Жаропонижающие средства для детей назначаются педиатром. Но бывают ситуации неотложной помощи при лихорадке, когда ребенку нужно дать лекарство немедленно. Тогда родители берут на себя ответственность и применяют жаропонижающие препараты. Что разрешено давать детям грудного возраста? Чем можно сбить температуру у детей постарше? Какие лекарства самые безопасные?
«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.
Итак, каковы же были причины создания такого крупномасштабного комплекса? На дворе 1939 год – фашистская Германия готовится начать войну в Европе. У некоторых людей возникают нехорошие идеи о создании оружия всеобщего массового поражения. Естественно, что такое заявление не может остаться без внимания.
На стол тогдашнего президента США Франклина Рузвельта ложится письмо, датированное вторым августа 1939 года и подписанное Альбертом Эйнштейном. В нем несколько ученых - Альберт Эйнштейн, Лео Сцилард, Юджин Вигнер и Эдвард Теллер – высказывают свою обеспокоенность по поводу возможности развития в Германии «чрезвычайно мощной бомбы нового типа». В своем послании они также говорят о том, что благодаря новым исследованиям в области атомной физики стало возможно создание атомной бомбы.
Надо отдать должное Рузвельту – он отнесся к этому письму с большим вниманием. По его приказу был создан урановый комитет (S-1 Uranium Committee). Вот только с управлением немного промахнулись. Лаймэн Бриггс, назначенный главным в комитете, не особо давал развернуться проекту во всей его мощи. На совещании, проведенном 21 октября 1939 года, было лишь решено использовать уран и плутоний как основное сырье для создания атомной бомбы. Фактически до 1941 года проект носил чисто исследовательский характер, не затрагивая оборонительную часть вопроса.
Рузвельт прислушался к мнению гениального физика, и назначил Лаймана Бриггса из Национального бюро стандартов главой Уранового комитета для исследования проблем, поднятых в письме. И когда ученые комитета подтвердили, что уран можно использовать для создания сверхмощного оружия, в США развернулся секретный Манхэттенский проект. Он объединил ученых из Германии, Великобритании, Европы, Канады, США в единый международный коллектив, говорит доктор технических наук Игорь Острецов:
"Германия располагала довольно-таки большими запасами урана. И они попали в руки Соединенных Штатов. Кроме того, там была какая-то документация. То есть ситуация формально сводится к чему: американская программа проходила существенно более гладко, поскольку там ведь трудился такой гигант, как Гейзенберг (немецкий физик). Моя личная точка зрения сводится к тому, что, судя по тому, что Манхэттенский проект проходил достаточно гладко на первых этапах, американцы располагали какой-то дополнительной информацией. И она могла быть только из Германии".
К реализации проекта были привлечены ведущие американские физики, а также учёные из других стран, эмигрировавшие в США.
Работы над «атомными проектами» велись в целом ряде стран, однако в условиях войны только Соединённые Штаты обладали достаточными средствами для того, чтобы уверенно двигаться вперёд.
Для осуществления проекта потребовалось создание нескольких новых военных заводов, вокруг которых образовались города с повышенной секретностью. Одновременно усилия американской разведки были направлены на получение сведений о том, как продвигается немецкий атомный проект. Германские исследования буксовали, не имея необходимой поддержки государства - Гитлеру нужно было оружие, которое можно было применить немедленно, а не через несколько лет.
В июле 1942 года американская программа создания атомной бомбы получила дополнительную подпитку - Рузвельт добился от премьер-министра Великобритании Уинстона Черчилля согласия на переезд в США основных участников британского атомного проекта «Тьюб эллойс».
Манхэттенский проект стартовал 17 сентября 1942 г. Но работы, которые связаны с исследованием радиоактивных веществ, велись задолго до этого. В частности, с 1939 г. эксперименты проводились в «Урановом комитете». Работы подобного рода с самого начала были засекречены и оставались секретными на протяжении долгого времени после окончания войны.
Основной причиной того, что создание ядерной бомбы стало одним из приоритетных научных направлений, был интерес нацистской Германии к созданию новейшего оружия массового поражения. 1939 год, 24 апреля - власти этой страны получили письмо от профессора Гамбургского университета Пауля Хартека. В письме речь шла о принципиальной возможности создания нового вида высокоэффективного взрывчатого вещества. В конце Хартек пишет: «Та страна, которая первой сможет практически овладеть достижениями ядерной физики, приобретет абсолютное превосходство над другими».
Генерал Гровс занимался подбором и расстановкой руководителей отдельных направлений проекта. В частности, настойчивость Гровса позволила привлечь для научного руководства всем проектом привлечь Роберта Оппен- геймера.
До того как заняться атомным проектом Гровс не занимался физикой, помимо административной деятельности в военном ведомстве США он был специалистом по строительству. Под его умелым руководством было построено здание Пентагона, чем он и обратил на себя внимание властей, как военных, так и гражданских.
Опыт возведения Пентагона показал, что Гровс прекрасный организатор, может ладить с людьми и, что самое главное способен решать поставленные задачи в короткие сроки с высокой эффективностью.
При своём назначении руководителем проекта Гровс настоял на присвоении ему звания бригадного генерала, заявив: «Мне часто приходилось наблюдать, что символы власти и ранги действуют на ученых сильнее, чем на военных».
Уже после успешного завершения проекта многие американские средства массовой информации обвиняли генерала в отсутствии человечности и лояльности к подчинёнными, что становилось причиной многочисленных конфликтов с учёной братией, которая, имея за плечами мировую известность, не всегда была склонна подчиняться военной дисциплине, установленной руководителем проекта.
