko snažno da je čak istopilo pločice i kristale kvarca u granitnim pločama, pretvorilo telefonske stubove u ugalj na udaljenosti od 4 km i, konačno, spalilo ljudska tela toliko da su samo senke ostao na asfaltu trotoara ili na zidovima kuća. Tada je monstruozan nalet vjetra pobjegao ispod vatrene lopte i zahvatio grad brzinom od 800 km/h, metući sve na svom putu. Kuće koje nisu mogle da izdrže njegov bijesni juriš rušile su se kao srušene. U divovskom krugu prečnika 4 km nije ostala ni jedna cijela građevina. Nekoliko minuta nakon eksplozije, crna radioaktivna kiša prošla je gradom - ova vlaga se pretvorila u paru kondenzovala u visokim slojevima atmosfere i pala na tlo u obliku velikih kapi pomiješanih s radioaktivnom prašinom.

Nakon kiše, grad je zahvatio novi nalet vjetra koji je ovoga puta duvao prema epicentru. Bio je slabiji od prvog, ali i dalje dovoljno jak da iščupa drveće. Vjetar je raznio ogromnu vatru, koja je spalila sve što je samo moglo izgorjeti. Od 76 hiljada objekata, 55 hiljada je potpuno uništeno i spaljeno. Očevici ove strašne katastrofe prisjetili su se ljudi baklji, od kojih je spaljena odjeća padala na zemlju zajedno sa krpama kože, i gomile ludih ljudi prekrivenih strašnim opekotinama koje su vrištale ulicama. Vazduh je bio ispunjen zagušljivim smradom izgorelog ljudskog mesa. Ljudi su bili razbacani posvuda, mrtvi i umirali. Bilo je mnogo onih koji su oslijepili i oglušili i, bockajući na sve strane, nisu mogli ništa razaznati u haosu koji je vladao okolo.

Nesrećnici, koji su se nalazili i do 800 m od epicentra, bukvalno su u deliću sekunde izgoreli - unutrašnjost im je isparila, a tela su se pretvorila u grudve zadimljenog uglja. One koji su se nalazili od epicentra na udaljenosti od 1 km zadesila je radijaciona bolest u izuzetno teškom obliku. U roku od nekoliko sati počeli su snažno povraćati, temperatura je skočila na 39-40 stepeni, pojavila se otežano disanje i krvarenje. Tada su se na kožu izlili nezacjeljivi čirevi, sastav krvi se dramatično promijenio, kosa je opala. Nakon strašne patnje, obično drugog ili trećeg dana, uslijedila je smrt.

Ukupno je oko 240 hiljada ljudi umrlo od eksplozije i radijacijske bolesti. Oko 160 hiljada oboljelo je od radijacijske bolesti u blažem obliku - njihova bolna smrt je odgođena nekoliko mjeseci ili godina. Kada se vest o katastrofi proširila zemljom, ceo Japan je bio paralizovan od straha. Ona se dodatno povećala nakon što je Box Car majora Sweeneyja bacio drugu bombu na Nagasaki 9. avgusta. Ovdje je ubijeno i ranjeno nekoliko stotina hiljada stanovnika. Nesposobna da se odupre novom oružju, japanska vlada je kapitulirala - atomskom bombom je okončan Drugi svjetski rat.

Rat je gotov. Trajao je samo šest godina, ali je uspio promijeniti svijet i ljude gotovo do neprepoznatljivosti.

Ljudska civilizacija prije 1939. i ljudska civilizacija nakon 1945. upadljivo se razlikuju. Postoji mnogo razloga za to, ali jedan od najvažnijih je pojava nuklearnog oružja. Bez preterivanja se može reći da senka Hirošime leži u celoj drugoj polovini 20. veka. Postala je duboka moralna opekotina za mnoge milione ljudi, kako onih koji su bili savremenici ove katastrofe, tako i onih koji su rođeni decenijama nakon nje. Moderna osoba više ne može razmišljati o svijetu na način na koji su mislili o njemu prije 6. avgusta 1945. - on previše jasno razumije da se ovaj svijet može pretvoriti u ništa za nekoliko trenutaka.

Savremeni čovjek ne može gledati na rat, kako su gledali njegovi djedovi i pradjedovi - on pouzdano zna da će ovaj rat biti posljednji, i da u njemu neće biti pobjednika i poraženih. Nuklearno oružje ostavilo je traga u svim sferama društvenog života, a moderna civilizacija ne može živjeti po istim zakonima kao prije šezdeset ili osamdeset godina. Niko to nije razumio bolje od samih kreatora atomske bombe.

“Ljudi naše planete , - napisao je Robert Openheimer, - moraju se ujediniti. Užas i uništenje koje je posijao posljednji rat diktiraju nam ovu misao. Eksplozije atomskih bombi su to dokazale sa svom okrutnošću. Drugi ljudi su govorili slične riječi u neko drugo vrijeme - samo o drugom oružju i o drugim ratovima. Nisu bili uspješni. Ali svako ko i danas kaže da su ove riječi beskorisne, vara se peripetijama istorije. Ne možemo biti uvjereni u ovo. Rezultati našeg rada ne ostavljaju čovječanstvu drugog izbora osim stvaranja ujedinjenog svijeta. Svijet zasnovan na zakonitosti i humanizmu."

