Манхэттенский проект

Манхэттенский проект (США)
(46 ° 38 '51 ″ с.ш., 119 ° 35' 55 ″ з.д.)
Хэнфорд сайт ,
Ричленд,
Вашингтон
(33 ° 39 '8 ″ с.ш., 106 ° 29' 34 ″ з.д.)
Испытание Тринити ,
Ракетный полигон Уайт-Сэндс,
Нью-Мексико
Некоторые локации Манхэттенского проекта
Генерал Лесли Р. Гровс и Роберт Оппенгеймер около 1942 г.
Первое испытание атомной бомбы «Троица» в 1945 году.

Manhattan Project (после кодовым названием Manhattan инженер районного ) был военным научно - исследовательский проект , в котором, начиная с 1942 года, вся деятельность Соединенных Штатов во время Второй мировой войны для развития и строительства атомной бомбы - то есть военного использования В 1938 году Отто Хан и Фриц Штрасманн обнаружили ядерное деление, проведенное под военным руководством генерала Лесли Р. Гровса . Исследованиями Манхэттенского проекта руководил физик Роберт Оппенгеймер . Более 150 000 человек прямо или косвенно работали над проектом с высочайшей степенью секретности . К концу 1945 года стоимость составила 1,9 миллиарда долларов. Британские и канадские ученые, которые реализовывали свой собственный проект создания ядерного оружия под кодовым названием Tube Alloys , сотрудничали с американскими исследователями с 1943 года ( Квебекское соглашение ).

Проекты из других стран

Исследования и опытно -конструкторские работы в области ядерной технологии была проведены в Советском Союзе по Игорю Курчатову в составе с советской атомной бомбой . В Германии над урановым проектом работала группа физиков под руководством Вернера Гейзенберга . В Японии была программа ядерного оружия, которую возглавлял Ёсио Нишина . Из-за военной секретности участвовавшие в этом ученые не знали, но в большинстве случаев имели предположения о ходе выполнения других программ и США.

история

В годы между Первой и Второй мировыми войнами в Соединенных Штатах научное превосходство возросло в области ядерной физики . Помимо американских физиков этому способствовали работы европейских иммигрантов . До начала Второй мировой войны они разработали экспериментальную основу ядерной физики с циклотроном , ускорителем Ван де Граафа и искусственным производством радиоизотопов .

Один из самых важных ученых , Энрико Ферми , вспоминает начало проекта в речи, которую он произнес в 1954 году:

«Я до сих пор хорошо помню первый месяц, январь 1939 года, когда я начал работать в лабораториях Pupin, потому что в то время все стало развиваться очень быстро. В то время Нильс Бор читал лекции в Принстонском университете , и однажды вечером Уиллис Лэмб вернулся взволнованным и сказал, что Бор сделал большие новости. Речь шла об открытии ядерного деления и о значении этого открытия. Чуть позже в том же месяце состоялась встреча в Вашингтоне, округ Колумбия , на которой впервые полусерьезно обсуждалась потенциальная важность нового явления деления как потенциального источника ядерной энергии ».

Венгерские ученые-беженцы Лео Сцилард , Эдвард Теллер и Юджин Вигнер считали, что немцы могут использовать ядерное деление для создания бомб. Поэтому они убедили самого известного физика своего времени, эмигрировавшего в Соединенные Штаты, также Альберта Эйнштейна , президента США Франклина Д. Рузвельта предупредить в письме. Ввиду сообщений разведки об усилиях Германии, а также, возможно, на основании письма Эйнштейна от 2 августа 1939 г., было решено ускорить разработку атомной бомбы.

Под руководством Лаймана Бриггса , директора Национального бюро стандартов , в 1939 году в Лаборатории военно-морских исследований в Вашингтоне началась небольшая исследовательская программа. Физик Филипп Абельсон работал на разделении изотопов в уране . Итальянский физик - ядерщик Энрико Ферми в Колумбийском университете построен на прототипе ядерного реактора отказа от природного урана и графита от первоначального финансирования научных исследований в 6000 долларов США .

