Bomu la hidrojeni lilitumika wapi? "Baba" halisi wa bomu la atomiki ni nani?

Mnamo Agosti 1942, siri ya "Maabara ya Metallurgiska" ilifunguliwa katika jengo la zamani la shule katika mji wa Los Alamos, New Mexico, sio mbali na Santa Fe. Robert Oppenheimer aliteuliwa kuwa mkuu wa maabara.

Iliwachukua Wamarekani miaka mitatu kutatua tatizo hilo. Mnamo Julai 1945, bomu la kwanza la atomiki lililipuliwa kwenye tovuti ya jaribio, na mnamo Agosti mabomu mengine mawili yalirushwa huko Hiroshima na Nagasaki. Ilichukua miaka saba kwa kuzaliwa kwa bomu la atomiki la Soviet - mlipuko wa kwanza ulifanyika kwenye tovuti ya majaribio mnamo 1949.

Timu ya Amerika ya wanafizikia ilikuwa na nguvu hapo awali. Ni washindi 12 pekee wa Nobel, wa sasa na wa siku zijazo, walioshiriki katika uundaji wa bomu la atomiki. Na Soviet pekee ya baadaye Mshindi wa Tuzo ya Nobel, aliyekuwa Kazan mwaka wa 1942 na ambaye alialikwa kushiriki katika kazi hiyo, alikataa. Kwa kuongezea, Wamarekani walisaidiwa na kikundi cha wanasayansi wa Uingereza waliotumwa Los Alamos mnamo 1943.

Walakini, katika nyakati za Soviet ilijadiliwa kuwa USSR ilitatua shida yake ya atomiki kwa uhuru kabisa, na Kurchatov alizingatiwa "baba" wa bomu la atomiki la ndani. Ingawa kulikuwa na uvumi juu ya siri kadhaa zilizoibiwa kutoka kwa Wamarekani. Na tu katika miaka ya 90, miaka 50 baadaye, mmoja wa takwimu kuu wakati huo - - alizungumza juu ya jukumu muhimu la akili katika kuharakisha mradi wa Soviet. Na matokeo ya kisayansi na kiufundi ya Amerika yalipatikana na wale waliofika katika kikundi cha Kiingereza.

Kwa hivyo Robert Oppenheimer anaweza kuitwa "baba" wa mabomu yaliyoundwa pande zote mbili za bahari - maoni yake yalirutubisha miradi yote miwili. Ni makosa kumchukulia Oppenheimer (kama Kurchatov) kama mratibu bora tu. Mafanikio yake kuu ni ya kisayansi. Na ilikuwa shukrani kwao kwamba alikua mkurugenzi wa kisayansi wa mradi wa bomu la atomiki.

Robert Oppenheimer alizaliwa huko New York mnamo Aprili 22, 1904. Mnamo 1925 alipokea diploma kutoka Chuo Kikuu cha Harvard. Kwa mwaka mmoja alishirikiana na Rutherford katika Maabara ya Cavendish. Mnamo 1926 alihamia Chuo Kikuu cha Göttingen, ambapo mnamo 1927 alitetea tasnifu yake ya udaktari chini ya mwongozo wa Max Born. Mnamo 1928 alirudi USA. Kuanzia 1929 hadi 1947, Oppenheimer alifundisha katika vyuo vikuu viwili vikuu vya Amerika - Chuo Kikuu cha California na Taasisi ya Teknolojia ya California.

Oppenheimer alisoma mechanics ya quantum, nadharia ya uhusiano, fizikia ya chembe ya msingi, na kufanya kazi kadhaa kwenye unajimu wa kinadharia. Mnamo 1927, aliunda nadharia ya mwingiliano wa elektroni za bure na atomi. Pamoja na Born, aliendeleza nadharia ya muundo wa molekuli za diatomiki. Mnamo 1930 alitabiri kuwepo kwa positron.

Mnamo 1931, pamoja na Ehrenfest, walitengeneza nadharia ya Ehrenfest-Oppenheimer, kulingana na ambayo nuclei inayojumuisha idadi isiyo ya kawaida ya chembe zilizo na spin ½ inapaswa kutii takwimu za Fermi-Dirac, na zile zinazojumuisha idadi sawa zinapaswa kutii takwimu za Bose-Einstein. Ilichunguza ubadilishaji wa ndani wa miale ya gamma.

Mnamo 1937, aliendeleza nadharia ya kuteleza ya manyunyu ya ulimwengu, mnamo 1938 alihesabu kwanza mfano wa nyota ya nyutroni, na mnamo 1939, katika kazi yake "Juu ya shinikizo la mvuto lisiloweza kubatilishwa," alitabiri uwepo wa "mashimo meusi."

Oppenheimer aliandika vitabu kadhaa maarufu vya sayansi: Sayansi na Maarifa ya Kawaida (1954), The Open Mind (1955), na Baadhi ya Tafakari juu ya Sayansi na Utamaduni (1960).

Historia ya maendeleo ya binadamu daima imekuwa ikiambatana na vita kama njia ya kutatua migogoro kwa njia ya vurugu. Ustaarabu umepata migogoro zaidi ya elfu kumi na tano ya silaha ndogo na kubwa, hasara maisha ya binadamu idadi katika mamilioni. Katika miaka ya tisini ya karne iliyopita pekee, zaidi ya mapigano mia moja ya kijeshi yalitokea, yakihusisha nchi tisini za dunia.

Wakati huo huo, uvumbuzi wa kisayansi na maendeleo ya kiteknolojia yalifanya iwezekane kuunda silaha za uharibifu nguvu zaidi na uchangamano wa maombi. Katika karne ya ishirini Silaha za nyuklia zikawa kilele cha athari kubwa ya uharibifu na chombo cha kisiasa.

Kifaa cha bomu la atomiki

Mabomu ya kisasa ya nyuklia kama njia ya kuharibu adui huundwa kwa msingi wa suluhisho za hali ya juu za kiufundi, kiini chake ambacho hakijatangazwa sana. Lakini mambo makuu yaliyomo katika aina hii ya silaha yanaweza kuchukuliwa kwa kutumia mfano wa kifaa bomu la nyuklia na jina la kificho "Fat Man", imeshuka mwaka wa 1945 kwenye mojawapo ya miji ya Japan.

Nguvu ya mlipuko ilikuwa 22.0 kt katika TNT sawa.

Ilikuwa na sifa zifuatazo za muundo:

• urefu wa bidhaa ulikuwa 3250.0 mm, na kipenyo cha sehemu ya volumetric - 1520.0 mm. Uzito wa jumla zaidi ya tani 4.5;
• mwili una umbo la duaradufu. Ili kuepuka uharibifu wa mapema kutokana na risasi za kupambana na ndege na athari nyingine zisizohitajika, chuma cha silaha cha 9.5 mm kilitumiwa kwa utengenezaji wake;
• mwili umegawanywa katika sehemu nne za ndani: pua, nusu mbili za ellipsoid (moja kuu ni compartment kwa kujaza nyuklia), na mkia.
• chumba cha upinde kina vifaa vya betri;
• chumba kikuu, kama cha pua, husafishwa ili kuzuia kuingia kwa mazingira hatari, unyevu, na kuunda hali nzuri kwa mtu mwenye ndevu kufanya kazi;
• ellipsoid iliweka msingi wa plutonium uliozungukwa na tamper ya uranium (shell). Ilicheza jukumu la kikomo cha ajizi kwa kipindi cha athari ya nyuklia, kuhakikisha shughuli ya juu zaidi ya plutonium ya kiwango cha silaha kwa kuakisi nyutroni kando ya eneo amilifu la malipo.

Chanzo kikuu cha nyutroni, kinachoitwa mwanzilishi au "hedgehog," kiliwekwa ndani ya kiini. Inawakilishwa na berili ya spherical kwa kipenyo 20.0 mm na mipako ya nje yenye msingi wa polonium - 210.

Ikumbukwe kwamba jumuiya ya wataalam imeamua kwamba muundo huu wa silaha za nyuklia hauna ufanisi na hauaminiki katika matumizi. Uanzishaji wa nyutroni wa aina isiyodhibitiwa haukutumiwa zaidi .

Kanuni ya uendeshaji

Mchakato wa mgawanyiko wa viini vya uranium 235 (233) na plutonium 239 (hivi ndivyo bomu la nyuklia linatengenezwa) na kutolewa kwa nishati kubwa wakati kupunguza kiasi huitwa mlipuko wa nyuklia. Muundo wa atomiki wa metali za mionzi ina fomu isiyo na msimamo - hugawanywa mara kwa mara katika vipengele vingine.

Mchakato huo unaambatana na mgawanyiko wa neurons, ambayo baadhi huanguka kwenye atomi za jirani na kuanzisha majibu zaidi, ikifuatana na kutolewa kwa nishati.

Kanuni ni kama ifuatavyo: kufupisha muda wa kuoza husababisha kasi zaidi ya mchakato, na mkusanyiko wa neurons kwenye bombarding ya nuclei husababisha mmenyuko wa mnyororo. Wakati vipengele viwili vinapounganishwa kwa molekuli muhimu, molekuli ya juu sana huundwa, na kusababisha mlipuko.

KATIKA hali ya maisha Haiwezekani kumfanya mmenyuko wa kazi - kasi ya juu ya mbinu ya vipengele inahitajika - angalau 2.5 km / s. Kufikia kasi hii katika bomu kunawezekana kwa kutumia mchanganyiko wa aina za vilipuzi (haraka na polepole), kusawazisha msongamano wa wingi wa hali ya juu sana unaozalisha mlipuko wa atomiki.

Milipuko ya nyuklia inahusishwa na matokeo ya shughuli za binadamu kwenye sayari au mzunguko wake. Michakato ya asili ya aina hii inawezekana tu kwenye nyota fulani katika anga ya nje.

Mabomu ya atomiki yanachukuliwa kuwa silaha zenye nguvu zaidi na za uharibifu za maangamizi makubwa. Utumiaji wa busara hutatua shida ya kuharibu malengo ya kimkakati, ya kijeshi ardhini, na vile vile ya msingi, ikishinda mkusanyiko mkubwa wa vifaa vya adui na wafanyikazi.

Inaweza kutumika kimataifa tu kwa lengo la uharibifu kamili wa idadi ya watu na miundombinu katika maeneo makubwa.

Ili kufikia malengo fulani na kufanya kazi za kimkakati na za kimkakati, milipuko ya silaha za atomiki inaweza kufanywa na:

• kwa urefu muhimu na wa chini (juu na chini ya kilomita 30.0);
• kwa kuwasiliana moja kwa moja na ukoko wa dunia (maji);
• chini ya ardhi (au mlipuko wa chini ya maji).

Mlipuko wa nyuklia una sifa ya kutolewa mara moja kwa nishati kubwa.

Kusababisha uharibifu wa vitu na watu kama ifuatavyo:

• Wimbi la mshtuko. Katika kesi ya mlipuko juu au saa ukoko wa dunia(maji) inaitwa wimbi la hewa, chini ya ardhi (maji) - wimbi la mlipuko wa seismic. Wimbi la hewa huundwa baada ya mgandamizo muhimu wa raia wa hewa na kuenea kwenye duara hadi kupunguzwa kwa kasi inayozidi sauti. Inasababisha uharibifu wa moja kwa moja kwa wafanyikazi na uharibifu usio wa moja kwa moja (mwingiliano na vipande vya vitu vilivyoharibiwa). Kitendo shinikizo kupita kiasi hutoa vifaa visivyofanya kazi kwa kusonga na kupiga chini;
• Mionzi ya mwanga. Chanzo ni sehemu nyepesi inayoundwa na uvukizi wa bidhaa na raia wa hewa kwa matumizi ya ardhini, ni mvuke wa udongo. Athari hutokea katika wigo wa ultraviolet na infrared. Kunyonya kwake na vitu na watu huchochea kuungua, kuyeyuka na kuwaka. Kiwango cha uharibifu kinategemea umbali wa kitovu;
• Mionzi ya kupenya- hizi ni neutroni na mionzi ya gamma inayotembea kutoka mahali pa kupasuka. Mfiduo wa tishu za kibaolojia husababisha ionization ya molekuli za seli, na kusababisha ugonjwa wa mionzi katika mwili. Uharibifu wa mali unahusishwa na athari za mgawanyiko wa molekuli katika vitu vya uharibifu vya risasi.
• Ukolezi wa mionzi. Wakati wa mlipuko wa ardhi, mvuke wa udongo, vumbi, na vitu vingine hupanda. Wingu linaonekana, likisonga katika mwelekeo wa harakati za raia wa hewa. Vyanzo vya uharibifu vinawakilishwa na bidhaa za mtengano wa sehemu inayotumika ya silaha ya nyuklia, isotopu na sehemu ambazo hazijaharibiwa za malipo. Wakati wingu la mionzi linaposonga, uchafuzi wa mionzi unaoendelea wa eneo hutokea;
• Mapigo ya sumakuumeme. Mlipuko huo unaambatana na kuonekana kwa mashamba ya sumakuumeme (kutoka 1.0 hadi 1000 m) kwa namna ya pigo. Wanasababisha kushindwa kwa vifaa vya umeme, udhibiti na mawasiliano.

Mchanganyiko wa sababu za mlipuko wa nyuklia husababisha viwango tofauti vya uharibifu kwa wafanyikazi wa adui, vifaa na miundombinu, na kifo cha matokeo kinahusishwa tu na umbali kutoka kwa kitovu chake.

