Детство и образование
Роберт Оппенгеймер родился 22 апреля 1904 года в Нью-Йорке в обеспеченной семье. Его отец был успешным текстильным торговцем, а мать — художницей. Семья ценили образование и культуру, что отразилось на Роберте. С юных лет он проявлял исключительные способности к химии и физике, а также интересовался литературой и философией.
После окончания Гарвардского университета в 1925 году с отличием, Оппенгеймер продолжил обучение в Европе, где защитил диссертацию под руководством Макса Борна в Гёттингенском университете. Здесь он стал свидетелем рождения квантовой механики и лично познакомился с такими учеными, как Нильс Бор, Вернер Гейзенберг и Эрвин Шрёдингер.
Профессиональная деятельность в 1930-е годы
Вернувшись в США, Оппенгеймер начал преподавать в Калифорнийском университете в Беркли и Калифорнийском технологическом институте. Его исследования охватывали широкий спектр вопросов, включая квантовую теорию, астрофизику и свойства субатомных частиц.
Однако политическая ситуация в мире заставила Оппенгеймера обратить внимание на военные технологии. В 1939 году, после открытия ядерного деления в Германии, стало ясно, что возможно создание нового типа оружия с невероятной разрушительной силой.
Манхэттенский проект.
В конце 1930-х годов ученые в Германии, включая Отто Гана и Фрица Штрассмана, обнаружили явление ядерного деления, при котором ядро урана распадается на более мелкие элементы, высвобождая огромное количество энергии. Это открытие вызывало опасения, что Германия может разработать атомное оружие, способное изменить ход войны.
Письмо Эйнштейна-Силарда (1939)
Физик Лео Силард вместе с Альбертом Эйнштейном направили письмо президенту США Франклину Рузвельту, предупреждая о возможности создания ядерной бомбы. В ответ правительство США начало финансировать исследования ядерного деления, что в конечном итоге привело к созданию Манхэттенского проекта.
Манхэттенский проект официально стартовал в 1942 году под руководством генерал-майора Лесли Гроувза. Научное руководство было доверено Роберту Оппенгеймеру. Проект объединил усилия более 130 тысяч человек, включая ученых, инженеров и рабочих.
Ключевые объекты проекта:
- Оук-Ридж, Теннесси. Здесь занимались обогащением урана с помощью газовой диффузии и электромагнитного метода. Основная задача — отделить уран-235 от более распространенного урана-238.
- Хэнфорд, Вашингтон. На этом заводе производили плутоний-239. Для этого использовались ядерные реакторы, разработанные под руководством Энрико Ферми.
- Лос-Аламос, Нью-Мексико. Этот исследовательский центр стал основным местом, где велась сборка и испытания атомных бомб. Здесь работали такие выдающиеся ученые, как Ричард Фейнман, Нильс Бор, Энрико Ферми и Эдвард Теллер.
Научные и технические вызовы
- Обогащение урана. Обогащение урана — сложный процесс, требующий разделения изотопов. Для этого использовались методы газовой диффузии, электромагнитного разделения и центрифугирования.
- Производство плутония. Плутоний получали из урана-238 в ядерных реакторах. Этот процесс включал облучение урана нейтронами, что приводило к образованию плутония-239.
- Разработка взрывных механизмов. Было предложено два основных типа атомных бомб:
- Бомба на основе урана-235 («Малыш»): относительная простота конструкции позволяла инициировать цепную реакцию путем соединения двух масс урана.
- Бомба на основе плутония-239 («Толстяк»): более сложная конструкция, использующая имплозию для сжатия плутония до критической массы.
16 июля 1945 года в пустыне Аламогордо (Нью-Мексико) состоялось первое испытание атомной бомбы — плутониевой конструкции, известной как «Гаджет». Взрыв создал гигантский огненный шар, а мощность составила около 20 килотонн. Это событие подтвердило работоспособность бомбы и открыло новую эру в военной истории.
После успешного испытания президент Гарри Трумэн принял решение применить атомное оружие для ускорения окончания Второй мировой войны.
- Хиросима (6 августа 1945 года). Бомба «Малыш» была сброшена на город Хиросима. Взрыв унес жизни около 140 тысяч человек, большинство из которых были гражданскими.
- Нагасаки (9 августа 1945 года). Бомба «Толстяк» уничтожила Нагасаки, убив около 70 тысяч человек.
Применение атомного оружия заставило Японию капитулировать 15 августа 1945 года, положив конец Второй мировой войне.