WikiSort.ru - Не сортированное

«Проект Манхэттен» (англ. Manhattan Project) — кодовое название программы США по разработке ядерного оружия, осуществление которой началось 17 сентября 1943 года. Перед этим исследования велись в «Урановом комитете» (S-1 Uranium Committee, с 1939 года). В проекте принимали участие учёные из Соединённых Штатов Америки, Великобритании, Германии и Канады.

В рамках проекта были созданы три атомные бомбы: плутониевая «Штучка» (Gadget) (взорвана при первом ядерном испытании), урановый «Малыш» (Little Boy) (сброшена на Хиросиму 6 августа 1945 года) и плутониевый «Толстяк» (Fat Man) (сброшена на Нагасаки 9 августа 1945 года).

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, по имени которого и весь проект получил своё название^{[источник не указан 1382 дня]}.

Начало

В августе 1939 года физики Лео Силард и Юджин Вигнер составили так называемое письмо Эйнштейна Рузвельту, которое содержало предупреждение о возможной разработке Германией чрезвычайно мощной бомбы нового типа. В связи с этим авторы письма призывали США обеспечить накопление запасов урановой руды и финансирование исследований Энрико Ферми и других учёных в области цепных ядерных реакций. Письмо было подписано Альбертом Эйнштейном и доставлено президенту Франклину Рузвельту. Рузвельт назначил Лаймана Бриггса^[en] из Национального бюро стандартов главой Уранового комитета для исследования проблем, поднятых в письме. 21 октября 1939 года Бриггс созвал собрание, на котором присутствовали Силард, Вигнер и Эдвард Теллер. В ноябре комитет доложил Рузвельту, что использование урана позволит создать оружие, обладающее разрушительной силой, значительно превосходящей что-либо известное.

Бриггс предложил выделить 167 000 долларов на исследования урана, в особенности изотопа уран-235, и недавно открытого плутония. 28 июня 1941 года Рузвельт подписал исполнительный приказ 8807 о создании Бюро научных исследований и разработок (англ. en:Office of Scientific Research and Development) с Вэниваром Бушем в должности директора.

В июне 1939 года Отто Фриш и Рудольф Пайерлс в Бирмингемском университете (Великобритания) сделали прорывное исследование критической массы урана-235. Их расчеты показали, что она должна составлять порядка 10 килограммов.

Основные сведения

К секретному проекту, стартовавшему в 1939 году, были подключены многие крупные учёные, эмигрировавшие в 1933 году из Германии (Фриш, Бете, Силард, Фукс, Теллер, Блох и другие), а также Нильс Бор, вывезенный из оккупированной Германией Дании. В рамках проекта его сотрудники работали на европейском театре военных действий, проводя сбор ценной информации о немецкой ядерной программе (см. Миссия «Алсос»).

К лету 1945 года военное ведомство США сумело получить атомное оружие, действие которого было основано на использовании двух видов делящегося материала — изотопа урана-235 («урановая бомба»), либо изотопа плутония-239 («плутониевая бомба»). 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.

Первое испытание ядерного взрывного устройства «Тринити» на основе плутония-239 (в ходе испытания тестировалась именно плутониевая бомба имплозивного типа) было проведено в штате Нью-Мексико 16 июля 1945 года (полигон Аламогордо). После этого взрыва Гровс очень показательно ответил на слова Оппенгеймера: «Война кончена», — он сказал: «Да, но после того, как мы сбросим ещё две бомбы на Японию».

В СССР разработкой ядерного оружия занимался Специальный комитет при Совете министров СССР под руководством Л. П. Берии. Первое испытание атомного оружия в Советском Союзе было осуществлено в 1949 году, спустя четыре года после первого ядерного испытания в США.

Участники

В июне 1944 года в Манхэттенском проекте было задействовано около 129 000 служащих, из которых 84 500 были задействованы в строительных работах, 40 500 являлись операторами (?) и 1800 военных. Позже число военнослужащих увеличилось до 5600. Важную роль в проекте сыграли люди-вычислители^[1].