Historia ya uundaji wa silaha za nyuklia

Uundaji wa silaha kwa kutumia athari za nyuklia uliambatana na uvumbuzi kadhaa wa kisayansi, utafiti wa kinadharia na wa vitendo, pamoja na:

• 1905- nadharia ya uhusiano iliundwa, ambayo inasema kwamba idadi kubwa jambo linalingana na kutolewa kwa kiasi kikubwa kwa nishati kulingana na formula E = mc2, ambapo "c" inawakilisha kasi ya mwanga (mwandishi A. Einstein);
• 1938- Wanasayansi wa Ujerumani walifanya jaribio la kugawanya atomi katika sehemu kwa kushambulia uranium na neutroni, ambayo ilimalizika kwa mafanikio (O. Hann na F. Strassmann), na mwanafizikia kutoka Uingereza Mkuu alielezea ukweli wa kutolewa kwa nishati (R. Frisch) ;
• 1939- wanasayansi kutoka Ufaransa kwamba wakati wa kutekeleza mlolongo wa athari za molekuli za uranium, nishati itatolewa ambayo inaweza kuzalisha mlipuko wa nguvu kubwa (Joliot-Curie).

Mwisho huo ukawa mahali pa kuanzia kwa uvumbuzi wa silaha za atomiki. Maendeleo sambamba yalifanywa na Ujerumani, Uingereza, Marekani, na Japan. Tatizo kuu lilikuwa uchimbaji wa uranium katika ujazo unaohitajika kwa ajili ya kufanya majaribio katika eneo hili.

Shida ilitatuliwa haraka huko USA kwa kununua malighafi kutoka Ubelgiji mnamo 1940.

Kama sehemu ya mradi huo, unaoitwa Manhattan, kuanzia 1939 hadi 1945, kiwanda cha kusafisha uranium kilijengwa, kituo cha utafiti wa michakato ya nyuklia kiliundwa, na wataalam bora - wanafizikia kutoka kote Ulaya Magharibi - waliajiriwa kufanya kazi huko.

Uingereza, ambayo ilifanya maendeleo yake mwenyewe, ililazimishwa, baada ya mabomu ya Ujerumani, kuhamisha kwa hiari maendeleo ya mradi wake kwa jeshi la Merika.

Inaaminika kuwa Wamarekani walikuwa wa kwanza kuvumbua bomu la atomiki. Majaribio ya malipo ya kwanza ya nyuklia yalifanyika katika jimbo la New Mexico mnamo Julai 1945. Mwako wa mlipuko ule ulifanya anga kuwa giza na mandhari ya mchanga ikageuka kuwa kioo. Baada ya muda mfupi, mashtaka ya nyuklia inayoitwa "Mtoto" na "Fat Man" yaliundwa.

Silaha za nyuklia katika USSR - tarehe na matukio

Kuibuka kwa USSR kama nguvu ya nyuklia kulitanguliwa na kazi ndefu wanasayansi binafsi na taasisi za serikali. Vipindi muhimu na tarehe muhimu za matukio zinawasilishwa kama ifuatavyo:

• 1920 kuchukuliwa mwanzo wa kazi ya wanasayansi wa Soviet juu ya fission ya atomiki;
• Tangu miaka ya thelathini mwelekeo wa fizikia ya nyuklia inakuwa kipaumbele;
• Oktoba 1940- kikundi cha wanafizikia kilikuja na pendekezo la kutumia maendeleo ya atomiki kwa madhumuni ya kijeshi;
• Majira ya joto 1941 kuhusiana na vita, taasisi za nishati ya nyuklia zilihamishiwa nyuma;
• Vuli 1941 mwaka, akili ya Soviet ilijulisha uongozi wa nchi juu ya mwanzo wa mipango ya nyuklia nchini Uingereza na Amerika;
• Septemba 1942- utafiti wa atomiki ulianza kufanywa kwa ukamilifu, kazi ya urani iliendelea;
• Februari 1943- maabara maalum ya utafiti iliundwa chini ya uongozi wa I. Kurchatov, na usimamizi mkuu ulikabidhiwa kwa V. Molotov;

Mradi huo uliongozwa na V. Molotov.

• Agosti 1945- kuhusiana na mwenendo wa mabomu ya nyuklia nchini Japan, umuhimu mkubwa wa maendeleo kwa USSR, Kamati Maalum iliundwa chini ya uongozi wa L. Beria;
• Aprili 1946 KB-11 iliundwa, ambayo ilianza kuendeleza sampuli za silaha za nyuklia za Soviet katika matoleo mawili (kwa kutumia plutonium na uranium);
• Katikati ya 1948- kazi kwenye urani ilisimamishwa kwa sababu ya ufanisi mdogo na gharama kubwa;
• Agosti 1949- wakati bomu la atomiki lilipogunduliwa huko USSR, bomu la kwanza la nyuklia la Soviet lilijaribiwa.

Kupunguzwa kwa muda wa maendeleo ya bidhaa kumechangia kazi ya ubora mashirika ya kijasusi ambayo yaliweza kupata taarifa kuhusu maendeleo ya nyuklia ya Marekani. Miongoni mwa wale ambao waliunda kwanza bomu ya atomiki huko USSR ilikuwa timu ya wanasayansi iliyoongozwa na Academician A. Sakharov. Wametengeneza suluhu za kiufundi zenye kuahidi zaidi kuliko zile zinazotumiwa na Wamarekani.

Bomu la atomiki "RDS-1"

Mnamo 2015 - 2017, Urusi ilifanya mafanikio katika kuboresha silaha za nyuklia na mifumo yao ya uwasilishaji, na hivyo kutangaza serikali inayoweza kurudisha uchokozi wowote.

Majaribio ya kwanza ya bomu la atomiki

Baada ya kujaribu bomu la nyuklia la majaribio huko New Mexico katika kiangazi cha 1945, miji ya Japan ya Hiroshima na Nagasaki ililipuliwa mnamo Agosti 6 na 9, mtawalia.

Utengenezaji wa bomu la atomiki ulikamilika mwaka huu

Mnamo 1949, chini ya hali ya usiri ulioongezeka, wabuni wa Soviet KB-11 na wanasayansi walikamilisha uundaji wa bomu ya atomiki inayoitwa RDS-1 ( injini ya ndege"NA"). Mnamo Agosti 29, kifaa cha kwanza cha nyuklia cha Soviet kilijaribiwa kwenye tovuti ya majaribio ya Semipalatinsk. Bomu la atomiki la Urusi - RDS-1 lilikuwa bidhaa "yenye umbo la tone", uzani wa tani 4.6, na kipenyo cha ujazo wa 1.5 m, na urefu wa mita 3.7.

Sehemu ya kazi ni pamoja na block ya plutonium, ambayo ilifanya iwezekanavyo kufikia nguvu ya mlipuko wa kilo 20.0, sawa na TNT. Tovuti ya majaribio ilifunika eneo la kilomita ishirini. Maelezo mahususi ya masharti ya kulipua majaribio hayajawekwa wazi hadi sasa.

Mnamo Septemba 3 ya mwaka huo huo, akili ya anga ya Amerika ilianzisha uwepo wa raia wa hewa Kamchatka athari za isotopu zinazoonyesha jaribio la malipo ya nyuklia. Mnamo tarehe ishirini na tatu, afisa wa juu wa Merika alitangaza hadharani kwamba USSR imefaulu kujaribu bomu la atomiki.

Umoja wa Kisovyeti ulikanusha taarifa za Amerika na ripoti ya TASS, ambayo ilizungumza juu ya ujenzi mkubwa katika eneo la USSR na idadi kubwa ya ujenzi, pamoja na ulipuaji, kazi, ambayo ilisababisha tahadhari ya wageni. Taarifa rasmi kwamba USSR ilikuwa na silaha za atomiki ilitolewa tu mnamo 1950. Kwa hiyo, bado kuna mjadala unaoendelea duniani kuhusu nani alikuwa wa kwanza kuvumbua bomu la atomiki.

Ulimwengu wa atomi ni wa kustaajabisha sana hivi kwamba kuuelewa kunahitaji mapumziko makubwa katika dhana za kawaida za nafasi na wakati. Atomu ni ndogo sana kwamba ikiwa tone la maji lingeweza kukuzwa hadi saizi ya Dunia, kila chembe kwenye tone hilo ingekuwa ndogo kuliko chungwa. Kwa kweli, tone moja la maji lina bilioni 6000 (600000000000000000000) atomi za hidrojeni na oksijeni. Na bado, licha ya vipimo vyake vya microscopic, atomi ina muundo kwa kiasi fulani sawa na muundo wetu. mfumo wa jua. Katika kituo chake kidogo kisichoeleweka, eneo ambalo ni chini ya trilioni moja ya sentimita, kuna "jua" kubwa - kiini cha atomi.

"Sayari" ndogo - elektroni - huzunguka "jua" hili la atomiki. Kiini kina vizuizi viwili kuu vya ujenzi wa Ulimwengu - protoni na neutroni (zina jina la kuunganisha - nucleons). Elektroni na protoni ni chembe za kushtakiwa, na kiasi cha malipo katika kila mmoja wao ni sawa, lakini malipo yanatofautiana katika ishara: protoni daima hushtakiwa vyema, na elektroni hushtakiwa vibaya. Neutron haina kubeba malipo ya umeme na, kwa sababu hiyo, ina upenyezaji wa juu sana.

Katika kipimo cha atomiki cha vipimo, wingi wa protoni na neutroni huchukuliwa kama umoja. Uzito wa atomiki wa kipengele chochote cha kemikali kwa hiyo hutegemea idadi ya protoni na neutroni zilizomo kwenye kiini chake. Kwa mfano, atomi ya hidrojeni, yenye kiini chenye protoni moja tu, ina molekuli ya atomiki ya 1. Atomi ya heliamu, yenye kiini cha protoni mbili na neutroni mbili, ina molekuli ya atomiki ya 4.

Nuclei za atomi za kipengele sawa daima huwa na idadi sawa ya protoni, lakini idadi ya neutroni inaweza kutofautiana. Atomu ambazo zina viini vyenye idadi sawa ya protoni, lakini hutofautiana katika idadi ya nyutroni na ni aina za kipengele sawa huitwa isotopu. Ili kutofautisha kutoka kwa kila mmoja, nambari imepewa ishara ya kitu sawa na jumla ya chembe zote kwenye kiini cha isotopu fulani.

Swali linaweza kutokea: kwa nini kiini cha atomi hakianguka? Baada ya yote, protoni zilizojumuishwa ndani yake ni chembe za kushtakiwa kwa umeme na malipo sawa, ambayo lazima yafukuze kila mmoja. nguvu kubwa. Hii inafafanuliwa na ukweli kwamba ndani ya kiini pia kuna kinachojulikana kama nguvu za nyuklia ambazo huvutia chembe za nyuklia kwa kila mmoja. Nguvu hizi hufidia nguvu za kuchukiza za protoni na huzuia kiini kutoka kwa kuruka peke yake.

Nguvu za nyuklia zina nguvu sana, lakini fanya tu kwa umbali wa karibu sana. Kwa hiyo, nuclei ya vipengele nzito, yenye mamia ya nucleons, hugeuka kuwa imara. Chembe za kiini ziko katika mwendo unaoendelea hapa (ndani ya ujazo wa kiini), na ikiwa tutaongeza kiasi cha ziada cha nishati kwao, zinaweza kushinda. nguvu za ndani- msingi utagawanyika katika sehemu. Kiasi cha nishati hii ya ziada inaitwa nishati ya msisimko. Kati ya isotopu za vitu vizito, kuna zile ambazo zinaonekana kuwa karibu na kujitenga. "Kusukuma" ndogo tu kunatosha, kwa mfano, neutroni rahisi kupiga kiini (na sio lazima hata kuharakisha kwa kasi ya juu) ili mmenyuko wa fission ya nyuklia kutokea. Baadhi ya isotopu hizi za "fissile" zilijifunza baadaye kuzalishwa kwa njia ya bandia. Kwa asili, kuna isotopu moja tu kama hiyo - uranium-235.

Uranus iligunduliwa mnamo 1783 na Klaproth, ambaye aliitenga kutoka kwa lami ya urani na kuipa jina la sayari ya Uranus iliyogunduliwa hivi karibuni. Kama ilivyotokea baadaye, kwa kweli, sio uranium yenyewe, lakini oksidi yake. Uranium safi, chuma-nyeupe-fedha, ilipatikana
tu mnamo 1842 Peligo. Kipengele kipya hakikuwa na mali yoyote ya ajabu na haikuvutia hadi 1896, wakati Becquerel aligundua jambo la mionzi katika chumvi za uranium. Baada ya hayo, uranium ikawa kitu utafiti wa kisayansi na majaribio, lakini bado hakuwa na matumizi ya vitendo.

Wakati katika theluthi ya kwanza ya karne ya 20 muundo wa kiini cha atomiki ulionekana wazi zaidi au chini kwa wanafizikia, kwanza walijaribu kutimiza ndoto ya muda mrefu ya alchemists - walijaribu kubadilisha moja. kipengele cha kemikali kwa mwingine. Mnamo 1934, watafiti wa Ufaransa, wenzi wa ndoa Frédéric na Irene Joliot-Curie, waliripoti uzoefu ufuatao kwa Chuo cha Sayansi cha Ufaransa: wakati wa kupiga sahani za alumini na chembe za alpha (viini vya atomi ya heliamu), atomi za alumini ziligeuka kuwa atomi za fosforasi, lakini sio. ya kawaida, lakini ya mionzi, ambayo kwa upande wake ikawa isotopu thabiti ya silicon. Kwa hivyo, atomi ya alumini, ikiwa imeongeza protoni moja na neutroni mbili, ikageuka kuwa atomi nzito ya silicon.

