Манхэттенский проект
| Манхэттенский проект | |
|---|---|
 Испытание «Тринити» — взрыв первой атомной бомбы «Штучка» (англ. Gadget) на полигоне Аламогордо, 16 июля 1945 года | |
| Государство | |
| Местонахождение | |
| Расположение штаб-квартиры | |
| Дата начала | около 1939 |
| Дата окончания | около 1946 |
| Представлено в работе | Stallion Gate[d] |
| Участник(и) | Роберт Оппенгеймер и Лесли Гровс |
| Место проведения исследования | Реактор B |
| Цель проекта или миссии | ядерное оружие |
| Продукция | Толстяк, Малыш, Штучка[d] и расщепляющийся материал[d] |
 | |
 Медиафайлы на Викискладе | |
«Проект Манхэттен» (
В рамках проекта были созданы три атомные бомбы:
Руководили проектом американский физик Роберт Оппенгеймер и генерал Лесли Гровс. Для того, чтобы скрыть назначение вновь созданной структуры, в составе военно-инженерных войск армии США был сформирован Манхэттенский инженерный округ (Manhattan Engineering District), а Гровс (до той поры полковник) был произведён в бригадные генералы и назначен командующим этим округом[1].
В Манхэттенском проекте приняло участие около 130 000 человек[2], а его стоимость составила почти 2 миллиарда долларов США (около 22,5 миллиардов долларов по ценам 1996 года). Более 90 % затрат приходилось на строительство заводов и производство расщепляющегося материала, а менее 10 % — на разработку и производство оружия[3]. Исследования и производство проводились на более чем 30 площадках в Соединённых Штатах, Великобритании и Канаде[4]. Проект также занимался сбором разведданных немецкого проекта по производству ядерного оружия. В рамках миссии «Алсос» персонал Манхэттенского проекта работал в Европе, иногда в тылу врага, где собирал ядерные материалы и документы, а также собирал немецких учёных.
Привлечение лучших научных сил мира и огромных производственных возможностей США позволило создать первые в мире образцы ядерного оружия менее чем за три года[2].
Однако, несмотря на строжайшую секретность Манхэттенского проекта, «
Начало
В августе 1939 года физики
В начале 1940 года
В июне 1940 года Урановый комитет был преобразован в подкомитет S-1 Исследовательского комитета национальной обороны[5].
28 июня 1941 года Рузвельт подписал указ 8807 о создании Управления научных исследований и разработок с Вэниваром Бушем в должности директора.
В августе 1941 года британский учёный австралийского происхождения Марк Олифант прилетел в США и провёл ряд встреч с американскими чиновниками и физиками, агитируя «за бомбу»[6].
17 июня 1942 года Вэнивар Буш представил президенту доклад, в котором изложил план дальнейшей работы[5].
Участники
В июне 1944 года в Манхэттенском проекте было задействовано около 129 000 человек, из которых 84 500 были задействованы в строительных работах, 40 500 были работниками заводов и 1800 были военнослужащими[7]. Важную роль в проекте сыграли люди-вычислители[8]. При этом 99 % работников проекта не знали, для какой конечной задачи они работают. В 1945 году журнал «Лайф» написал, что до сообщения о первом применении атомной бомбы лишь несколько десятков человек знали конечную цель проекта, ещё около тысячи знали, что происходящее как-то связано с атомом, а остальные 100 тысяч работали «как кроты в кромешной тьме»[9].
В проекте участвовали физики и другие учёные с мировым именем.
К секретному проекту были подключены многие крупные учёные, эмигрировавшие в 1933 году из Германии (
.Манхэттенский проект объединил учёных из Великобритании, Европы, Канады, США, среди которых было 12 лауреатов Нобелевской премии[5], в единый международный коллектив, решивший задачу в кратчайшие сроки.
