namai medžiagų

Kas sukūrė atominę bombą Amerikoje. Penki pirmosios sovietinės atominės bombos kūrimo etapai. turi būti atominė bomba

Teritorijoje branduolinis sprogimas Yra dvi pagrindinės sritys: centras ir epicentras. Sprogimo centre energijos išsiskyrimo procesas vyksta tiesiogiai. Epicentras yra šio proceso projekcija ant žemės ar vandens paviršiaus. Branduolinio sprogimo energija, nukreipta į žemę, gali sukelti seisminius drebėjimus, kurie išplinta dideliu atstumu. Žala aplinkąšie smūgiai atneša tik kelių šimtų metrų spinduliu nuo sprogimo vietos.

Įtakojantys veiksniai

Branduoliniai ginklai turi šiuos žalos faktorius:

radioaktyvioji tarša.
Šviesos emisija.
šoko banga.
elektromagnetinis impulsas.
prasiskverbianti spinduliuotė.

Atominės bombos sprogimo pasekmės kenkia visoms gyvoms būtybėms. Dėl didžiulio šviesos ir šilumos energijos kiekio išskyrimo branduolinio sviedinio sprogimą lydi ryškus blyksnis. Pagal galią ši blykstė yra kelis kartus stipresnė už saulės spindulius, todėl kelių kilometrų spinduliu nuo sprogimo vietos kyla pavojus, kad jį pataikys šviesa ir šiluminė spinduliuotė.

Kitas pavojingiausias atominius ginklus žalojantis veiksnys yra sprogimo metu susidaranti radiacija. Jis veikia tik minutę po sprogimo, tačiau turi didžiausią įsiskverbimo galią.

Smūgio banga turi stipriausią destruktyvų poveikį. Ji tiesiogine prasme ištrina nuo žemės paviršiaus viską, kas jai trukdo. Prasiskverbianti spinduliuotė kelia pavojų visoms gyvoms būtybėms. Žmonėms tai sukelia spindulinės ligos vystymąsi. Na, elektromagnetinis impulsas kenkia tik technologijoms. Kartu paėmus, žalingi atominio sprogimo veiksniai kelia didžiulį pavojų.

Pirmieji bandymai

Per visą atominės bombos istoriją Amerika rodė didžiausią susidomėjimą jos sukūrimu. 1941 metų pabaigoje šalies vadovybė šiai krypčiai skyrė milžiniškus pinigus ir lėšas. Projekto vadovas buvo Robertas Oppenheimeris, kurį daugelis laiko atominės bombos kūrėju. Tiesą sakant, jis buvo pirmasis, kuris sugebėjo įgyvendinti mokslininkų idėją. Dėl to 1945 metų liepos 16 dieną Naujosios Meksikos dykumoje įvyko pirmasis atominės bombos bandymas. Tada Amerika nusprendė, kad norint visiškai užbaigti karą, reikia nugalėti Japoniją, nacistinės Vokietijos sąjungininkę. Pentagonas greitai pasirinko taikinius pirmiesiems branduoliniams išpuoliams, kurie turėjo būti vaizdinga Amerikos ginklų galios iliustracija.

1945 metų rugpjūčio 6 dieną ant Hirosimos miesto buvo numesta JAV atominė bomba, ciniškai vadinama „Kūdikis“. Šūvis pasirodė tiesiog tobulas – bomba sprogo 200 metrų aukštyje nuo žemės, dėl ko jos sprogimo banga padarė siaubingą žalą miestui. Toli nuo centro esančiose vietose buvo apverstos anglies krosnys, dėl kurių kilo smarkūs gaisrai.

Po ryškaus blyksnio sekė karščio banga, kuri per 4 veikimo sekundes sugebėjo ištirpdyti namų stogų čerpes ir sudeginti telegrafo stulpus. Po karščio bangos sekė smūgio banga. Apie 800 km/h greičiu per miestą prasiskverbęs vėjas nugriovė viską, kas buvo savo kelyje. Iš 76 000 pastatų, esančių mieste iki sprogimo, visiškai sugriuvo apie 70 000. Praėjus kelioms minutėms po sprogimo iš dangaus pradėjo lyti lietus, kurio dideli lašai buvo juodi. Lietus iškrito dėl to, kad šaltuose atmosferos sluoksniuose susidarė didžiulis kondensato kiekis, susidedantis iš garų ir pelenų.

Žmonės, kuriuos ugnies kamuolys nukentėjo 800 metrų spinduliu nuo sprogimo vietos, virto dulkėmis. Tie, kurie buvo kiek toliau nuo sprogimo, buvo apdegę odą, kurios likučius nuplėšė smūgio banga. Juodas radioaktyvus lietus paliko nepagydomus nudegimus ant išgyvenusiųjų odos. Tie, kuriems per stebuklą pavyko pabėgti, netrukus pradėjo rodyti spindulinės ligos požymius: pykinimą, karščiavimą ir silpnumo priepuolius.

Praėjus trims dienoms po Hirosimos bombardavimo, Amerika užpuolė kitą Japonijos miestą – Nagasakį. Antrasis sprogimas turėjo tokias pat pragaištingas pasekmes kaip ir pirmasis.

Per kelias sekundes dvi atominės bombos pražudė šimtus tūkstančių žmonių. Smūgio banga praktiškai nušlavė Hirosimą nuo žemės paviršiaus. Daugiau nei pusė vietos gyventojų (apie 240 tūkst. žmonių) nuo patirtų sužalojimų mirė iš karto. Nagasakio mieste nuo sprogimo žuvo apie 73 tūkst. Daugelis išgyvenusiųjų buvo paveikti stiprios radiacijos, kuri sukėlė nevaisingumą, spindulinę ligą ir vėžį. Dėl to kai kurie išgyvenusieji mirė iš baisios agonijos. Atominės bombos panaudojimas Hirosimoje ir Nagasakyje parodė siaubingą šių ginklų galią.

Jūs ir aš jau žinome, kas išrado atominę bombą, kaip ji veikia ir kokias pasekmes ji gali sukelti. Dabar išsiaiškinsime, kaip buvo su branduoliniais ginklais SSRS.

Po Japonijos miestų bombardavimo I. V. Stalinas suprato, kad sovietinės atominės bombos sukūrimas yra nacionalinio saugumo reikalas. 1945 08 20 SSRS buvo sukurtas branduolinės energetikos komitetas, kuriam vadovavo L. Berija.

Verta paminėti, kad Sovietų Sąjungoje darbai šia kryptimi buvo vykdomi nuo 1918 m., o 1938 m. Mokslų akademijoje buvo sukurta speciali atominio branduolio komisija. Prasidėjus Antrajam pasauliniam karui visi darbai šia kryptimi buvo įšaldyti.

1943 m. sovietų žvalgybos pareigūnai iš Anglijos perdavė uždarų medžiagų mokslinius straipsnius branduolinės energetikos srityje. Šios medžiagos parodė, kad užsienio mokslininkų darbas kuriant atominę bombą yra rimtai pažengęs į priekį. Tuo pačiu metu Amerikos gyventojai palengvino patikimų sovietų agentų įvedimą į pagrindinius JAV branduolinių tyrimų centrus. Agentai perdavė informaciją apie naujus pokyčius sovietų mokslininkams ir inžinieriams.

Techninė užduotis

Kai 1945 metais sovietinės branduolinės bombos sukūrimo klausimas tapo kone prioritetu, vienas projekto lyderių Yu.Kharitonas parengė dviejų sviedinio versijų kūrimo planą. 1946 m. birželio 1 d. planą pasirašė aukščiausia vadovybė.

Pagal užduotį dizaineriai turėjo sukurti RDS (specialųjį reaktyvinį variklį) iš dviejų modelių:

RDS-1. Bomba su plutonio užtaisu, kuris detonuojamas sferiniu būdu. Prietaisas buvo pasiskolintas iš amerikiečių.
RDS-2. Pabūklo bomba su dviem urano užtaisais, susiliejančiais patrankos vamzdyje prieš pasiekiant kritinę masę.

Liūdnai pagarsėjusio RDS istorijoje labiausiai paplitusi, nors ir juokinga, formuluotė buvo frazė „Rusija tai daro pati“. Jį sugalvojo Yu.Charitono pavaduotojas K.Ščelkinas. Ši frazė labai tiksliai perteikia kūrinio esmę, bent jau RDS-2.

Kai Amerika sužinojo, kad Sovietų Sąjunga turi branduolinių ginklų kūrimo paslapčių, ji užsidegė kuo greičiau eskaluoti prevencinį karą. 1949 metų vasarą pasirodė Trojos planas, pagal kurį 1950 metų sausio 1 dieną buvo numatyta pradėti kovojantys prieš SSRS. Tada atakos data buvo perkelta į 1957 m. pradžią, tačiau su sąlyga, kad prie jo prisijungs visos NATO šalys.

Testai

Kai informacija apie Amerikos planus į SSRS atkeliaudavo žvalgybos kanalais, sovietų mokslininkų darbas gerokai paspartėjo. Vakarų ekspertai manė, kad SSRS atominiai ginklai bus sukurti ne anksčiau kaip 1954–1955 m. Tiesą sakant, pirmosios SSRS atominės bombos bandymai įvyko jau 1949 m. rugpjūčio mėn. Rugpjūčio 29 dieną Semipalatinsko poligone buvo susprogdintas įrenginys RDS-1. Kuriant jį dalyvavo didelė mokslininkų komanda, vadovaujama Kurchatovo Igorio Vasiljevičiaus. Užtaiso dizainas priklausė amerikiečiams, o elektroninė įranga buvo sukurta nuo nulio. Pirmoji SSRS atominė bomba sprogo 22 kt galia.

Dėl atsakomojo smūgio tikimybės Trojos planas, numatęs branduolinę ataką prieš 70 sovietų miestų, buvo sužlugdytas. Bandymai Semipalatinske pažymėjo Amerikos atominių ginklų laikymo monopolio pabaigą. Igorio Vasiljevičiaus Kurchatovo išradimas visiškai sunaikino Amerikos ir NATO karinius planus ir neleido vystytis kitam pasauliniam karui. Taip prasidėjo taikos era Žemėje, kuriai gresia visiškas susinaikinimas.

Pasaulio „branduolinis klubas“.

Iki šiol branduolinį ginklą turi ne tik Amerika ir Rusija, bet ir nemažai kitų valstybių. Šalių, turinčių tokius ginklus, rinkinys sąlyginai vadinamas „branduoliniu klubu“.

Tai įeina:

Amerika (nuo 1945 m.).
SSRS, o dabar Rusija (nuo 1949 m.).
Anglija (nuo 1952 m.).
Prancūzija (nuo 1960 m.).
Kinija (nuo 1964 m.).
Indija (nuo 1974 m.).
Pakistanas (nuo 1998 m.).
Korėja (nuo 2006 m.).