Только в 1940 году по инициативе Ванневара Буша , директора Вашингтонского института Карнеги , Соединенные Штаты начали объединять научные ресурсы в поддержку военных действий. Появились новые лаборатории, в том числе радиационная лаборатория в Массачусетском технологическом институте , сыгравшая важную роль в разработке радара , и лаборатория подводного звука в Сан-Диего , где продолжалось развитие гидролокатора .

Исследовательский совет национальной обороны взял на урановый проект , так как исследовательская программа Бриггс не была вызвана до тех пор. В 1940 году Буш и Рузвельт создали Управление научных исследований и разработок для продвижения исследований.

разработка

До лета 1941 года проект практически не продвигался. Это изменилось только с расчетами Отто Фриша и Рудольфа Пайерлса из Бирмингема , Великобритания , которые показали, что взрывная сила очень небольшого количества делящегося изотопа урана 235 U соответствует эквиваленту нескольких тысяч тонн тротила . Обеспокоенные предполагаемым прогрессом в ядерных исследованиях в Третьем рейхе, они в марте 1940 года подготовили секретный меморандум, в котором призвали к дальнейшим исследованиям в этой области.

Национальная академия наук предложила обширные усилия по созданию ядерного оружия , после чего Рузвельт сформировал комитет S-1 для прямого действия. Решение было принято 6 декабря 1941 года, за день до нападения Японии на Перл-Харбор .

Когда Соединенные Штаты вступили во Вторую мировую войну в декабре 1941 года, было несколько проектов по изучению изотопного разделения урана, производства плутония и возможности ядерных взрывов. В Металлургической лаборатории Чикагского университета , Радиационной лаборатории Калифорнийского университета и Колумбийского университета активизировались усилия по производству оружейного материала из урана. В 1942 году здесь был построен первый искусственный ядерный реактор, когда-либо ставший критическим , Chicago Pile 1 , на котором использовалось топливо из металлического природного урана. Урановая руда поступала с рудника Шинколобве в Конго и поставлялась бельгийской компанией Union Minière du Haut Katanga . Из - за свои колонии , Бельгия была одна из немногих стран со значительной поставкой урановой руды, что делает его основным поставщиком в США. Эти торговые отношения позже привели к тому, что Бельгия получила доступ к ядерным технологиям в гражданских целях (см. Ядерная энергия в Бельгии ).

В начале 1942 года началось строительство крупных заводов: с одной стороны, для разделения изотопов урана, первых калютронов - Участка X проекта, сегодняшняя Национальная лаборатория Ок-Ридж в Теннесси, - и, с другой стороны, для производство плутония, Зона W , завод Хэнфорд около Ричленда , Вашингтон.

Весной 1942 года по предложению лауреата Нобелевской премии по физике Артура Холли Комптона и Роберта Сербера из Университета Иллинойса Роберт Оппенгеймер исследовал проблему диффузии нейтронов (как нейтроны ведут себя в цепной реакции ) и гидродинамики (как происходит взрыв вызвано цепной реакцией ведет себя) может). Чтобы оценить свою исследовательскую работу и общую теорию реакций деления, Оппенгеймер организовал в июне 1942 года «исследовательское лето» в Калифорнийском университете в Беркли . Участники Ханс Бете , Джон Х. ван Флек , Эдвард Теллер , Феликс Блох , Ричард К. Толман и Эмиль Конопинский пришли к выводу, что ядерная бомба на основе деления возможна, и предположили, что цепная реакция, которая была критичной для самосознания. поддержание цепной реакции Масса должна присутствовать так, чтобы нейтроны, испускаемые при делении, могли достаточно расщепить еще 235 атомов U. Сложность заключалась в целенаправленном запуске цепной реакции. Это может быть достигнуто либо технически более простой «стрельбой» по двум подкритическим частям, сделанным из высокообогащенного урана («пушечный тип»), либо сжатием подкритической массы ядерного топлива с помощью окружающего полого заряда из обычных взрывчатых веществ («имплозивного типа»). .