При этом Манхэттенский проект привёл к некоторому ухудшению
Урановая руда
Ключевым сырьем для проекта был уран. Богатейшим источником урановой руды являлся рудник Шинколобве (Конго), но он был затоплен и закрыт[12]. Однако бельгийский промышленник Эдгар Сенжье успел перевезти в США достаточное количество этой руды на склад в Статен-Айленде[13].
Разделение изотопов урана и получение плутония
Перспективными направлениями получения ядерного делящегося материала были признаны получение урана-235 путём обогащения природного урана и наработка плутония-239 путём облучения природного урана-238 нейтронами. Работы по обоим направлениям шли параллельно[5]. Главная сложность при создании взрывного устройства на основе урана-235 заключалась в обогащении урана — то есть в повышении массовой доли изотопа 235U в материале (в природном уране основным изотопом является 238U, доля изотопа 235U примерно равна 0,7 %), чтобы сделать возможной цепную ядерную реакцию (в природном и низкообогащённом уране изотоп 238U препятствует развитию цепной реакции). Получение плутония-239 для плутониевого заряда не было связано напрямую со сложностями в получении урана-235, так как в этом случае используется уран-238 и специальный ядерный реактор[5].
Природный уран на 99,3 % состоит из
Применение наиболее экономной технологии, газовой центрифуги, провалилось[14][15], однако электромагнитное разделение, газовая диффузия и термодиффузия успешно применялись в проекте.
Газовая диффузия была наиболее обещающим и в то же время наиболее проблемным методом разделения изотопов.
28 декабря 1942 года президент Рузвельт подписал распоряжение о строительстве заводов по обогащению урана методом газовой диффузии и электромагнитным методом, а также завода по производству плутония[16].
Завод Y-12 осуществлял электромагнитное разделение изотопов по методике Лоуренса. В главном цехе этого завода был установлен большой
.jpg)
К осени 1942 года уже имелось достаточное количество чистых материалов (графита, урана) для создания первого в мире успешно работавшего ядерного реактора. Им занимался Энрико Ферми, работавший в Чикагском университете. Реактор был собран под западными трибунами стадиона «Стагг-филд» Чикагского университета. В ночь на 2 декабря 1942 года впервые в истории была осуществлена управляемая самоподдерживающаяся цепная реакция деления ядер атомов урана.
После создания этого экспериментального реактора в феврале 1943 года в Ок-Ридже началось строительство плутониевого завода. Первый реактор для наработки плутония был запущен 4 ноября 1943 года, первые образцы плутония были получены в конце ноября 1943 года.
Практически одновременно со строительством плутониевого завода в Ок-Ридже началось строительство
Освоением металлургии плутония занималась Металлургическая лаборатория Чикагского университета, которой руководил А. Комптон[2].
Разработка атомной бомбы
За создание конструкции ядерного заряда отвечала созданная в 1943 году лаборатория в Лос-Аламосе, научным руководителем которой был Р. Оппенгеймер[2].
Разработка урановой бомбы
Бомба «Малыш» (Little Boy) была ядерным боезарядом пушечного типа.
Сомнений в работе пушечной схемы не было, поэтому её испытания на полигоне не проводились. Бомба «Малыш» была сброшена на Хиросиму 6 августа 1945 года.
Разработка плутониевой бомбы
Получение
Имплозивная схема требовала большого объёма расчетов для выбора наилучшего и самого надежного варианта схемы[18]. Так как вычислители-люди (в основном женщины) не справлялись с объёмом вычислений, в конце 1943 года были заказаны табуляторы IBM 601, которые весной 1944 года за три недели выполнили объём работ, который без них потребовал бы нескольких месяцев[19][20]. Из нескольких вариантов имплозивной схемы путём экспериментов, опытов и расчетов был выбран Вариант III (Mark III), как наиболее многообещающий, и группа занялась более детальным обсчётом только этого варианта[источник не указан 924 дня].