Izraelis taip pat turi branduolinių ginklų, nors šalies vadovybė atsisako komentuoti jų egzistavimą. Be to, NATO šalių (Italija, Vokietija, Turkija, Belgija, Nyderlandai, Kanada) ir sąjungininkų (Japonija, Pietų Korėja, nepaisant oficialaus atsisakymo) teritorijoje yra amerikietiškų branduolinių ginklų.

Ukraina, Baltarusija ir Kazachstanas, kuriems priklausė dalis SSRS branduolinių ginklų, po Sąjungos žlugimo savo bombas perdavė Rusijai. Ji tapo vienintele SSRS branduolinio arsenalo paveldėtoja.

Išvada

Šiandien sužinojome, kas išrado atominę bombą ir kas tai yra. Apibendrinant tai, kas išdėstyta pirmiau, galime daryti išvadą, kad šiandien branduoliniai ginklai yra galingiausias pasaulinės politikos įrankis, tvirtai įsitvirtinęs šalių tarpusavio santykiuose. Viena vertus, tai veiksminga atgrasymo priemonė, kita vertus, tai įtikinamas argumentas, leidžiantis užkirsti kelią karinei konfrontacijai ir stiprinti taikius valstybių santykius. Branduoliniai ginklai yra visos eros simbolis, su kuriuo reikia elgtis ypač atsargiai.

Žmonijos raidos istoriją visada lydėjo karas, kaip būdas išspręsti konfliktus smurtu. Civilizacija patyrė daugiau nei penkiolika tūkstančių mažų ir didelių ginkluotų konfliktų, žmonių aukų – milijonai. Tik praėjusio amžiaus devintajame dešimtmetyje įvyko daugiau nei šimtas karinių susirėmimų, kuriuose dalyvavo devyniasdešimt pasaulio šalių.

Tuo pačiu metu mokslo atradimai ir technologinė pažanga leido sukurti vis didesnės galios ir sudėtingesnio naudojimo naikinimo ginklus. XX amžiuje branduoliniai ginklai tapo didžiulio destruktyvaus poveikio viršūne ir politikos priemone.

Atominės bombos įtaisas

Šiuolaikinės branduolinės bombos, kaip priešo nugalėjimo priemonė, kuriamos remiantis pažangiais techniniais sprendimais, kurių esmė nėra plačiai viešinama. Tačiau pagrindinius šio tipo ginklams būdingus elementus galima nagrinėti branduolinės bombos su kodiniu pavadinimu „Fat Man“, numestos 1945 metais viename iš Japonijos miestų, pavyzdžiu.

Sprogimo galia buvo 22,0 kt TNT ekvivalentu.

Jis turėjo šias dizaino ypatybes:

gaminio ilgis buvo 3250,0 mm, o birios dalies skersmuo – 1520,0 mm. Bendras svoris virš 4,5 tonos;
kūnas pavaizduotas elipsės formos. Siekiant išvengti priešlaikinio sunaikinimo dėl priešlėktuvinės amunicijos pataikymo ir kitokio nepageidaujamo poveikio, jo gamybai buvo naudojamas 9,5 mm šarvuotas plienas;
kūnas yra padalintas į keturias vidines dalis: nosį, dvi elipsoido puses (pagrindinė – branduolio užpildymo skyrius), uodegą.
nosies skyriuje yra įkraunamos baterijos;
pagrindinis skyrius, kaip lankas, kad nepatektų kenksmingos terpės, drėgmės, kuriant patogiomis sąlygomis boro jutiklio veikimui jie evakuojami;
elipsoide buvo plutonio šerdis, uždengta urano tamperiu (apvalkalu). Jis atliko inercinio srauto ribotuvo vaidmenį branduolinė reakcija, užtikrinantis maksimalų ginklo klasės plutonio aktyvumą, atspindėdamas neutronus į aktyviosios krūvio zonos pusę.

Branduolio viduje buvo patalpintas pirminis neutronų šaltinis, vadinamas iniciatoriumi arba „ežiuku“. Atstovauja berilio rutulio forma, kurios skersmuo 20,0 mm su išorine danga polonio pagrindu - 210.

Pažymėtina, kad ekspertų bendruomenė tokį branduolinio ginklo dizainą pripažino neefektyviu ir nepatikimu. Nevaldomo tipo neutronų iniciacija toliau nebuvo naudojama. .

Veikimo principas

Branduoliniu sprogimu vadinamas urano 235 (233) ir plutonio 239 branduolių dalijimosi procesas (iš to susideda branduolinė bomba), kai išsiskiria didžiulis energijos kiekis, ribojant tūrį. Radioaktyviųjų metalų atominė struktūra yra nestabilios formos – jie nuolat dalijasi į kitus elementus.

Procesą lydi neuronų atsiskyrimas, kai kurie iš jų, atsitrenkę į gretimus atomus, inicijuoja tolesnę reakciją, kurią lydi energijos išsiskyrimas.

Principas yra toks: sumažinus skilimo laiką, procesas tampa intensyvesnis, o neuronų koncentracija bombarduojant branduolius sukelia grandininę reakciją. Kai du elementai sujungiami iki kritinės masės, susidaro superkritinis, dėl kurio įvyks sprogimas.

Buitinėmis sąlygomis neįmanoma sukelti aktyvios reakcijos - reikia didelio elementų artėjimo greičio - ne mažiau kaip 2,5 km / s. Tokį greitį bomboje pasiekti galima naudojant derinant sprogmenų tipus (greitai ir lėtiesiems), subalansuojant superkritinės masės tankį, sukuriant atominį sprogimą.

Branduoliniai sprogimai priskiriami žmogaus veiklos planetoje ar jos orbitoje rezultatams. Tokie natūralūs procesai galimi tik kai kuriose kosmose esančiose žvaigždėse.

Atominės bombos teisėtai laikomos galingiausiais ir destruktyviausiais masinio naikinimo ginklais. Taktinis panaudojimas sprendžia strateginių, karinių objektų, antžeminių, taip pat giluminių objektų naikinimo užduotis, nugalėti didelę technikos sankaupą, priešo darbo jėgą.

Pasauliniu mastu ji gali būti taikoma tik siekiant visiško gyventojų ir infrastruktūros sunaikinimo didelėse teritorijose tikslo.

Norint pasiekti tam tikrus tikslus, atlikti taktinio ir strateginio pobūdžio užduotis, gali būti vykdomos branduolinių ginklų detonacijos:

kritiniame ir mažame aukštyje (virš 30,0 km ir žemiau);
tiesiogiai liečiantis su žemės pluta (vandeniu);
požeminis (arba povandeninis sprogimas).

Branduoliniam sprogimui būdingas momentinis milžiniškos energijos išsiskyrimas.

Priveda prie daiktų ir žmogaus pralaimėjimo taip:

šoko banga. Sprogimas virš arba ant žemės plutos (vandens) vadinamas oro banga, po žeme (vanduo) – seismine sprogstamąja banga. Oro banga susidaro kritiškai suspaudus oro mases ir sklinda ratu iki susilpnėjimo greičiu, viršijančiu garsą. Tai veda prie tiesioginio darbo jėgos pralaimėjimo ir netiesioginio (sąveika su sunaikintų objektų fragmentais). Perteklinio slėgio veikimas daro techniką neveikiančią judant ir atsitrenkiant į žemę;
Šviesos emisija.Šaltinis – lengvoji dalis, susidaranti gaminiui išgaruojant su oro masėmis, grunto panaudojimo atveju – grunto garai. Poveikis atsiranda ultravioletiniuose ir infraraudonųjų spindulių spektrai. Objektai ir žmonės jį sugeria, sukelia suanglėjimą, tirpimą ir degimą. Pažeidimo laipsnis priklauso nuo epicentro pašalinimo;
prasiskverbianti spinduliuotė- tai neutronai ir gama spinduliai, judantys iš plyšimo vietos. Poveikis biologiniams audiniams sukelia ląstelių molekulių jonizaciją, sukeliančią organizmo spindulinę ligą. Žala turtui siejama su molekulinio dalijimosi reakcijomis žalinguose amunicijos elementuose.
radioaktyvioji tarša.Žemės sprogimo metu pakyla dirvožemio garai, dulkės ir kiti dalykai. Atsiranda debesis, judantis oro masių judėjimo kryptimi. Žalos šaltinius sudaro aktyviosios branduolinio ginklo dalies skilimo produktai, izotopai, nesunaikintos užtaiso dalys. Judant radioaktyviam debesiui, atsiranda nuolatinis spinduliuotės užterštumas;
elektromagnetinis impulsas. Sprogimas lydi elektromagnetinių laukų atsiradimą (nuo 1,0 iki 1000 m) impulso pavidalu. Dėl jų sugenda elektros prietaisai, valdikliai ir ryšiai.

Branduolinio sprogimo veiksnių derinys daro žalą priešo darbo jėgai, įrangai ir infrastruktūrai įvairiais lygiais, o pasekmių mirtingumas siejamas tik su atstumu nuo jo epicentro.

Branduolinių ginklų kūrimo istorija

Kuriant ginklus naudojant branduolinę reakciją, buvo atlikta daugybė mokslinių atradimų, teorinių ir praktinių tyrimų, įskaitant:

1905 m- buvo sukurta reliatyvumo teorija, teigianti, kad nedidelis medžiagos kiekis atitinka reikšmingą energijos išsiskyrimą pagal formulę E \u003d mc2, kur "c" reiškia šviesos greitį (autorius A. Einšteinas);
1938 m– Vokiečių mokslininkai atliko atomo padalijimo į dalis eksperimentą, atakuojant uraną neutronais, kuris baigėsi sėkmingai (O. Hann ir F. Strassmann), o fizikas iš JK davė paaiškinimą dėl energijos išsiskyrimo fakto (R . Frisch);
1939 m- mokslininkai iš Prancūzijos, kad vykdant urano molekulių reakcijų grandinę išsiskirs energija, galinti sukelti milžiniškos jėgos sprogimą (Joliot-Curie).

Pastarasis tapo atominių ginklų išradimo atspirties tašku. Lygiagrečia plėtra užsiėmė Vokietija, Didžioji Britanija, JAV, Japonija. Pagrindinė problema buvo tokio urano išgavimas, kurio reikia eksperimentams šioje srityje.

Greičiau problema buvo išspręsta JAV, 1940 metais perkant žaliavas iš Belgijos.

Įgyvendinant projektą, vadinamą Manhetenu, 1939–1945 metais buvo pastatyta urano valymo gamykla, sukurtas branduolinių procesų tyrimo centras, kuriame dirbti buvo pritraukti geriausi specialistai - fizikai iš visos Vakarų Europos. .

Didžioji Britanija, kuri pati vadovavo savo vystymuisi, po Vokietijos bombardavimo buvo priversta savanoriškai perduoti savo projekto plėtrą JAV kariuomenei.

Manoma, kad amerikiečiai pirmieji išrado atominę bombą. Pirmojo branduolinio užtaiso bandymai buvo atlikti Naujosios Meksikos valstijoje 1945 m. liepos mėn. Sprogimo blyksnis aptemdė dangų, o smėlio peizažas virto stiklu. Po trumpo laiko buvo sukurti branduoliniai užtaisai, vadinami „Baby“ ir „Fat Man“.