Uzoefu huu ulipendekeza kwamba ikiwa "unapiga" viini vya kipengele kizito zaidi kilichopo katika asili - urani - na neutroni, unaweza kupata kipengele ambacho hakipo katika hali ya asili. Mnamo 1938, wanakemia wa Ujerumani Otto Hahn na Fritz Strassmann walirudia kwa maneno ya jumla uzoefu wa wanandoa wa Joliot-Curie, wakitumia uranium badala ya alumini. Matokeo ya jaribio hayakuwa vile walivyotarajia - badala ya kipengele kipya kizito zaidi idadi ya wingi zaidi ya uranium, Hahn na Strassmann walipata vipengele vya mwanga kutoka sehemu ya kati ya jedwali la upimaji: bariamu, kryptoni, bromini na wengine wengine. Wajaribio wenyewe hawakuweza kuelezea jambo lililozingatiwa. Mwaka uliofuata tu, mwanafizikia Lise Meitner, ambaye Hahn aliripoti matatizo yake, alipata maelezo sahihi kwa jambo lililoonwa, akipendekeza kwamba wakati uranium inapopigwa na nyutroni, nucleus yake hugawanyika (fissions). Katika kesi hii, viini vya vipengele vyepesi vinapaswa kuundwa (ndio ambapo bariamu, kryptoni na vitu vingine vilitoka), pamoja na neutroni za bure 2-3 zinapaswa kutolewa. Utafiti zaidi ulifanya iwezekane kufafanua kwa undani picha ya kile kinachotokea.

Uranium ya asili ina mchanganyiko wa isotopu tatu na wingi 238, 234 na 235. Kiasi kikubwa cha uranium ni isotopu-238, kiini ambacho kinajumuisha protoni 92 na nyutroni 146. Uranium-235 ni 1/140 tu ya uranium asili (0.7% (ina protoni 92 na nyutroni 143 kwenye kiini chake), na uranium-234 (protoni 92, neutroni 142) ni 1/17500 tu ya jumla ya uranium ( 0 , 006%. Isotopu isiyo na utulivu zaidi ni uranium-235.

Mara kwa mara, nuclei za atomi zake hugawanyika kwa hiari katika sehemu, kama matokeo ambayo vipengele vyepesi vya jedwali la upimaji huundwa. Mchakato huo unaambatana na kutolewa kwa neutroni mbili au tatu za bure, ambazo hukimbia kwa kasi kubwa - karibu kilomita elfu 10 / s (zinaitwa neutroni za haraka). Neutroni hizi zinaweza kugonga viini vingine vya uranium, na kusababisha athari za nyuklia. Kila isotopu inatenda tofauti katika kesi hii. Viini vya Uranium-238 katika hali nyingi hukamata neutroni hizi bila mabadiliko yoyote zaidi. Lakini katika takriban kesi moja kati ya tano, wakati nyutroni ya haraka inapogongana na kiini cha isotopu-238, mmenyuko wa nyuklia wa ajabu hutokea: moja ya nyutroni za uranium-238 hutoa elektroni, na kugeuka kuwa protoni, ambayo ni. isotopu ya uranium inageuka kuwa zaidi
kipengele nzito - neptunium-239 (protoni 93 + nyutroni 146). Lakini neptunium haina msimamo - baada ya dakika chache, moja ya neutroni zake hutoa elektroni, na kugeuka kuwa protoni, baada ya hapo isotopu ya neptunium inageuka kuwa kipengele kinachofuata kwenye jedwali la mara kwa mara - plutonium-239 (protoni 94 + nyutroni 145). Iwapo nyutroni itagonga kiini cha uranium-235 isiyo imara, basi mgawanyiko hutokea mara moja - atomi hutengana na utoaji wa nyutroni mbili au tatu. Ni wazi kuwa katika urani asilia, atomi nyingi ambazo ni za isotopu-238, mmenyuko huu hauna matokeo yanayoonekana - neutroni zote za bure hatimaye zitafyonzwa na isotopu hii.

Vipi ikiwa tutafikiria kipande kikubwa cha urani kinachojumuisha isotopu-235?

Hapa mchakato utaenda tofauti: neutroni iliyotolewa wakati wa fission ya nuclei kadhaa, kwa upande wake, kupiga viini vya jirani, kusababisha fission yao. Matokeo yake, sehemu mpya ya nyutroni hutolewa, ambayo hugawanya nuclei inayofuata. Chini ya hali nzuri, majibu haya huendelea kama maporomoko ya theluji na huitwa mmenyuko wa mnyororo. Kuianza, chembe chache za bombarding zinaweza kutosha.

Hakika, acha uranium-235 ishambuliwe na nyutroni 100 tu. Watatenganisha viini 100 vya uranium. Katika kesi hii, neutroni mpya 250 za kizazi cha pili zitatolewa (kwa wastani 2.5 kwa kila mgawanyiko). Neutroni za kizazi cha pili zitatoa nyutroni 250, ambazo zitatoa nyutroni 625. Katika kizazi kijacho itakuwa 1562, kisha 3906, kisha 9670, nk. Idadi ya mgawanyiko itaongezeka kwa muda usiojulikana ikiwa mchakato hautasimamishwa.

Walakini, kwa kweli ni sehemu ndogo tu ya neutroni hufikia viini vya atomi. Wengine, haraka haraka kati yao, huchukuliwa kwenye nafasi inayozunguka. Mwitikio wa mnyororo wa kujitegemea unaweza kutokea tu katika safu kubwa ya kutosha ya uranium-235, ambayo inasemekana kuwa na misa muhimu. (Uzito huu chini ya hali ya kawaida ni kilo 50.) Ni muhimu kutambua kwamba mgawanyiko wa kila kiini unaambatana na kutolewa kwa kiasi kikubwa cha nishati, ambayo inageuka kuwa takriban mara milioni 300 zaidi ya nishati inayotumiwa kwenye fission. ! (Inakadiriwa kuwa mgawanyiko kamili wa kilo 1 ya uranium-235 hutoa kiwango sawa cha joto kama mwako wa tani elfu 3 za makaa ya mawe.)

Mlipuko huu mkubwa wa nishati, iliyotolewa kwa muda mfupi, unajidhihirisha kama mlipuko wa nguvu kubwa na msingi wa hatua ya silaha za nyuklia. Lakini ili silaha hii iwe ya kweli, ni muhimu kwamba malipo hayajumuisha uranium ya asili, lakini ya isotopu adimu - 235 (uranium kama hiyo inaitwa utajiri). Baadaye iligunduliwa kuwa plutonium safi pia ni nyenzo yenye nyufa na inaweza kutumika katika chaji ya atomiki badala ya uranium-235.

Ugunduzi huu wote muhimu ulifanywa usiku wa kuamkia Vita vya Kidunia vya pili. Hivi karibuni, kazi ya siri ya kuunda bomu la atomiki ilianza nchini Ujerumani na nchi zingine. Huko USA, shida hii ilishughulikiwa mnamo 1941. Mchanganyiko mzima wa kazi ulipewa jina "Manhattan Project".

Usimamizi wa kiutawala wa mradi ulifanywa na General Groves, na usimamizi wa kisayansi ulifanywa na profesa wa Chuo Kikuu cha California Robert Oppenheimer. Wote wawili walifahamu vyema utata mkubwa wa kazi inayowakabili. Kwa hivyo, wasiwasi wa kwanza wa Oppenheimer ulikuwa kuajiri timu ya kisayansi yenye akili sana. Huko USA wakati huo kulikuwa na wanafizikia wengi ambao walihama kutoka Ujerumani ya Nazi. Haikuwa rahisi kuwavutia kuunda silaha zilizoelekezwa dhidi ya nchi yao ya zamani. Oppenheimer alizungumza kibinafsi kwa kila mtu, akitumia nguvu zote za haiba yake. Muda si muda aliweza kukusanya kikundi kidogo cha wananadharia, ambao aliwaita kwa mzaha “vinuru.” Na kwa kweli, ilijumuisha wataalam wakubwa wa wakati huo katika uwanja wa fizikia na kemia. (Miongoni mwao kuna washindi 13 wa Tuzo la Nobel, kutia ndani Bohr, Fermi, Frank, Chadwick, Lawrence.) Kando na hao, kulikuwa na wataalamu wengine wengi wa wasifu mbalimbali.

Serikali ya Marekani haikupunguza gharama, na kazi ilichukua kiwango kikubwa tangu mwanzo. Mnamo 1942, maabara kubwa zaidi ya utafiti ulimwenguni ilianzishwa huko Los Alamos. Idadi ya watu wa jiji hili la kisayansi hivi karibuni ilifikia watu elfu 9. Kulingana na muundo wa wanasayansi, upeo majaribio ya kisayansi, idadi ya wataalamu na wafanyakazi waliohusika katika kazi hiyo, maabara ya Los Alamos haikuwa sawa katika historia ya dunia. Mradi wa Manhattan ulikuwa na polisi wake, ujasusi, mfumo wa mawasiliano, maghala, vijiji, viwanda, maabara na bajeti yake kubwa.

Lengo kuu la mradi lilikuwa kupata nyenzo za kutosha za fissile ambayo mabomu kadhaa ya atomiki yanaweza kuundwa. Kwa kuongezea uranium-235, malipo ya bomu, kama ilivyotajwa tayari, inaweza kuwa kitu bandia cha plutonium-239, ambayo ni kwamba, bomu linaweza kuwa urani au plutonium.

Groves na Oppenheimer walikubali kwamba kazi inapaswa kufanywa wakati huo huo katika pande mbili, kwani haikuwezekana kuamua mapema ni nani kati yao angekuwa na matumaini zaidi. Njia zote mbili zilikuwa tofauti kimsingi kutoka kwa kila mmoja: mkusanyiko wa uranium-235 ilibidi ufanyike kwa kuitenganisha na wingi wa uranium asilia, na plutonium inaweza kupatikana tu kama matokeo ya mmenyuko wa nyuklia uliodhibitiwa wakati uranium-238 iliwashwa. na neutroni. Njia zote mbili zilionekana kuwa ngumu sana na hazikuahidi suluhisho rahisi.

Kwa kweli, mtu anawezaje kutenganisha isotopu mbili ambazo hutofautiana kidogo tu kwa uzani na tabia ya kemikali kwa njia sawa kabisa? Wala sayansi wala teknolojia havijawahi kukumbana na tatizo kama hilo. Uzalishaji wa plutonium pia ulionekana kuwa na shida sana mwanzoni. Kabla ya hili, uzoefu mzima wa mabadiliko ya nyuklia ulipunguzwa kwa majaribio machache ya maabara. Sasa walilazimika kujua utengenezaji wa kilo za plutonium kwa kiwango cha viwandani, kukuza na kuunda usanikishaji maalum wa hii - kinu cha nyuklia, na kujifunza kudhibiti mwendo wa athari ya nyuklia.

Hapa na hapa tata nzima ilibidi kutatuliwa kazi ngumu. Kwa hivyo, Mradi wa Manhattan ulijumuisha miradi kadhaa ndogo, iliyoongozwa na wanasayansi mashuhuri. Oppenheimer mwenyewe alikuwa mkuu wa Maabara ya Kisayansi ya Los Alamos. Lawrence alikuwa msimamizi wa Maabara ya Mionzi katika Chuo Kikuu cha California. Fermi ilifanya utafiti katika Chuo Kikuu cha Chicago ili kuunda kinu cha nyuklia.

Hapo awali, shida kuu ilikuwa kupata urani. Kabla ya vita, chuma hiki hakikuwa na matumizi. Sasa kwa kuwa ilihitajika mara moja kwa kiasi kikubwa, ikawa kwamba hakuna njia ya viwanda ya kuizalisha.

Kampuni ya Westinghouse ilichukua maendeleo yake na ilipata mafanikio haraka. Baada ya kutakasa resin ya uranium (uranium hutokea kwa asili katika fomu hii) na kupata oksidi ya uranium, ilibadilishwa kuwa tetrafluoride (UF4), ambayo chuma cha urani kilitenganishwa na electrolysis. Ikiwa mwishoni mwa 1941 wanasayansi wa Marekani walikuwa na gramu chache tu za chuma cha urani, basi tayari mnamo Novemba 1942 uzalishaji wake wa viwanda katika viwanda vya Westinghouse ulifikia pauni 6,000 kwa mwezi.

Wakati huo huo, kazi ilikuwa ikiendelea kuunda kinu cha nyuklia. Mchakato wa kutengeneza plutonium ulichemka hadi kuwasha vijiti vya urani na nyutroni, kama matokeo ambayo sehemu ya uranium-238 ingebadilika kuwa plutonium. Vyanzo vya nyutroni katika kesi hii vinaweza kuwa atomi zenye fissile za uranium-235, zilizotawanyika kwa idadi ya kutosha kati ya atomi za uranium-238. Lakini ili kudumisha uzalishaji wa mara kwa mara wa nyutroni, mmenyuko wa mnyororo wa mgawanyiko wa atomi za uranium-235 ilibidi uanze. Wakati huo huo, kama ilivyotajwa tayari, kwa kila atomi ya uranium-235 kulikuwa na atomi 140 za uranium-238. Ni wazi kwamba neutroni zinazotawanyika pande zote zilikuwa na uwezekano mkubwa zaidi wa kukutana nazo kwenye njia yao. Hiyo ni, idadi kubwa ya neutroni iliyotolewa iligeuka kufyonzwa na isotopu kuu bila faida yoyote. Kwa wazi, chini ya hali kama hizo mmenyuko wa mnyororo haukuweza kuchukua nafasi. Hii inawezaje kuwa?