За решение проблемы имплозивного обжатия плутониевого ядерного заряда атомной бомбы в Лос-Аламосе отвечал отдел
Безоболочечное ядерное взрывное устройство «Штучка» (Gadget) на основе плутония-239 и имплозивной схемы «Вариант III» было взорвано во время испытания «
Вариант этого устройства, оформленный в корпус авиабомбы «Толстяк» (Fat Man), был сброшен на Нагасаки 9 августа 1945 года.
Первое ядерное испытание и применение ядерного оружия
Первое испытание (кодовое название «
В августе 1945 года США произвели бомбардировку японских городов Хиросима и Нагасаки.
После окончания войны
Манхэттенский проект создавался с единственной военной целью: создать атомную бомбу к лету 1945 года. Все усилия военных, учёных и инженеров были направлены на создание работающего атомного оружия. Все расчёты, опыты и исследования в области атомного ядра, ядерной энергии велись только в том направлении, которое вело к конечной цели. Все другие побочные научные изыскания, исследования и варианты отбрасывались из-за жёстких сроков и ограниченности человеческих и материальных ресурсов.
Так как Манхэттенский проект выполнил свою единственную задачу, в сентябре 1945 года после окончания Второй мировой войны его стали покидать учёные, возвращаясь к своим прежним научным работам. Сменивший Роберта Оппенгеймера на посту научного директора Лос-Аламосской лаборатории Норрис Брэдбери ещё в течение года с трудом поддерживал работу лаборатории, занимая оставшихся ученых теоретическими задачами в области термоядерного синтеза и улучшениями имевшихся атомных бомб до тех пор, пока в высших политических кругах не было принято решение, что делать с атомным оружием, кто будет осуществлять контроль за его хранением и разработкой, и как будет это всё финансироваться.
См. также
Примечания
- ↑ 1 2 Atomic Energy for Military Purposes (The Smyth Report). Дата обращения: 20 октября 2021. Архивировано 1 мая 2021 года.
- ↑ 1 2 3 4 5 Манхэттенский проект. Дата обращения: 18 октября 2021. Архивировано 31 марта 2022 года.
- ↑ The Costs of the Manhattan Project. Дата обращения: 20 октября 2021. Архивировано 20 октября 2021 года.
- ↑ Project Sites. Дата обращения: 20 октября 2021. Архивировано 20 октября 2021 года.
- ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 Военные корни ядерной энергетики. Дата обращения: 18 октября 2021. Архивировано 18 октября 2021 года.
- ↑ Mark Oliphant. Дата обращения: 20 октября 2021. Архивировано 20 октября 2021 года.
- ↑ Jones, Vincent. Manhattan: The Army and the Atomic Bomb. — Washington, D.C. : United States Army Center of Military History, 1985. Архивная копия от 7 октября 2014 на Wayback Machine
- ↑ Дэвид Скиннер. The Age of Female Computers (англ.). www.thenewatlantis.com. Дата обращения: 4 февраля 2020. Архивировано 13 ноября 2015 года.
- ↑ Город бомбы: из истории американского атомограда. Дата обращения: 18 октября 2021. Архивировано 15 октября 2021 года.
- ↑ В приведённом списке участников Манхэттенского проекта имеются неточности. Многие участники впоследствии не афишировали свою работу в проекте по этическим соображениям, возникшим после применения атомных бомб в Хиросиме и Нагасаки.
- ↑ Aylen, Jonathan (January 2015). "First Waltz: Development and Deployment of Blue Danube, Britain's Post-War Atomic Bomb". The International Journal for the History of Engineering & Technology. 85 (1): 31—59. doi:10.1179/1758120614Z.00000000054. ISSN 1758-1206.
- ↑ Судьба конголезского урана. Архивировано из оригинала 7 марта 2014 года. // Atomic-energy.ru (Архивировано)
- ↑ Edgar Sengier. Дата обращения: 25 декабря 2020. Архивировано 12 ноября 2020 года.