Branduoliniai ginklai SSRS – datos ir įvykiai

SSRS, kaip branduolinės valstybės, susiformavimas buvo ilgas atskirų mokslininkų darbas ir valstybines institucijas. Pagrindiniai laikotarpiai ir reikšmingos įvykių datos pateikiamos taip:

1920 m apsvarstykite sovietų mokslininkų darbo atomo skilimo srityje pradžią;
Nuo trisdešimtmečio branduolinės fizikos kryptis tampa prioritetine;
1940 metų spalis- iniciatyvinė fizikų grupė pateikė pasiūlymą panaudoti branduolinę plėtrą kariniams tikslams;
1941 metų vasara ryšium su karu atominės energetikos institutai buvo perkelti į užnugarį;
1941 metų ruduo metais sovietų žvalgyba informavo šalies vadovybę apie branduolinių programų pradžią Didžiojoje Britanijoje ir Amerikoje;
1942 metų rugsėjis- pradėti visapusiškai atlikti atomo tyrimai, tęsiamas darbas su uranu;
1943 metų vasario mėn- I. Kurchatovui vadovaujant buvo sukurta speciali tyrimų laboratorija, o generalinis vadovavimas patikėtas V. Molotovui;

Projektui vadovavo V. Molotovas.

1945 metų rugpjūčio mėn- atsižvelgiant į branduolinio bombardavimo Japonijoje vykdymą, didelę įvykių svarbą SSRS, buvo įkurtas Specialusis komitetas, vadovaujamas L. Berijos;
1946 metų balandis- buvo sukurtas KB-11, kuris pradėjo kurti dviejų versijų (naudojant plutonį ir uraną) sovietinių branduolinių ginklų pavyzdžius;
1948 metų vidurys- darbas su uranu buvo sustabdytas dėl mažo efektyvumo ir didelių sąnaudų;
1949 metų rugpjūčio mėn– kai SSRS buvo išrasta atominė bomba, buvo išbandyta pirmoji sovietinė branduolinė bomba.

Sutrumpinti produkto kūrimo laiką palengvino kokybiškas žvalgybos agentūrų darbas, sugebėjęs gauti informaciją apie Amerikos branduolinius pokyčius. Tarp tų, kurie pirmieji sukūrė atominę bombą SSRS, buvo mokslininkų komanda, vadovaujama akademiko A. Sacharovo. Jie sukūrė pažangesnius techninius sprendimus nei naudojami amerikiečiai.

Atominė bomba "RDS-1"

2015–2017 metais Rusija padarė proveržį tobulindama branduolinius ginklus ir jų pristatymo priemones, taip paskelbdama valstybę, galinčią atremti bet kokią agresiją.

Pirmieji atominės bombos bandymai

Po eksperimentinės branduolinės bombos bandymo Naujosios Meksikos valstijoje 1945 m. vasarą, Japonijos miestų Hirosimos ir Nagasakio bombardavimas sekė atitinkamai rugpjūčio 6 ir 9 d.

šiais metais baigta kurti atominė bomba

1949 m., padidinto slaptumo sąlygomis, sovietų KB-11 konstruktoriai ir mokslininkai baigė kurti atominę bombą, kuri vadinosi RDS-1 (reaktyvinis variklis „C“). Rugpjūčio 29 dieną Semipalatinsko poligone buvo išbandytas pirmasis sovietų branduolinis įrenginys. Rusijos atominė bomba RDS-1 buvo „lašo formos“ gaminys, sveriantis 4,6 tonos, tūrinės dalies skersmuo – 1,5 m, o ilgis – 3,7 metro.

Aktyvioji dalis apėmė plutonio bloką, kuris leido pasiekti 20,0 kilotonų sprogimo galią, atitinkančią TNT. Bandymų aikštelė apėmė dvidešimties kilometrų spindulį. Bandomosios detonacijos sąlygų ypatybės iki šiol nebuvo viešai paskelbtos.

Tų pačių metų rugsėjo 3 d. Amerikos aviacijos žvalgyba nustatė izotopų pėdsakų buvimą Kamčiatkos oro masėse, rodančius branduolinio užtaiso bandymus. Dvidešimt trečią JAV pirmasis asmuo viešai paskelbė, kad SSRS pavyko išbandyti atominę bombą.

Atomo pasaulis yra toks fantastiškas, kad jo supratimas reikalauja radikalaus įprastų erdvės ir laiko sampratų pertraukos. Atomai yra tokie maži, kad jei vandens lašą būtų galima padidinti iki Žemės dydžio, kiekvienas šio lašo atomas būtų mažesnis už oranžinį. Tiesą sakant, vieną vandens lašą sudaro 6000 milijardų milijardų (6000000000000000000000) vandenilio ir deguonies atomų. Ir vis dėlto, nepaisant savo mikroskopinio dydžio, atomo struktūra tam tikru mastu panaši į mūsų saulės sistemos struktūrą. Jo nesuvokiamai mažame centre, kurio spindulys nesiekia trilijono centimetro, yra palyginti didžiulė „saulė“ – atomo branduolys.

Aplink šią atominę „saulę“ sukasi mažytės „planetos“ – elektronai. Branduolys susideda iš dviejų pagrindinių Visatos statybinių blokų – protonų ir neutronų (jie turi vienijantį pavadinimą – nukleonai). Elektronas ir protonas yra įkrautos dalelės, kurių krūvis yra visiškai vienodas, tačiau krūviai skiriasi ženklu: protonas visada yra teigiamai įkrautas, o elektronas visada yra neigiamas. Neutronas neturi elektros krūvio, todėl turi labai didelį pralaidumą.

Atominėje matavimo skalėje protono ir neutrono masė imama kaip vienybė. Todėl bet kurio cheminio elemento atominė masė priklauso nuo jo branduolyje esančių protonų ir neutronų skaičiaus. Pavyzdžiui, vandenilio atomo, kurio branduolį sudaro tik vienas protonas, atominė masė yra 1. Helio atomo, kurio branduolys sudarytas iš dviejų protonų ir dviejų neutronų, atominė masė yra 4.

To paties elemento atomų branduoliuose visada yra tiek pat protonų, tačiau neutronų skaičius gali būti skirtingas. Atomai, kurių branduoliai turi tą patį protonų skaičių, bet skiriasi neutronų skaičiumi ir yra susiję su to paties elemento atmainomis, vadinami izotopais. Norint juos atskirti vienas nuo kito, elemento simboliui priskiriamas skaičius, lygus visų dalelių, esančių tam tikro izotopo branduolyje, sumai.

Gali kilti klausimas: kodėl atomo branduolys nesuyra? Juk į jį patenkantys protonai yra vienodu krūviu elektra įkrautos dalelės, kurios turi viena kitą atstumti didžiulė jėga. Tai paaiškinama tuo, kad branduolio viduje veikia ir vadinamosios intrabranduolinės jėgos, kurios traukia branduolio daleles viena prie kitos. Šios jėgos kompensuoja protonų atstumiančias jėgas ir neleidžia branduoliui spontaniškai išskristi.

Intrabranduolinės jėgos yra labai stiprios, tačiau jos veikia tik labai arti. Todėl sunkiųjų elementų branduoliai, susidedantys iš šimtų nukleonų, pasirodo nestabilūs. Branduolio dalelės čia nuolat juda (branduolio tūrio ribose), o jei į jas pridėsite šiek tiek papildomos energijos, jos gali įveikti vidines jėgas – branduolys bus padalintas į dalis. Šios energijos pertekliaus kiekis vadinamas sužadinimo energija. Tarp sunkiųjų elementų izotopų yra tokių, kurie, atrodo, yra ant pačios savaiminio irimo ribos. Užtenka tik nedidelio „stūmimo“, pavyzdžiui, paprasto smūgio į neutrono branduolį (ir jo net nereikia pagreitinti iki didelio greičio), kad prasidėtų branduolio dalijimosi reakcija. Kai kurie iš šių „skilusių“ izotopų vėliau buvo pagaminti dirbtinai. Gamtoje toks izotopas yra tik vienas – tai uranas-235.

Uraną 1783 m. atrado Klaprotas, kuris jį išskyrė iš urano pikio ir pavadino neseniai atrastos Urano planetos vardu. Kaip vėliau paaiškėjo, tai iš tikrųjų buvo ne pats uranas, o jo oksidas. Buvo gautas grynas uranas, sidabriškai baltas metalas
tik 1842 metais Peligot. Naujasis elementas neturėjo jokių išskirtinių savybių ir patraukė dėmesį tik 1896 m., kai Bekerelis atrado urano druskų radioaktyvumo reiškinį. Po to uranas tapo mokslinių tyrimų ir eksperimentų objektu, bet praktinis pritaikymas vis dar neturėjo.

Kai XX amžiaus pirmajame trečdalyje atomo branduolio sandara daugiau ar mažiau tapo aiški fizikams, jie pirmiausia bandė išpildyti seną alchemikų svajonę – bandė vieną cheminį elementą paversti kitu. 1934 metais prancūzų mokslininkai, sutuoktiniai Fredericas ir Irene Joliot-Curie, pranešė Prancūzijos mokslų akademijai apie tokį eksperimentą: kai aliuminio plokštės buvo bombarduojamos alfa dalelėmis (helio atomo branduoliais), aliuminio atomai virto fosforo atomais. , bet ne įprastas, o radioaktyvus, kuris savo ruožtu perėjo į stabilų silicio izotopą. Taigi aliuminio atomas, pridėjęs vieną protoną ir du neutronus, virto sunkesniu silicio atomu.

Ši patirtis paskatino mintį, kad jei sunkiausio gamtoje egzistuojančio elemento – urano – branduoliai yra „apvalomi“ neutronais, tuomet galima gauti elementą, kurio natūraliomis sąlygomis nėra. 1938 metais vokiečių chemikai Otto Hahnas ir Fritzas Strassmannas pakartojo bendrais bruožais Joliot-Curie sutuoktinių patirtis, vietoj aliuminio imant uraną. Eksperimento rezultatai buvo visai ne tokie, kokių tikėjosi – vietoj naujo supersunkaus elemento, kurio masės skaičius didesnis nei urano, Hahnas ir Strassmannas gavo lengvųjų elementų iš vidurinės periodinės sistemos dalies: bario, kriptono, bromo ir kai kurie kiti. Patys eksperimentuotojai negalėjo paaiškinti pastebėto reiškinio. Tik kitais metais fizikė Lisa Meitner, kuriai Hahn pranešė apie savo sunkumus, rado teisingą pastebėto reiškinio paaiškinimą, leidžiantį manyti, kad, kai uranas buvo bombarduojamas neutronais, jo branduolys skilo (skildavo). Tokiu atveju turėjo susidaryti lengvesnių elementų branduoliai (iš čia buvo paimtas baris, kriptonas ir kitos medžiagos), taip pat turėtų išsiskirti 2-3 laisvieji neutronai. Tolesni tyrimai leido išsamiai išsiaiškinti, kas vyksta.