Oleg Aleksandrovič Lavrentjev, junak naše priče, rođen je 1926. godine u Pskovu. Prije rata momak je uspio završiti sedam razreda. Navodno se negdje na kraju ovog procesa dočepao knjige koja govori o fizici atomskog jezgra i najnovijim otkrićima u ovoj oblasti.

Tridesete godine XX veka bile su vreme otvaranja novih horizonata. Godine 1930. je predviđeno postojanje neutrina, 1932. otkriven je neutron. U narednim godinama izgrađeni su prvi akceleratori čestica. Postavilo se pitanje o mogućnosti postojanja transuranskih elemenata. Godine 1938. Otto Hahn je prvi put dobio barijum zračenjem uranijuma neutronima, a Lisa Meitner je mogla objasniti šta se dogodilo. Nekoliko mjeseci kasnije, predvidjela je lančanu reakciju. Bio je samo jedan korak do postavljanja pitanja atomske bombe.

Nije iznenađujuće da je dobar opis ovih otkrića utonuo u dušu tinejdžera. Nešto je netipičnije da je taj naboj ostao u njoj u svim kasnijim nevoljama. A onda je bio rat. Oleg Lavrentjev je uspeo da učestvuje u njenoj završnoj fazi, u baltičkim državama. Onda su ga preokreti službe bacili na Sahalin. Jedinica je imala relativno dobru biblioteku, a za svoj novčani dodatak Lavrentjev, tada narednik, pretplatio se na časopis Uspekhi Fizicheskikh Nauk, koji je očigledno ostavio značajan utisak na njegove kolege. Komanda je podržavala entuzijazam svojih podređenih. Godine 1948. držao je predavanja iz nuklearne fizike oficirima jedinice, a naredne godine je dobio svjedodžbu o zrelosti, nakon što je za godinu dana završio trogodišnji tečaj u lokalnoj večernjoj školi za radničku omladinu. Nije poznato šta su i kako tamo zapravo predavali, ali nema razloga sumnjati u kvalitet obrazovanja mlađeg narednika Lavrentjeva - on sam je trebao rezultat.

Kako se i sam prisjeća mnogo godina kasnije, ideja o mogućnosti termonuklearne reakcije i njenom korištenju za stvaranje energije prvi put ga je posjetila 1948. godine, upravo kada je pripremao predavanje za oficire. U januaru 1950. predsjednik Truman je, obraćajući se Kongresu, pozvao na rano postavljanje hidrogenske bombe. Ovo je bio odgovor na prvu sovjetsku nuklearnu probu u avgustu prošle godine. Pa, za mlađeg narednika Lavrentjeva, ovo je bio poticaj za hitnu akciju: uostalom, znao je kako je u to vrijeme razmišljao kako napraviti ovu bombu i preduhitriti potencijalnog neprijatelja.

Prvo pismo u kojem se opisuje ideja, upućeno Staljinu, ostalo je bez odgovora, a naknadno nisu pronađeni nikakvi tragovi. Najvjerovatnije se jednostavno izgubilo. Sljedeće pismo poslano je pouzdanije: Centralnom komitetu KPSS (b) preko Poronajskog gradskog komiteta.

Ovaj put je reakcija bila zainteresovana. Iz Moskve je preko Sahalinskog regionalnog komiteta stigla komanda da se upornom vojniku obezbedi čuvana prostorija i sve što je potrebno za detaljan opis predloga.

Poseban rad

Ovdje je prikladno prekinuti priču o datumima i događajima i prijeći na sadržaj prijedloga najviše sovjetske instance.

1. Osnovne ideje.

2. Pilot postrojenje za pretvaranje energije litijum-vodonikovih reakcija u električnu energiju.

3. Pilot postrojenje za pretvaranje energije reakcija uranijuma i transuranija u električnu energiju.

4. Litijum-hidrogen bomba (dizajn).

Dalje, O. Lavrentjev piše da nije imao vremena da detaljno pripremi 2. i 3. dio i bio je primoran da se ograniči na kratak sinopsis, 1. dio je također vlažan („napisan vrlo površno“). Naime, u prijedlozima se razmatraju dva uređaja: bomba i reaktor, dok je posljednji, četvrti dio - gdje je bomba predložena - krajnje lakonski, ovo je samo nekoliko fraza čije se značenje svodi na to da sve je već rastavljeno u prvom dijelu.

U ovom obliku, "na 12 listova", Larionovove prijedloge u Moskvi pregledao je AD Saharov, tada još kandidat fizike i matematike, i što je najvažnije, jedan od onih ljudi koji su se u SSSR-u tih godina bavili pitanjima termonuklearne energije. , uglavnom trenažne bombe.