Первый эксперимент по искусственному облучению живых людей в рамках проекта «Манхэттен» был проведен в университете города Рочестер в ноябре 1944 года. Тогда еще использовали добровольцев. Четверо мужчин и одна женщина среднего возраста согласились на введение им радиоактивного полония-210. Все они лечились от рака, и им было внушено, что такая «терапия» дает им шанс на жизнь. Первый из этих несчастных скончался через шесть дней. Тело его было немедленно и тщательно изучено. Ученых, как выяснилось, интересовало отнюдь не здоровье пациента, а воздействие радиоактивного элемента на биологические ткани человека.
Во время своего посещения Беркли Гровс стал подумывать о том, чтобы назначить на эту должность Оппенгеймера. За неделю до этого Гровс позвонил Оппи и попросил, чтобы тот присоединился к нему в Чикаго. 15 октября Оппенгеймер протиснулся в тесное купе, где уже сидели Гровс, Николс и некий армейский офицер, чтобы обсудить вопрос о новой лаборатории. В тот момент, когда поезд шел на восток где-то между Чикаго и Детройтом, Гровс и предложил Оппенгеймеру стать новым директором лаборатории. Лансдэйл уже предупреждал генерала о том, что в прошлом у Оппи были сложности с получением допуска к секретной работе. Позднее Гровс заявлял, что он лично ознакомился с досье ФБР на Оппенгеймера и не нашел в нем ничего, что изменило бы его мнение. К тому же Гровсу казалось, что проблемы Оппенгеймера со службой безопасности благополучно остались позади. Менее чем за месяц до этого, 20 сентября, управление по расследованию в Президио закрыло дело на Оппенгеймера после того, как один из агентов побеседовал с Бирге, который охарактеризовал своего коллегу как "одного из двух величайших в мире физико-математиков". Как и раньше, относительно допуска Оппенгеймерра окончательного решения принято не было, но армейское командование посоветовало держать его под наблюдением. Перед тем как окончательно остановиться на Оппи, Гровс поинтересовался мнением о нем остальных. Эрнест, говорят, был крайне удивлен и обескуражен, что для такой работы армейское командование выбрало теоретика, а не экспериментатора. "Да он не способен даже приготовить гамбургер",_ таков был отзыв одного из коллег Оппенгеймера по Беркли. Комптон тоже выражал сомнения в организаторских способностях Оппи. "Ни один из тех, с кем я говорил, не выражал особого энтузиазма в отношении Оппенгеймера, как возможного директора", - написал позднее Гровс с достойным восхищения преуменьшением. Но генерал был уверен, что, если понадобится, он сам сумеет справиться с административной частью работы. В конце концов, Комптон и Лоуренс согласились на кандидатуру Оппенгеймера, но при одном условии: если Оппи не справится, то Гровс передаст лабораторию им. Мак-Миллану была поручена вспомогательная роль, а его кабинет в ЛеКонте стал штаб- квартирой на время организации лаборатории. Всего лишь за пять дней до того, как Гровс сделал выбор в пользу Оппенгеймера, ФБР получило новое, обеспокоившее их доказательство "левого брожения" физика.
Первый атомный взрыв принес не слишком много запоминающихся высказываний. Лишь одно попало в оксфордское собрание цитат (Oxford Dictionary of Quotations). После успешного испытания плутониевой бомбы 16 июля 1945 года в Хорнадо-дель-Муерто, близ города Аламогордо в штате Нью-Мексико, научный руководитель Лос-Аламосской лаборатории Роберт Оппенгеймер процитировал, несколько переиначив, стих из Бхагават-Гиты: «Теперь я - Смерть, сокрушительница миров!». Следовало бы навсегда запомнить и другие слова, произнесенные ответственным за испытание специалистом Кеннетом Бэйнбриджем. Едва отзвучал взрыв, он повернулся к Оппенгеймеру и сказал: «Теперь все мы - сукины дети…». Позже сам Оппенгеймер считал, что ничего точнее и выразительнее в тот момент сказано не было.
В 1939 году Ферми еще не верил в реальность атомной бомбы. Лаура Ферми в книге воспоминаний «Атомы в семье: Мая жизнь с Энрико Ферми» приводит в этой связи фразу мужа: «мы преследовали химеру». Всё держалось на энтузиазме одного Сциларда, который внимательно следил, что делается в Германии и, особенно, в Институте Кайзера Вильгельма. Информация, идущая из его родного института была тревожной. В связи с этим 7 марта 1940 года он пишет еще одно «письмо Эйнштейна» Рузвельту, в котором сообщает: «С начала войны в Германии усилился интерес к урану. Сейчас я узнал, что в Германии в обстановке большой секретности проводятся исследовательские работы, в частности в Физическом институте, одном из филиалов Института Кайзера Вильгельма. Этот институт передан в ведение правительства, и в настоящее время группа физиков под руководством К. Ф. фон Вайцзеккера работает там над проблемами урана в сотрудничестве с Химическим институтом. Бывший директор института отстранен от руководства, очевидно, до окончания войны» .
Следующее заседание Уранового комитета состоялось 28 апреля 1940 г. К тому времени ученые уже знали, что деление урана, вызываемое нейтронами, происходит только в уране-235. Кроме того, стало известно, что в Германии для исследований по урану используются ученые Физического института Общества кайзера Вильгельма. Поэтому был поставлен вопрос о более эффективной поддержке работ и лучшей их организации. Однако исследовательские работы из-за управленческого бюрократизма, соперничества между различными военными и недальновидности политиков развертывались очень медленно.
Когда атом делится, он, как правило, распадается на два меньших атома и вместе с этим испускает несколько нейтронов в виде отходов. Эти мусорные нейтроны могут ударить ближайшие атомы и привести к их делению. Бомба с типом ядерного деления взрывается, когда, по сути, урановое или плутониевое топливо становится надкритическим. Это означат, что имеется достаточно расщепляющихся атомов (делящихся), чтобы нейтроны поддерживали постоянную цепную реакцию деления. Для этого нужна определенная масса и объем материала (так называемая критическая масса). Одним из ключевых исследований Манхэттенского проекта было определение точных контролируемых условиях, в которых можно взять обычный радиоактивный кусок урана или плутония и сделать его надкритическим - таким образом, создав атомную бомбу.