Также в проекте принимал участие Виктор Вайскопф .

Теллер видел дополнительную возможность: он подозревал, что гораздо более мощную супербомбу можно создать , заключив в бомбу деления дейтерий и тритий . Идея была основана на довоенных исследованиях Бете производства энергии в звездах . Если бы волна взрыва бомбы деления расширилась через смесь ядер дейтерия и трития, они, таким образом, слились бы; процесс ядерного синтеза высвободил бы значительно больше энергии, чем ядерное деление. Бете был настроен скептически и неоднократно отвергал эскизы, сделанные Теллером для супербомбы. Теллер подозревал, что его супербомба могла воспламенить атмосферу. Даже после того, как Бете теоретически доказал, что этого не может быть, были слабые сомнения. Тем не менее Теллер настаивал на этом.

Результаты летних конференций Оппенгеймера легли в теоретическую основу создания атомной бомбы. Это было одной из основных задач в 1943 году для Зоны Y , основанной в лаборатории Лос-Аламоса . Позднее Сербер назвал конференции The Los Alamos Primer (LA-1). Именно на них и была разработана концепция водородной бомбы , оформившаяся в послевоенный период. Редко когда конференция по физике имела такое значение для будущего человечества.

В предвкушении долгой войны группа физиков-теоретиков вокруг Роберта Оппенгеймера встретилась летом 1942 года в Беркли, чтобы определить планы разработки и проектирования ядерного оружия. Фундаментальные вопросы о свойствах быстрых нейтронов оставались открытыми. Физик Джон Х. Мэнли из Металлургической лаборатории Чикагского университета координировал исследовательские группы по всей стране, чтобы Оппенгеймер ответил на этот вопрос.

Большое значение имели измерения взаимодействия быстрых нейтронов с другими материалами внутри бомбы. Необходимо было знать количество нейтронов, образующихся в процессе деления урана и плутония, а вещество, окружающее бомбу, должно было обладать свойством отражать или рассеивать эти нейтроны обратно в бомбу, чтобы увеличить энергию бомбы. Следовательно, необходимо было определить отражательные свойства различных материалов.

Чтобы оценить взрывную силу бомбы, требовалось много других результатов ядерных исследований. Ускорители частиц, необходимые для производства быстрых нейтронов, в то время также были крайне редки. В сентябре 1942 г. трудности с координацией исследовательских центров, разбросанных по всей стране, указали на необходимость создания центральной лаборатории для исследований ядерного оружия. Кроме того, существовала большая потребность в установках для производства 235 U и плутония в более крупных масштабах.

Манхэттенский район и Лос-Аламос

Троицкий взрыв

Летом 1942 г. было отмечено заметное увеличение производства дейтерия на заводе Norsk Hydro в оккупированной Германией Норвегии.

Ванневар Буш , президент Управления научных исследований и разработок ( Управление научных исследований и разработок , OSRD), и Джеймс Брайант Конант , председатель Национального комитета обороны и исследований ( Национальный комитет оборонных исследований был NDRC), подразделения OSRD, In Июнь 1942 г. - основные политики, ответственные за реализацию решения президента Рузвельта преобразовать ранее существовавший научный проект Программы развития атомной энергии (OSRD) в военный проект по разработке самого мощного ядерного оружия. При генерал-лейтенанте Брехоне Б. Сомервелле и генерал-майоре Вильгельме Д. Стайере 16 сентября 1942 года бригадный генерал Лесли Р. Гровс был назначен на должность главного «военного» руководства этим проектом оружия. Groves назван в честь местоположения штаб-квартиры Джеймса Маршалла в Нью-Йорке, в Инженерном районе Манхэттена (MED), который позже был сокращен под названием «Манхэттенский проект».