Gamtinis uranas susideda iš trijų izotopų, kurių masės yra 238, 234 ir 235, mišinys. Pagrindinis urano kiekis patenka į 238 izotopą, kurio branduolį sudaro 92 protonai ir 146 neutronai. Uranas-235 sudaro tik 1/140 natūralaus urano (0,7% (jo branduolyje yra 92 protonai ir 143 neutronai), o uranas-234 (92 protonai, 142 neutronai)) sudaro tik 1/17500 visos urano masės. 0 006% Mažiausiai stabilus iš šių izotopų yra uranas-235.

Kartkartėmis jos atomų branduoliai spontaniškai dalijasi į dalis, dėl to susidaro lengvesni periodinės sistemos elementai. Procesą lydi dviejų ar trijų laisvųjų neutronų išsiskyrimas, kurie veržiasi milžinišku greičiu – apie 10 tūkstančių km/s (jie vadinami greitaisiais neutronais). Šie neutronai gali atsitrenkti į kitus urano branduolius, sukeldami branduolines reakcijas. Kiekvienas izotopas šiuo atveju elgiasi skirtingai. Urano-238 branduoliai daugeliu atvejų tiesiog užfiksuoja šiuos neutronus be jokių tolesnių transformacijų. Tačiau maždaug vienu atveju iš penkių, kai greitasis neutronas susiduria su 238 izotopo branduoliu, įvyksta keista branduolinė reakcija: vienas iš urano-238 neutronų išspinduliuoja elektroną, virsdamas protonu, tai yra urano izotopu. virsta daugiau
sunkusis elementas yra neptūnas-239 (93 protonai + 146 neutronai). Tačiau neptūnas yra nestabilus – po kelių minučių vienas jo neutronų išspinduliuoja elektroną, virsdamas protonu, po kurio neptūno izotopas virsta kitu periodinės sistemos elementu – plutoniu-239 (94 protonai + 145 neutronai). Jei neutronas patenka į nestabilaus urano-235 branduolį, tada iš karto įvyksta dalijimasis - atomai skyla, išskirdami du ar tris neutronus. Akivaizdu, kad gamtiniame urane, kurio dauguma atomų priklauso 238 izotopui, ši reakcija matomų pasekmių neturi – visi laisvieji neutronai ilgainiui bus absorbuojami šio izotopo.

Bet ką daryti, jei įsivaizduotume gana masyvų urano gabalą, kurį sudaro tik 235 izotopas?

Čia procesas vyks kitaip: kelių branduolių dalijimosi metu išsiskiriantys neutronai, savo ruožtu, patenka į gretimus branduolius, sukelia jų dalijimąsi. Dėl to išsiskiria nauja neutronų dalis, kuri suskaido šiuos branduolius. Palankiomis sąlygomis ši reakcija vyksta kaip lavina ir vadinama grandinine reakcija. Jai pradėti gali pakakti kelių bombarduojančių dalelių.

Iš tiesų, tegul tik 100 neutronų bombarduoja uraną-235. Jie suskaldys 100 urano branduolių. Tokiu atveju išsiskirs 250 naujų antrosios kartos neutronų (vidutiniškai 2,5 skilimo metu). Antrosios kartos neutronai jau pagamins 250 skilimų, kurių metu išsiskirs 625 neutronai. Kitoje kartoje jis bus 1562, tada 3906, tada 9670 ir pan. Padalijimų skaičius be apribojimų didės, jei procesas nebus sustabdytas.

Tačiau iš tikrųjų į atomų branduolius patenka tik nežymi neutronų dalis. Likusieji, greitai besiveržiantys tarp jų, nunešami į aplinkinę erdvę. Savaime išsilaikanti grandininė reakcija gali įvykti tik esant pakankamai dideliam urano-235 masyvui, kuris, kaip teigiama, turi kritinę masę. (Ši masė normaliomis sąlygomis yra 50 kg.) Svarbu atkreipti dėmesį, kad kiekvieno branduolio dalijimąsi lydi didžiulis energijos kiekis, kuris, pasirodo, yra apie 300 milijonų kartų daugiau nei dalijimosi energija. ! (Apskaičiuota, kad visiškai suskilus 1 kg urano-235, išsiskiria tiek pat šilumos, kiek ir deginant 3 tūkst. tonų anglies.)

Šis milžiniškas energijos antplūdis, išsiskiriantis per kelias akimirkas, pasireiškia kaip siaubingos jėgos sprogimas ir yra branduolinio ginklo veikimo pagrindas. Tačiau tam, kad šis ginklas taptų realybe, būtina, kad užtaisą sudarytų ne natūralus uranas, o retas izotopas – 235 (toks uranas vadinamas prisodrintu). Vėliau buvo nustatyta, kad grynas plutonis taip pat yra skilioji medžiaga ir gali būti naudojamas atominiame krūvyje vietoj urano-235.

Visi šie svarbūs atradimai buvo padaryti Antrojo pasaulinio karo išvakarėse. Netrukus Vokietijoje ir kitose šalyse prasidėjo slaptas atominės bombos kūrimo darbas. Jungtinėse Valstijose ši problema buvo sprendžiama 1941 m. Visam darbų kompleksui buvo suteiktas „Manheteno projekto“ pavadinimas.

Administracinį vadovavimą projektui vykdė generolas Grovesas, o mokslinę kryptį – Kalifornijos universiteto profesorius Robertas Oppenheimeris. Abu puikiai žinojo apie didžiulį jiems skirtos užduoties sudėtingumą. Todėl pirmasis Oppenheimerio rūpestis buvo labai protingos mokslo komandos įsigijimas. Tuo metu JAV buvo daug fizikų, emigravusių iš fašistinės Vokietijos. Nebuvo lengva juos įtraukti į ginklų, nukreiptų prieš buvusią tėvynę, kūrimą. Oppenheimeris su kiekvienu kalbėjo asmeniškai, išnaudodamas visą savo žavesio jėgą. Netrukus jam pavyko suburti nedidelę grupę teoretikų, kuriuos jis juokais pavadino „šviesuoliais“. Ir iš tikrųjų jame buvo didžiausi to meto fizikos ir chemijos srities žinovai. (Tarp jų – 13 Nobelio premijos laureatų, tarp kurių – Bohras, Fermis, Frankas, Chadwickas, Lawrence'as.) Be jų, buvo dar daugybė įvairaus profilio specialistų.

JAV vyriausybė negailėjo išlaidų ir nuo pat pradžių darbas turėjo grandiozinį apimtį. 1942 m. Los Alamose buvo įkurta didžiausia pasaulyje tyrimų laboratorija. Netrukus šio mokslo miesto gyventojų skaičius pasiekė 9 tūkst. Pagal mokslininkų sudėtį, mokslinių eksperimentų apimtį, darbe dalyvaujančių specialistų ir darbuotojų skaičių Los Alamos laboratorija neturėjo sau lygių pasaulio istorijoje. Manheteno projektas turėjo savo policiją, kontržvalgybą, ryšių sistemą, sandėlius, gyvenvietes, gamyklas, laboratorijas ir savo milžinišką biudžetą.

Pagrindinis projekto tikslas buvo gauti pakankamai skiliosios medžiagos, iš kurios būtų galima sukurti kelias atomines bombas. Be urano-235, kaip jau minėta, dirbtinis elementas plutonis-239 galėtų būti bombos užtaisas, tai yra, bomba gali būti arba uranas, arba plutonis.

Groves ir Oppenheimeris sutiko, kad darbai būtų atliekami vienu metu dviem kryptimis, nes iš anksto neįmanoma nuspręsti, kuri iš jų bus perspektyvesnė. Abu metodai iš esmės skyrėsi vienas nuo kito: urano-235 akumuliacija turėjo būti vykdoma atskiriant jį nuo didžiosios dalies gamtinio urano, o plutonį buvo galima gauti tik kontroliuojamos branduolinės reakcijos metu apšvitinant uraną-238 neutronų. Abu keliai atrodė neįprastai sunkūs ir nežadėjo lengvų sprendimų.

Iš tiesų, kaip galima atskirti vienas nuo kito du izotopus, kurie tik šiek tiek skiriasi savo svoriu ir chemiškai elgiasi lygiai taip pat? Nei mokslas, nei technologijos niekada nesusidūrė su tokia problema. Plutonio gamyba iš pradžių taip pat atrodė labai problemiška. Prieš tai visa branduolinių transformacijų patirtis buvo sumažinta iki kelių laboratorinių eksperimentų. Dabar reikėjo įsisavinti kilogramų plutonio gamybą pramoniniu mastu, sukurti ir sukurti tam specialų įrenginį – branduolinį reaktorių, išmokti valdyti branduolinės reakcijos eigą.

Ir šen bei ten reikėjo išspręsti visą kompleksą sudėtingų problemų. Todėl „Manheteno projektą“ sudarė keli subprojektai, kuriems vadovavo žymūs mokslininkai. Pats Oppenheimeris buvo Los Alamos mokslo laboratorijos vadovas. Lawrence'as buvo atsakingas už Kalifornijos universiteto Radiacijos laboratoriją. Fermi vadovavo tyrimams Čikagos universitete apie branduolinio reaktoriaus sukūrimą.

Iš pradžių svarbiausia problema buvo urano gavimas. Prieš karą šis metalas iš tikrųjų neturėjo jokios naudos. Dabar, kai jo prireikė iš karto didžiuliais kiekiais, paaiškėjo, kad pramoninio būdo jo pagaminti nėra.

„Westinghouse“ įmonė ėmėsi plėtros ir greitai pasiekė sėkmės. Išvalius urano dervą (tokios formos urano pasitaiko gamtoje) ir gavus urano oksidą, ji buvo paversta tetrafluoridu (UF4), iš kurio elektrolizės būdu buvo išskirtas metalinis uranas. Jei 1941 metų pabaigoje amerikiečių mokslininkai disponavo vos keliais gramais metalinio urano, tai 1942 metų lapkritį jo pramoninė gamyba Westinghouse gamyklose siekė 6000 svarų per mėnesį.

Tuo pat metu vyko branduolinio reaktoriaus kūrimo darbai. Plutonio gamybos procesas iš tikrųjų baigėsi urano strypų apšvitinimu neutronais, dėl ko dalis urano-238 turėjo virsti plutoniu. Šiuo atveju neutronų šaltiniai galėtų būti skiliojo urano-235 atomai, pakankamais kiekiais išsibarstę tarp urano-238 atomų. Tačiau norint išlaikyti nuolatinį neutronų dauginimąsi, turėjo prasidėti grandininė urano-235 atomų dalijimosi reakcija. Tuo tarpu, kaip jau minėta, kiekvienam urano-235 atomui buvo 140 urano-238 atomų. Akivaizdu, kad visomis kryptimis skraidantys neutronai savo kelyje sutiko būtent juos. Tai reiškia, kad didžiulis kiekis išleistų neutronų buvo sugertas pagrindinio izotopas be jokios naudos. Akivaizdu, kad tokiomis sąlygomis grandininė reakcija negalėjo vykti. Kaip būti?