Saharov je izdvojio dvije glavne točke u prijedlogu: implementaciju termonuklearne reakcije litijuma sa vodonikom (njihovim izotopima) i dizajn reaktora. U pisanoj, prilično simpatičnoj recenziji, prva tačka je kratko rečeno - ovo se ne uklapa.

Teška bomba

Da bi se čitatelj stavio u kontekst, potrebno je napraviti kratak izlet u stvarno stanje stvari. U modernoj (i, koliko se može suditi iz otvorenih izvora, osnovni principi dizajna praktički se nisu promijenili od kasnih pedesetih) hidrogenske bombe, ulogu termonuklearnog "eksploziva" igra litijum hidrid - čvrsta bijela supstanca. koji burno reaguje sa vodom i formira litijum hidroksid i vodonik. Ovo posljednje svojstvo omogućava široku upotrebu hidrida gdje je potrebno privremeno vezati vodonik. Aeronautika je dobar primjer, ali se naravno lista nastavlja.

Hidrid koji se koristi u hidrogenskim bombama razlikuje se po svom izotopskom sastavu. Umjesto "običnog" vodonika, sadrži deuterijum, a umjesto "običnog" litijuma, njegov lakši izotop sa tri neutrona. Rezultirajući litijum deuterid, 6 LiD, sadrži skoro sve što je potrebno za odlično osvetljenje. Da biste pokrenuli proces, dovoljno je samo detonirati nuklearno punjenje koje se nalazi u blizini (na primjer, oko ili, obrnuto, unutra). Neutrone nastale tokom eksplozije apsorbuje litijum-6, koji se kao rezultat raspada i formira helijum i tricijum. Povećanje tlaka i temperature kao posljedica nuklearne eksplozije dovodi do toga da se novonastali tricij i deuterijum, koji su se u početku našli na mjestu događaja, nalaze u uvjetima potrebnim za početak termonuklearne reakcije. Pa, to je sve, gotovo.

A
B
V
G
D Reakcija fuzije se događa u komprimiranom i zagrijanom litij-6 deuteridu, a emitirani neutronski tok inicira reakciju raspadanja. Vatrena lopta se širi ... "alt =" (! LANG: A Bojeva glava prije eksplozije; prvi korak je na vrhu, drugi korak je na dnu. Obje komponente termonuklearne bombe.
B Eksploziv detonira prvu fazu, komprimirajući plutonijsku jezgru do superkritičnog stanja i inicirajući lančanu reakciju fisije.
V U procesu cijepanja, u prvoj fazi javlja se rendgenski impuls koji se širi duž unutrašnjeg dijela ljuske, prodirući kroz ekspandirano polistirensko punilo.
G Druga faza se komprimira zbog ablacije (isparavanja) pod uticajem rendgenskih zraka, a plutonijumski štap unutar drugog stepena prelazi u superkritično stanje, pokreće lančanu reakciju, oslobađajući ogromnu količinu toplote.
D Reakcija fuzije se događa u komprimiranom i zagrijanom litij-6 deuteridu, a emitirani neutronski tok inicira reakciju raspadanja. Vatrena lopta se širi..." src="/sites/default/files/images_custom/2017/07/bombh_explosion-ru.svg.png">!}

A Bojeva glava prije eksplozije; prvi korak je na vrhu, drugi korak je na dnu. Obje komponente termonuklearne bombe.
B Eksploziv detonira prvu fazu, komprimirajući plutonijsku jezgru do superkritičnog stanja i inicirajući lančanu reakciju fisije.
V U procesu cijepanja, u prvoj fazi javlja se rendgenski impuls koji se širi duž unutrašnjeg dijela ljuske, prodirući kroz ekspandirano polistirensko punilo.
G Druga faza se komprimira zbog ablacije (isparavanja) pod uticajem rendgenskih zraka, a plutonijumski štap unutar drugog stepena prelazi u superkritično stanje, pokreće lančanu reakciju, oslobađajući ogromnu količinu toplote.
D Reakcija fuzije se događa u komprimiranom i zagrijanom litij-6 deuteridu, a emitirani neutronski tok inicira reakciju raspadanja. Vatrena lopta se širi...

/ © Wikipedia

Ovaj put nije jedini, a još više je obavezan. Umjesto litijum deuterida, možete koristiti gotov tricijum pomešan sa deuterijumom. Problem je što su oba gasa koje je teško zadržati i transportovati, a kamoli staviti u bombu. Dobiveni dizajn je prilično pogodan za testove eksplozije, koji su proizvedeni. Jedini problem je što se ne može isporučiti "primatelju" - veličina strukture u potpunosti isključuje takvu mogućnost. Litijum deuterid, budući da je čvrst, elegantno zaobilazi ovaj problem.