Хотя вы можете подумать, что такие исследования надкритичности должны проводиться химиками и физиками, которые находятся в километре от бомбы в убежище и двигают делящийся материал длинными металлическими арматурами, ученые Лос-Аламоса были большими экстремалами. Чтобы определить критическую массу ядер плутония, которые использовались бы для эксперимента Trinity и взрыва бомбы Fat Man, ученый из Лос-Аламоса Луи Слотин разработал процедуру, которую сам Ричард Фейнман назвал не иначе как «дерганием дракона за хвост». В ходе этой методики Слотин - надев синие джинсы и ковбойские сапоги, по всей видимости - опускал бериллиевую полусферу на плутониевый заряд. Бериллий - отражатель нейтронов, поэтому если находиться достаточно близко к ядру, то нейтроны отскакивают обратно к плутонию, вызывая надкритическое состояние. Слотин почти полностью накрывал заряд бериллиевой полусферой, и единственным, что не давало ей полностью накрыть его, было жало плоской отвертки.
Он дергал дракона за хвост почти дюжину раз, пока отвертка, наконец, не соскочила - 21 мая 1946 года - в результате чего заряд плутония набрал надкритическую массу и испустил массивный взрыв нейтронного излучения. Слотин рассказывал о вспышке синего света и волне тепла, которая прошла через его кожу, прежде чем спустя буквально полсекунды смог перевернуть бериллиевый отражатель, остановив цепную реакцию. Но было слишком поздно: он получил около 1000 зиверт излучения и умер спустя девять дней от острой лучевой болезни.
В 1930-х годах вместе с приближением мира к началу Второй мировой войны шёл и невидимый для большинства революционный процесс в теоретической физике. Учёные разных стран всё дальше продвигались в изучении физики ядра. В самом конце 1938 года немецкие физики Отто Ган и Фриц Штрассман установили, что атомное ядро урана находится в состоянии неустойчивости. Оно способно расщепляться, то есть делиться на две части, выделяя при этом огромное количество энергии. Опираясь на открытие Гана и Штрассмана, физики ряда стран независимо друг от друга предсказали возможность самоподдерживающейся цепной реакции в определённой массе урана.
Не только обывателям, но и политикам вся эта суета учёных казалась несерьёзной и неспособной повлиять на мировые процессы.
А между тем физики заговорили о возможности создания на основе новых открытий оружия, которого ещё не знало человечество. Речь шла о бомбе, один заряд которой мог уничтожить целый город, бомбе, обладание которой позволяло бы стране, владеющей ею, диктовать миру свою волю.
Подобное открытие всерьёз встревожило учёных. Нацистский режим в Германии не скрывал своих растущих аппетитов, и если в руки Гитлера попало бы новое сверхмощное оружие, то о последствиях страшно было даже подумать.
Эйнштейн пишет президенту
Научный потенциал Германии был существенно ослаблен изгнанием из страны физиков «неарийского происхождения», в числе которых оказался и самый известный учёный в мире Альберт Эйнштейн.
Тем не менее на фюрера продолжали трудиться многие маститые учёные, включая Гана и Штрассмана, чьи исследования так взбудоражили научный мир.
Среди большинства физиков мира преобладали антифашистские настроения. Летом 1939 года Лео Силард и Юджин Вигнер обратились к Альберту Эйнштейну с просьбой написать письмо президенту США Франклину Рузвельту , в котором ознакомить политика с новой опасностью.
Эйнштейн согласился, и 2 августа письмо, в котором физик знакомил американского лидера с опасными исследованиями, ведущимися в нацистской Германии, было отправлено.
Обращение к Эйнштейну было связано с тем, что только он на тот момент обладал достаточным авторитетом, способным заставить прислушаться сильных мира сего.
С большим трудом лишь в октябре 1939 года инициаторам письма удалось передать его Рузвельту. Несмотря на авторство Эйнштейна, президент отнёсся к нему скептически, но затем, после консультаций с советниками, учредил «Урановый комитет», которому было поручено изучить проблему более тщательно.
Игра на опережение
В ноябре 1939 года «Урановый комитет» доложил Рузвельту: использование урана позволит создать оружие, обладающее разрушительной силой, значительно превосходящей что-либо известное.
С этого момента Соединённые Штаты приступили к работе по созданию собственной атомной бомбы.
К реализации проекта были привлечены ведущие американские физики, а также учёные из других стран, эмигрировавшие в США.
Работы над «атомными проектами» велись в целом ряде стран, однако в условиях войны только Соединённые Штаты обладали достаточными средствами для того, чтобы уверенно двигаться вперёд.
Для осуществления проекта потребовалось создание нескольких новых военных заводов, вокруг которых образовались города с повышенной секретностью. Одновременно усилия американской разведки были направлены на получение сведений о том, как продвигается немецкий атомный проект. Германские исследования буксовали, не имея необходимой поддержки государства — Гитлеру нужно было оружие, которое можно было применить немедленно, а не через несколько лет.
В июле 1942 года американская программа создания атомной бомбы получила дополнительную подпитку — Рузвельт добился от премьер-министра Великобритании Уинстона Черчилля согласия на переезд в США основных участников британского атомного проекта «Тьюб эллойс».
Содружество физика и генерала
Подготовительные работы были завершены. 13 августа 1942 года в Белом доме было принято решение о начале работ по непосредственному созданию атомной бомбы. Проект получил кодовое название «Манхэттен».
Руководителями проекта были назначены генерал Лесли Гровс и физик Роберт Оппенгеймер . Вся научная часть возлагалась на Оппенгеймера, а Гровсу предстояло заниматься административными вопросами и контролем за учёными, не привыкшими к строгой секретности и воинской дисциплине.