Iš pradžių atrodė, kad be dviejų izotopų atskyrimo reaktoriaus veikimas apskritai buvo neįmanomas, tačiau netrukus paaiškėjo viena svarbi aplinkybė: paaiškėjo, kad uranas-235 ir uranas-238 yra jautrūs skirtingos energijos neutronams. Urano-235 atomo branduolį galima suskaidyti santykinai mažos energijos neutronu, kurio greitis yra apie 22 m/s. Tokių lėtų neutronų neužfiksuoja urano-238 branduoliai – tam jų greitis turi būti šimtai tūkstančių metrų per sekundę. Kitaip tariant, uranas-238 yra bejėgis užkirsti kelią grandininei urano-235 reakcijai, kurią sukelia neutronai, sulėtėję iki itin mažo greičio – ne daugiau kaip 22 m/s. Šį reiškinį atrado italų fizikas Fermi, gyvenęs JAV nuo 1938 m. ir vadovavęs pirmojo čia esančio reaktoriaus kūrimo darbams. Fermi nusprendė naudoti grafitą kaip neutronų moderatorių. Jo skaičiavimais, iš urano-235 skleidžiami neutronai, praėję per 40 cm grafito sluoksnį, turėjo sumažinti greitį iki 22 m/s ir urane-235 prasidėti savaime išsilaikanti grandininė reakcija.

Vadinamasis „sunkusis“ vanduo galėtų būti dar vienas moderatorius. Kadangi jį sudarantys vandenilio atomai savo dydžiu ir mase yra labai artimi neutronams, jie galėtų geriausiai juos sulėtinti. (Su greitaisiais neutronais nutinka taip pat, kaip ir su rutuliais: jei mažas rutulys atsitrenkia į didelį, jis rieda atgal, beveik neprarasdamas greičio, bet susitikęs su mažu rutuliuku perduoda jam nemažą dalį savo energijos... kaip neutronas elastingo susidūrimo metu atšoka nuo sunkaus branduolio tik šiek tiek sulėtindamas greitį, o susidūręs su vandenilio atomų branduoliais labai greitai praranda visą savo energiją.) Tačiau paprastas vanduo netinka sulėtinti, nes jo vandenilis linkęs. sugerti neutronus. Būtent todėl šiam tikslui reikėtų naudoti deuterį, kuris yra „sunkiojo“ vandens dalis.

1942 m. pradžioje, vadovaujant Fermi, buvo pradėtas statyti pirmasis branduolinis reaktorius teniso korte po vakarinėmis Čikagos stadiono tribūnomis. Visus darbus atliko patys mokslininkai. Reakciją galima valdyti vieninteliu būdu – koreguojant grandininėje reakcijoje dalyvaujančių neutronų skaičių. Fermi numatė tai padaryti su strypais, pagamintais iš tokių medžiagų kaip boras ir kadmis, kurios stipriai sugeria neutronus. Moderatoriumi tarnavo grafito plytos, iš kurių fizikai pastatė 3 m aukščio ir 1,2 m pločio kolonas, tarp kurių buvo sumontuoti stačiakampiai blokai su urano oksidu. Į visą konstrukciją pateko apie 46 tonos urano oksido ir 385 tonos grafito. Reakcijai sulėtinti buvo naudojami kadmio ir boro strypai, įvesti į reaktorių.

Jei to nepakaktų, tai draudimui ant platformos, esančios virš reaktoriaus, stovėjo du mokslininkai su kibirais, pripildytais kadmio druskų tirpalo – jie turėjo juos užpilti ant reaktoriaus, jei reakcija taptų nekontroliuojama. Laimei, to neprireikė. 1942 m. gruodžio 2 d. Fermis įsakė prailginti visus valdymo strypus ir eksperimentas prasidėjo. Po keturių minučių neutronų skaitikliai pradėjo spragtelėti vis garsiau. Su kiekviena minute neutronų srauto intensyvumas didėjo. Tai rodė, kad reaktoriuje vyksta grandininė reakcija. Tai tęsėsi 28 minutes. Tada Fermis davė signalą, o nuleisti strypai sustabdė procesą. Taip žmogus pirmą kartą išleido atomo branduolio energiją ir įrodė, kad gali ją valdyti savo nuožiūra. Dabar nebeliko jokių abejonių, kad branduoliniai ginklai yra realybė.

1943 metais Fermio reaktorius buvo išmontuotas ir nugabentas į Aragono nacionalinę laboratoriją (50 km nuo Čikagos). Netrukus čia buvo pastatytas dar vienas branduolinis reaktorius, kuriame kaip moderatorius buvo naudojamas sunkusis vanduo. Jį sudarė cilindrinė aliuminio talpykla, kurioje buvo 6,5 tonos sunkaus vandens, į kurią vertikaliai buvo įkelta 120 metalo urano strypų, uždengtų aliuminio apvalkalu. Septyni valdymo strypai buvo pagaminti iš kadmio. Aplink baką buvo grafito reflektorius, tada ekranas iš švino ir kadmio lydinių. Visa konstrukcija buvo aptverta betoniniu apvalkalu, kurio sienelės storis apie 2,5 m.

Eksperimentai šiuose eksperimentiniuose reaktoriuose patvirtino pramoninės plutonio gamybos galimybę.

Netrukus pagrindiniu „Manheteno projekto“ centru tapo Tenesio upės slėnyje esantis Oak Ridge miestelis, kurio gyventojų skaičius per kelis mėnesius išaugo iki 79 tūkst. Čia per trumpą laiką buvo pastatyta pirmoji sodrinto urano gamybos gamykla. Iškart 1943 m. buvo paleistas pramoninis reaktorius, gaminantis plutonį. 1944 metų vasarį iš jo kasdien buvo išgaunama apie 300 kg urano, iš kurio paviršiaus cheminiu būdu buvo išgaunamas plutonis. (Norint tai padaryti, plutonis iš pradžių buvo ištirpintas, o po to nusodintas.) Tada išgrynintas uranas vėl grąžinamas į reaktorių. Tais pačiais metais nederlingoje, apleistoje dykumoje pietiniame Kolumbijos upės krante buvo pradėta statyti didžiulė Hanfordo gamykla. Čia buvo įrengti trys galingi branduoliniai reaktoriai, kasdien duodantys kelis šimtus gramų plutonio.

Tuo pačiu metu buvo vykdomi tyrimai, siekiant sukurti pramoninį urano sodrinimo procesą.

Apsvarstę skirtingas galimybes, Grovesas ir Oppenheimeris nusprendė sutelkti dėmesį į du metodus: dujų difuziją ir elektromagnetinį.

Dujų difuzijos metodas buvo pagrįstas principu, žinomu kaip Greimo dėsnis (1829 m. jį pirmą kartą suformulavo škotų chemikas Thomas Grahamas, o 1896 m. sukūrė anglų fizikas Reilly). Pagal šį dėsnį, jei dvi dujos, kurių viena yra lengvesnė už kitą, praleidžiamos per filtrą su nereikšmingomis skylutėmis, tada pro jį praeis šiek tiek daugiau lengvųjų dujų nei sunkiųjų dujų. 1942 m. lapkritį Urey ir Dunning iš Kolumbijos universiteto sukūrė dujų difuzijos metodą urano izotopams atskirti pagal Reilly metodą.

Kadangi natūralus uranas yra kieta medžiaga, jis pirmiausia buvo paverstas urano fluoridu (UF6). Tada šios dujos buvo praleistos per mikroskopines – tūkstantąsias milimetro dalis – skyles filtro pertvaroje.

Kadangi dujų molinių svorių skirtumas buvo labai mažas, už pertvaros urano-235 kiekis padidėjo tik 1,0002.

Siekiant dar labiau padidinti urano-235 kiekį, gautas mišinys vėl praleidžiamas per pertvarą, o urano kiekis vėl padidinamas 1,0002 karto. Taigi, norint padidinti urano-235 kiekį iki 99%, dujas reikėjo praleisti per 4000 filtrų. Tai įvyko didžiulėje dujų difuzijos gamykloje Oak Ridge mieste.

1940 m., vadovaujant Ernstui Lawrence'ui iš Kalifornijos universiteto, pradėti urano izotopų atskyrimo elektromagnetiniu metodu tyrimai. Reikėjo rasti tokius fizikinius procesus, kurie leistų atskirti izotopus naudojant jų masių skirtumą. Lawrence'as bandė atskirti izotopus, naudodamas masių spektrografo principą – prietaisą, kuris nustato atomų mases.

Jo veikimo principas buvo toks: iš anksto jonizuoti atomai buvo pagreitinami elektriniu lauku, o po to praleidžiami per magnetinį lauką, kuriame jie apibūdino apskritimus, esančius plokštumoje, statmenoje lauko krypčiai. Kadangi šių trajektorijų spinduliai buvo proporcingi masei, lengvieji jonai atsidūrė mažesnio spindulio apskritimais nei sunkieji. Jei spąstai buvo dedami atomų kelyje, tokiu būdu buvo galima atskirai surinkti skirtingus izotopus.

Toks buvo metodas. Laboratorinėmis sąlygomis jis davė gerų rezultatų. Tačiau gamyklos, kurioje izotopų atskyrimas galėtų būti atliekamas pramoniniu mastu, statyba pasirodė labai sudėtinga. Tačiau Lawrence'ui galiausiai pavyko įveikti visus sunkumus. Jo pastangų rezultatas buvo kalutrono atsiradimas, kuris buvo sumontuotas milžiniškoje Oak Ridge gamykloje.

Ši elektromagnetinė gamykla buvo pastatyta 1943 m. ir pasirodė esanti bene brangiausia Manheteno projekto idėja. Lawrence'o metodui reikėjo daugybės sudėtingų, dar nesukurtų įrenginių, susijusių su aukšta įtampa, dideliu vakuumu ir stipriu magnetiniai laukai. Išlaidos buvo milžiniškos. Calutron turėjo milžinišką elektromagnetą, kurio ilgis siekė 75 m ir svėrė apie 4000 tonų.

Į šio elektromagneto apvijas pateko keli tūkstančiai tonų sidabrinės vielos.

Visas darbas (neskaitant 300 mln. dolerių vertės sidabro, kurį Valstybės iždas suteikė tik laikinai) kainavo 400 mln. Tik už kalitrono išleistą elektrą Krašto apsaugos ministerija sumokėjo 10 mln. Didžioji dalis Oak Ridge gamyklos įrangos buvo pranašesnė savo mastu ir tikslumu nei bet kas, kas kada nors buvo sukurta šioje srityje.