Ovo što je ovdje navedeno nije nimalo teško za nas koji danas živimo. Godine 1950. to je bila stroga tajna kojoj je pristup imao vrlo ograničen broj ljudi. Naravno, vojnik koji je služio na Sahalinu nije bio član ovog kruga. U isto vrijeme, svojstva litijum hidrida sama po sebi nisu bila tajna, za njih je znala svaka osoba koja je bila u najmanjoj mjeri kompetentna, na primjer, u pitanjima aeronautike. Nije slučajno da je Vitalij Ginzburg, autor ideje o upotrebi litijum-deuterida u bombi, na pitanje o autorstvu obično odgovarao u duhu da je, generalno, previše trivijalno.

Dizajn Lavrentijevske bombe je uglavnom sličan gore opisanom. Ovdje također vidimo inicijalno nuklearno punjenje i eksploziv napravljen od litijum-hidrida, a njegov izotopski sastav je isti - to je lagani litijev izotop deuterid. Osnovna razlika je u tome što umjesto reakcije deuterijuma sa tricijumom, autor pretpostavlja reakciju litijuma sa deuterijumom i/ili vodonikom. Pametni Lavrentjev je pretpostavio da je čvrsta tvar pogodnija za upotrebu i predložio je korištenje 6 Li, ali samo zato što bi njena reakcija s vodonikom trebala dati više energije. Za odabir drugačijeg goriva za reakciju bili su potrebni podaci o efektivnim poprečnim presjecima za termonuklearne reakcije, koje, naravno, vojnik vojnik nije imao.

Recimo da bi Oleg Lavrentjev još jednom imao sreće: pogodio je pravu reakciju. Nažalost, ni to ga ne bi učinilo autorom otkrića. Gore opisani dizajn bombe razvijao se do tada više od godinu i po dana. Naravno, pošto su svi radovi bili okruženi potpunom tajnošću, on nije mogao znati za njih. Osim toga, dizajn bombe nije samo raspored eksploziva, već je i mnogo proračuna i suptilnosti dizajna. Autor prijedloga ih nije mogao ispuniti.

Moram reći da je potpuno nepoznavanje fizičkih principa buduće bombe tada bilo karakteristično za ljude koji su bili mnogo kompetentniji. Mnogo godina kasnije, Lavrentjev se prisjetio jedne epizode koja mu se dogodila nešto kasnije, već u studentskim danima. Prorektor Moskovskog državnog univerziteta, koji je studentima čitao fiziku, iz nekog razloga se obavezao da govori o hidrogenskoj bombi, koja je, po njegovom mišljenju, bila sistem za navodnjavanje neprijateljske teritorije tečnim vodonikom. I šta? Zamrzavanje neprijatelja je slatka stvar. Student Lavrentjev, koji ga je slušao, koji je znao nešto više o bombi, nehotice je izbegao nepristrasnu procenu onoga što je čuo, ali na zajedljivu opasku komšije koja ju je čula nije bilo šta da odgovori. Nemoj joj reći sve detalje koje je znao.

Gore navedeno, očigledno, objašnjava zašto je projekat Lavrentijevske bombe zaboravljen gotovo odmah nakon što je napisan. Autor je pokazao izuzetne sposobnosti, ali to je bio kraj. Projekt fuzijskog reaktora imao je drugačiju sudbinu.

Dizajn budućeg reaktora 1950. godine autoru se činio prilično jednostavnim. U radnu komoru će se postaviti dvije koncentrične (jedna u drugoj) elektrode. Unutrašnji je napravljen u obliku mreže, njegova geometrija je proračunata na način da se što više minimizira kontakt sa plazmom. Na elektrode se primjenjuje konstantni napon reda 0,5-1 megavolt, pri čemu je unutrašnja elektroda (mreža) negativni pol, a vanjska pozitivna. Sama reakcija se odvija u sredini instalacije i pozitivno nabijeni ioni (uglavnom produkti reakcije) leteći kroz mrežu, krećući se dalje, savladavaju otpor električnog polja, koje većinu njih na kraju vraća nazad. Energija koju troše na savladavanje polja je naš dobitak, koji je relativno lako "skinuti" sa instalacije.

Kao glavni proces ponovo se predlaže reakcija litijuma sa vodonikom, što opet nije pogodno iz istih razloga, ali to nije posebno. Oleg Lavrentijev je bio prva osoba koja je došla na ideju da se plazma izoluje upotrebom bilo koji polja. Čak i činjenica da je u njegovom prijedlogu ova uloga, općenito govoreći, sporedna - glavna funkcija električnog polja je primanje energije čestica koje se emituju iz reakcione zone - ni najmanje ne mijenja značenje ove činjenice.

Kao što je Andrej Dmitrijevič Saharov kasnije više puta izjavio, pismo narednika sa Sahalina prvo ga je dovelo do ideje da koristi polje za zatvaranje plazme u termonuklearni reaktor. Istina, Saharov i njegove kolege radije su koristili drugačije polje - magnetsko. U međuvremenu je u recenziji napisao da je predloženi dizajn najvjerovatnije nerealan, zbog nemogućnosti izrade mrežaste elektrode koja bi izdržala rad u takvim uslovima. A autora još treba ohrabriti za naučnu hrabrost.