Бюджет проекта «Манхэттен» измерялся астрономической суммой в два миллиарда долларов. Зато такие затраты позволяли двигаться сразу несколькими путями. Так, спор о том, какую бомбу создавать — урановую или плутониевую, был разрешён распоряжением создавать обе.
Для накопления запасов оружейного плутония был создан город Хэнфорд, в котором построили три специальных атомных реактора. Ещё один с нуля построенный город Оук-Ридж возник благодаря построенному в нём предприятию по обогащению урана.
В ноябре 1942 года в штате Нью-Мексико началось строительство секретного города Лос-Аламос. Именно в этом городе и планировалось построить первые в мире атомные бомбы.
Установка K-25 в Оук-Ридж. Фото: Public Domain
Полк специального назначения
Ещё до того, как были построены первые атомные бомбы, летом 1944 года, был создан специальный 509-й авиаполк. Его пилоты летали на бомбардировщиках Б-29 специальной конструкции с расширенными бомбовыми отсеками. В отличие от своих коллег, лётчики 509-го авиаполка отрабатывали один и тот же приём: выход на цель при нормальной погоде, сброс, а затем стремительный разворот и уход на безопасное расстояние, чтобы носитель не был уничтожен мощными воздушными потоками. Командование полагало, что к моменту, когда 509-й авиаполк получит боевой приказ, сопротивление ПВО и истребителей противника будет сведено до минимума.
К июню 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. Затем число военнослужащих увеличилось до 5600.
«Дубина» против Сталина
К весне 1945 года были созданы три атомных заряда: безоболочное плутониевое устройство, получившее название «Штучка», а также две бомбы — урановый «Малыш» и плутониевый «Толстяк».
После смерти 12 апреля 1945 года президента Франклина Рузвельта лидером страны стал Гарри Трумэн. Новый президент был сторонником жёсткой линии в отношениях с Советским Союзом и рассматривал новое оружие как «дубину против Сталина ».
Поскольку война в Европе была практически завершена, планировалось испытать атомные бомбы на территории Японии. Однако этому должны были предшествовать испытания на полигоне.
Трумэн торопил учёных — новое оружие он хотел иметь к началу Потсдамской конференции стран-победительниц, чтобы получить весомый аргумент в дипломатической борьбе.
Операция «Тринити»
Для первого в истории атомного испытания выбрали «Штучку». Взрыв был назначен на 16 июля 1945 года на полигоне Аламогордо. Заряд был установлен на тридцатиметровую стальную башню, окружённую измерительной аппаратурой. В радиусе десяти километров были оборудованы три наблюдательных поста, а на расстоянии 16 километров — блиндаж для командного пункта.
Первое атомное испытание получило кодовое название «Тринити». Прогнозов касательно его результатов была масса — от полного провала до глобальной катастрофы, которая уничтожит планету. Но Оппенгеймер рассчитывал, что бомба будет соответствовать запланированной мощности.
Проведение испытаний было под угрозой из-за отвратительной погоды в районе полигона. Оппенгеймер едва не поссорился с Гровсом . Военный руководитель настаивал на испытаниях в любом случае, а научный указывал, что при сильном ветре радиоактивное облако может накрыть близлежащие американские города.
Но к 5:30 утра погода нормализовалась, и взрыв был произведён в расчётное время.
Эффект превзошёл ожидания. Мощность взрыва составила около 18 килотонн в тротиловом эквиваленте. Кратер после взрыва составил в диаметре около 76 метров. Ударная волна распространилась на 160 километров, а грибовидное облако поднялось в высоту на 12 километров.
Когда облако рассеялось, учёные и военные отправились к эпицентру на танках, выложенных изнутри свинцовыми плитами. Увиденное произвело на них разное впечатление. Военные ликовали, а физики пребывали в угнетённом состоянии, поняв, какого джинна только что выпустили из бутылки.
«Доктор Гровс доволен»
Для того, чтобы сохранить режим секретности и не вызвать паники среди местного населения, в прессу была передана версия, придуманная генералом Гровсом. Агентство «Ассошиэйтед Пресс» сообщило: «На рассвете 16 июля в пустыне близ авиабазы Аламогордо (штат Нью-Мексико) взорвался склад боеприпасов. Взрыв был настолько силён, что привлёк внимание в Галлапе — на расстоянии 376 километров».
Вечером 16 июля 1945 года Гарри Трумэн, находившийся в Потсдаме, получил кодированное сообщение: «Операция сделана сегодня утром. Диагноз ещё не полный, но результаты представляются удовлетворительными и уже превосходят ожидания. Доктор Гровс доволен».
Это означало, что испытания атомной бомбы прошли успешно. Президент США ликовал — он получил весомый аргумент для воздействия на русских. На первых же заседаниях Потсдамской конференции он стал вести дискуссию решительно, будучи уверенным в прочности своих позиций.
Приговор для японцев
24 июля 1945 года Трумэн решил сообщить Сталину о том, что Соединённые Штаты располагают новым оружием огромной разрушительной силы. Президент довёл информацию до советского лидера после очередного заседания, во время прощания на ступеньках дворца Цецилиенхоф.
К удивлению Трумэна, Сталин не задал ему ни единого вопроса. Президент США решил, что советский вождь просто не понял, о чём идёт речь.
На самом деле Сталин знал гораздо больше, чем мог представить американский лидер. В Советском Союзе уже шли работы по созданию своей атомной бомбы. Советские разведчики сумели добраться до секретных американских городов, занятых в проекте «Манхэттен», и получали оттуда ценнейшую информацию.