Mara ya kwanza ilionekana kuwa bila mgawanyiko wa isotopu mbili, operesheni ya reactor haikuwezekana kwa ujumla, lakini hali moja muhimu ilianzishwa hivi karibuni: iliibuka kuwa uranium-235 na uranium-238 zilishambuliwa na neutroni za nguvu tofauti. Nucleus ya atomi ya uranium-235 inaweza kugawanywa na neutroni ya nishati ya chini, kuwa na kasi ya karibu 22 m / s. Neutroni kama hizo polepole hazijakamatwa na viini vya uranium-238 - kwa hili lazima ziwe na kasi ya mpangilio wa mamia ya maelfu ya mita kwa sekunde. Kwa maneno mengine, uranium-238 haina uwezo wa kuzuia mwanzo na maendeleo ya mmenyuko wa mnyororo katika uranium-235 unaosababishwa na neutroni zilizopunguzwa hadi kasi ya chini sana - si zaidi ya 22 m / s. Jambo hili liligunduliwa na mwanafizikia wa Italia Fermi, ambaye aliishi USA tangu 1938 na akaongoza kazi hapa kuunda kinu cha kwanza. Fermi aliamua kutumia grafiti kama msimamizi wa nyutroni. Kulingana na mahesabu yake, neutroni zilizotolewa kutoka kwa uranium-235, baada ya kupita safu ya 40 cm ya grafiti, inapaswa kupunguza kasi yao hadi 22 m / s na kuanza mmenyuko wa kujitegemea wa urani-235.

Msimamizi mwingine anaweza kuitwa maji "nzito". Kwa kuwa atomi za hidrojeni zilizojumuishwa ndani yake zinafanana sana kwa saizi na uzito na neutroni, zingeweza kuzipunguza kasi. (Kwa neutroni za haraka, takriban jambo lile lile hufanyika kama kwa mipira: ikiwa mpira mdogo unagonga kubwa, inarudi nyuma, karibu bila kupoteza kasi, lakini inapokutana na mpira mdogo, huhamisha sehemu kubwa ya nishati yake kwake. - kama vile nyutroni kwenye mgongano wa elastic inaruka kutoka kwa kiini kizito, ikipunguza kasi kidogo tu, na inapogongana na viini vya atomi za hidrojeni, hupoteza nguvu zake zote haraka sana.) Walakini, maji ya kawaida hayafai kupunguza kasi; kwani hidrojeni yake inaelekea kunyonya nyutroni. Ndiyo maana deuterium, ambayo ni sehemu ya maji "nzito", inapaswa kutumika kwa kusudi hili.

Mapema 1942, chini ya uongozi wa Fermi, ujenzi ulianza kwenye kinu cha kwanza cha nyuklia katika historia katika eneo la uwanja wa tenisi chini ya viwanja vya magharibi vya Chicago Stadium. Wanasayansi walifanya kazi zote wenyewe. Mwitikio unaweza kudhibitiwa kwa njia pekee - kwa kurekebisha idadi ya neutroni zinazoshiriki katika mmenyuko wa mnyororo. Fermi ilinuia kufanikisha hili kwa kutumia vijiti vilivyotengenezwa kwa vitu kama vile boroni na cadmium, ambavyo hufyonza neutroni kwa nguvu. Msimamizi alikuwa matofali ya grafiti, ambayo wanafizikia walijenga nguzo 3 m juu na 1.2 m kwa upana vitalu vya mstatili na oksidi ya uranium viliwekwa kati yao. Muundo mzima ulihitaji takriban tani 46 za oksidi ya urani na tani 385 za grafiti. Ili kupunguza kasi ya majibu, vijiti vya cadmium na boroni vilianzishwa kwenye reactor.

Ikiwa hii haitoshi, basi kwa bima, wanasayansi wawili walisimama kwenye jukwaa lililoko juu ya mtambo na ndoo zilizojazwa na suluhisho la chumvi ya cadmium - walipaswa kuzimimina kwenye kinu ikiwa majibu yatatoka nje ya udhibiti. Kwa bahati nzuri, hii haikuwa lazima. Mnamo Desemba 2, 1942, Fermi aliamuru fimbo zote za udhibiti ziongezwe na jaribio likaanza. Baada ya dakika nne, kaunta za nyutroni zilianza kubofya zaidi na zaidi. Kwa kila dakika nguvu ya flux ya neutroni ikawa kubwa zaidi. Hii ilionyesha kuwa majibu ya mnyororo yalikuwa yakifanyika kwenye kinu. Ilidumu kwa dakika 28. Kisha Fermi akatoa ishara, na vijiti vilivyoshushwa vilisimamisha mchakato. Hivyo, kwa mara ya kwanza, mwanadamu aliachilia nishati ya kiini cha atomiki na kuthibitisha kwamba angeweza kuidhibiti apendavyo. Sasa hapakuwa na shaka tena kwamba silaha za nyuklia zilikuwa kweli.

Mnamo 1943, kinu cha Fermi kilivunjwa na kusafirishwa hadi Maabara ya Kitaifa ya Aragonese (kilomita 50 kutoka Chicago). Ilikuwa hapa hivi karibuni
Kinu kingine cha nyuklia kilijengwa ambamo maji mazito yalitumika kama msimamizi. Ilijumuisha tanki ya silinda ya alumini iliyo na tani 6.5 za maji mazito, ambayo viboko 120 vya chuma cha uranium vilizamishwa ndani yake, vikiwa na ganda la alumini. Vijiti saba vya udhibiti vilifanywa kwa kadiamu. Karibu na tanki kulikuwa na kutafakari kwa grafiti, kisha skrini iliyofanywa kwa aloi za risasi na cadmium. Muundo mzima ulikuwa umefungwa kwenye ganda la zege na unene wa ukuta wa karibu 2.5 m.

Majaribio katika vinu hivi vya majaribio yalithibitisha uwezekano wa uzalishaji wa viwandani wa plutonium.

Kituo kikuu cha Mradi wa Manhattan hivi karibuni kikawa mji wa Oak Ridge katika Bonde la Mto Tennessee, ambao idadi yao ilikua hadi watu elfu 79 katika miezi michache. Hapa, mmea wa kwanza wa uzalishaji wa urani katika historia ulijengwa kwa muda mfupi. Reactor ya kiviwanda inayozalisha plutonium ilizinduliwa hapa mnamo 1943. Mnamo Februari 1944, karibu kilo 300 za uranium zilitolewa kila siku, kutoka kwa uso ambao plutonium ilipatikana kwa kujitenga kwa kemikali. (Ili kufanya hivi, plutonium iliyeyushwa kwanza na kisha kunyeshwa.) Kisha urani iliyosafishwa ilirejeshwa kwenye kinu. Mwaka huohuo, ujenzi ulianza kwenye kiwanda kikubwa cha Hanford katika jangwa lisilo na giza kwenye ukingo wa kusini wa Mto Columbia. Vinu vitatu vya nguvu vya nyuklia vilikuwa hapa, vikizalisha gramu mia kadhaa za plutonium kila siku.

Sambamba kwa kasi kamili Utafiti ulikuwa unaendelea kutengeneza mchakato wa kiviwanda wa kurutubisha urani.

Baada ya kuzingatia chaguzi mbalimbali, Groves na Oppenheimer waliamua kuzingatia jitihada zao kwa njia mbili: uenezaji wa gesi na umeme.

Mbinu ya uenezaji wa gesi ilitokana na kanuni inayojulikana kama sheria ya Graham (iliundwa kwa mara ya kwanza mwaka wa 1829 na mwanakemia wa Scotland Thomas Graham na kuendelezwa mwaka wa 1896 na mwanafizikia wa Kiingereza Reilly). Kwa mujibu wa sheria hii, ikiwa gesi mbili, moja ambayo ni nyepesi zaidi kuliko nyingine, hupitishwa kupitia chujio na mashimo madogo ya kupuuza, basi zaidi kidogo ya gesi ya mwanga itapita ndani yake kuliko ya moja nzito. Mnamo Novemba 1942, Urey na Dunning kutoka Chuo Kikuu cha Columbia waliunda mbinu ya uenezaji wa gesi ya kutenganisha isotopu za urani kulingana na mbinu ya Reilly.

Kwa kuwa urani asilia ni dhabiti, ilibadilishwa kwanza kuwa floridi ya uranium (UF6). Kisha gesi hii ilipitishwa kwa njia ya microscopic - kwa utaratibu wa elfu ya millimeter - mashimo katika kizigeu cha chujio.

Kwa kuwa tofauti katika uzito wa molar ya gesi ilikuwa ndogo sana, nyuma ya kizigeu maudhui ya uranium-235 iliongezeka kwa mara 1.0002 tu.

Ili kuongeza kiasi cha uranium-235 hata zaidi, mchanganyiko unaosababishwa hupitishwa tena kupitia kizigeu, na kiasi cha uranium kinaongezeka tena kwa mara 1.0002. Kwa hivyo, ili kuongeza maudhui ya uranium-235 hadi 99%, ilikuwa ni lazima kupitisha gesi kupitia filters 4000. Hii ilifanyika katika kiwanda kikubwa cha uenezaji wa gesi huko Oak Ridge.

Mnamo 1940, chini ya uongozi wa Ernest Lawrence, utafiti ulianza juu ya mgawanyo wa isotopu za urani kwa njia ya sumakuumeme katika Chuo Kikuu cha California. Ilikuwa ni lazima kupata michakato ya kimwili ambayo ingeruhusu isotopu kutengwa kwa kutumia tofauti katika wingi wao. Lawrence alijaribu kutenganisha isotopu kwa kutumia kanuni ya spectrograph ya wingi, chombo kinachotumiwa kubainisha wingi wa atomi.

Kanuni ya operesheni yake ilikuwa kama ifuatavyo: atomi za kabla ya ionized ziliharakishwa na uwanja wa umeme na kisha kupita kwenye uwanja wa sumaku, ambapo walielezea miduara iliyo kwenye ndege inayoelekea mwelekeo wa shamba. Kwa kuwa radii za njia hizi zilikuwa sawia na wingi, ioni nyepesi ziliishia kwenye miduara ya radius ndogo kuliko nzito. Ikiwa mitego iliwekwa kwenye njia ya atomi, basi isotopu tofauti zinaweza kukusanywa tofauti kwa njia hii.

Hiyo ndiyo ilikuwa mbinu. Katika hali ya maabara ilitoa matokeo mazuri. Lakini kujenga kituo ambapo utenganisho wa isotopu unaweza kufanywa kwa kiwango cha viwanda ulionekana kuwa mgumu sana. Walakini, hatimaye Lawrence aliweza kushinda shida zote. Matokeo ya juhudi zake ilikuwa kuonekana kwa calutron, ambayo iliwekwa kwenye mmea mkubwa huko Oak Ridge.

Kiwanda hiki cha sumaku-umeme kilijengwa mwaka wa 1943 na ikawa labda kichanga cha gharama kubwa zaidi cha Mradi wa Manhattan. Mbinu ya Lawrence ilihitaji idadi kubwa ya vifaa tata, ambavyo bado havijatengenezwa vinavyohusisha voltage ya juu, utupu wa juu na mashamba yenye nguvu ya sumaku. Kiwango cha gharama kiligeuka kuwa kikubwa. Calutron ilikuwa na sumaku-umeme kubwa, ambayo urefu wake ulifikia 75 m na uzani wa tani 4,000.

Tani elfu kadhaa za waya za fedha zilitumika kwa vilima vya sumaku-umeme hii.

Kazi nzima (bila kuhesabu gharama ya dola milioni 300 za fedha, ambayo Hazina ya Serikali ilitoa kwa muda tu) iligharimu dola milioni 400. Wizara ya Ulinzi ililipa milioni 10 kwa umeme unaotumiwa na calutron pekee. Vifaa vingi katika kiwanda cha Oak Ridge vilikuwa bora zaidi kwa kiwango na usahihi kuliko kitu chochote ambacho kiliwahi kutengenezwa katika uwanja huu wa teknolojia.

Lakini gharama hizi zote hazikuwa bure. Baada ya kutumia jumla ya dola bilioni 2, wanasayansi wa Amerika mnamo 1944 waliunda teknolojia ya kipekee urutubishaji wa urani na uzalishaji wa plutonium. Wakati huo huo, katika maabara ya Los Alamos walikuwa wakifanya kazi ya kutengeneza bomu lenyewe. Kanuni ya uendeshaji wake ilikuwa wazi kwa muda mrefu kwa ujumla: dutu ya fissile (plutonium au uranium-235) ilipaswa kuhamishiwa kwenye hali mbaya wakati wa mlipuko (ili athari ya mnyororo kutokea, molekuli ya malipo inapaswa. kuwa kubwa zaidi kuliko ile muhimu) na kuwashwa na boriti ya neutroni, ambayo ni mwanzo wa mmenyuko wa mnyororo.

Kulingana na mahesabu, misa muhimu ya malipo ilizidi kilo 50, lakini waliweza kuipunguza kwa kiasi kikubwa. Kwa ujumla, thamani ya molekuli muhimu inathiriwa sana na mambo kadhaa. Kadiri eneo la chaji linavyokuwa kubwa, ndivyo nyutroni nyingi zaidi hutolewa kwenye nafasi inayozunguka. Tufe ina eneo ndogo zaidi la uso. Kwa hivyo, chaji za duara, vitu vingine kuwa sawa, vina misa ndogo muhimu. Kwa kuongeza, thamani ya molekuli muhimu inategemea usafi na aina ya vifaa vya fissile. Ni kinyume chake na mraba wa wiani wa nyenzo hii, ambayo inaruhusu, kwa mfano, kwa mara mbili ya wiani, kupunguza wingi muhimu kwa mara nne. Kiwango kinachohitajika cha subcriticality kinaweza kupatikana, kwa mfano, kwa kuunganisha nyenzo za fissile kutokana na mlipuko wa malipo ya mlipuko wa kawaida uliofanywa kwa namna ya shell ya spherical inayozunguka malipo ya nyuklia. Uzito muhimu pia unaweza kupunguzwa kwa kuzunguka chaji kwa skrini inayoakisi neutroni vizuri. Risasi, berili, tungsten, urani asilia, chuma na vingine vingi vinaweza kutumika kama skrini kama hiyo.

