«Штучка», «Толстяк» и «Малыш» — такими безобидными и даже забавными прозвищами именовались плоды работы десятков тысяч умнейших людей середины XX века. Несколько лет в проекте «Манхэттен» создавалась технология, способная уничтожить человеческую цивилизацию — атомное оружие.
ВСЁ НАЧАЛОСЬ С ПИСЬМА
Великий учёный Альберт Эйнштейн имеет самое прямое отношение к старту атомной гонки, приведшей к созданию оружия массового уничтожения. В 1939 году он написал письмо президенту США Франклину Рузвельту, в котором предупреждал лидера страны о возможности создания ядерного оружия в фашистской Германии. Кроме того, учёный призывал американцев скорее начать широкомасштабные атомные исследования.
Действительно Отто Ган и Фриц Штрассман ранее открыли распад ядра урана под действием нейтронов, что и подтолкнуло к созданию страшного оружия. В итоге две страны — Германия и США — включились в гонку: кто быстрее создаст атомную бомбу. В случае успеха исследования в Германии, в руках Гитлера оказалось бы мощное оружие.
Эти доводы заставили Франклина Рузвельта развернуть в конце 1939 года «Урановый комитет», а в 1943 году в США стартовал масштабный «Манхэттенский проект». Два миллиарда долларов и сейчас кажутся гигантской суммой (в пересчёте на 2023 год это 33 миллиарда долларов), а в сороковые годы это были астрономические цифры. Именно такой бюджет был заложен в основу проекта «Манхэттен». Это позволило построить несколько новых исследовательских городов — Оук-Ридж для обогащения урана, Хенфорд для получения оружейного плутония и знаменитый Лос-Аламос, где непосредственно создавалась ядерная бомба.
ЯДЕРНОЕ ОРУЖИЕ = АТОМНАЯ БОМБА
Из школьного курса физики мы знаем, что ядра атомов состоят из протонов и нейтронов. В настоящее время известно более 3500 атомных ядер, представляющих собой различные сочетания протонов и нейтронов. Они делятся на стабильные и радиоактивные.
На самом деле, доля стабильных ядер очень мала: из общего числа 3500 известных ядер стабильны не более 350. Нестабильные ядра со временем превращаются в ядра с другим сочетанием протонов и нейтронов, испуская при этом частицы радиоактивного распада (нейтроны, электроны, γ-кванты) и большую энергию. Один грамм радиоактивного изотопа урана-235 может произвести столько же энергии, сколько 30 тонн угля.
Проблема в том, что этот процесс сложно контролировать. Избыточное количество испускаемых нейтронов может вызвать лавинообразную цепную реакцию. Тогда взрыва не миновать.
Это критическое количество характеризуется коэффициентом размножения нейтронов (k), который отличает «мирный атом» от «немирного». Это — отношение числа образовавшихся нейтронов в одном акте деления к числу таких нейтронов в предыдущем акте деления.
Если это отношение равно 1 (то есть в каждом последующем акте испускается одинаковое количество нейтронов), то тогда реакция вполне управляемая и применяется в атомных реакторах ледоколов и электростанций, а вот если k больше 1 (нейтронов с каждым актом деления образуется всё больше и больше), тогда процесс приведёт к неконтролируемому атомному взрыву.
НАУКА НА СЛУЖБЕ ЗЛА
В Манхэттенском проекте было задействовано более 120 тысяч человек — учёные, технологи, строители, военные и другие специалисты. Руководили проектом генерал Гровс и физик Роберт Оппенгеймер. Генерал нёс ответственность за административную работу и секретность, а физик — за научную часть. Он руководил многочисленными нобелевскими лауреатами, ведь они разрабатывали сразу две бомбы: плутониевую и урановую.
Генерал Гровс со своей задачей не справился. Советская разведка была весьма подробно информирована о ходе проекта, получая сведения непосредственно от участников «Манхэттена».
Полученная информация позволила Советскому Союзу в тяжелейших послевоенных условиях всего за 4 года ликвидировать атомную монополию США, а впоследствии — достичь ядерного паритета.
К концу 1944 года разведка информировала, что никакого ядерного оружия у фашистов не было и не будет.
Но зловещую машину проекта «Манхэттен» было уже не остановить, требовалось испытание нового оружия массового уничтожения в боевых условиях. Первой в истории жертвой стал японский город Хиросима, на который 6 августа 1945 года американский бомбардировщик сбросил бомбу «Малыш». Это был четырёхтонный снаряд, содержащий 64 килограмма высокообогащённого и чрезвычайно дорогого урана с 80%-ным содержанием урана-235, разделённого на две «порции». В момент подрыва две части радиоактивного вещества соединялись в одну, чем достигалась сверхкритическая масса. При взрыве более 98% ядерной начинки разлетелось и не участвовало в цепной реакции. Лишь небольшая часть (около 700 грамм урана-235) произвела энергию, эквивалентную энергии взрыва 10–15 тысяч тонн тротила.
В итоге около 70 тысяч человек погибло моментально, а общее число погибших составило от 90 до 166 тысяч человек.
В запасе у творцов «Манхэттенского проекта» была ещё и плутониевая бомба имплозивного типа «Толстяк».
Шесть килограммов оружейного плутония были окружены тампером (отражающей оболочкой) из урана и взрывчаткой, детонация которой вызывала мгновенное сжатие и увеличение плотности радиоактивных веществ, что и обеспечивало необходимую сверхкритическую массу. После взрыва одной-единственной бомбы в городе Нагасаки погибло, по разным оценкам, от 60 до 80 тысяч жителей.
Физик Джозеф Ротблат был единственным участником Манхэттенского проекта, покинувшим Лос-Аламос до испытания бомбы. Этот шаг он сделал, когда узнал, что ядерное оружие будет испытываться на живых людях. В дальнейшем Джозеф Ротблат стал руководителем Пагуошского движения учёных, направленного на ядерное разоружение, и его заслуги в этой области были удостоены Нобелевской премии мира.
Остальные творцы ядерного оружия в большинстве своём молчаливо одобряли атаки на японские города.
Еще больше исторических фактов, а также больше о прошлых и современных достижениях науки и техники читай в научно-популярном журнале "ДУМАЙ" https://dum.ai/?utm_source=dzen1
Наш канал в телеграм https://t.me/dumai_russia
Наше сообщество в ВК https://vk.com/dumai_russi
По материалам статьи Евгения Федорова, журнал "Думай", выпуск №48