В тот же день, 24 июля, Гарри Трумэн утвердил директиву командующему стратегической авиацией генералу Карлу Спаатсу: «После 3 августа, как только погодные условия позволят совершить визуальную бомбардировку, 509-му сводному авиаполку 20-й воздушной армии надлежит сбросить первую спецбомбу на одну из следующих целей: Хиросима, Кокура, Ниигата, Нагасаки».
Для десятков тысяч жителей Хиросимы и Нагасаки начался обратный отсчёт последних дней их жизни.
© Commons.wikimedia.org / Ядерный гриб над Хиросимой и Нагасаки
© Commons.wikimedia.org / Хиросима до и после взрыва.
© Commons.wikimedia.org / Экипаж «Enola Gay» с командиром Полом Тиббетсом в центре
© Commons.wikimedia.org / Бомбардировщик B-29 «Enola Gay»
© Commons.wikimedia.org / Атомный взрыв над Хиросимой
75 лет назад немецкие ученые О. Ган и Ф. Штрассман сделали сенсационное открытие - расщепили ядро урана-235 с помощью нейтрона.
Знаменитый Эрнест Резерфорд, названный «отцом» ядерной физики, не верил в возможность получения атомной энергии, называя разговоры об этом «вздором».
Однако открытия немецких ученых в Геттингене спустя каких-то двадцать лет опровергли мнение ученого.
О начале новой эпохи в физике ядра, предыстории создания «Малыша» и «Толстяка» в статье доктора технических наук, профессора, лауреата Государственной премии СССР Юрия Григорьева.
О. Ган и Ф. Штрассман сделали сенсационное открытие - расщепили ядро урана-235 с помощью нейтрона
В июне 1919 научный руководитель Кавендишской лаборатория в Кембридже (Великобритания) профессор Эрнест Резерфорд опубликовал материалы своих исследований, которыми доказал, что атомы азота при бомбардировке их альфа-частицами расщепляются, и азот превращается в кислород, т.е. одно вещество превращается в другое.
Научный руководитель Кавендишской лаборатория в Кембридже (Великобритания) профессор Эрнест Резерфорд
Это открытие, подтверждённое исследованиями других ученых, подрывало фундамент классической физики того времени и открывало неизведанные пути использования энергии атома.
Однако сам Резерфорд до конца дней своих категорически отрицал возможность получения ядерной энергии, не воспринимал идеи цепной реакции, не предвидел возможности деления урана.
Осенью 1933 года на годичном собрании Британской ассоциации Резерфорд произнёс речь, в которой заметил, что люди, толкующие о получении атомной энергии в больших масштабах, говорят вздор.
Немецкие мозги на службе энергии атома
Геттингенский университет - один из старейших в Европе,
В Германии центром исследований, школой физиков был небольшой тихий университетский городок Геттинген, где работали учёные разных национальностей, физики многих стран. Здесь ещё в XIX веке преподавал
Карл Фридрих Гаусс,
его сменил Феликс Клейн.
Здесь читали лекции:
Здесь бывали физики многих стран.
Но после экономического кризиса 1930 года, когда в Германии стали набирать силы нацисты, обстановка в Геттингене существенно изменилась.
Группа немецких физиков во главе с лауреатами Нобелевской премии Филиппом Ленардом и Штарком стала называть себя «национальными исследователями», которые отвергали «еврейскую физику» и превозносили некую «германскую физику».
Лауреаты Нобелевской премии
Живший в Германии А. Эйнштейн каждую зиму отправлялся на свою виллу в Пассадене (Калифорния, США). Отправился он туда и в 1933 году, но в Германию уже не вернулся
После прихода Гитлера к власти в 1933 году в Геттингене началось преследование «неарийских» профессоров, 7 из них были сразу уволены, многие эмигрировали.
Живший тогда в Германии А. Эйнштейн обычно каждую зиму отправлялся на свою виллу в Пассадене (Калифорния, США).
Отправился он туда и в 1933 году, но в Германию уже не вернулся, за что был объявлен врагом нации и исключён из Берлинской академии наук.
При расщеплении ядра урана-235 выделяется огромное количество энергии (цепная реакция)
В 1938 году немецкие ученые О. Ган и Ф. Штрассман сделали сенсационное открытие - они расщепили ядро урана-235 с помощью нейтрона. 5 января 1939 года О. Фриш (Дания), а 24 января того же года Дж. Даннинг (США) экспериментально установили, что при расщеплении ядра урана-235 выделяется огромное количество энергии.
24 апреля 1939 года профессор Пауль Хартек из Гамбургского университета известил военное министерство Германии о том, что возможно создание ядерных взрывчатых веществ. Он писал: "Страна, научившаяся использовать их энергию первой, будет обладать таким превосходством над другими, что ликвидировать этот разрыв не удастся". Это было началом новой эпохи в физике ядра.
В Германии было основано "Урановое общество". В его работе активное участие принимали выдающиеся физики:
26 сентября 1939 года в Германии было основано "Урановое общество". В его работе активное участие принимали выдающиеся физики: В.Гейзенберг, Г.Гейгер, В.Боте, К.Вайцзеккер и другие. В Департаменте вооружений с участием учёных физиков была разработана детальная программа - урановый проект (Проект U).
К работам было подключено 22 научно-исследовательских института. Научным центром был определён Физический институт кайзера Вильгельма, который возглавил Нобелевский лауреат профессор Вернер Гейзенберг. Он считался самым известным немецким физиком, оставшимся в Германии, и одним из лучших теоретиков.
Но ещё в июле 1937 года в официальном органе СС газете "Черный корпус" была опубликована статья под заголовком "Белые евреи в науке". Её автор, убежденный нацист Йоханнес Штарк, утверждал, что такие ученые, как Вернер Гейзенберг и Макс Планк - покровители и подпевалы евреев, что немецкая наука не нуждается в их услугах, и что лучше всего было бы поступить с ними как с евреями.
