«Мангеттенський проект» — кодова назва програми розробки ядерної зброї, здійснення якої почалося у вересні 1942 года.

У проекті брали участь вчені зі Сполучених Штатів Америки, Великої Британії, Німеччини і Канади. В рамках проекта были созданы три атомные бомбы: плутонієву «Триніті» (взорвана при первом ядерном испытании), уранову бомбу «Малюк»(скинута на Хіросіму 6 августа 1945 года) і плутонієву бомбу «Товстун» (скинута на Нагасакі 9 августа 1945 года). Проектом керували американський фізик Роберт Оппенгеймер і генерал Леслі Гровз інженерного корпусу Армії США.

Для того, чтобы скрыть назначение вновь созданной структуры, в составе военно-инженерных войск армии США был сформирован Манхэттенский инженерный округ, а Гровс был переведен в бригадные генералы и назначен командующим этим округом.

Начало

Американские физики-ядерщики встреча в Беркли. 1940

В августе 1939 года физики Лео Силард и Юджин Вигнер составили так называемое письмо Эйнштейна Рузвельту, которое содержало предупреждение о возможной разработку Германией чрезвычайно мощной бомбы нового типа. В зв’в связи с этим авторы письма призывали США обеспечить накопление запасов урановой руды и финансирование исследований Энрико Ферми и других ученых в области цепных ядерных реакций. Лист был подписан Альбертом Эйнштейном и доставлено президенту Франклину Рузвельту. Рузвельт назначил Лаймана Бриггса из Национального бюро стандартов головой Уранового комитета для исследования проблем, поднятых в письме. Бриггс созвал собрание, на котором присутствовали Силард, Вигнер и Эдвард Теллер. В ноябре комитет доложил Рузвельту, что использование урана позволит создать оружие, обладающий разрушительной силой, что значительно превосходит любое известное.

Бриггс предложил выделить 167 000 долларов США на исследования урана, особенно изотопа уран-235, и недавно открытого плутония. 28 июня 1941 Рузвельт подписал исполнительный приказ 8807 о создании Бюро научных исследований и разработок с Веніваром Бушем на посту директора.

До лета 1945 года военное ведомство США сумело получить атомное оружие, в основе действия которой было использование двух видов атомов, что делятся, – изотопа урана-235 ( «урановая бомба»), или изотопа плутония-239 ( «плутониевое бомба»).

Взрыв “Тринити”

Первое испытание ядерного взрывного устройства “Тринити» на основе плутония-239 было проведено в штате Нью-Мексико 16 июля 1945 года (полигон Аламогордо). После этого взрыва Гровс очень показательно ответил на слова Оппенгеймера: «Война кончилась», – он сказал: «Так, но после того, как мы сбросим еще две бомбы на Японию».

Немецкий научный потенциал и миссия «Алсос».

Отто Ган

В декабре 1938 года немецкие физики Отто Ган и Фриц Штрассман впервые в мире осуществили искусственное расщепление ядра атома урана

В июне 1939 немецкие ученые-эмигранты Отто Фриш и Рудольф Пайерлс в Бирмингемском университете (Великобритания) сделали проривне исследования критической массы урана-235. Их расчеты показали, что она должна составлять около 10 килограммов.

В США секретный Урановый проект комитета стартовал в 1939 году. К нему было подключено много выдающихся ученых, которые эмигрировали 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 про немецкую ядерную программу.

Борис Паш

Миссия «Алсос – операция, которая проводилась американскими спецслужбами в рамках Манхэттенского проекта во время Второй мировой войны в 1942-1945 году. Цель миссии – оперативный сбор информации о тайном немецком ядерном проекте. Первая миссия была не слишком удачная, зато вторая превзошла все ожидания. Руководителем группы был Борис Паш, офицер военной разведки, который успел зарекомендовать себя в ходе активных допросов Роберта Оппенгеймера. Научным руководителем группы был Сэмюэл Абрахам Гаудсміт. В сравнении с другой аналогичной деятельностью «охотников за головами» и документами времен Второй мировой войны миссия «Алсос» была самой масштабной со сбора документов по немецком ядерном проекте.

Служащие Алсос во время поисков заховних немцами урановых запасов

В конце войны в 1945 году Ган был арестован спецподразделением «Алсос». Его интернировали вместе с другими дев’девятью немецкими физиками, в том числе Максом фон Лауэ, В. К. Гейзенбергом и К. Ф. фон Вайцзеккер в английский Фарм-Холл, неподалеку от Кембриджа. Там немецкие ученые узнали о ядерные бомбардировки Хиросимы и Нагасаки. Отто Ган был на грани отчаяния: через све открытие расщепления ядра он чувствовал себя ответственным за смерть и страдания сотен тысяч японцев. В начале января 1946 немецким ученым разрешили вернуться в Германию.