Ubrzo nakon što su prijedlozi poslani, Oleg Lavrentjev je demobilisan iz vojske, poslan u Moskvu i postao student prve godine na Odsjeku za fiziku Moskovskog državnog univerziteta. Dostupni izvori govore (prema njegovim riječima) da je to uradio potpuno sam, bez zaštite bilo kakvih nadležnih.

Međutim, "instance" su pratile njegovu sudbinu. U septembru se Lavrentjev sastaje sa ID Serbinom, zvaničnikom Centralnog komiteta Svesavezne komunističke partije boljševika i primaocem njegovih pisama sa Sahalina. U njegovo ime ponovo opisuje svoje viđenje problema, detaljnije.

Na samom početku naredne, 1951. godine, brucoš Lavrentjev je pozvan kod ministra mjerne instrumentacije SSSR-a Mahneva, gdje se sastao sa samim ministrom i njegovim recenzentom A.D. Saharovim. Treba napomenuti da je odjel na čelu s Makhnevom imao prilično apstraktan stav prema mjernim instrumentima, njegova prava svrha je bila podrška nuklearnom programu SSSR-a. Sam Makhnev je bio sekretar Posebnog komiteta, čiji je predsjedavajući bio svemoćni u to vrijeme L. P. Beria. Naš student ga je sreo nekoliko dana kasnije. Saharov je ponovo bio prisutan na sastanku, ali se gotovo ništa ne može reći o njegovoj ulozi u njemu.

Prema memoarima O. A. Lavrentyeva, on se spremao reći visokorangiranom šefu o bombi i reaktoru, ali izgleda da Berija to nije zanimalo. Razgovor je bio o samom gostu, njegovim postignućima, planovima i rodbini. „Bila je to mlada“, rezimirao je Oleg Aleksandrovič. - Hteo je, kako razumem, da pogleda mene i, moguće, Saharova, kakvi smo mi ljudi. Očigledno je mišljenje bilo povoljno."

Rezultat "smotrina" bila su uživanja neobična za sovjetskog brucoša. Oleg Lavrentyev je dobio ličnu stipendiju, odvojena soba za stanovanje (iako mala - 14 kvadratnih metara), dva lična nastavnika fizike i matematike. Bio je oslobođen plaćanja školarine. Na kraju je dogovorena dostava potrebne literature.

Ubrzo je došlo do upoznavanja sa tehničkim vođama sovjetskog atomskog programa B. L. Vannikovom, N. I. Pavlovim i I. V. Kurčatovom. Dojučerašnji narednik, koji tokom godina službe nije video nijednog generala čak ni izdaleka, sada je ravnopravno razgovarao sa dvojicom odjednom: Vannikovom i Pavlovom. Istina, pitanja je uglavnom postavljao Kurčatov.

Vrlo je vjerovatno da je čak i prevelik značaj poslušno pridavan predlozima Lavrentijeva nakon njegovog poznanstva sa Berijom. U Arhivu predsjednika Ruske Federacije nalazi se prijedlog upućen Beriji i potpisan od tri spomenuta sagovornika za stvaranje "male teorijske grupe" za proračun ideja O. Lavrentjeva. Da li je takva grupa stvorena i ako jeste, sa kakvim rezultatom, sada se ne zna.

U maju je naš junak dobio propusnicu za LIPAN - Laboratoriju mjernih instrumenata Akademije nauka, sada Institut. Kurchatov. Čudno ime tog vremena bilo je i danak općoj tajnosti. Oleg je postavljen za pripravnika u odjelu elektroopreme sa zadatkom da se upozna sa tekućim radom na MTP (magnetni termonuklearni reaktor). Kao i na univerzitetu, specijalnom gostu je bio vezan lični vodič, „specijalista za gasna pražnjenja, druže Andrijanov "- tako glasi dopis upućen Beriji.

Saradnja sa LIPAN-om je već tada bila prilično intenzivna. Tamo su dizajnirali instalaciju sa plazmnim zatvaranjem magnetnim poljem, koje je kasnije postalo tokamak, a Lavrentjev je želio da radi na modificiranoj verziji elektromagnetne zamke koja se vraćala na njegove misli na Sahalinu. Krajem 1951. u LIPAN-u je održana detaljna rasprava o njegovom projektu. Protivnici u njemu nisu našli greške i, u cjelini, rad su prepoznali kao ispravan, ali su odbili da ga sprovedu, odlučivši da "koncentrišu snage na glavni pravac". 1952. Lavrentijev priprema novi projekat sa rafiniranim parametrima plazme.

Treba napomenuti da je Lavrentjev u tom trenutku smatrao da je i njegov prijedlog za reaktor kasnio, a kolege iz LIPAN-a razvijaju potpuno vlastitu ideju, koja im je ranije samostalno pala u glavu. Da i same kolege imaju drugačije mišljenje, saznao je mnogo kasnije.

Vaš dobročinitelj je umro

26. juna 1953. Berija je uhapšen i ubrzo streljan. Sada se može samo nagađati da li je imao neke konkretne planove za Olega Lavrentjeva, ali gubitak tako utjecajnog pokrovitelja imao je vrlo opipljiv učinak na njegovu sudbinu.