В течение недели Гроувс решил самые насущные проблемы проекта и начал строительство Зоны Y , исследовательского городка недалеко от Лос-Аламоса с обширными лабораторными помещениями и мастерскими, в высшей степени секретности в горах Нью-Мексико . Роберт Оппенгеймер возглавил объект в качестве руководителя исследовательского проекта по ядерному оружию под названием Trinity Project . В последующие месяцы многие физики и технические специалисты были сосредоточены в Лос-Аламосе, и вместе с другими исследовательскими учреждениями над Манхэттенским проектом временно работали более 100 000 человек. Общая стоимость составила около 2 миллиардов долларов. В пересчете на 2012 год это соответствует покупательной способности около 25,8 миллиардов долларов США.

Когда в начале 1945 года было более или менее ясно, как будут выглядеть бомбы, в марте 1945 года был запущен проект в Альберте . Эта группа Манхэттенского проекта занималась сбросом орудий над целью. Проект «Альберта» касался радиолокационных высотных детонаторов, бомб, а также переоборудования бомбардировщиков В-29, а также обучения экипажей сформированной для этого 509-й сводной группы с использованием макетов бомб.

Примерно в 250 км к югу от Лос-Аламоса на полигоне Уайт-Сэндс 16 июля 1945 года произошло испытание Тринити - первый успешный взрыв атомной бомбы. В бомбе в качестве ядерного топлива использовался плутоний, а ее взрывная сила составляла 21  килотонну в тротиловом эквиваленте .

Как единственный гражданский наблюдатель с одобрения американского правительства, журналист Уильям Л. Лоуренс участвовал в качестве очевидца с самого начала проекта (см. Литературу). Президент Гарри С. Трумэн узнал об успешном испытании на Потсдамской конференции и сообщил Иосифу Сталину, что у США появился новый тип сверхоружия. На Сталина это не произвело большого впечатления, так как он давно знал, над чем работают в США, через шпионскую сеть, состоящую из Клауса Фукса , Теодора Холла , Дэвида Грингласса и Оскара Себорера († 23 апреля 2015 года, Москва; раскрыто в 2019 году) . В Советском Союзе уже велась подготовка к созданию копии плутониевой бомбы Mk.3 и бомбардировщика B-29. Трумэн приказал как можно скорее предоставить оружие для миссии над Японией, но не передал окончательный приказ о развертывании под свое командование. Однако ответственный генеральный штаб в Тихом океане истолковал это как как можно более быстрое применение бомб. К дню окончания Потсдамской конференции все компоненты бомб были доставлены в Тиниан. Трумэн узнал о падении на Хиросиму на обратном пути в США.

Результаты Манхэттенского проекта

Поскольку европейские державы оси тем временем сдались, атомная бомба, разработанная в рамках Манхэттенского проекта, здесь больше не использовалась.

По сообщениям, президент Рузвельт поручил Лесли Гроувсу , военному директору Манхэттенского проекта, подготовиться сбросить атомную бомбу на Германию, если она попадет в Германию до конца войны.

«[Начало февраля 1945 года] г-н Рузвельт сообщил мне, что, если европейская война не закончится до того, как мы получим наши первые бомбы, он хотел, чтобы мы были готовы сбросить их на Германию».

Министерство обороны США , как говорят, уже выбраны промышленные центры Людвигсхафен и Мангейм в качестве возможных целей; другие круги предпочли бы Берлин как возможное местоположение атомной бомбы в Европе.

Единственное военное применение атомных бомб на сегодняшний день произошло вскоре после этого над японскими городами. 6 августа 1945 года на Хиросиму была сброшена бомба Little Boy , состоящая в основном из 235 U. Три дня спустя, 9 августа, был Нагасаки . Толстяк сбросил бомбу, в основном из 239 Пу . По разным оценкам, от 90 000 до 180 000 человек в Хиросиме и от 50 000 до 100 000 человек в Нагасаки, в основном японские гражданские лица, погибли во время взрывов и впоследствии в результате их последствий ( лучевой болезни ). Через несколько дней Японская империя сдалась . Вопрос о том, было ли использование только атомных бомб решающим фактором для этого решения, остается спорным.