Tačiau visos šios išlaidos nebuvo veltui. Iš viso išleidę apie 2 milijardus dolerių, JAV mokslininkai iki 1944 m. sukūrė unikalią urano sodrinimo ir plutonio gamybos technologiją. Tuo tarpu Los Alamos laboratorijoje jie dirbo prie pačios bombos dizaino. Jo veikimo principas apskritai buvo aiškus ilgą laiką: skilioji medžiaga (plutonis arba uranas-235) sprogimo metu turėjo būti perkelta į kritinę būseną (kad įvyktų grandininė reakcija, krūvis turi būti net pastebimai didesnis už kritinį) ir apšvitintas neutronų pluoštu, dėl kurio prasidės grandininė reakcija.

Skaičiavimu, kritinė įkrovos masė viršijo 50 kilogramų, tačiau ją buvo galima gerokai sumažinti. Apskritai kritinės masės dydžiui didelę įtaką daro keli veiksniai. Kuo didesnis krūvio paviršiaus plotas, tuo daugiau neutronų nenaudingai išmetama į aplinkinę erdvę. Sfera turi mažiausią paviršiaus plotą. Vadinasi, sferiniai krūviai, esant vienodiems dalykams, turi mažiausią kritinę masę. Be to, kritinės masės vertė priklauso nuo skiliųjų medžiagų grynumo ir rūšies. Tai atvirkščiai proporcinga šios medžiagos tankio kvadratui, o tai leidžia, pavyzdžiui, padvigubėjus tankiui, kritinę masę sumažinti keturis kartus. Reikiamą subkritiškumo laipsnį galima gauti, pavyzdžiui, sutankinant skiliąją medžiagą dėl įprasto sprogstamojo užtaiso, pagaminto sferinio apvalkalo, supančio branduolinį užtaisą, sprogimo. Kritinę masę taip pat galima sumažinti apjuosiant krūvį ekranu, kuris gerai atspindi neutronus. Švinas, berilis, volframas, natūralus uranas, geležis ir daugelis kitų gali būti naudojami kaip toks ekranas.

Viena iš galimų atominės bombos konstrukcijų susideda iš dviejų urano gabalėlių, kuriuos sujungus susidaro didesnė masė nei kritinė. Norėdami sukelti bombos sprogimą, turite juos kuo greičiau suburti. Antrasis metodas pagrįstas į vidų susiliejančio sprogimo panaudojimu. Šiuo atveju įprasto sprogmens dujų srautas buvo nukreiptas į viduje esančią skiliąją medžiagą ir ją suspaudžiant, kol pasiekė kritinę masę. Krūvio sujungimas ir intensyvus jo švitinimas neutronais, kaip jau minėta, sukelia grandininę reakciją, dėl kurios per pirmąją sekundę temperatūra pakyla iki 1 mln. Per šį laiką pavyko atskirti tik apie 5% kritinės masės. Likusi ankstyvųjų bombų konstrukcijų užtaiso dalis išgaravo be
bet koks geras.

Pirmoji istorijoje atominė bomba (jai buvo suteiktas „Trejybės“ pavadinimas) buvo surinkta 1945 m. O 1945 metų birželio 16 dieną Alamogordo dykumoje (Naujoji Meksika) branduolinių bandymų poligone buvo įvykdytas pirmasis atominis sprogimas Žemėje. Bomba buvo patalpinta bandymų aikštelės centre ant 30 metrų plieninio bokšto. Aplink jį dideliu atstumu buvo pastatyta įrašymo įranga. 9 km buvo stebėjimo postas, o 16 km - vadavietė. Atominis sprogimas padarė didžiulį įspūdį visiems šio įvykio liudininkams. Pasak liudininkų aprašymo, buvo toks jausmas, kad daugybė saulių susiliejo į vieną ir vienu metu nušvietė daugiakampį. Tada virš lygumos pasirodė didžiulis ugnies kamuolys, o link jos ėmė lėtai ir grėsmingai kilti apvalus dulkių ir šviesos debesis.

Pakilęs nuo žemės šis ugnies kamuolys per kelias sekundes pakilo į daugiau nei trijų kilometrų aukštį. Su kiekviena akimirka jis didėjo, netrukus jo skersmuo siekė 1,5 km ir pamažu kilo į stratosferą. Tada ugnies kamuolys užleido vietą besisukančių dūmų stulpui, kuris ištįso iki 12 km aukščio ir įgavo milžiniško grybo pavidalą. Visa tai lydėjo baisus ūžimas, nuo kurio drebėjo žemė. Sprogusios bombos galia pranoko visus lūkesčius.

Kai tik leido radiacinė situacija, į sprogimo zoną atskubėjo keli tankai „Sherman“, iš vidaus iškloti švino plokštėmis. Ant vieno iš jų buvo Fermis, kuris nekantravo pamatyti savo darbo rezultatus. Prieš akis pasirodė negyva išdeginta žemė, ant kurios 1,5 km spinduliu buvo sunaikinta visa gyvybė. Smėlis sukepėjo į stiklinę žalsvą plutą, dengiančią žemę. Didžiuliame krateryje gulėjo sugadintos plieninio atraminio bokšto liekanos. Sprogimo jėga buvo įvertinta 20 000 tonų trotilo.

Kitas žingsnis turėjo būti kovinis atominės bombos panaudojimas prieš Japoniją, kuri po fašistinės Vokietijos pasidavimo viena tęsė karą su JAV ir jų sąjungininkais. Nešančiųjų raketų tada nebuvo, todėl bombarduoti teko iš lėktuvo. Dviejų bombų komponentus USS Indianapolis labai atsargiai nugabeno į Tiniano salą, kur buvo įsikūrusi JAV oro pajėgų 509-oji sudėtinė grupė. Pagal įkrovimo tipą ir dizainą šios bombos šiek tiek skyrėsi viena nuo kitos.

Pirmoji atominė bomba – „Kūdikis“ – buvo didelio dydžio aviacinė bomba su labai prisodrinto urano-235 atominiu užtaisu. Jo ilgis buvo apie 3 m, skersmuo – 62 cm, svoris – 4,1 tonos.

Antroji atominė bomba – „Fat Man“ – su plutonio-239 užtaisu turėjo kiaušinio formą su didelio dydžio stabilizatoriumi. Jo ilgis
buvo 3,2 m, skersmuo 1,5 m, svoris - 4,5 tonos.

Rugpjūčio 6 d. pulkininko Tibbetso bombonešis B-29 Enola Gay numetė „Vaiką“ ant didelio Japonijos miesto Hirosimos. Bomba buvo numesta parašiutu ir sprogo, kaip ir planuota, 600 m aukštyje nuo žemės.

Sprogimo pasekmės buvo siaubingos. Net ir patiems pilotams akimirksniu sugriautas ramus miestas padarė slogų įspūdį. Vėliau vienas iš jų prisipažino, kad tą akimirką matė blogiausią dalyką, ką gali matyti žmogus.

Tiems, kurie buvo žemėje, tai, kas vyksta, atrodė kaip tikras pragaras. Visų pirma, virš Hirosimos praslinko karščio banga. Jo veikimas truko vos kelias akimirkas, bet buvo toks galingas, kad išlydė net plyteles ir kvarco kristalus granito plokštėse, 4 km atstumu pavertė telefono stulpus anglimi ir galiausiai taip sudegino žmonių kūnus, kad iš jų liko tik šešėliai. juos ant šaligatvio asfalto arba ant namų sienų. Tada iš po ugnies kamuolio išbėgo siaubingas vėjo gūsis ir 800 km/h greičiu veržėsi virš miesto, nušlavę viską, kas buvo savo kelyje. Jo įnirtingo puolimo neatlaikę namai sugriuvo tarsi nukirsti. Milžiniškame 4 km skersmens apskritime neliko nepaliesto nei vieno pastato. Praėjus kelioms minutėms po sprogimo, virš miesto pasipylė juodas radioaktyvus lietus – ši drėgmė virto aukštuose atmosferos sluoksniuose kondensuotais garais ir nukrito ant žemės stambių lašų pavidalu, susimaišiusių su radioaktyviomis dulkėmis.

Po lietaus miestą užklupo naujas vėjo gūsis, šį kartą pūstelėjęs epicentro kryptimi. Jis buvo silpnesnis už pirmąjį, bet vis tiek pakankamai stiprus, kad išrauti medžius. Vėjas kurstė milžinišką ugnį, kurioje degė viskas, kas galėjo degti. Iš 76 000 pastatų 55 000 buvo visiškai sunaikinti ir sudeginti. Šios baisios katastrofos liudininkai prisiminė žmones – fakelus, nuo kurių apdegę drabužiai nukrito ant žemės kartu su odos šukėmis, ir minias sutrikusių žmonių, apimtų baisių nudegimų, kurie rėkdami veržėsi gatvėmis. Ore tvyrojo dusinantis apdegusios žmogaus mėsos kvapas. Visur gulėjo žmonės, mirę ir mirštantys. Buvo daug aklų ir kurčiųjų, kurie, besisukantys į visas puses, nieko negalėjo suprasti aplink tvyrančiame chaose.

Nelaimingieji, buvę iš epicentro iki 800 m atstumu, per sekundės dalį perdegė tiesiogine to žodžio prasme – išgaravo jų vidus, o kūnai virto rūkstančių anglių gumuliais. Įsikūrę 1 km atstumu nuo epicentro, juos ištiko itin sunki spindulinė liga. Per kelias valandas jie pradėjo stipriai vemti, temperatūra šoktelėjo iki 39-40 laipsnių, atsirado dusulys, kraujavimas. Tada ant odos atsirado negyjančių opų, smarkiai pasikeitė kraujo sudėtis, iškrito plaukai. Po baisių kančių, dažniausiai antrą ar trečią dieną, mirtis ištikdavo.

Iš viso nuo sprogimo ir spindulinės ligos mirė apie 240 tūkst. Apie 160 tūkst. susirgo spinduline liga lengvesne forma – skausminga jų mirtis atidėdavo kelis mėnesius ar metus. Kai žinia apie katastrofą pasklido po visą šalį, visa Japonija buvo paralyžiuota iš baimės. Jis dar labiau išaugo po to, kai majoro Sweeney's Box Car lėktuvas rugpjūčio 9 d. numetė antrą bombą ant Nagasakio. Čia taip pat žuvo ir buvo sužeisti keli šimtai tūkstančių gyventojų. Negalėjusi atsispirti naujiems ginklams, Japonijos vyriausybė kapituliavo – atominė bomba padarė tašką Antrajam pasauliniam karui.

Karas baigėsi. Tai truko tik šešerius metus, tačiau sugebėjo beveik neatpažįstamai pakeisti pasaulį ir žmones.

Žmonių civilizacija iki 1939 m. ir žmonių civilizacija po 1945 m. labai skiriasi viena nuo kitos. Tam yra daug priežasčių, tačiau viena svarbiausių – branduolinių ginklų atsiradimas. Galima neperdėti, kad Hirosimos šešėlis glūdi visą XX amžiaus antrąją pusę. Tai tapo giliu moraliniu nudegimu daugeliui milijonų žmonių – tiek tų, kurie buvo šios katastrofos amžininkai, tiek ir gimusiems praėjus dešimtmečiams po jos. Šiuolaikinis žmogus nebegali galvoti apie pasaulį taip, kaip buvo galvojama iki 1945 metų rugpjūčio 6 dienos – jis pernelyg aiškiai supranta, kad šis pasaulis per kelias akimirkas gali pavirsti niekuo.