Muundo mmoja unaowezekana wa bomu la atomiki una vipande viwili vya urani, ambavyo, vinapounganishwa, huunda misa kubwa kuliko muhimu. Ili kusababisha mlipuko wa bomu, unahitaji kuwaleta karibu pamoja haraka iwezekanavyo. Njia ya pili inategemea matumizi ya mlipuko wa ndani wa ndani. Katika kesi hiyo, mkondo wa gesi kutoka kwa mlipuko wa kawaida ulielekezwa kwenye nyenzo za fissile ziko ndani na kuzikandamiza hadi kufikia misa muhimu. Kuchanganya chaji na kuiwasha kwa nguvu na neutroni, kama ilivyotajwa tayari, husababisha mmenyuko wa mnyororo, kama matokeo ambayo katika sekunde ya kwanza joto huongezeka hadi digrii milioni 1. Wakati huu, ni karibu 5% tu ya misa muhimu iliyoweza kujitenga. Malipo mengine katika miundo ya mapema ya bomu yaliyeyuka bila
faida yoyote.

Bomu la kwanza la atomiki katika historia (lilipewa jina la Utatu) lilikusanywa katika msimu wa joto wa 1945. Na mnamo Juni 16, 1945, mlipuko wa kwanza wa atomiki Duniani ulifanyika kwenye tovuti ya majaribio ya nyuklia kwenye jangwa la Alamogordo (New Mexico). Bomu hilo liliwekwa katikati ya eneo la majaribio juu ya mnara wa chuma wa mita 30. Vifaa vya kurekodi viliwekwa karibu nayo kwa umbali mkubwa. Kulikuwa na kituo cha uchunguzi kilicho umbali wa kilomita 9, na chapisho la amri umbali wa kilomita 16. Mlipuko wa atomiki uliwavutia mashahidi wote wa tukio hili. Kulingana na maelezo ya waliojionea, ilionekana kana kwamba jua nyingi zilikuwa zimeungana kuwa moja na kuangazia eneo la majaribio mara moja. Kisha mpira mkubwa wa moto ukatokea juu ya uwanda na wingu la duara la vumbi na mwanga ulianza kuinuka kuelekea huko polepole na kwa kutisha.

Kuruka kutoka ardhini, mpira huu wa moto ulipaa hadi urefu wa zaidi ya kilomita tatu katika sekunde chache. Kwa kila wakati ilikua kwa ukubwa, hivi karibuni kipenyo chake kilifikia kilomita 1.5, na polepole ikapanda kwenye stratosphere. Kisha mpira wa moto ukatoa nafasi kwa safu ya moshi unaofuka, ambao ulienea hadi urefu wa kilomita 12, ukichukua sura ya uyoga mkubwa. Haya yote yaliambatana na kishindo cha kutisha kilichoifanya dunia kutetemeka. Nguvu ya bomu lililolipuka ilizidi matarajio yote.

Mara tu hali ya mionzi iliporuhusu, mizinga kadhaa ya Sherman, iliyo na sahani za risasi ndani, ilikimbilia eneo la mlipuko. Mmoja wao alikuwa Fermi, ambaye alikuwa na hamu ya kuona matokeo ya kazi yake. Kilichoonekana mbele ya macho yake kilikuwa dunia iliyokufa, iliyochomwa, ambayo viumbe vyote vilivyo hai viliharibiwa ndani ya eneo la kilomita 1.5. Mchanga ulikuwa umeoka kwenye ukoko wa glasi ya kijani kibichi ambao ulifunika ardhi. Katika shimo kubwa kulikuwa na mabaki ya mnara wa chuma. Nguvu ya mlipuko huo ilikadiriwa kuwa tani 20,000 za TNT.

Hatua iliyofuata ilikuwa kuwa kupambana na matumizi mabomu dhidi ya Japan, ambayo, baada ya kujisalimisha kwa Ujerumani ya Nazi, peke yake iliendeleza vita na Marekani na washirika wake. Hakukuwa na magari ya uzinduzi wakati huo, kwa hivyo ulipuaji wa bomu ulilazimika kufanywa kutoka kwa ndege. Vipengele vya mabomu hayo mawili vilisafirishwa kwa uangalifu mkubwa na meli ya Indianapolis hadi kisiwa cha Tinian, ambapo Kikundi cha 509 cha Combined Air Force kilikuwa na makao yake. Mabomu haya yalitofautiana kwa kiasi fulani kutoka kwa kila mmoja katika aina ya malipo na muundo.

Bomu la kwanza, "Mtoto," lilikuwa bomu kubwa la angani na chaji ya atomiki iliyotengenezwa na uranium-235 iliyorutubishwa sana. Urefu wake ulikuwa karibu m 3, kipenyo - 62 cm, uzito - tani 4.1.

Bomu la pili - "Fat Man" - kwa malipo ya plutonium-239 ilikuwa yai-umbo na utulivu mkubwa. Urefu wake
ilikuwa 3.2 m, kipenyo 1.5 m, uzito - tani 4.5.

Mnamo tarehe 6 Agosti, mshambuliaji wa Kanali Tibbets wa B-29 Enola Gay alidondosha "Little Boy" kwenye jiji kuu la Japani la Hiroshima. Bomu hilo lilishushwa na parachuti na kulipuka, kama ilivyopangwa, kwa urefu wa mita 600 kutoka ardhini.

Matokeo ya mlipuko huo yalikuwa ya kutisha. Hata kwa marubani wenyewe, kuona jiji lenye amani lililoharibiwa nao mara moja kulifanya hisia ya kuhuzunisha. Baadaye, mmoja wao alikiri kwamba kwa sekunde hiyo waliona jambo baya zaidi ambalo mtu anaweza kuona.

Kwa wale waliokuwa duniani, mambo yaliyokuwa yakitendeka yalifanana na kuzimu ya kweli. Kwanza kabisa, wimbi la joto lilipita juu ya Hiroshima. Athari yake ilidumu kwa muda mfupi tu, lakini ilikuwa na nguvu sana hivi kwamba iliyeyusha hata tiles na fuwele za quartz kwenye slabs za granite, ikageuza nguzo za simu kwa umbali wa kilomita 4 kuwa makaa ya mawe na, mwishowe, ikachoma miili ya wanadamu kiasi kwamba vivuli tu vilibaki kutoka kwao. juu ya lami ya lami au kwenye kuta za nyumba. Kisha upepo wa kutisha wa upepo ulipasuka kutoka chini ya mpira wa moto na kukimbilia juu ya jiji kwa kasi ya 800 km / h, na kuharibu kila kitu kwenye njia yake. Nyumba ambazo hazikuweza kustahimili mashambulizi yake makali zilianguka kana kwamba zimebomolewa. Hakuna jengo moja lililobaki kwenye duara kubwa lenye kipenyo cha kilomita 4. Dakika chache baada ya mlipuko huo, mvua nyeusi ya mionzi ilinyesha juu ya jiji - unyevu huu uligeuka kuwa mvuke uliofupishwa kwenye tabaka za juu za angahewa na ukaanguka chini kwa njia ya matone makubwa yaliyochanganywa na vumbi la mionzi.

Baada ya mvua kunyesha, upepo mpya ulipiga jiji, wakati huu ukivuma kuelekea kwenye kitovu. Alikuwa dhaifu kuliko ya kwanza, lakini bado ina nguvu za kutosha kung'oa miti. Upepo huo uliwasha moto mkubwa ambao kila kitu ambacho kingeweza kuwaka kiliwaka. Kati ya majengo elfu 76, elfu 55 yaliharibiwa kabisa na kuchomwa moto. Mashahidi wa janga hili la kutisha walikumbuka watu wa tochi, ambao nguo zilizochomwa zilianguka chini pamoja na vitambaa vya ngozi, na umati wa watu wenye wazimu, waliofunikwa na moto mbaya, ambao walikimbia wakipiga mayowe mitaani. Kulikuwa na harufu mbaya ya nyama ya binadamu iliyoungua hewani. Kulikuwa na watu wamelala kila mahali, wamekufa na kufa. Kulikuwa na wengi ambao walikuwa vipofu na viziwi na, wakitazama pande zote, hawakuweza kujua chochote katika machafuko yaliyotawala karibu nao.

Watu wa bahati mbaya, ambao walikuwa umbali wa hadi 800 m kutoka kwa kitovu, walichomwa moto kwa sekunde iliyogawanyika - sehemu zao za ndani zilivukiza na miili yao ikageuka kuwa uvimbe wa makaa ya moshi. Wale walioko umbali wa kilomita 1 kutoka kwa kitovu waliathiriwa na ugonjwa wa mionzi katika hali mbaya sana. Ndani ya saa chache, walianza kutapika kwa nguvu, joto lao likapanda hadi nyuzi 39-40, na wakaanza kupata upungufu wa kupumua na kutokwa na damu. Kisha vidonda visivyoweza kuponya vilionekana kwenye ngozi, utungaji wa damu ulibadilika sana, na nywele zikaanguka. Baada ya mateso makali, kwa kawaida siku ya pili au ya tatu, kifo kilitokea.

Kwa jumla, karibu watu elfu 240 walikufa kutokana na mlipuko na ugonjwa wa mionzi. Takriban elfu 160 walipokea ugonjwa wa mionzi kwa njia dhaifu - kifo chao chungu kilicheleweshwa kwa miezi kadhaa au miaka. Habari za msiba huo zilipoenea nchini kote, Japani yote ililemewa na hofu. Iliongezeka zaidi baada ya Major Sweeney's Box Car kudondosha bomu la pili huko Nagasaki mnamo Agosti 9. Wakazi laki kadhaa pia waliuawa na kujeruhiwa hapa. Haikuweza kupinga silaha hizo mpya, serikali ya Japani ilikubali - bomu la atomiki lilimaliza Vita vya Kidunia vya pili.

Vita imekwisha. Ilidumu miaka sita tu, lakini imeweza kubadilisha ulimwengu na watu karibu zaidi ya kutambuliwa.

Ustaarabu wa kibinadamu kabla ya 1939 na ustaarabu wa binadamu baada ya 1945 ni tofauti sana kutoka kwa kila mmoja. Kuna sababu nyingi za hii, lakini moja ya muhimu zaidi ni kuibuka kwa silaha za nyuklia. Inaweza kusemwa bila kuzidisha kwamba kivuli cha Hiroshima kiko katika nusu nzima ya pili ya karne ya 20. Ikawa mchomo mkubwa wa maadili kwa mamilioni ya watu, wote walioishi wakati wa janga hili na wale waliozaliwa miongo kadhaa baada yake. Mtu wa kisasa hawezi tena kufikiria juu ya ulimwengu jinsi walivyofikiria juu yake kabla ya Agosti 6, 1945 - anaelewa wazi sana kwamba ulimwengu huu unaweza kugeuka kuwa kitu katika muda mfupi.

Mwanadamu wa kisasa hawezi kutazama vita jinsi babu na babu zake walivyofanya - anajua kwa hakika kwamba vita hivi vitakuwa vya mwisho, na hakutakuwa na washindi au walioshindwa ndani yake. Silaha za nyuklia zimeacha alama katika nyanja zote za maisha ya umma, na ustaarabu wa kisasa hauwezi kuishi kwa sheria sawa na miaka sitini au themanini iliyopita. Hakuna aliyeelewa hili vizuri zaidi kuliko waundaji wa bomu la atomiki wenyewe.

"Watu wa sayari yetu , aliandika Robert Oppenheimer, lazima kuungana. Hofu na uharibifu uliopandwa na vita vya mwisho hutuamuru wazo hili. Milipuko ya mabomu ya atomiki ilithibitisha kwa ukatili wote. Watu wengine wakati mwingine tayari wamesema maneno kama hayo - tu juu ya silaha zingine na juu ya vita vingine. Hawakufanikiwa. Lakini mtu yeyote ambaye leo angesema kwamba maneno haya hayana maana anapotoshwa na mabadiliko ya historia. Hatuwezi kusadikishwa na hili. Matokeo ya kazi yetu huwaacha wanadamu bila chaguo ila kuunda ulimwengu wenye umoja. Ulimwengu unaozingatia uhalali na ubinadamu."

Oleg Aleksandrovich Lavrentyev, shujaa wa hadithi yetu, alizaliwa mnamo 1926 huko Pskov. Kabla ya vita, mwanadada huyo aliweza kumaliza madarasa saba. Inavyoonekana, mahali fulani kuelekea mwisho wa mchakato huu, kitabu kinachoelezea juu ya fizikia ya kiini cha atomiki na uvumbuzi wa hivi karibuni katika eneo hili kilianguka mikononi mwake.

Miaka ya 30 ya karne ya 20 ilikuwa wakati wa kufungua upeo mpya. Uwepo wa neutrinos ulitabiriwa mnamo 1930, na nyutroni iligunduliwa mnamo 1932. Katika miaka iliyofuata, vichapuzi vya kwanza vya chembe vilijengwa. Swali liliondoka juu ya uwezekano wa kuwepo kwa vipengele vya transuranium. Mnamo mwaka wa 1938, Otto Hahn alizalisha bariamu kwa mara ya kwanza kwa kumwagilia urani kwa nyutroni, na Lise Meitner aliweza kueleza kilichotokea. Miezi michache baadaye, alitabiri majibu ya mnyororo. Kulikuwa na hatua moja tu iliyosalia kabla ya swali la bomu la atomiki kuulizwa.