По поводу использования бомб велась острая дискуссия. Некоторые исследователи выступали за демонстрацию разрушительной силы оружия сначала над безлюдными территориями, чтобы склонить Японию к капитуляции; военные и президент Гарри С. Трумэн предназначались для военно-практического использования.

Удаление ядерных отходов

Урановое топливо для Fermis Chicago Pile- 1 было изготовлено из урановой руды компанией G. Mallinckrodt & Co в Сент-Луисе . Полученные радиоактивные отходы хранятся там, более или менее, в секрете на свалке . Жители и по сей день протестуют против этой свалки, находящейся в ведении компании по переработке отходов Republic Services , поскольку в этом районе повышен уровень заболеваемости раком .

Смотри тоже

литература

  • Стефан Груев: Проект без пощады - приключение американской ядерной промышленности. Бертельсманн, Гютерсло, 1968.
  • Лесли Р. Гровс : Теперь это можно рассказать - история Манхэттенского проекта. Введение Эдварда Теллера. Da Capo Press, Нью-Йорк, 1962, 1983. ISBN 0-306-80189-2 .
  • Рут Х. Хоуз; Кэролайн Л. Герценберг: Их день под солнцем: женщины Манхэттенского проекта. Temple University Press, Филадельфия, Пенсильвания, 1999.
  • Роберт Юнг : Ярче тысячи солнц. Судьба исследователей-атомщиков. Scherz & Goverts, Штутгарт 1956, Ровольт, Райнбек 1986, ISBN 3-499-16629-1 .
  • Уильям Л. Лоуренс : История атомной бомбы: Сумерки над нулевой точкой. Лист, Мюнхен, 1952.
  • Роберт С. Норрис: Гонка за бомбой. Генерал Лесли Р. Гровс, Манхэттен создает незаменимых людей. Steerforth Press, South Royalton 2002, ISBN 1-58642-039-9 .
  • Ричард Родс : Атомная бомба или История 8-го дня творения. Грено, Нордлинген, 1988; Volk und Welt, Берлин, 1990, ISBN 3-353-00717-2 .
  • Кай Радемахер : Атака на Азию - географическая эпоха Хиросимы (Выпуск № 17) 04/05 Конец войны 1945 - Финал мирового пожара стр. 112–130.

Фильм

Музыка

веб ссылки

Commons : Manhattan Project  - коллекция изображений, видео и аудио файлов

Индивидуальные доказательства

  1. ^ Брюс Кэмерон Рид: история и наука Манхэттенского проекта. Springer, Берлин, 2014 г., ISBN 978-3-642-40296-8 , стр. 1 @ google books
  2. ↑ Рич Тенорио: «Историки раскрывают четвертого советского шпиона, укравшего атомные секреты США во время Второй мировой войны» .timesofisrael.com от 2 декабря 2019 г.
  3. ^ Гровс, Лесли (1962). Теперь это можно рассказать: история Манхэттенского проекта. Нью-Йорк: Харпер и Роу. ISBN 0-306-70738-1 . OCLC 537684 ; С. 184.
  4. ↑ Часто задаваемые вопросы №1 (на английском языке ) Фонд исследования радиационных эффектов . Архивировано из оригинального 19 сентября 2007 года , извлекаемых 18 августа 2019 года.
  5. ↑ Глава II: Последствия атомных бомбардировок (на английском языке ) В: United States Strategic Bombing Survey . Первоначально USGPO ; хранится на сайте ibiblio.org . 1946. Проверено 3 июня 2011 г.
  6. ↑ Der Standard , октябрь 2017 г. [1]
  7. ↑ Рецензия на фильм Н. Гензлингера в New York Times указывает на то, что угроза мировому сообществу от применения оружия существует и сегодня. Гензлингер, Нил: «Бомба помогает вернуть ядерное оружие в центр внимания телевидения». New York Times 27 июля 2015 г.
  8. ↑ Day One at the Internet Movie Database (английский)