Šiuolaikinis žmogus negali žiūrėti į karą taip, kaip žiūrėjo jo seneliai ir proseneliai – jis tikrai žino, kad šis karas bus paskutinis, ir jame nebus nei laimėtojų, nei pralaimėjusių. Branduoliniai ginklai paliko savo pėdsaką visose srityse viešasis gyvenimas, o šiuolaikinė civilizacija negali gyventi pagal tuos pačius įstatymus kaip prieš šešiasdešimt ar aštuoniasdešimt metų. Niekas to nesuprato geriau nei patys atominės bombos kūrėjai.

„Mūsų planetos žmonės Robertas Oppenheimeris rašė, turėtų vienytis. Šią mintį mums diktuoja paskutinio karo pasėtas siaubas ir sunaikinimas. Atominių bombų sprogimai tai įrodė visu žiaurumu. Kiti žmonės kitais laikais yra sakę panašius žodžius – tik apie kitus ginklus ir kitus karus. Jiems nepasisekė. Bet kas šiandien sako, kad šie žodžiai nenaudingi, yra apgautas istorijos peripetijų. Mes negalime tuo įsitikinti. Mūsų darbo rezultatai nepalieka žmonijai kito pasirinkimo, kaip tik sukurti vieningą pasaulį. Pasaulis, pagrįstas teise ir humanizmu“.

Pirmoji atominė bomba SSRS buvo svarbus įvykis, visiškai pakeitęs geopolitinę padėtį planetoje.

Visi pagrindiniai XX amžiaus 40-ųjų pasaulinėje arenoje žaidėjai bandė įsisavinti branduolinę bombą, siekdami įtvirtinti absoliučią galią, padaryti savo įtaką kitoms šalims lemiamą ir, jei reikia, nesunkiai sunaikinti priešo miestus ir smogti milijonams. žmonių, turinčių mirtiną didelės energijos spinduliuotės poveikį.

Atominis projektas sovietų šalyje prasidėjo 1943 m., o tai tapo būtinybe greitai pasivyti šiuo klausimu pirmaujančias šalis Vokietiją ir JAV ir neleisti joms įgyti lemiamo pranašumo. Tiksli paleidimo data yra 1943 m. vasario 11 d.

Tuomet mokslininkai ir kūrėjai dar negalėjo iki galo suvokti, kokį baisų ginklą jie siūlo politikams, kurie dažnai yra labai odioziškos asmenybės. Branduoliniai ginklai gali akimirksniu sunaikinti milijonus žmonių visame pasaulyje ir padaryti nepataisomą žalą gamtai visomis jos apraiškomis.

Šiandien politinė situacija tebėra įtempta, o tai yra įprastas dalykas amžinai kariaujantiems žmonėms, o branduoliniai ginklai ir toliau atlieka svarbų vaidmenį įtvirtinant paritetą – jėgų lygybę, kurios dėka nė viena naujojo pasaulinio konflikto šalis nedrįsta. pulti priešą.

Atominės bombos sukūrimas SSRS

Molotovas tapo pagrindiniu politiku, kuris turėjo prižiūrėti branduolinę programą.

Viačeslavas Michailovičius Molotovas (1890–1986) – Rusijos revoliucionierius, sovietų politikas ir valstybės veikėjas. SSRS liaudies komisarų tarybos pirmininkas 1930-1941 m., liaudies komisaras, SSRS užsienio reikalų ministras 1939-1949 m., 1953-1956 m.

Jis savo ruožtu nusprendė, kad tokiam rimtam mokslininkų darbui turėtų vadovauti patyręs fizikas Kurchatovas, kuriam vadovaujant vidaus mokslas padarė daug puikių proveržių.

Šis išradėjas ir lyderis išgarsėjo daugeliu dalykų, ypač tuo, kad jam vadovaujant buvo paleista pirmoji atominė elektrinė, tai yra, tapo įmanomas taikus atominės energijos naudojimas.

Pirmoji bomba buvo pavadinta RDS-1.Ši santrumpa reiškė šią frazę - "specialus reaktyvinis variklis". Šis šifras buvo sukurtas siekiant, kad įvykiai būtų kuo paslaptingesni.

Sviedinys buvo susprogdintas Kazachstano teritorijoje specialiai šiam poligonui įrengtoje aikštelėje.

Sklando gandai, kad Rusijos pusė niekaip negalėjo pasivyti amerikiečių, nes jie nežinojo kai kurių plėtros niuansų. Išradimą esą paspartino tai, kad amerikiečių anoniminiai mokslininkai „nutekino“ paslaptis taryboms, o tai labai paspartino reikalą.

Tačiau kritikai sako, kad net jei taip yra, verta suprasti, kad buitinė bomba nebūtų įvykusi be bendro aukšto mokslo ir pramonės išsivystymo lygio, taip pat be aukštos kvalifikacijos personalo, kuris galėtų greitai suprasti ir pritaikyti. įkalčiais, net jei jie buvo.

Julius Rosenbergas ir jo žmona Ethel yra Amerikos komunistai, apkaltinti šnipinėjimu Sovietų Sąjungos naudai (pirmiausia perduodant Amerikos branduolines paslaptis SSRS) ir už tai įvykdyti 1953 m.

Kalbant apie tą, kuris perdavė paslaptį, kad viską paspartintų bombos brėžinius į SSRS atsiuntė mokslininkas Julius Rosenbergas, nors jį prižiūrėjo kitos asmenybės, pavyzdžiui, Klausas Fuchsas.

Už savo poelgį Rosenbergui buvo įvykdyta mirties bausmė šeštojo dešimtmečio pradžioje Jungtinėse Valstijose. Byloje yra ir kitų pavardžių.

Sovietinio branduolinio projekto „tėvu“ pagrįstai laikomas iškilus Rusijos branduolinis fizikas Igoris Vasiljevičius Kurchatovas. Mirtino ginklo kūrėjas šio projekto ėmėsi 1942 metais ir prižiūrėjo jį iki pat mirties.

Igoris Vasiljevičius Kurchatovas (1903–1960) – sovietų fizikas, sovietinės atominės bombos „tėvas“. Tris kartus socialistinio darbo didvyris (1949, 1951, 1954). SSRS mokslų akademijos (1943) ir Uzbekistano mokslų akademijos akademikas. SSR (1959), fizinių ir matematikos mokslų daktaras (1933), profesorius (1935). Atominės energetikos instituto įkūrėjas ir pirmasis direktorius (1943-1960).

Ginklų kūrimas nesutrukdė mokslininkui veikti kitose srityse, pavyzdžiui, būtent jis labai prisidėjo prie pirmųjų branduolinių reaktorių paleidimo šalyje ir visame pasaulyje energijos gamybai.

Kurchatovas gimė 1903 m. dvarininko šeimoje, nepaprastai gerai mokėsi, būdamas 21 metų baigė pirmąjį mokslinį darbą. Būtent jis tapo vienu iš branduolinės fizikos ir daugelio jos paslapčių tyrimo lyderių.

Kurchatovas yra daugelio garbės apdovanojimų ir aukščiausio lygio titulų savininkas. Visa Sovietų Sąjunga žinojo ir žavėjosi šiuo žmogumi, kuris mirė būdamas vos 57 metų.

Darbas vyko paspartintu tempu, todėl, pradėjus projektą, jau 42 m. 1949 m. rugpjūčio 29 d. buvo atliktas pirmasis sėkmingas bandymas.

Bombą išbandė mokslininkas ir karinė komanda, kurią organizavo Khariton. Atsakomybė už klaidas buvo pati sunkiausia, todėl visi darbo dalyviai su savo darbu elgėsi itin atsargiai.

Branduolinių bandymų poligonas, kuriame įvyko šis istorinis įvykis, vadinamas Semipalatinsko poligonu ir yra dabartinio Kazachstano, o tuo metu – Kazachstano TSR, teritorijoje. Ateityje atsiras kitų vietų tokiems bandymams.

RDS-1 galia buvo 22 kilotonos, su jo sprogimu įvyko didžiulis sunaikinimas. Jų chronologija ir šiandien kelia didelį susidomėjimą.

Stai keleta sprogimo paruošimo niuansai:

Norint išbandyti smūgio į sąvartyną stiprumą, iš medžio ir betono plokščių buvo pastatyti civiliniai namai. Ten taip pat buvo apgyvendinta apie 1500 gyvūnų, ant kurių buvo planuojama išbandyti bombos poveikį.
Eksperimente taip pat buvo naudojami sektoriai su įvairių tipų ginklai, įtvirtinti objektai ir saugomi statiniai.
Pati bomba buvo sumontuota ant beveik 40 metrų aukščio metalinio bokšto.

Įvykus sprogimui metalinis bokštelis, kuriame stovėjo bomba, tiesiog dingo, o jo vietoje žemėje susidarė pusantro metro skylė. Iš 1500 gyvūnų apie 400 nugaišo.

Beviltiškai apgadinta daugybė betoninių konstrukcijų, namų, tiltų, civilių ir karinių transporto priemonių. Darbų priežiūra buvo vykdoma aukščiausiu lygiu, todėl neplanuotų problemų nebuvo.

Atominės bombos sukūrimo pasekmės SSRS

Kai geidžiama ginklų forma vis dėlto atsidūrė sovietų vadovų rankose, tai sukėlė daug įvairių reakcijų. Jau po pirmojo sėkmingo RDS-1 bandymo amerikiečiai apie tai sužinojo savo žvalgybinio lėktuvo pagalba.

JAV prezidentas Trumanas paskelbė pareiškimą apie įvykį praėjus maždaug mėnesiui po bandymų.

Oficialiai SSRS bombos buvimą pripažino tik 1950 m.

Kokios viso to pasekmės? Istorija su tų laikų įvykiais siejasi nevienareikšmiškai. Žinoma, branduolinių ginklų kūrimas turėjo savų svarbių priežasčių, kurios, ko gero, buvo net šalies išlikimo reikalas. Tokio projekto rengėjas taip pat nesuprato pasekmių pilnatvės, ir tai galioja ne tik SSRS, bet ir vokiečiams bei amerikiečiams.

Apskritai, trumpai tariant, pasekmės yra tokios:

branduolinio pariteto nustatymas, kai nė viena iš pasaulinės konfrontacijos šalių nerizikuotų pradėti atvirą karą;
reikšmingas Sovietų Sąjungos technologinis proveržis;
mūsų šalies, kaip pasaulio lyderės, formavimas, galimybė kalbėti iš jėgos pozicijų.

Taip pat bomba padidino įtampą SSRS ir JAV santykiuose, šiandien tai ne mažiau akivaizdu. Branduolinių ginklų gamybos pasekmės buvo tokios, kad pasaulis bet kurią akimirką galėjo nugrimzti į katastrofą ir staiga atsidurti branduolinės žiemos būsenoje, nes niekada nežinai, kas ateis į galvą kitam valdžią užgrobusiam politikui.