В проекте участвовали физики и другие учёные с мировым именем^[2]: Рудольф Пайерлс, Отто Фриш, Эдвард Теллер, Энрико Ферми, Нильс Бор, Клаус Фукс, Лео Силард, Джон фон Нейман, Ричард Фейнман, Джозеф Ротблат, Исидор Раби, Станислав Улам, Роберт Уилсон, Виктор Вайскопф, Герберт Йорк, Кеннет Бэйнбридж, Сэмюэл Аллисон, Эдвин Макмиллан, Роберт Оппенгеймер, Джон Лоуренс, Георгий Кистяковский, Ганс Бизе, Эрнест Лоуренс, Р. Робертс, Ф. Молер, Александр Сакс, Ханс Бете, Швебер, Буш, Эккерс, Халбан^[en], Симон, Э. Вагнер, Филипп Хауге Абельсон, Джон Кокрофт, Эрнест Уолтон, Роберт Сербер, Джон Кемени, Альберт Бартлетт, Ник Метрополис, Джеймс Франк, Миртл Бачелдер.

Манхэттенский проект объединил учёных из Великобритании, Европы, Канады, США, в единый международный коллектив, решивший задачу в кратчайшие сроки. Тем не менее, Манхэттенский проект сопровождался напряжённостью в отношениях США и Великобритании. Великобритания считала себя обиженной стороной, так как США воспользовались знаниями учёных из Великобритании (комитет «Мауд Комитти»), но отказались делиться с Великобританией получаемыми результатами.

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.

Разделение изотопов

Центрифуги

/план/

Электромагнитное разделение

/план/

Газовая диффузия

Газовая диффузия была наиболее обещающим и в то же время наиболее проблемным методом разделения изотопов. Закон Грэхема гласит, что скорость диффузии газа обратно пропорциональна квадратному корню из его молекулярной массы, так что в контейнере, содержащем полупроницаемую мембрану и смесь двух газов, молекулы более легкого газа будут проходить через мембрану со скоростью, большей, чем молекулы более тяжелого.

В ноябре 1942 года Комитет по военной политике одобрил сооружение 600-этапной установки для газовой диффузии.

Термодиффузия

/план/

Этот раздел статьи ещё не написан. Согласно замыслу одного или нескольких участников Википедии, на этом месте должен располагаться специальный раздел. Вы можете помочь проекту, написав этот раздел. Эта отметка установлена 31 декабря 2016 года.

Разработка плутониевой бомбы

Получение плутония-239 для плутониевых зарядов не было связано напрямую со сложностями в получении урана-235, так как в случае с плутонием-239 используется специальный ядерный реактор и имеющийся в большом количестве уран-238. Весной-летом 1944 года выяснилось, что плутоний-239 имеет значительные примеси изотопа плутоний-240, который имеет склонность к спонтанному делению. Из-за этого пушечная схема для плутониевой бомбы оказалась неосуществимой: плутоний-240 вступит в реакцию деления до того момента, как элементы ядерного заряда соединятся в критическую массу. Отказаться от использования плутония не представлялось возможным из-за того, что выработанного к лету 1945 года урана-235 хватило бы только на одну бомбу, а плутония-239 было намного больше. Было принято решение вместо пушечной схемы для плутониевой бомбы использовать имплозивную схему, которая сжимала надкритическую массу плутония сфокусированной взрывной волной достаточно быстро, чтобы избежать эффекта спонтанного деления плутония-240.

Имплозивная схема требовала большого объема расчетов для выбора наилучшего и самого надежного варианта схемы^[4]. Так как вычислители-люди (в основном женщины) не справлялись с объемом вычислений, в конце 1943 года были заказаны табуляторы IBM 601, которые весной 1944 года за 3 недели выполнили 6-месячный объем работ. 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.

Безоболочечное ядерное взрывное устройство «Штучка» (Gadget) на основе плутония-239 и имплозивной схемы "Вариант III" было взорвано во время испытания «Тринити» на полигоне Аламогордо в штате Нью-Мексико 16 июля 1945 года. Испытание показало, что выбранный Вариант III имплозивной схемы сработал и достаточно надёжен.

Вариант этого устройства, оформленный в корпус авиабомбы «Толстяк» (Fat Man), был сброшен на Нагасаки 9 августа 1945 года.

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 Лос-Аламос 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

• Мауд Комитти
• Миссия «Алсос»
• Ок-Ридж
• Хэнфорд
• Немецкая ядерная программа
• Британская ядерная программа: М.С.Фэктори Валей, Ураган (ядерное испытание)
• Создание советской атомной бомбы
• Юлиус и Этель Розенберги
• Фукс, Эмиль Юлиус Клаус
• Злотин, Луис Александер

Примечания

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 128882498X)  (англ.).

Ссылки

	Манхэттенский проект на Викискладе

• Создание ядерного оружия
• Коллекция фотографий RG-77-BT, хранящаяся в филиале Национального архива в Колледж Парке (штат Мэриленд)

В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники. Эта отметка установлена 21 января 2014 года.