Haishangazi kwamba maelezo mazuri ya uvumbuzi huu yalizama ndani ya nafsi ya kijana. Ni nini kisicho kawaida ni kwamba malipo haya yalibaki ndani yake katika shida zote zilizofuata. Na kisha kulikuwa na vita. Oleg Lavrentyev aliweza kushiriki katika hatua yake ya mwisho, katika majimbo ya Baltic. Kisha mabadiliko ya utumishi wake yakamleta Sakhalin. Kitengo hicho kilikuwa na maktaba nzuri, na kwa posho yake Lavrentyev, ambaye tayari alikuwa sajini, alijiandikisha kwenye jarida la "Uspekhi Fizicheskikh Nauk", ambalo lilionekana kuwavutia wenzake. Amri iliunga mkono shauku ya wasaidizi wake. Mnamo 1948, alifundisha juu ya fizikia ya nyuklia kwa maafisa wa kitengo, na mwaka uliofuata alipokea cheti cha kuhitimu, baada ya kumaliza kozi ya miaka mitatu katika mwaka katika shule ya jioni ya mahali hapo kwa vijana wanaofanya kazi. Haijulikani walifundisha nini na jinsi gani huko, lakini hakuna shaka juu ya ubora wa elimu ya sajenti mdogo Lavrentyev - yeye mwenyewe alihitaji matokeo.

Kama yeye mwenyewe alikumbuka miaka mingi baadaye, wazo la uwezekano wa mmenyuko wa nyuklia na utumiaji wake kutoa nishati lilimjia kwanza mnamo 1948, wakati wa kuandaa hotuba kwa maafisa. Mnamo Januari 1950, Rais Truman, akizungumza mbele ya Congress, alitoa wito wa maendeleo ya haraka ya bomu ya hidrojeni. Hii ilikuwa kujibu jaribio la kwanza la nyuklia la Soviet mnamo Agosti mwaka uliopita. Kweli, kwa sajenti mdogo Lavrentyev hii ilikuwa msukumo wa hatua ya haraka: baada ya yote, alijua, kama alivyofikiria wakati huo, jinsi ya kutengeneza bomu hili na kumtangulia adui anayeweza.

Barua ya kwanza inayoelezea wazo hilo, iliyoelekezwa kwa Stalin, ilibaki bila kujibiwa, na hakuna athari zake zilizopatikana baadaye. Uwezekano mkubwa zaidi ilipotea tu. Barua iliyofuata ilitumwa kwa uhakika zaidi: kwa Kamati Kuu ya Chama cha Kikomunisti cha Muungano wa Wabolsheviks kupitia Kamati ya Jiji la Poronaisky.

Wakati huu majibu yalipendezwa. Kutoka Moscow, kupitia Kamati ya Mkoa ya Sakhalin, amri ilikuja kumpa askari huyo anayeendelea na chumba cha ulinzi na kila kitu muhimu kwa maelezo ya kina ya mapendekezo.

Kazi maalum

Katika hatua hii ni sahihi kukatiza hadithi kuhusu tarehe na matukio na kurejea maudhui ya mapendekezo yaliyotolewa na mamlaka ya juu ya Soviet.

1. Mawazo makuu.

2. Ufungaji wa majaribio kwa ajili ya kubadilisha nishati ya athari za lithiamu-hidrojeni kuwa nishati ya umeme.

3. Ufungaji wa majaribio kwa ajili ya kubadilisha nishati ya uranium na athari za transuranic katika nishati ya umeme.

4. Bomu ya Lithium-hidrojeni (kubuni).

Zaidi ya hayo, O. Lavrentyev anaandika kwamba hakuwa na wakati wa kuandaa sehemu ya 2 na 3 kwa undani na alilazimika kujiwekea kikomo kwa muhtasari mfupi wa 1 pia ni unyevu ("imeandikwa juu sana"). Kwa kweli, mapendekezo yanazingatia vifaa viwili: bomu na kinu, wakati ya mwisho, ya nne, sehemu - ambapo bomu linapendekezwa - ni laconic sana, haya ni maneno machache tu, maana yake ambayo inajitokeza kwa ukweli kwamba. kila kitu tayari kimepangwa katika sehemu ya kwanza.

Katika fomu hii, "kwenye karatasi 12," mapendekezo ya Larionov huko Moscow yalikaguliwa na A.D. Sakharov, basi bado mgombea wa sayansi ya kimwili na hisabati, na muhimu zaidi, mmoja wa watu hao ambao katika USSR ya miaka hiyo walihusika katika masuala ya nishati ya nyuklia, hasa katika kuandaa mabomu.

Sakharov alionyesha mambo mawili kuu katika pendekezo hilo: utekelezaji wa mmenyuko wa nyuklia wa lithiamu na hidrojeni (isotopu zao) na muundo wa reactor. Katika mapitio yaliyoandikwa, mazuri kabisa, jambo la kwanza lilielezwa kwa ufupi - hii haifai.

Sio bomu rahisi

Ili kumtambulisha msomaji katika muktadha, ni muhimu kufanya safari fupi katika hali halisi ya mambo. Katika nyakati za kisasa (na, kwa kadiri mtu anaweza kuhukumu kutoka kwa vyanzo wazi, kanuni za msingi miundo imebakia bila kubadilika tangu mwishoni mwa miaka ya hamsini) katika bomu la hidrojeni, jukumu la "milipuko" ya thermonuclear hufanywa na hidridi ya lithiamu - dutu nyeupe nyeupe ambayo humenyuka kwa ukali na maji kuunda hidroksidi ya lithiamu na hidrojeni. Mali ya mwisho hufanya iwezekanavyo kutumia sana hidridi ambapo ni muhimu kumfunga hidrojeni kwa muda. Mfano mzuri ni aeronautics, lakini orodha, bila shaka, haijaisha.

Hidridi inayotumiwa katika mabomu ya hidrojeni hutofautiana katika muundo wake wa isotopiki. Badala ya hidrojeni "ya kawaida", ina deuterium, na badala ya lithiamu "ya kawaida", ina isotopu nyepesi na neutroni tatu. Lithium deuteride inayotokana, 6 LiD, ina karibu kila kitu kinachohitajika kwa mwangaza mkubwa. Ili kuanzisha mchakato, inatosha tu kulipuka malipo ya nyuklia iko karibu (kwa mfano, karibu au, kinyume chake, ndani). Neutroni zinazozalishwa na mlipuko huo humezwa na lithiamu-6, ambayo hatimaye huoza na kutengeneza heliamu na tritium. Kuongezeka kwa shinikizo na joto kama matokeo ya mlipuko wa nyuklia husababisha ukweli kwamba tritium na deuterium mpya, ambayo hapo awali ilikuwa kwenye eneo la matukio, hujikuta katika hali muhimu kwa kuanza kwa athari ya nyuklia. Naam, ni hivyo, tayari.

A
B
KATIKA
G
D Katika deuteride ya lithiamu-6 iliyoshinikizwa na joto, mmenyuko wa muunganisho hutokea; Mpira wa moto unapanuka..." alt=" A Warhead kabla ya mlipuko; hatua ya kwanza iko juu, hatua ya pili iko chini. Vipengele vyote viwili vya bomu la nyuklia.
B Kilipuko hulipua hatua ya kwanza, na kukandamiza kiini cha plutonium hadi katika hali ya juu sana na kuanzisha mmenyuko wa msururu wa mpasuko.
KATIKA Wakati wa mchakato wa cleavage katika hatua ya kwanza, pigo la X-ray hutokea ambalo hueneza kando ya ndani ya shell, kupenya kujaza povu ya polystyrene.
G Mikataba ya hatua ya pili kwa sababu ya uvukizi (uvukizi) chini ya ushawishi wa mionzi ya X, na fimbo ya plutonium ndani ya hatua ya pili huenda katika hali ya juu sana, ikianzisha mmenyuko wa mnyororo, ikitoa kiasi kikubwa cha joto.
D Katika deuteride ya lithiamu-6 iliyoshinikizwa na joto, mmenyuko wa muunganisho hutokea; Mpira wa moto unapanuka..." src="/sites/default/files/images_custom/2017/07/bombh_explosion-ru.svg.png">!}

A Warhead kabla ya mlipuko; hatua ya kwanza iko juu, hatua ya pili iko chini. Vipengele vyote viwili vya bomu la nyuklia.
B Kilipuko hulipua hatua ya kwanza, na kukandamiza kiini cha plutonium hadi katika hali ya juu sana na kuanzisha mmenyuko wa msururu wa mpasuko.
KATIKA Wakati wa mchakato wa cleavage katika hatua ya kwanza, pigo la X-ray hutokea ambalo hueneza kando ya ndani ya shell, kupenya kujaza povu ya polystyrene.
G Mikataba ya hatua ya pili kwa sababu ya uvukizi (uvukizi) chini ya ushawishi wa mionzi ya X, na fimbo ya plutonium ndani ya hatua ya pili huenda katika hali ya juu sana, ikianzisha mmenyuko wa mnyororo, ikitoa kiasi kikubwa cha joto.
D Katika deuteride ya lithiamu-6 iliyoshinikizwa na joto, mmenyuko wa muunganisho hutokea; Mpira wa moto unapanuka...

/ © Wikipedia

Njia hii sio pekee, zaidi ya lazima. Badala ya lithiamu deuteride, unaweza kutumia tritium tayari iliyochanganywa na deuterium. Shida ni kwamba zote mbili ni gesi ambazo ni ngumu kudhibiti na kusafirisha, achilia mbali kuingiza kwenye bomu. Muundo unaosababishwa unafaa kabisa kwa mlipuko katika vipimo, vile vilitolewa. Shida pekee ni kwamba haiwezekani kuipeleka kwa "anwani" - saizi ya muundo haujumuishi kabisa uwezekano huu. Lithium deuteride, kuwa imara, hutoa njia ya kifahari karibu na tatizo hili.

Kinachoelezwa hapa si kigumu hata kidogo kwa sisi tunaoishi leo. Mnamo 1950, hii ilikuwa siri ya juu, ambayo mduara mdogo sana wa watu walikuwa na ufikiaji. Kwa kweli, askari anayehudumu huko Sakhalin hakujumuishwa kwenye mzunguko huu. Wakati huo huo, mali ya hidridi ya lithiamu ndani yao haikuwa siri mtu yeyote zaidi au chini ya uwezo, kwa mfano katika masuala ya aeronautics, alijua juu yao. Sio bahati mbaya kwamba Vitaly Ginzburg, mwandishi wa wazo la kutumia lithiamu deuteride katika bomu, kwa kawaida alijibu swali kuhusu uandishi katika roho ambayo kwa ujumla ilikuwa ndogo sana.

Ubunifu wa bomu la Lavrentiev kwa maneno ya jumla hurudia ile iliyoelezwa hapo juu. Hapa tunaona pia malipo ya nyuklia ya kuanzisha na mlipuko kutoka kwa hidridi ya lithiamu, na muundo wake wa isotopiki ni sawa - ni deuteride ya isotopu ya lithiamu nyepesi. Tofauti ya kimsingi ni kwamba badala ya majibu ya deuterium na tritium, mwandishi huchukua majibu ya lithiamu na deuterium na / au hidrojeni. Clever Lavrentyev alikisia kuwa dutu ngumu ilikuwa rahisi zaidi kutumia na alipendekeza kutumia 6 Li, lakini kwa sababu tu majibu yake na hidrojeni inapaswa kutoa nishati zaidi. Ili kuchagua mafuta tofauti kwa majibu, data ilihitajika kwenye sehemu za msalaba za athari za nyuklia, ambazo askari wa jeshi, bila shaka, hakuwa nazo.

Wacha tuseme kwamba Oleg Lavrentyev angekuwa na bahati tena: alidhani majibu unayotaka. Ole, hata hii haiwezi kumfanya mwandishi wa ugunduzi. Ubunifu wa bomu ulioelezewa hapo juu ulikuwa unatengenezwa kwa zaidi ya mwaka mmoja na nusu wakati huo. Bila shaka, kwa kuwa kazi yote ilikuwa imezungukwa na usiri kamili, hakuweza kujua juu yao. Kwa kuongeza, muundo wa bomu sio tu mpangilio wa milipuko, pia unahusisha mahesabu mengi na hila za kubuni. Mwandishi wa pendekezo hakuweza kuyatimiza.

Ni lazima kusema kwamba ujinga kamili wa kanuni za kimwili za bomu la baadaye lilikuwa basi tabia ya watu wenye uwezo zaidi. Miaka mingi baadaye, Lavrentyev alikumbuka kipindi ambacho kilimtokea baadaye kidogo, tayari katika siku zake za wanafunzi. Makamu wa rector wa Chuo Kikuu cha Jimbo la Moscow, ambaye alifundisha fizikia kwa wanafunzi, kwa sababu fulani aliamua kuzungumza juu ya bomu ya hidrojeni, ambayo, kwa maoni yake, ilikuwa mfumo wa kumwagilia eneo la adui na hidrojeni kioevu. Na nini? Kufungia maadui ni jambo zuri kufanya. Mwanafunzi Lavrentyev, ambaye alikuwa akimsikiliza, ambaye alijua zaidi juu ya bomu, bila hiari alitoa tathmini isiyo na upendeleo ya kile alichosikia, lakini hakukuwa na chochote cha kujibu matamshi ya jirani aliyemsikia. Usimwambie maelezo yote anayojua.