Гейзенбергу пришлось пройти через дознание в гестапо, которое продолжалось почти год. В ходе этого дознания ученый доказывал свою лояльность режиму. И хотя в итоге Гиммлер пришел к выводу, что перед ним настоящий немецкий патриот, но это вряд ли это добавляло Гейзенбергу энтузиазма при разработке атомной бомбы для Гитлера.
Процесс превращения уран-238 в атомном реакторе в новый элемент, который получил название "плутоний"
В июле 1940 года 29-летний немецкий физик Карл Фридрих фон Вайцзеккер теоретически установил, что уран-238 должен превратиться в атомном реакторе в новый элемент, аналогичный по своим свойствам урану-235. Он получил название "плутоний".
В 1941 году Вайцзеккер подал заявку на патент, в которой впервые детально описал принцип устройства плутониевой бомбы.
Американцы не оценили научного открытия
В США в предвоенные годы никакого собственного научно-технического задела по атомной бомбе не было. В то же время в США обосновались многие европейские учёные-физики, которые бежали из Германии и других европейских стран, спасаясь от нацистов.
Они ещё не были гражданами США, но именно они прекрасно понимали, что если Гитлер получит атомную бомбу, то он непременно ею воспользуется.
Энрико Ферми — один из величайших экспериментаторов, первооткрыватель трансурановых элементов, отец ядерной программы США
Попытки физиков-эмигрантов заинтересовать в сверхбомбе американских военных не увенчались успехом.
17 марта 1939 года учёный-физик Энрико Ферми долго пытался убедить начальника Технического управления ВМС США адмирала Хупера в необходимости проведения ядерных исследований в интересах обеспечения безопасности США, но всё было напрасно.
Адмиралу сама идея использовать в военных целях энергию невидимого глазу атома представлялась просто нелепостью.
В отчаянии физики-эмигранты:
обратились за помощью к Альберту Эйнштейну. Они просили его добиться аудиенции у Рузвельта и убедить его в необходимости развёртывания работ по атомной энергии, но Эйнштейн отказался, поскольку сам не верил в возможность высвобождения атомной энергии, о чём он открыто говорил американскому репортёру У.Л.Лоуренсу.
Тем не менее, 2 августа 1939 года Теллер и Сциллард уговорили Эйнштейна хотя бы подписать подготовленное ими письмо Рузвельту, поскольку их имена президенту были неизвестны. В этом письме указывалось на возможность создания атомной бомбы, разъяснялась опасность её в руках Гитлера, и предлагалось оказать финансовую поддержку экспериментальным работам.
Теллер и Сциллард уговорили А. Эйнштейна подписать подготовленное ими письмо Рузвельту, поскольку их имена президенту были неизвестны
Передать это письмо президенту взялся представитель финансовой группы «Леман Бразерс», личный друг и неофициальный советник президента, выходец из России Александр Сакс. 11 октября 1939 года Рузвельт принял Сакса.
Сначала он слушал его крайне невнимательно и рассеянно, а подчас и недоверчиво, но когда Сакс сообщил о возможных работах гитлеровских физиков, подкрепив свой рассказ вручением письма Эйнштейна, Рузвельт всё понял.
Президент США Франклин Рузвельт
После ухода Сакса он вызвал своего военного помощника генерала Э. Уотсона и сказал ему, указывая на принесённые Саксом бумаги: "Это требует действий!".
1 ноября 1939 года в США был учрежден Консультативный совет по урану, однако американская бюрократическая машина раскручивалась очень медленно - первые ассигнования на урановый проект были выделены только в феврале 1940 года, но для практических работ этого было недостаточно.
Сциллард упросил Эйнштейна подписать ещё одно письмо президенту. Оно было отправлено 7 марта 1940 года, но и после этого ничего существенного не произошло.
Цепная реакция осуществлена не была, заметного количества урана 235 выделить из урана 238 не удалось, производство больших количеств металлического урана, тяжелой воды, бериллия и чистого графита в значительной мере находилось ещё в стадии обсуждений.
В Европе уже бушевала война, немецкие войска были под Москвой и Ленинградом, а США жили мирной жизнью, и война была от них далеко.
Решение о начале Атомного проекта президент Рузвельт принял в субботу 6 декабря 1941 года, в тот момент, когда японские авианосцы уже подходили к рубежу атаки на Пёрл-Харбор.
Росчерком пера Рузвельт ассигновал на проект 2 млрд долл. А уже вечером 6 декабря ему доставили перехваченную и расшифрованную ноту, пришедшую из Токио в посольство Японии в США, которую японцы намеревались вручить властям США на следующий день. Прочитав её, Рузвельт сказал: «Это война!»
Война для США началась в воскресенье 7 декабря 1941 года с разгрома японцами американского флота, базировавшегося в Пёрл-Харборе
«Манхэттенский проект»
В начале войны руководство США не верило, что Советский Союз выдержит натиск Гитлера, и очень опасалось, что после поражения СССР уже никто не сможет помешать Гитлеру использовать разрабатываемую в Германии атомную бомбу против США.
Поэтому необходимость разработки собственной атомной бомбы для многих высших чиновников становилась очевидной. 7 июня 1942 года руководитель Национального комитета по оборонным исследованиям В. Буш доложил Рузвельту: ядерная бомба может быть осуществлена практически.
13 августа 1942 г. плану создания атомной бомбы было присвоено название «Манхэттенский проект». Административным руководителем проекта был назначен генерал Лесли Гровс. Центром работ был выбран Лос-Аламос, пустынная местность в штате Нью-Мексико.
Лос-Аламосская лаборатория
Первый американский реактор. В декабре 1942 года реактор впервые заработал в режиме самоподдерживающейся цепной ядерной реакции
Итальянский физик - эмигрант Бруно Понтекорво (с 1950 года гражданин СССР, позднее - академик АН СССР)
2 декабря 1942 года под трибуной спортивного стадиона в Чикаго заработал первый в мире атомный реактор, построенный под руководством эмигрантов Э. Ферми и Л. Сцилларда.