Na univerzitetu ne samo da su mi prestali davati povećanu stipendiju, već su i „ispalili“ školarinu za prošlu godinu, praktično me ostavivši bez sredstava za život “, rekao je Oleg Aleksandrovič mnogo godina kasnije. - Krenuo sam na prijem kod novog dekana i u potpunoj zbunjenosti čuo: „Vaš dobrotvor je mrtav. Šta želiš? " Istovremeno mi je oduzeta dozvola u LIPAN-u, a ja sam izgubio stalnu propusnicu u laboratoriju, gdje je, po prethodnom dogovoru, trebalo da odradim preddiplomsku praksu, a potom i da radim. Ako je stipendija ipak bila vraćena, onda nikada nisam dobio prijem na institut.

Nakon Lavrentjevljevog univerziteta, nikada nisu dobili posao u LIPAN-u, jedinom mjestu u SSSR-u gdje su se tada bavili termonuklearnom fuzijom. Sada je nemoguće, pa čak i besmisleno, pokušavati shvatiti da li je za to kriva reputacija "Berijinog čovjeka", neke lične teškoće ili nešto drugo.

Naš heroj je otišao u Harkov, gdje se stvarao odjel za istraživanje plazme na KIPT-u. Tamo se fokusirao na svoju omiljenu temu - zamke elektromagnetne plazme. Godine 1958. lansirana je instalacija C1, koja je konačno pokazala održivost ideje. Sljedeću deceniju obilježila je izgradnja još nekoliko instalacija, nakon čega su se Lavrentjevljeve ideje počele ozbiljno shvaćati u naučnom svijetu.

Harkovski institut za fiziku i tehnologiju, moderna fotografija

Sedamdesetih godina planirano je da se izgradi i pokrene velika Jupiterova instalacija, koja je konačno trebala postati punopravni konkurent tokamacima i stelaratorima izgrađenim na drugim principima. Nažalost, dok je novina bila dizajnirana, situacija se okolo promijenila. Kako bi se uštedio novac, instalacija je prepolovljena. Bio je potreban redizajn projekta i proračuni. Dok je završena, tehnika je morala biti smanjena za još jednu trećinu - i, naravno, sve je trebalo ponovo prepričavati. Prototip koji je konačno lansiran bio je prilično funkcionalan, ali, naravno, bio je daleko od punog opsega.

Oleg Aleksandrovič Lavrentjev do kraja svojih dana (umro je 2011.) nastavio je sa aktivnim istraživačkim radom, mnogo objavljivao i općenito bio prilično uspješan kao naučnik. Ali glavna ideja njegovog života do sada je ostala neprovjerena.

Onaj ko je izumeo atomsku bombu nije ni slutio do kakvih tragičnih posledica može dovesti ovaj čudesni izum 20. veka. Prije nego što su ovo superoružje testirali stanovnici japanskih gradova Hirošime i Nagasakija, prešao je dug put.

Početak

U aprilu 1903. njegovi prijatelji su se okupili u pariskim baštama poznatog francuskog fizičara Paula Langevina. Povod je bila odbrana disertacije mlade i talentovane naučnice Marie Curie. Među uvaženim gostima bio je i poznati engleski fizičar Sir Ernest Rutherford. Usred zabave, svjetla su se ugasila. Marie Curie je svima najavila da će sada biti iznenađenje.

Pjer Kiri je svečano uneo malu cev sa solima radijuma, koja je sijala zelenom svetlošću, izazivajući izuzetno oduševljenje prisutnih. Gosti su ubuduće žestoko pričali o budućnosti ovog fenomena. Svi su se složili da će radijum riješiti akutni problem nestašice energije. Ovo je inspirisalo sve na nova istraživanja i buduće izglede.

Kada bi im tada rekli da će laboratorijski rad sa radioaktivnim elementima postaviti temelje za strašno oružje 20. vijeka, ne zna se kakva bi bila njihova reakcija. Tada je počela istorija atomske bombe, koja je odnela živote stotina hiljada japanskih civila.

Vodeći put

Njemački naučnik Otto Gann je 17. decembra 1938. došao do nepobitnih dokaza o raspadu uranijuma na manje elementarne čestice. U stvari, uspio je razdvojiti atom. U naučnom svijetu ovo se smatralo novom prekretnicom u istoriji čovječanstva. Otto Gann nije dijelio političke stavove Trećeg Rajha.

Stoga je iste 1938. godine naučnik bio primoran da se preseli u Stockholm, gdje je zajedno sa Friedrichom Strassmannom nastavio svoja naučna istraživanja. U strahu da će nacistička Njemačka prva dobiti strašno oružje, on piše pismo predsjedniku Amerike s upozorenjem o tome.

Vijest o mogućem napredovanju uvelike je uznemirila američku vladu. Amerikanci su počeli djelovati brzo i odlučno.