Kile ambacho kimesemwa kinaelezea kwa nini mradi wa "bomu la Lavrentiev" ulisahauliwa mara tu baada ya kuandikwa. Mwandishi alionyesha uwezo wa ajabu, lakini ndivyo tu. Mradi wa reactor ya nyuklia ulikuwa na hatima tofauti.

Ubunifu wa Reactor ya baadaye mnamo 1950 ilionekana kwa mwandishi wake kuwa rahisi sana. Electrodes mbili za kuzingatia (moja ndani ya nyingine) zitawekwa kwenye chumba cha kazi. Ya ndani hufanywa kwa namna ya mesh, jiometri yake imehesabiwa kwa njia ya kupunguza mawasiliano na plasma iwezekanavyo. Voltage ya mara kwa mara ya takriban 0.5-1 megavolt hutumiwa kwa electrodes, na electrode ya ndani (gridi) kuwa pole hasi na moja ya nje ni pole chanya. Mmenyuko yenyewe hufanyika katikati ya usakinishaji na ions chaji chanya (haswa bidhaa za majibu) kuruka nje kupitia gridi ya taifa, kusonga mbele zaidi, kushinda upinzani. uwanja wa umeme, ambayo hatimaye inawarudisha wengi wao nyuma. Nishati waliyotumia kushinda shamba ni faida yetu, ambayo ni rahisi "kuondoa" kutoka kwa usakinishaji.

Mwitikio wa lithiamu na hidrojeni inapendekezwa tena kama mchakato kuu, ambao haufai kwa sababu sawa, lakini hii sio muhimu. Oleg Lavrentyev alikuwa mtu wa kwanza kuja na wazo la kutenga plasma kwa kutumia baadhi mashamba. Hata ukweli kwamba katika pendekezo lake jukumu hili ni, kwa ujumla, sekondari - kazi kuu ya uwanja wa umeme ni kupata nishati ya chembe zinazokimbia kutoka eneo la mmenyuko - haibadilishi maana ya ukweli huu.

Kama Andrei Dmitrievich Sakharov alisema mara kwa mara baadaye, ilikuwa barua kutoka kwa sajini kutoka Sakhalin ambayo ilimpa wazo la kwanza la kutumia uwanja kuwa na plasma kwenye kinu cha nyuklia. Kweli, Sakharov na wenzake walipendelea kutumia shamba tofauti - moja ya magnetic. Wakati huo huo, aliandika katika hakiki kwamba muundo uliopendekezwa unawezekana kuwa sio kweli, kwa sababu ya kutowezekana kwa kutengeneza mesh electrode ambayo ingeweza kuhimili kazi chini ya hali kama hizo. Lakini mwandishi bado anahitaji kutiwa moyo kwa ujasiri wake wa kisayansi.

Mara tu baada ya kutuma mapendekezo hayo, Oleg Lavrentyev amefukuzwa kutoka kwa jeshi, anaenda Moscow na anakuwa mwanafunzi wa mwaka wa kwanza katika idara ya fizikia ya Chuo Kikuu cha Jimbo la Moscow. Vyanzo vinavyopatikana vinasema (kwa maneno yake) kwamba alifanya hivyo kwa uhuru kabisa, bila upendeleo wa mamlaka yoyote.

"Mamlaka", hata hivyo, walifuatilia hatima yake. Mnamo Septemba, Lavrentyev anakutana na I.D. Serbin, afisa wa Kamati Kuu ya Chama cha Kikomunisti cha All-Union cha Bolsheviks na mpokeaji wa barua zake kutoka kwa Sakhalin. Kwa maagizo yake, anaelezea maono yake ya tatizo tena, kwa undani zaidi.

Mwanzoni mwa mwaka uliofuata, 1951, mwanafunzi mpya Lavrentyev aliitwa kwa Waziri wa Upimaji wa Ala ya USSR Makhnev, ambapo alikutana na waziri mwenyewe na mhakiki wake A.D. Sakharov. Ikumbukwe kwamba idara inayoongozwa na Makhnev ilikuwa na mtazamo wa kufikirika kuelekea vyombo vya kupimia; Makhnev mwenyewe alikuwa katibu wa Kamati Maalum, mwenyekiti ambaye alikuwa mwenye nguvu wakati huo L.P. Beria. Mwanafunzi wetu alikutana naye siku chache baadaye. Sakharov alikuwepo tena kwenye mkutano huo, lakini karibu hakuna kinachoweza kusema juu ya jukumu lake ndani yake.

Kulingana na makumbusho ya O.A. Lavrentiev, alikuwa akijiandaa kumwambia mtukufu huyo juu ya bomu na kinu, lakini Beria alionekana kutopendezwa na hii. Mazungumzo yalikuwa juu ya mgeni mwenyewe, mafanikio yake, mipango na jamaa. "Ilikuwa onyesho," muhtasari Oleg Alexandrovich. - Alitaka, kama nilivyoelewa, kuniangalia na, labda, kwa Sakharov, tulikuwa watu wa aina gani. Inavyoonekana maoni yalikuwa mazuri."

Matokeo ya "kuangalia" yalikuwa msamaha ambao haukuwa wa kawaida kwa mwanafunzi wa kwanza wa Soviet. Oleg Lavrentiev alipewa udhamini wa kibinafsi, chumba tofauti (ingawa ndogo - 14 sq. M.), na walimu wawili wa kibinafsi katika fizikia na hisabati. Aliondolewa ada ya masomo. Hatimaye, utoaji wa fasihi muhimu ulipangwa.

Hivi karibuni walikutana na viongozi wa kiufundi wa mpango wa atomiki wa Soviet B.L Vannikov, N.I. Sajini wa jana, ambaye wakati wa miaka yake ya utumishi hakuwa ameona jenerali mmoja hata kutoka mbali, sasa alikuwa akizungumza kwa usawa na wawili mara moja: Vannikov na Pavlov. Ukweli, ni Kurchatov ambaye aliuliza maswali.

Inaonekana uwezekano mkubwa kwamba mapendekezo ya Lavrentyev baada ya kufahamiana kwake na Beria yalipewa umuhimu mkubwa sana. Katika Jalada la Rais wa Shirikisho la Urusi kuna pendekezo lililoelekezwa kwa Beria na kusainiwa na waingiliaji watatu waliotajwa hapo juu kuunda "kikundi kidogo cha kinadharia" kutathmini mawazo ya O. Lavrentiev. Ikiwa kikundi kama hicho kiliundwa na, ikiwa ni hivyo, kwa matokeo gani, sasa haijulikani.

Kuingia kwa Taasisi ya Kurchatov. Upigaji picha wa kisasa. / © Wikimedia

Mnamo Mei, shujaa wetu alipokea kupita kwa LIPAN - Maabara vyombo vya kupimia Chuo cha Sayansi, sasa Taasisi iliyopewa jina lake. Kurchatova. Jina la kushangaza wakati huo pia lilikuwa heshima kwa usiri wa jumla. Oleg aliteuliwa kama mwanafunzi wa ndani katika idara ya vifaa vya umeme na jukumu la kujijulisha na kazi inayoendelea kwenye MTR (reactor ya nyuklia ya sumaku). Kama chuo kikuu, mgeni maalum aliambatana na mwongozo wa kibinafsi, "mtaalamu wa kutokwa kwa gesi, Comrade. Andrianov," inasema memo iliyoelekezwa kwa Beria.

Ushirikiano na LIPAN tayari ulikuwa wa wasiwasi. Huko walitengeneza usanikishaji na kizuizi cha plasma na uwanja wa sumaku, ambao baadaye ukawa tokamak, na Lavrentyev alitaka kufanya kazi kwenye toleo lililobadilishwa la mtego wa umeme, ambao ulirudi kwenye mawazo yake ya Sakhalin. Mwisho wa 1951, mjadala wa kina wa mradi wake ulifanyika huko LIPAN. Wapinzani hawakupata makosa ndani yake na kwa ujumla walitambua kazi hiyo kuwa sahihi, lakini walikataa kuitekeleza, wakiamua "kuelekeza nguvu kwenye mwelekeo mkuu." Mnamo 1952, Lavrentiev aliandaa mradi mpya na vigezo vya plasma iliyosafishwa.

Ikumbukwe kwamba Lavrentiev wakati huo alifikiria kwamba pendekezo lake la athari pia lilikuwa limechelewa, na wenzake kutoka LIPAN walikuwa wakiendeleza mpango mzima. wazo mwenyewe, ambayo ilikuja kwa akili zao kwa kujitegemea na mapema. Alijifunza mengi baadaye kwamba wenzake wenyewe walikuwa na maoni tofauti.

Mfadhili wako amefariki

Mnamo Juni 26, 1953, Beria alikamatwa na kuuawa hivi karibuni. Sasa mtu anaweza tu kudhani ikiwa alikuwa na mipango maalum kuhusu Oleg Lavrentyev, lakini upotezaji wa mlinzi huyo mwenye ushawishi ulikuwa na athari kubwa sana kwa hatima yake.

Katika chuo kikuu hawakuacha tu kunipa ufadhili wa masomo, lakini pia "walibadilisha" ada yangu ya masomo kwa mwaka uliopita, kimsingi wakiniacha bila riziki, Oleg Aleksandrovich alisema miaka mingi baadaye. "Nilienda kwa miadi na mkuu mpya na, kwa kuchanganyikiwa kabisa, nikasikia: "Mfadhili wako amekufa. Unataka nini? Wakati huo huo, kiingilio changu kwa LIPAN kilifutwa, na nilipoteza pasi yangu ya kudumu kwa maabara, ambapo, kulingana na makubaliano ya hapo awali, nilipaswa kufanyiwa mazoezi ya kabla ya kuhitimu na baadaye kufanya kazi. Ikiwa udhamini huo ulirejeshwa baadaye, basi sikuwahi kupokea uandikishaji katika taasisi hiyo.

Baada ya chuo kikuu, Lavrentyev hakuwahi kuajiriwa kufanya kazi huko LIPAN, mahali pekee katika USSR ambapo fusion ya nyuklia ilikuwa ikisomwa wakati huo. Sasa haiwezekani, na hata haina maana, kujaribu kuelewa ikiwa sifa ya "mtu wa Beria", shida za kibinafsi au kitu kingine ni lawama.

Shujaa wetu alikwenda Kharkov, ambapo idara ya utafiti wa plasma iliundwa huko KIPT. Huko alizingatia mada yake anayopenda zaidi - mitego ya plasma ya umeme. Mnamo 1958, ufungaji wa C1 ulizinduliwa, hatimaye kuonyesha uwezekano wa wazo hilo. Muongo uliofuata uliwekwa alama na ujenzi wa mitambo mingine kadhaa, baada ya hapo mawazo ya Lavrentiev yalianza kuchukuliwa kwa uzito katika ulimwengu wa kisayansi.

Taasisi ya Fizikia na Teknolojia ya Kharkov, picha ya kisasa

Katika miaka ya sabini, ilipangwa kujenga na kuzindua ufungaji mkubwa wa Jupiter, ambayo hatimaye ilitakiwa kuwa mshindani kamili wa tokamaks na stellarators, iliyojengwa kwa kanuni tofauti. Kwa bahati mbaya, wakati bidhaa mpya ilikuwa ikitengenezwa, hali karibu nayo ilibadilika. Ili kuokoa pesa, ufungaji ulipunguzwa kwa nusu. Usanifu upya wa muundo na mahesabu ulihitajika. Kufikia wakati ulikamilishwa, vifaa vililazimika kupunguzwa na theluthi nyingine - na, kwa kweli, kila kitu kilipaswa kuhesabiwa tena. Sampuli iliyozinduliwa hatimaye ilikuwa kazi kabisa, lakini, bila shaka, ilikuwa mbali na kuongezwa kikamilifu.

Oleg Aleksandrovich Lavrentyev aliendelea kuwa hai hadi mwisho wa siku zake (alikufa mnamo 2011). kazi ya utafiti, iliyochapishwa sana na, kwa ujumla, ilifanikiwa kama mwanasayansi. Lakini wazo kuu la maisha yake hadi sasa bado halijajaribiwa.

Yule ambaye aligundua bomu la atomiki hakuweza hata kufikiria ni matokeo gani ya kutisha ambayo uvumbuzi huu wa muujiza wa karne ya 20 unaweza kusababisha. Ilikuwa ni safari ndefu sana kabla ya wakazi wa miji ya Japani ya Hiroshima na Nagasaki kupata silaha hii kuu.

Mwanzo umefanywa

Mnamo Aprili 1903, marafiki wa mwanafizikia maarufu wa Kifaransa Paul Langevin walikusanyika katika bustani ya Paris. Sababu ilikuwa utetezi wa tasnifu ya mwanasayansi mchanga na mwenye talanta Marie Curie. Miongoni mwa wageni mashuhuri alikuwa mwanafizikia maarufu wa Kiingereza Sir Ernest Rutherford. Katikati ya furaha, taa zilizimwa. Marie Curie alitangaza kwa kila mtu kwamba kutakuwa na mshangao.

Kwa sura ya dhati, Pierre Curie alileta bomba ndogo na chumvi ya radium, ambayo iling'aa na taa ya kijani kibichi, na kusababisha furaha isiyo ya kawaida kati ya waliokuwepo. Baadaye, wageni walijadili kwa ukali mustakabali wa jambo hili. Kila mtu alikubali kwamba radium itasuluhisha shida kubwa ya uhaba wa nishati. Hii ilihimiza kila mtu kwa utafiti mpya na matarajio zaidi.