Apskritai, branduolinės bombos RDS-1 priežiūra ir kūrimas buvo sudėtingas įvykis, kuris atvėrė tiesiogine prasme naują erą pasaulio istorijoje, o metai, kai SSRS sukūrė šį ginklą, tapo orientyru.

Klausimas apie pirmosios sovietinės atominės bombos kūrėjus yra gana prieštaringas ir reikalauja išsamesnio tyrimo, tačiau kas iš tikrųjų sovietinės atominės bombos tėvas, yra keletas nusistovėjusių nuomonių. Dauguma fizikų ir istorikų mano, kad pagrindinį indėlį kuriant sovietų branduolinius ginklus padarė Igoris Vasiljevičius Kurchatovas. Tačiau kai kurie išreiškia nuomonę, kad be Arzamas-16 įkūrėjo ir pramoninės bazės prisodrintų daliųjų izotopų gavimo kūrėjo Julijaus Borisovičiaus Kharitono pirmasis tokio tipo ginklo bandymas Sovietų Sąjungoje būtų užsitęsęs dar keletą kartų. metų.

Panagrinėkime istorinę tyrimų ir plėtros darbų seką, kad sukurtume praktinį atominės bombos pavyzdį, palikdami nuošalyje teorinius skiliųjų medžiagų tyrimus ir grandininės reakcijos, be kurios neįmanomas branduolinis sprogimas, atsiradimo sąlygas.

Charkovo fizikos ir technologijos instituto darbuotojai F. Lange, V. Spinel ir V. Maslovas pirmą kartą paraiškų gauti autorinių teisių sertifikatus atominės bombos išradimui (patentams) pateikė 1940 m. Autoriai apsvarstė urano sodrinimo ir jo panaudojimo kaip sprogmens klausimus ir siūlė sprendimus. Siūloma bomba turėjo klasikinę detonacijos schemą (pistoleto tipo), kuri vėliau su tam tikrais pakeitimais buvo panaudota branduoliniam sprogimui Amerikos urano pagrindu pagamintose branduolinėse bombose inicijuoti.

Puiku Tėvynės karas sulėtino teorinius ir eksperimentinius branduolinės fizikos srities tyrimus, o didžiausi centrai (Charkovo fizikos ir technologijos institutas bei Radžio institutas – Leningradas) nutraukė veiklą ir buvo iš dalies evakuoti.

Nuo 1941 m. rugsėjo mėn. NKVD žvalgybos agentūros ir Raudonosios armijos Vyriausioji žvalgybos direktoratas pradėjo gauti vis daugiau informacijos apie ypatingą britų karinių sluoksnių susidomėjimą kurti sprogmenų remiantis skiliaisiais izotopais. 1942 m. gegužę Vyriausioji žvalgybos direktoratas, apibendrindamas gautą medžiagą, pranešė Valstybės gynimo komitetui (GKO) apie vykdomų branduolinių tyrimų karinį tikslą.

Maždaug tuo pačiu metu leitenantas technikas Georgijus Nikolajevičius Flerovas, kuris 1940 m. buvo vienas iš spontaniško urano branduolių dalijimosi atradėjų, asmeniškai parašė laišką I. V. Stalinas. Būsimasis akademikas, vienas iš sovietinio branduolinio ginklo kūrėjų, savo pranešime atkreipia dėmesį į tai, kad iš Vokietijos, Didžiosios Britanijos ir JAV mokslinės spaudos dingo publikacijos apie darbus, susijusius su atomo branduolio dalijimusi. Anot mokslininko, tai gali reikšti „grynojo“ mokslo persiorientavimą į praktišką karinę sritį.

1942 metų spalio-lapkričio mėnesiais NKVD užsienio žvalgybos tarnyba pranešė L.P. Berija, visa turima informacija apie darbą branduolinių tyrimų srityje, gauta nelegalių žvalgybos pareigūnų Anglijoje ir JAV, kurios pagrindu liaudies komisaras rašo memorandumą valstybės vadovui.

1942 metų rugsėjo pabaigoje I.V. Stalinas pasirašo Valstybės gynimo komiteto nutarimą dėl „darbų su uranu“ atnaujinimo ir intensyvinimo, o 1943 metų vasarį, išstudijavęs L.P. pateiktą medžiagą. Berija, priimamas sprendimas visus branduolinių ginklų (atominių bombų) kūrimo tyrimus perkelti į „praktinį kanalą“. Bendras visų rūšių darbų valdymas ir koordinavimas buvo patikėtas GKO pirmininko pavaduotojui V.M. Molotovo, projekto mokslinis valdymas buvo patikėtas I. V. Kurchatovas. Darbus, susijusius su telkinių paieška ir urano rūdos gavyba, buvo patikėta A.P. Zavenyaginas, M.G., buvo atsakingas už urano sodrinimo ir sunkiojo vandens gamybos įmonių kūrimą. Pervukhinas ir spalvotosios metalurgijos liaudies komisaras P.F. Lomako iki 1944 metų „patikėjo“ sukaupti 0,5 tonos metalinio (prisodrinto iki reikiamų standartų) urano.

Šiuo metu buvo baigtas pirmasis etapas (kurio terminai buvo sutrikdyti), numatantis atominės bombos sukūrimą SSRS.

Po to, kai Jungtinės Valstijos numetė atomines bombas ant Japonijos miestų, SSRS vadovybė iš pirmų lūpų pamatė, kad atsilikę moksliniai tyrimai ir praktinis darbas sukurti branduolinius ginklus iš savo konkurentų. Siekiant suaktyvinti ir kuo greičiau sukurti atominę bombą, 1945 m. rugpjūčio 20 d. buvo išleistas specialus GKO dekretas dėl Specialiojo komiteto Nr. bomba. Šios skubios pagalbos įstaigos vadovu neribotais įgaliojimais paskiriamas L. P.. Berija, mokslinis vadovavimas patikėtas I. V. Kurchatovas. Tiesioginį visų tyrimų, projektavimo ir gamybos įmonių valdymą turėjo vykdyti ginkluotės liaudies komisaras B.L. Vannikovas.

Dėl to, kad buvo baigti moksliniai, teoriniai ir eksperimentiniai tyrimai, gauti žvalgybos duomenys apie pramoninės urano ir plutonio gamybos organizavimą, skautai gavo amerikietiškų atominių bombų schemas, didžiausias sunkumas buvo visų rūšių darbų perkėlimas į pramoniniu pagrindu. Norėdami sukurti įmones plutonio gamybai, Čeliabinsko miestas - 40 buvo pastatytas nuo nulio (mokslinis vadovas I. V. Kurchatovas). Sarovo kaime (būsimas Arzamas - 16) buvo pastatyta gamykla pačių atominių bombų surinkimui ir gamybai pramoniniu mastu (vadovas - vyriausiasis dizaineris Yu.B. Khariton).

Dėl visų rūšių darbų optimizavimo ir griežtos jų kontrolės L.P. Beria, kuri vis dėlto netrukdė kūrybiškai plėtoti projektuose įtvirtintas idėjas, 1946 m. liepos mėn. buvo parengtos techninės specifikacijos pirmųjų dviejų sovietinių atominių bombų sukūrimui:

"RDS - 1" - bomba su plutonio užtaisu, kurios sprogimas buvo įvykdytas pagal sprogstamąjį tipą;
„RDS – 2“ – bomba su patrankos detonacija urano užtaisu.

I.V. Kurchatovas.

Tėvystės teisės

Pirmosios SSRS sukurtos atominės bombos „RDS – 1“ (santrumpa įvairiuose šaltiniuose reiškia „reaktyvinis variklis C“ arba „Rusija gamina save“) bandymai vyko paskutinėmis 1949 m. rugpjūčio dienomis Semipalatinske pagal tiesioginį. priežiūra Yu.B. Charitonas. Branduolinio užtaiso galia buvo 22 kilotonai. Tačiau šiuolaikinio autorių teisių įstatymo požiūriu šiam produktui tėvystės priskirti nė vienam Rusijos (sovietų) piliečiui neįmanoma. Anksčiau, kurdama pirmąjį praktinį kariniam naudojimui tinkamą modelį, SSRS vyriausybė ir Specialiojo projekto Nr. 1 vadovybė nusprendė kiek įmanoma nukopijuoti buitinę sprogimo bombą su plutonio užtaisu iš amerikiečių Fat Man prototipo, numesto Japonijos miestas Nagasakis. Taigi pirmosios SSRS branduolinės bombos „tėvystė“ veikiau priklauso generolui Leslie'ui Grovesui, Manheteno projekto kariniam vadovui, ir Robertui Oppenheimeriui, visame pasaulyje žinomam kaip „atominės bombos tėvas“ ir teikęs mokslinius tyrimus. vadovavimas projektui „Manhatanas“. Pagrindinis skirtumas tarp sovietinio modelio ir amerikietiško yra buitinės elektronikos naudojimas detonavimo sistemoje ir bombos korpuso aerodinaminės formos pasikeitimas.

Pirmąja „grynai“ sovietine atomine bomba galima laikyti gaminį „RDS – 2“. Nepaisant to, kad iš pradžių buvo planuota nukopijuoti amerikietišką urano prototipą „Kid“, sovietinė urano atominė bomba „RDS – 2“ buvo sukurta sprogdinama versija, kuri tuo metu neturėjo analogų. L. P. dalyvavo ją kuriant. Beria - bendrasis projektų valdymas, I.V. Kurchatovas yra visų rūšių darbų mokslinis vadovas, o Yu.B. Kharitonas yra mokslinis patarėjas ir vyriausiasis dizaineris, atsakingas už praktinio bombos pavyzdžio gamybą ir jo bandymus.

Kalbant apie tai, kas yra pirmosios sovietinės atominės bombos tėvas, nereikėtų pamiršti to, kad bandymų aikštelėje buvo susprogdinti ir RDS - 1, ir RDS - 2. Pirmoji atominė bomba, numesta iš Tu-4 bombonešio, buvo RDS-3 gaminys. Jo konstrukcija pakartojo sprogdinimo bombą RDS-2, tačiau turėjo kombinuotą urano ir plutonio užtaisą, kurio dėka buvo galima padidinti jo galią, esant tokiam pačiam matmeniui, iki 40 kilotonų. Todėl daugelyje publikacijų akademikas Igoris Kurchatovas laikomas „moksliniu“ pirmosios iš lėktuvo išmestos atominės bombos tėvu, nes jo kolega mokslinėje dirbtuvėje Julija Kharitonas kategoriškai priešinosi bet kokiems pakeitimams. Tai, kad per visą SSRS istoriją L.P. Berijai ir I.V.Kurchatovams 1949 metais buvo suteiktas SSRS Garbės piliečio vardas – „...už sovietinio atominio projekto įgyvendinimą, atominės bombos sukūrimą“.