Об этом сообщил в Москву участник этих работ агент внешней разведки НКВД итальянский физик - эмигрант Бруно Понтекорво (с 1950 года гражданин СССР, позднее - академик АН СССР).
В Лос-Аламосе разрабатывалась конструкция бомбы, рассчитывалась критическая масса боезаряда и испытывались способы подрыва атомного заряда
В июле 1943 году Директором Лос-Аламосской лаборатории был назначен Роберт Оппенгеймер. Ему удалось создать коллектив, в который вошла большая группа выдающихся ученых: Э.Лоуренс, Г. Юри, А. Комптон, Э. Ферми, Ю. Вигнер, Э. Теллер и многие другие.
В Лос-Аламосе разрабатывалась конструкция бомбы, рассчитывалась критическая масса боезаряда и испытывались способы подрыва атомного заряда. В Ок-Ридже (штат Теннеси) из урановой руды получали уран-235 и затем изготовляли бомбу. В Ханфорде (штат Колумбия) уран-238 путем облучения в атомном реакторе превращали в плутоний, из которого также можно было сделать атомную бомбу.
Дело продвигалось вперёд, но не было достаточного количества урана, и это тормозило всю работу. Урановая руда добывалась в Бельгийском Конго бельгийской фирмой «Юнион миньер», управляющим которой был Эдгар Сенжье. После захвата Бельгии немцами в 1940 году Сенжье эмигрировал в США, откуда и управлял фирмой. Он приказал всю находящуюся на складах в Конго урановую руду переправить в США.
В конце 1940 года 1250 тонн урановой руды были перевезены в Нью-Йорк и складированы в пакгаузе на острове Стэйтон Айленд. А дальше начались длительные хождения Эдгара Сенжье по различным кабинетам Госдепартамента США, где он предлагал урановую руду, рассказывал какая это ценная руда, что из неё можно получать уран, радий и т.д., но всё было бесполезно - чиновники не реагировали.
«Манхэттенский проект» был так засекречен, что Госдепартамент США до самой Ялтинской конференции в феврале 1945 года не имел ни малейшего представления о том, что с США разрабатывается атомная бомба.
А в то время генерал Гровс искал пути и способы получения урановой руды. Полковник Николс, который помогал ему в этом, случайно узнал, что управляющий фирмы «Юнион миньер» находится в Нью-Йорке, и встретился с ним. Следует заметить, что Сенжье, почти два года безрезультатно обивавший пороги Госдепартамента, встретил полковника не очень любезно.
Изучив его удостоверение, он спросил: «Полковник, скажите, вы пришли сюда для дела или только для разговоров?» Но когда полковник Николс понял, что 1250 тонн урановой руды лежат в контейнерах совсем рядом, всё встало на свои места. Тут же на подвернувшемся клочке желтой бумаги было написано от руки первое соглашение, всё остальное было потом. Вопрос с ураном был закрыт, и разработке атомной бомбы уже ничто не мешало.
В США было создано специальное подразделение «Алсос», которому предстояло высадиться в Европе с первыми подразделениями американских войск и захватить всё, что имеет отношения к немецкой атомной бомбе и другим новинкам вооружений. Командиром этого подразделения был назначен полковник Борис Паш, потомок русских эмигрантов.
В конце августа 1944 г. подразделение «Алсос» вместе с передовыми отрядами союзных войск вошло в Париж, затем был Страсбург и Германия. Они захватили руководителей немецкого уранового проекта, том числе и самого Гейзенберга, а также документы и оборудование. Первые же беседы-допросы и материалы подслушивания разговоров захваченных немцев показали, что немцы отстали в создании ядерного оружия, о чем Борис Паш постоянно докладывал в США.
Из этих докладов становилось ясно, что никакой реальной атомной бомбы у немцев не было, и нет. И тогда возник естественный вопрос. Если это так, то зачем тогда в США создаётся атомная бомба? Многие физики, считали, что она уже не нужна. 26 августа 1944 года Нильс Бор был принят Рузвельтом и долго рассказывал ему об изменившейся ситуации и мнении многих физиков.
Тот же Сциллард, который несколько лет назад настойчиво доказывал Рузвельту необходимость создания атомной бомбы, теперь обратился к нему с предложением прекратить эти работы. Но ответа он не дождался - 12 апреля 1945 г. президент Рузвельт умер.
Американский президент игнорировали мнение ученых-ядерщиков
Сциллард составил меморандум для нового президента Г.Трумэна, в котором аргументировал необходимость прекращения работ по атомной бомбе и попросил принять его. Трумэн, сославшись на недостаток времени, поручил это Джемсу Бирнсу, которого собирался назначить Государственным секретарём США. Бирнс слушал Сцилларда вежливо и внешне внимательно, но было ясно, что он не разделяет его мнение.
После испытания 16 июля 1945 года в Аломогордо первой атомной бомбы многие американские учёные обращались к президенту Трумэну с просьбой не допустить применения атомной бомбы, поскольку Германия уже капитулировала, а Япония находилась на грани капитуляции. Все эти и многие другие предложения учёных были оставлены без внимания.
Был создан так называемый «Временный комитет», состоявший из политиков и военных. Комитет рассматривал вопрос не о том, надо ли использовать атомную бомбу, а о том, как её лучше применить. Группа учёных во главе с Джемсом Франком разработала и направила в Комитет документ, получивший название «Доклад Франка», в котором, в частности было сказано: «Военное преимущество США, достигнутое путём внезапного применения атомной бомбы против Японии, будет сведено к нулю последующей потерей доверия и волной ужаса и отвращения, которое охватит мир и, вероятно, расколет общественное мнение внутри страны».