Iwapo wangeambiwa basi kwamba kazi ya maabara yenye vipengele vya mionzi ingeweka msingi wa silaha za kutisha za karne ya 20, haijulikani mwitikio wao ungekuwaje. Hapo ndipo hadithi ya bomu la atomiki ilipoanza, na kuua mamia ya maelfu ya raia wa Japani.

Kucheza mbele

Mnamo Desemba 17, 1938, mwanasayansi wa Ujerumani Otto Gann alipata ushahidi usio na shaka wa kuoza kwa uranium katika chembe ndogo za msingi. Kimsingi, aliweza kugawanya atomi. Katika ulimwengu wa kisayansi, hii ilionekana kama hatua mpya katika historia ya wanadamu. Otto Gann hakushiriki maoni ya kisiasa ya Reich ya Tatu.

Kwa hivyo, katika mwaka huo huo, 1938, mwanasayansi huyo alilazimika kuhamia Stockholm, ambapo, pamoja na Friedrich Strassmann, aliendelea na utafiti wake wa kisayansi. Akiogopa kwamba Ujerumani ya Nazi itakuwa ya kwanza kupokea silaha za kutisha, anaandika barua kwa Rais wa Amerika akionya juu ya hili.

Habari za uwezekano wa maendeleo ziliitia wasiwasi sana serikali ya Marekani. Wamarekani walianza kuchukua hatua haraka na kwa uamuzi.

Ni nani aliyeunda mradi wa bomu la atomiki la Amerika?

Hata kabla ya kuzuka kwa Vita vya Kidunia vya pili, kikundi cha wanasayansi wa Kiamerika, ambao wengi wao walikuwa wakimbizi kutoka kwa utawala wa Nazi huko Uropa, walipewa jukumu la kutengeneza silaha za nyuklia. Utafiti wa awali, ni muhimu kuzingatia, ulifanyika katika Ujerumani ya Nazi. Mnamo 1940, serikali ya Merika ya Amerika ilianza kufadhili mpango wake wa kuunda silaha za atomiki. Kiasi cha ajabu cha dola bilioni mbili na nusu kilitengwa kutekeleza mradi huo.

Wanafizikia mashuhuri wa karne ya 20 walialikwa kutekeleza mradi huu wa siri, kati yao walikuwa zaidi ya washindi kumi wa Nobel. Kwa jumla, wafanyikazi wapatao elfu 130 walihusika, kati yao hawakuwa wanajeshi tu, bali pia raia. Timu ya maendeleo iliongozwa na Kanali Leslie Richard Groves, na Robert Oppenheimer akawa mkurugenzi wa kisayansi. Yeye ndiye mtu aliyevumbua bomu la atomiki.

Jengo maalum la uhandisi la siri lilijengwa katika eneo la Manhattan, ambalo tunajua chini ya jina la kificho "Manhattan Project". Katika miaka michache iliyofuata, wanasayansi kutoka kwa mradi wa siri walifanya kazi juu ya shida ya mgawanyiko wa nyuklia wa urani na plutonium.

Atomi isiyo ya amani ya Igor Kurchatov

Leo, kila mtoto wa shule ataweza kujibu swali la nani aligundua bomu la atomiki katika Umoja wa Soviet. Na kisha, mwanzoni mwa miaka ya 30 ya karne iliyopita, hakuna mtu aliyejua hili.

Mnamo 1932, Msomi Igor Vasilyevich Kurchatov alikuwa mmoja wa wa kwanza ulimwenguni kuanza kusoma kiini cha atomiki. Kukusanya watu wenye nia moja karibu naye, Igor Vasilyevich aliunda kimbunga cha kwanza huko Uropa mnamo 1937. Katika mwaka huo huo, yeye na watu wake wenye nia kama hiyo waliunda viini vya kwanza vya bandia.

Mnamo 1939, I.V. Kurchatov alianza kusoma mwelekeo mpya - fizikia ya nyuklia. Baada ya mafanikio kadhaa ya maabara katika kujifunza jambo hili, mwanasayansi anapokea kituo cha utafiti wa siri, ambacho kiliitwa "Maabara No. 2". Siku hizi kitu hiki kilichoainishwa kinaitwa "Arzamas-16".

Mwelekeo uliolengwa wa kituo hiki ulikuwa utafiti mkubwa na uundaji wa silaha za nyuklia. Sasa inakuwa dhahiri ni nani aliyeunda bomu la atomiki katika Umoja wa Kisovyeti. Timu yake basi ilikuwa na watu kumi tu.

Kutakuwa na bomu la atomiki

Mwisho wa 1945, Igor Vasilyevich Kurchatov aliweza kukusanya timu kubwa ya wanasayansi iliyo na zaidi ya watu mia moja. Akili bora za utaalam mbalimbali wa kisayansi zilikuja kwenye maabara kutoka kote nchini kuunda silaha za atomiki. Baada ya Wamarekani kuangusha bomu la atomiki huko Hiroshima, wanasayansi wa Soviet waligundua kuwa hii inaweza kufanywa na. Umoja wa Soviet. "Maabara No. 2" inapokea kutoka kwa uongozi wa nchi ongezeko kubwa la fedha na uingizaji mkubwa wa wafanyakazi wenye sifa. Lavrenty Pavlovich Beria ameteuliwa kuwajibika kwa mradi huo muhimu. Jitihada kubwa za wanasayansi wa Soviet zimezaa matunda.

Tovuti ya mtihani wa Semipalatinsk

Bomu la atomiki huko USSR lilijaribiwa kwanza kwenye tovuti ya majaribio huko Semipalatinsk (Kazakhstan). Mnamo Agosti 29, 1949, kifaa cha nyuklia kilicho na mavuno ya kilotoni 22 kilitikisa udongo wa Kazakh. Mwanafizikia mshindi wa Tuzo ya Nobel Otto Hanz alisema: “Hizi ni habari njema. Ikiwa Urusi ina silaha za atomiki, basi hakutakuwa na vita." Ilikuwa ni bomu hili la atomiki huko USSR, lililosimbwa kwa njia fiche kama bidhaa Na. 501, au RDS-1, ambalo liliondoa ukiritimba wa Marekani kwenye silaha za nyuklia.

Bomba la atomiki. Mwaka 1945

Mapema asubuhi ya Julai 16, Mradi wa Manhattan ulifanya jaribio lake la kwanza la mafanikio la kifaa cha atomiki - bomu ya plutonium - kwenye tovuti ya majaribio ya Alamogordo huko New Mexico, Marekani.

Pesa zilizowekezwa katika mradi huo zilitumika vizuri. Mlipuko wa kwanza wa atomiki katika historia ya mwanadamu ulifanyika saa 5:30 asubuhi.

"Tumefanya kazi ya shetani," Robert Oppenheimer, yule aliyevumbua bomu la atomiki huko Merika na baadaye akamwita "baba wa bomu la atomiki," angesema baadaye.

Japan haitasalimu amri

Kufikia wakati wa majaribio ya mwisho na mafanikio ya bomu la atomiki Wanajeshi wa Soviet na Washirika hatimaye walishinda Ujerumani ya Nazi. Hata hivyo, kulikuwa na jimbo moja ambalo liliahidi kupigana hadi mwisho kwa ajili ya kutawala katika Bahari ya Pasifiki. Kuanzia katikati ya Aprili hadi katikati ya Julai 1945, jeshi la Japani lilirudia mara kwa mara mashambulizi ya anga dhidi ya vikosi vya washirika, na hivyo kusababisha hasara kubwa kwa jeshi la Marekani. Mwishoni mwa Julai 1945, serikali ya kijeshi ya Japani ilikataa ombi la Washirika la kujisalimisha chini ya Azimio la Potsdam. Ilisema, hasa, kwamba katika kesi ya kutotii, jeshi la Japani lingekabili uharibifu wa haraka na kamili.

Rais anakubali

Serikali ya Marekani ilishika neno lake na kuanza kushambulia kwa mabomu maeneo ya kijeshi ya Japan. Mashambulizi ya anga hayakuleta matokeo yaliyotarajiwa, na Rais wa Merika Harry Truman anaamua kuvamia eneo la Japan na wanajeshi wa Amerika. Walakini, amri ya kijeshi inamzuia rais wake kutoka kwa uamuzi kama huo, ikitaja ukweli kwamba uvamizi wa Amerika ungejumuisha idadi kubwa ya majeruhi.

Kwa pendekezo la Henry Lewis Stimson na Dwight David Eisenhower, iliamuliwa kutumia njia bora zaidi kumaliza vita. Msaidizi mkubwa wa bomu la atomiki, Katibu wa Rais wa Merika James Francis Byrnes, aliamini kwamba ulipuaji wa maeneo ya Japan mwishowe ungemaliza vita na kuiweka Merika katika nafasi kubwa, ambayo itakuwa na athari chanya katika mwendo zaidi wa matukio huko. ulimwengu wa baada ya vita. Kwa hivyo, Rais wa Marekani Harry Truman alikuwa na hakika kwamba hii ndiyo chaguo pekee sahihi.

Bomba la atomiki. Hiroshima

Mji mdogo wa Kijapani wa Hiroshima wenye wakazi zaidi ya elfu 350, ulioko maili mia tano kutoka mji mkuu wa Japani Tokyo, ulichaguliwa kuwa shabaha ya kwanza. Baada ya mshambuliaji aliyefanyiwa marekebisho wa B-29 Enola Gay kufika katika kituo cha jeshi la wanamaji la Marekani kwenye Kisiwa cha Tinian, bomu la atomiki liliwekwa kwenye ndege hiyo. Hiroshima angepata athari za pauni elfu 9 za uranium-235.
Silaha hii ambayo haijawahi kuonekana ilikusudiwa kwa raia katika mji mdogo wa Japani. Kamanda wa mshambuliaji huyo alikuwa Kanali Paul Warfield Tibbetts Jr. Bomu la atomiki la Amerika lilikuwa na jina la kijinga "Mtoto". Asubuhi ya Agosti 6, 1945, takriban saa 8:15 asubuhi, “Mdogo” wa Marekani aliangushwa huko Hiroshima, Japani. Takriban tani elfu 15 za TNT ziliharibu maisha yote ndani ya eneo la maili tano za mraba. Wakazi laki moja na elfu arobaini wa jiji walikufa katika muda wa sekunde. Wajapani waliosalia walikufa kifo cha uchungu kutokana na ugonjwa wa mionzi.

Waliharibiwa na "Mtoto" wa atomiki wa Amerika. Walakini, uharibifu wa Hiroshima haukusababisha kujisalimisha mara moja kwa Japani, kama kila mtu alitarajia. Kisha ikaamuliwa kutekeleza ulipuaji mwingine wa eneo la Japani.

Nagasaki. Anga ni moto

Bomu la atomiki la Amerika "Fat Man" liliwekwa kwenye ndege ya B-29 mnamo Agosti 9, 1945, bado iko. msingi wa majini Marekani katika Tinian. Wakati huu kamanda wa ndege alikuwa Meja Charles Sweeney. Hapo awali, lengo la kimkakati lilikuwa jiji la Kokura.

Hata hivyo hali ya hewa Hawakuturuhusu kutekeleza mipango yetu; mawingu makubwa yaliingilia kati. Charles Sweeney aliingia raundi ya pili. Saa 11:02 asubuhi, "Fat Man" ya nyuklia ya Marekani iliikumba Nagasaki. Lilikuwa shambulio la anga lenye nguvu zaidi la uharibifu, ambalo lilikuwa na nguvu mara kadhaa kuliko shambulio la bomu huko Hiroshima. Nagasaki alijaribu silaha ya atomiki yenye uzito wa takriban pauni elfu 10 na kilotoni 22 za TNT.

Eneo la kijiografia la jiji la Japan lilipunguza athari inayotarajiwa. Jambo ni kwamba jiji liko katika bonde nyembamba kati ya milima. Kwa hiyo, uharibifu wa kilomita za mraba 2.6 haukufunua uwezo kamili wa silaha za Marekani. Jaribio la bomu la atomiki la Nagasaki linachukuliwa kuwa Mradi wa Manhattan ulioshindwa.

Japan ilijisalimisha

Adhuhuri mnamo Agosti 15, 1945, Mfalme Hirohito alitangaza kujisalimisha kwa nchi yake katika hotuba ya redio kwa watu wa Japani. Habari hizi zilienea haraka ulimwenguni kote. Sherehe zilianza nchini Marekani kuashiria ushindi dhidi ya Japan. Watu walifurahi.
Mnamo Septemba 2, 1945, makubaliano rasmi ya kumaliza vita yalitiwa saini ndani ya meli ya kivita ya Amerika ya Missouri iliyotia nanga huko Tokyo Bay. Hivyo vilimaliza vita vya kikatili na vya umwagaji damu zaidi katika historia ya wanadamu.

Kwa miaka sita ndefu, jumuiya ya ulimwengu imekuwa ikielekea tarehe hii muhimu - tangu Septemba 1, 1939, wakati risasi za kwanza za Ujerumani ya Nazi zilipigwa risasi huko Poland.

Atomu ya amani

Kwa jumla, milipuko 124 ya nyuklia ilifanywa katika Umoja wa Soviet. Kilicho sifa ni kwamba yote yalifanyika kwa manufaa ya uchumi wa taifa. Ni tatu tu kati yao zilikuwa ajali ambazo zilisababisha kuvuja kwa vitu vya mionzi.

Programu za matumizi ya atomi za amani zilitekelezwa katika nchi mbili tu - USA na Soviet Union. Nyuklia nishati ya amani anajua mfano wa janga la ulimwengu, wakati Aprili 26, 1986 katika kitengo cha nne cha nguvu. Kiwanda cha nguvu cha nyuklia cha Chernobyl Reactor ililipuka.

Rudi