- ↑ R. Scott Kemp. Gas Centrifuge Theory and Development: A Review of U.S. Programs Архивная копия от 13 августа 2017 на Wayback Machine. Science and Global Security, 2009, Volume 17, pp. 1-19. Русский перевод: Теория и разработка газовых центрифуг: обзор американских программ Архивная копия от 8 августа 2017 на Wayback Machine.
- ↑ Whitley, Stanley (1984-01-01). "Review of the gas centrifuge until 1962. Part I: Principles of separation physics". Reviews of Modern Physics. 56 (1). American Physical Society (APS): 41—66. doi:10.1103/revmodphys.56.41. ISSN 0034-6861.
- ↑ K-25 Virtual Museum. Дата обращения: 20 октября 2021. Архивировано 7 сентября 2021 года.
- ↑ Hoddeson, Lillian; Henriksen, Paul W.; Meade, Roger A.; Westfall, Catherine L. (1993). Critical Assembly: A Technical History of Los Alamos During the Oppenheimer Years, 1943—1945. New York: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-44132-2. OCLC 26764320
- ↑ Igniting the Light Elements: The Los Alamos Thermonuclear Weapon Project, 1942—1952 — by Anne C. Fitzpatrick, 2013,p.66
- ↑ Trinity by the Numbers: The Computing Effort that Made Trinity Possible. Дата обращения: 19 октября 2021. Архивировано 21 января 2022 года.
- ↑ Computers and Nuclear Weapons Design. Дата обращения: 19 октября 2021. Архивировано 25 августа 2021 года.
- ↑ Антология выдающихся достижений в науке и технике. Часть 40: научное открытие метода взрывной имплозии для получения сверхкритической массы ядерного заряда и украинский «След» в американском атомном проекте «Манхэттен»
Литература
- Лесли Гровс. «Теперь об этом можно рассказать» / Сокращенный перевод с английского О. П. Бегучева. Предисловие и редакция кандидата военных наук В. В. Ларионова. — М.: Государственное издательство литературы в области атомной науки и техники (Атомиздат), 1964.
- Роберт Юнг. Ярче тысячи солнц: Повествование об ученых-атомниках = Brighter than a Thousand Suns: A Personal History of the Atomic Scientists / сокращённый перевод с англ. В. Н. Дурнева. — М.: Атомиздат, 1961. — 280 с. — 100 000 экз..
- (2013) Anne C. Fitzpatrick: Igniting the Light Elements: The Los Alamos Thermonuclear Weapon Project, 1942—1952 (ISBN 1-288-82498-X) (англ.).
- Стивен Шейпин. Манхэттенский проект глазами его участников. yuri-kolker.com. Дата обращения: 4 февраля 2020.. перевод с англ. Юрия Колкера, журнал ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЙ ФОРУМ (Сан-Фрациско / Москва) № 6, 2001 Боремвуд, Хартфордшир; помещено в сеть 22 января 2010
- Манхэттенский проект // Иванян Э. А. Энциклопедия российско-американских отношений. XVIII—XX века. — Москва: Международные отношения, 2001. — 696 с. — ISBN 5-7133-1045-0.
- Дельгадо Дж. П. Атомная бомба. Манхэттенский проект: Начало нового отсчета истории человечества / Джеймс П. Дельгадо; Пер. с англ. А. Ефремова. — М.: Эксмо, 2011. — 208 с. — (Военная история человечества). — ISBN 978-5-699-45220-0.
Ссылки
- Создание ядерного оружия. Архивировано из оригинала 9 апреля 2017 года.
- Коллекция фотографий RG-77-BT, хранящаяся в филиале Национального архива в Колледж Парке (штат Мэриленд). drugoi.livejournal.com. Дата обращения: 4 февраля 2020.
 | ||||
|---|---|---|---|---|
| Места |
|  | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Оружие | ||||||||||||
| Испытания | ||||||||||||
| Руководители | ||||||||||||
| Учёные |
| |||||||||||
| Статьи по теме | ||||||||||||
.svg){kind=small}
.svg){kind=small}
.svg){kind=small}
.svg){kind=small}
.svg){kind=small}