Ko je stvorio atomsku bombu?Američki projekat

Još prije izbijanja Drugog svjetskog rata, grupi američkih naučnika, od kojih su mnogi bili izbjeglice od nacističkog režima u Evropi, povjerena je izrada nuklearnog oružja. Inicijalno istraživanje, vrijedno je napomenuti, obavljeno je u nacističkoj Njemačkoj. 1940. godine vlada Sjedinjenih Američkih Država počela je financirati vlastiti program nuklearnog oružja. Za realizaciju projekta izdvojena je nevjerovatna suma od dvije i po milijarde dolara.

Za izvođenje ovog tajnog projekta pozvani su vrhunski fizičari 20. vijeka, među kojima je bilo više od deset nobelovaca. Ukupno je bilo uključeno oko 130 hiljada zaposlenih, među kojima nije bilo samo vojske, već i civila. Razvojni tim je predvodio pukovnik Leslie Richard Groves, a Robert Oppenheimer je postao naučni direktor. On je osoba koja je izmislila atomsku bombu.

Na području Menhetna izgrađena je posebna tajna inženjerska zgrada, koja nam je poznata pod kodnim nazivom "Projekat Manhattan". Tokom narednih nekoliko godina, naučnici tajnog projekta radili su na problemu nuklearne fisije uranijuma i plutonijuma.

Nemirni atom Igora Kurčatova

Danas će svaki učenik moći odgovoriti na pitanje ko je izumio atomsku bombu u Sovjetskom Savezu. A onda, početkom 30-ih godina prošlog vijeka, to niko nije znao.

Godine 1932. akademik Igor Vasiljevič Kurčatov bio je jedan od prvih u svijetu koji je počeo proučavati atomsko jezgro. Okupljajući oko sebe istomišljenike, Igor Vasiljevič 1937. stvara prvi ciklotron u Evropi. Iste godine on i njegovi istomišljenici stvaraju prve umjetne jezgre.

1939. IV Kurchatov počeo je proučavati novi smjer - nuklearnu fiziku. Nakon nekoliko laboratorijskih uspjeha u proučavanju ovog fenomena, naučnik dobija na raspolaganju tajni istraživački centar, koji je nazvan "Laboratorija br. 2". Danas se ovaj klasifikovani objekat zove "Arzamas-16".

Fokus ovog centra bilo je ozbiljno istraživanje i razvoj nuklearnog oružja. Sada postaje očigledno ko je stvorio atomsku bombu u Sovjetskom Savezu. Njegov tim je tada imao samo deset ljudi.

Budi atomska bomba

Do kraja 1945. Igor Vasiljevič Kurčatov uspio je okupiti ozbiljan tim naučnika koji je brojao više od stotinu ljudi. Najbolji umovi raznih naučnih specijalizacija dolazili su u laboratoriju iz cijele zemlje kako bi stvorili atomsko oružje. Nakon što su Amerikanci bacili atomsku bombu na Hirošimu, sovjetski naučnici su shvatili da se to može učiniti sa Sovjetskim Savezom. "Laboratorija br. 2" dobija od rukovodstva zemlje naglo povećanje sredstava i veliki priliv kvalifikovanog osoblja. Lavrenty Pavlovich Beria je imenovan za odgovornog za tako važan projekat. Ogroman trud sovjetskih naučnika urodio je plodom.

Semipalatinsko poligon

Atomska bomba u SSSR-u je prvi put testirana na poligonu u Semipalatinsku (Kazahstan). Dana 29. avgusta 1949. nuklearna naprava od 22 kilotona potresla je kazahstansku zemlju. Nobelovac za fiziku Otto Hantz rekao je: „Ovo su dobre vijesti. Ako Rusija ima nuklearno oružje, onda neće biti rata." Upravo je ova atomska bomba u SSSR-u, šifrovana kao proizvod broj 501, ili RDS-1, eliminisala američki monopol na nuklearno oružje.

Atomska bomba. 1945

U rano jutro 16. jula, Manhattan Project je izveo svoje prvo uspješno testiranje atomskog uređaja - plutonijumske bombe - na poligonu Alamogordo u Novom Meksiku, SAD.

Novac uložen u projekat dobro je potrošen. Prva atomska eksplozija u istoriji čovečanstva napravljena je u 5 sati i 30 minuta ujutru.

„Mi smo obavili đavolji posao“, kasnije će reći Robert Openheimer – onaj koji je izumio atomsku bombu u Sjedinjenim Državama, kasnije nazvan „ocem atomske bombe“.

Japan se ne predaje

U vrijeme konačnog i uspješnog testiranja atomske bombe, sovjetske trupe i saveznici konačno su porazili nacističku Njemačku. Međutim, postojala je samo jedna država koja je obećala da će se do kraja boriti za prevlast u Tihom okeanu. Od sredine aprila do sredine jula 1945. japanska vojska je u više navrata izvodila zračne napade na savezničke snage, nanoseći time velike gubitke američkoj vojsci. Krajem jula 1945. japanska militaristička vlada odbila je zahtjev saveznika za predaju u skladu sa Potsdamskom deklaracijom. U njemu je posebno rečeno da će se japanska vojska u slučaju neposlušnosti suočiti sa brzim i potpunim uništenjem.