Однако мнение ученых не было принято во внимание американскими политиками. Вместо этого в докладе предлагалось продемонстрировать всему миру ядерную бомбу, взорвав её где-нибудь на необитаемом острове, чтобы Америка могла сказать миру: «Вы видите, какое оружие мы имели, но не воспользовались им. Мы готовы отказаться от его применения и в будущем, если другие нации присоединятся к нам и согласятся на установление эффективного международного контроля» .
Они провели ядерную бомбордировку
Развалины Хирасимы
Ядерный взрыв в Нагасаки
Комитет рассмотрел «Доклад Франка» и отклонил его. Президент США Трумэн твердо знал, что возмездия не последует, и отдал приказ об атомном нападении на Японию. 6 августа 1945 года атомная бомба «Малыш» была сброшена на город Хиросима. Сразу после этого президент США Трумэн сделал публичное заявление:
«16 часов назад американский самолет сбросил одну бомбу на Хиросиму - важную базу японской армии. Мощность этой бомбы больше мощности взрыва 20 тыс. тонн тринитротолуола. Её взрывная сила в 2 тыс. раз превышает силу английской бомбы "Гранд слэм" - самой большой бомбы, применявшейся в истории войн... Речь идет об атомной бомбе. Это было использование сил, лежащих в основе Вселенной. Силы, которые являются источником энергии Солнца, были сброшены против тех, кто развязал войну на Дальнем Востоке...Мы пошли на азартную игру - израсходовали 2 млрд. долларов на величайшее в истории научное изобретение, хотя ещё не знали, получится ли что-нибудь. И мы выиграли» .
Президент США Трумэн твердо знал, что возмездия не последует, и отдал приказ об атомном нападении на Японию
9 августа 1945 года атомная бомба «Толстяк» была сброшена на город Нагасаки, и американцы опять выиграли, потому что это была игра в одни ворота. После этого Трумэн в своем выступлении по радио сказал: "Мы благодарим бога за то, что она (бомба) появилась у нас, а не у наших противников, и мы молим о том, что бы он указал нам, как использовать её по его воле и для достижения его цели".
Почему Трумэн не обратился за божьей помощью по вопросам целеуказания до принятия решения о сбросе атомных бомб на Хиросиму и Нагасаки, остается на его совести, конечно, если она у него была. Но бог не внял молитвам американского президента и не дал ему никаких указаний о дальнейшем использовании атомных бомб, тем более "по его воле и для достижения его цели".
Да и не следовало бы господину Трумэну пытаться прикрывать свои, сугубо земные цели божественными предначертаниями. Этими двумя атомными бомбами было убито и искалечено около четверти миллиона человек. Вряд ли среди них был хотя бы один из тех, кто «развязал войну на Дальнем Востоке».
Используемая литература:
1. Р. Юнг. Ярче тысячи солнц. Государственное издательство литературы в области атомной науки и техники. Москва, 1961
2. Л. Гровс. Теперь об этом можно рассказать . Атомиздат, Москва, 1964
3. М. Юлиус. Тайна Хантсвилла. Политиздат, Москва, 1964
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.
В Манхэттенском проекте приняло участие более 130 000 человек, а его стоимость составила почти 2 миллиарда долларов США (около 22 миллиардов долларов в 2016 году). Более 90 % затрат приходилось на строительство заводов и производство расщепляющегося материала, а менее 10 % - на разработку и производство оружия. Исследования и производство проводились на более чем 30 площадках в Соединенных Штатах, Великобритании и Канаде. Проект был также обвинен в сборе разведданных немецкого проекта по производству ядерного оружия. В рамках миссии «Алсос» персонал Манхэттенского проекта работал в Европе, иногда в тылу врага, где собирал ядерные материалы и документы, а также собирал немецких учёных. Несмотря на строгую безопасность внутри Манхэттенского проекта, советские «атомные шпионы » успешно проникли в него и собрали разведданные.
Начало
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 235 U в материале (в природном уране основным изотопом является 238 U , доля изотопа 235 U примерно равна 0,7 %), чтобы сделать возможной цепную ядерную реакцию (в природном и низкообогащённом уране изотоп 238 U 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».
Гровс предложил первоначально четыре объекта для атомной бомбардировки: города Кокура, Хиросима, Ниигата и, самое главное, - центр древней культуры, бывшую столицу Японии - Киото. При назначении этих объектов Гровс руководствовался соображениями, весьма далёкими от гуманности. Когда у присутствующих возникли возражения против Киото, он привёл в доказательство своей правоты два аргумента: во-первых, население этого города насчитывает более миллиона жителей, что, следовательно, обещает хороший эффект взрыва; во-вторых, он занимает огромную площадь, на которой вполне уложится предполагаемый диаметр зоны разрушения, и поэтому картина взрыва будет очень показательна для экспертов.
Когда в итоге Киото в качестве цели всё же было отвергнуто политиками, а целями были утверждены Хиросима и Нагасаки, выяснилось, что вблизи них находятся лагеря военнопленных американцев и их союзников, но и тогда Гровс, не колеблясь, дал указание не принимать во внимание этот фактор.
6 августа 1945 года на японский город Хиросима была сброшена урановая бомба «Малыш» (англ. Little Boy ). В результате бомбардировки погибло около 140 тыс. человек. Мир впервые столкнулся с ядерной угрозой. На 9 августа был запланирован сброс плутониевой бомбы «Толстяк» (англ. Fat Man ) на город Кокура, но из-за сильной облачности цель была изменена. Произошла бомбардировка второго японского города Нагасаки, погибло около 74 тыс. человек.
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 .
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
Природный уран на 99,3 % состоит из урана-238 и 0,7 % урана-235 , но лишь последний является расщепляемым. Химически идентичный уран-235 должен быть физически отделен от более распространённого 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.
Разделение изотопов
ЦентрифугиЭлектромагнитное разделение
Газовая диффузия