взрыв в Хиросиме

Участники проекта

В июне 1944 года в Манхэттенском проекте было задействовано около 129 000 служащих, из которых 84 500 были задействованы в строительных работах, 40 500 были операторами (?) и 1800 военными. Позже число военнослужащих увеличилось до 5600.

Оппенгеймер и Гровз после взрыва Тринити. Белое обувь для предотвращения радіоктивного загрязнению обуви.
Оппенгеймер, Ферме, Лоуренс

В проекте участвовали физики и другие ученые с мировым им’ям: 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 Бейнбрідж, Сэмюэл Аллисон, Эдвин Макмиллан, Роберт Оппенгеймер, Джон Лоуренс, Георгий Кистяковский, Ганс Бизе, Эрнест Лоуренс, Г. Робертс, Ф. Молер, Александр Сакс, Ханс Бете, Швебер, Буш, Эккерс, Халбан, Симон, Е. Вагнер, Филипп Хауге Абельсон, Джон Кокрофт, Эрнест Уо лен, Роберт Сербер, Джон Кемени, Альберт Бартлетт, Ник Метрополис, Джеймс Франк, Миртл Бачелдер.

 

Участники проекта

Манхэттенский проект о’объединил ученых из Великобритании, Европы, Канады, США, в единый международный коллектив, который решил задачу в кратчайшие сроки. Однако, Манхэттенский проект сопровождался напряженностью в отношениях США и Великобритании. Великобритания считала себя обиженной стороной, так как США воспользовались знаниями ученых из Великобритании (комитет «Мауд Комітті»), но отказались делиться с Великобританией получаемыми результатами.

Урановая руда

Уран

Самым богатым источником урановой руды был рудник Шінколобве (Конго), но он был затоплен и закрыт.

Природный уран на 99,3% состоит из урана-238 и 0,7% урана-235, но только последний разлагается. Уран-235 должен быть физически отделен от более распространенного изотопа. Были рассмотрены различные методы обогащения урана, большинство из которых были проведены в Национальной лаборатории Ок-Ридж.

Применение наиболее очевидной технологии, центрифуги, провалилось, однако электромагнитное разделение, газовая диффузия и термодиффузия успешно применялись в проекте.

Разработка плутониевой бомбы

макет плутониевой бомбы Толстяк

Получение плутония-239 для плутониевых зарядов не было эт’непосредственно связано 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 с’выяснилось, что плутоний-239 имеет значительные примеси изотопа плутония-240, который имеет склонность к спонтанному делению. Через это пушечная схема для плутониевой бомбы оказалась невыполнимой: плутоний-240 вступит в реакцию деления до того момента, как элементы ядерного заряда с’соединяется в критическую массу. Отказаться от использования плутония не представлялось возможным из-за того, что произведенного до лета 1945 года урана-235 хватило бы только на одну бомбу, а плутония-239 было гораздо больше. Было принято решение вместо пушечной схемы для плутониевой бомбы использовать імпловізивна схема, которая сжимала сверхкритический массу плутония сфокусированной ударной волной достаточно быстро, чтобы избежать эффекта спонтанного деления плутония-240.

Табулятор

Імпловізивна схема требовала большого объема расчетов. Вычислители (в основном женщины) не справлялись с объемом вычислений, в конце 1943 года были заказаны табуляторы IBM 601, которые весной 1944 года по 3 недели выполнили 6-месячный объем работ. Из нескольких вариантов імплозивної схемы путем экспериментов, опытов и расчетов был выбран Вариант III, который был наиболее перспективный, и группа занялась более детальным расчетом только этого варианта. Испытание «Тринити» показало схема сработала и достаточно надежная.

Вариант этого устройства, оформлен в корпус авиабомбы «Толстяк», был сброшен на Нагасаки 9 августа 1945 года.

После окончания войны

Манхэттенский проект создавался с единственной военной целью: создать атомную бомбу до лета 1945 года. Все усилия военных, ученых и инженеров были направлены на создание работающей атомного оружия. Все расчеты, опыты и исследования в области атомного ядра, ядерной энергии велись только в том направлении, которое вело к конечной цели. Все другие побочные научные изыскания, исследование и варианты отвергались через жесткие сроки и ограниченности человеческих и материальных ресурсов.

Брэдбери и Оппенгеймер в Лос-Аламосской лаборатории. 1964

Так как Манхэттенский проект выполнил свою единственную задачу, в сентябре 1945 года после окончания Второй мировой войны Лос-Аламос стали покидать ученые, возвращаясь к своим прежним научных работ. Сменил Роберта Оппенгеймера на посту научного директора Лос-Аламосской лаборатории Норрис Брэдбери еще в течение года поддерживал работу лаборатории, занимая ученых теоретическими задачами в области термоядерного синтеза и улучшениями 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 все это финансироваться.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Подписывайтесь на наш канал в Телеграмма