Predsjednik se slaže

Američka vlada je održala svoju riječ i započela ciljano bombardiranje japanskih vojnih položaja. Vazdušni udari nisu donijeli željeni rezultat, a američki predsjednik Harry Truman donio je odluku da izvrši invaziju na japansku teritoriju. Međutim, vojna komanda odvraća svog predsjednika od takve odluke, tvrdeći da će američka invazija povući veliki broj žrtava.

Na prijedlog Henrija Luisa Stimsona i Dvajta Dejvida Ajzenhauera, odlučeno je da se iskoristi efikasniji način okončanja rata. Veliki pobornik atomske bombe, sekretar predsjednika Sjedinjenih Država James Francis Byrnes, smatrao je da će bombardiranje japanskih teritorija konačno okončati rat i staviti Sjedinjene Države u dominantnu poziciju, što će pozitivno uticati na dalji tok dešavanja u posleratnom svetu. Tako se američki predsjednik Harry Truman uvjerio da je to jedina ispravna opcija.

Atomska bomba. Hirošima

Prva meta bio je mali japanski grad Hirošima, sa populacijom od nešto više od 350 hiljada ljudi, koji se nalazi petsto milja od japanske prestonice Tokija. Nakon što je modifikovani bombarder B-29 Enola Gay stigao u američku pomorsku bazu na ostrvu Tinian, u avion je postavljena atomska bomba. Hirošima je trebala iskusiti efekte 9.000 funti uranijuma-235.
Ovo oružje bez presedana bilo je namijenjeno civilima malog japanskog grada. Komandant bombardera bio je pukovnik Paul Warfield Tibbets, Jr. Američka atomska bomba nosila je cinično ime "Kid". Ujutro 6. avgusta 1945. godine, oko 8:15 ujutro, American Kid je bačen na Hirošimu u Japanu. Oko 15 hiljada tona TNT-a uništilo je sav život u radijusu od pet kvadratnih milja. Sto četrdeset hiljada stanovnika grada umrlo je u nekoliko sekundi. Preživjeli Japanci umrli su mučnom smrću od radijacijske bolesti.

Uništio ih je američki atomski "Kid". Međutim, pustošenje Hirošime nije dovelo do trenutne predaje Japana, kako su svi očekivali. Tada je odlučeno da se izvrši još jedno bombardovanje japanske teritorije.

Nagasaki. Nebo je u plamenu

Američka atomska bomba "Debeli čovek" postavljena je na avion B-29 9. avgusta 1945. godine na istom mestu, u američkoj pomorskoj bazi u Tinianu. Ovog puta, major Charles Sweeney je komandovao avionom. Prvobitni strateški cilj bio je grad Kokura.

Međutim, vremenski uslovi nisu dozvolili realizaciju plana, smetala je velika oblačnost. Charles Sweeney je ušao u drugi krug. U 11 sati i 02 minuta američki atomski "Debeli čovjek" progutao je Nagasaki. Bio je to snažniji razorni vazdušni udar, koji je po svojoj moći bio nekoliko puta veći od bombardovanja Hirošime. Nagasaki je testirao atomsko oružje teško oko 10 hiljada funti i 22 kilotona TNT-a.

Geografski položaj japanskog grada smanjio je očekivani efekat. Stvar je u tome što se grad nalazi u uskoj dolini između planina. Dakle, uništenje 2,6 kvadratnih milja nije otkrilo puni potencijal američkog oružja. Test atomske bombe u Nagasakiju smatra se neuspjelim projektom na Menhetnu.

Japan se predao

U podne 15. avgusta 1945. godine, car Hirohito je u radio poruci narodu Japana najavio predaju svoje zemlje. Ova vijest se brzo proširila svijetom. Proslava pobjede nad Japanom počela je u Sjedinjenim Američkim Državama. Ljudi su likovali.
Dana 2. septembra 1945. potpisan je formalni sporazum o okončanju rata na američkom bojnom brodu Missouri, usidrenom u Tokijskom zaljevu. Tako je okončan najbrutalniji i najkrvaviji rat u istoriji čovečanstva.

Dugih šest godina svjetska zajednica se kretala ka ovom značajnom datumu – od 1. septembra 1939. godine, kada su u Poljskoj ispalili prvi hici nacističke Njemačke.

Mirni atom

Ukupno su u Sovjetskom Savezu izvedene 124 nuklearne eksplozije. Karakteristično je da su svi izvedeni za dobrobit nacionalne privrede. Samo tri od njih bile su nesreće koje su rezultirale curenjem radioaktivnih elemenata.

Programi za korištenje miroljubive nuklearne energije implementirani su samo u dvije zemlje - Sjedinjenim Državama i Sovjetskom Savezu. Nuklearna miroljubiva energija poznaje i primjer globalne katastrofe, kada je 26. aprila 1986. godine došlo do eksplozije reaktora na četvrtom bloku nuklearne elektrane Černobil.