Pierwsi przejęli Niemcy. W grudniu 1938 roku ich fizycy Otto Hahn i Fritz Strassmann po raz pierwszy na świecie przeprowadzili sztuczne rozszczepienie jądra atomu uranu. W kwietniu 1939 r. dowództwo wojskowe Niemiec otrzymało list od profesorów Uniwersytetu w Hamburgu P. Hartecka i V. Grotha, w których wskazano na fundamentalną możliwość stworzenia nowego typu wysoce skutecznego materiału wybuchowego. Naukowcy napisali: „Kraj, który jako pierwszy będzie w stanie praktycznie opanować osiągnięcia fizyki jądrowej, uzyska absolutną przewagę nad innymi”. A teraz w Cesarskim Ministerstwie Nauki i Edukacji odbywa się spotkanie na temat „O samorozwijającej się (to znaczy łańcuchowej) reakcji jądrowej”. Wśród uczestników jest prof. E. Schumann, szef wydziału badawczego Administracji Uzbrojenia III Rzeszy. Nie zwlekając przeszliśmy od słów do czynów. Już w czerwcu 1939 r. na poligonie doświadczalnym Kummersdorf pod Berlinem rozpoczęto budowę pierwszej w Niemczech elektrowni jądrowej. Uchwalono ustawę zakazującą eksportu uranu poza granice Niemiec, aw Kongu Belgijskim pilnie zakupiono dużą ilość rudy uranu.
Amerykańska bomba uranowa, która zniszczyła Hiroszimę, miała konstrukcję armatnią. Radzieccy naukowcy nuklearni, tworząc RDS-1, kierowali się „bombą Nagasaki” - Fat Boy, wykonaną z plutonu zgodnie ze schematem implozji.
Niemcy zaczynają i… przegrywają
26 września 1939 roku, gdy w Europie szalała już wojna, postanowiono sklasyfikować wszystkie prace związane z problemem uranu i realizacją programu, zwanego „Projektem Uranowym”. Naukowcy zaangażowani w projekt byli początkowo bardzo optymistyczni: uważali, że możliwe jest stworzenie broni jądrowej w ciągu roku. Źle, jak pokazało życie.
W projekt zaangażowały się 22 organizacje, w tym tak znane ośrodki naukowe, jak Instytut Fizyczny Towarzystwa Cesarza Wilhelma, Instytut Chemii Fizycznej Uniwersytetu w Hamburgu, Instytut Fizyczny Wyższej Szkoły Technicznej w Berlinie, Instytut Fizyki i Instytutu Chemicznego Uniwersytetu w Lipsku i wielu innych. Projekt był osobiście nadzorowany przez cesarskiego ministra uzbrojenia Alberta Speera. Koncernowi IG Farbenindustri powierzono produkcję sześciofluorku uranu, z którego można wydobyć izotop uranu-235 zdolny do podtrzymywania reakcji łańcuchowej. Tej samej firmie powierzono budowę instalacji separacji izotopów. W pracach brali bezpośredni udział tacy czcigodni naukowcy, jak Heisenberg, Weizsacker, von Ardenne, Riehl, Pose, laureat Nagrody Nobla Gustav Hertz i inni.
W ciągu dwóch lat grupa Heisenberga przeprowadziła badania potrzebne do stworzenia reaktora atomowego wykorzystującego uran i ciężką wodę. Potwierdzono, że tylko jeden z izotopów, a mianowicie uran-235, zawarty w bardzo małych stężeniach w zwykłej rudzie uranu, może służyć jako materiał wybuchowy. Pierwszym problemem było to, jak go stamtąd odizolować. Punktem wyjścia programu bombardowania był reaktor atomowy, który wymagał grafitu lub ciężkiej wody jako moderatora reakcji. Niemieccy fizycy wybrali wodę, stwarzając sobie tym samym poważny problem. Po zajęciu Norwegii jedyna wówczas na świecie elektrownia ciężkiej wody przeszła w ręce nazistów. Ale tam zapas produktu potrzebny fizykom na początku wojny wynosił zaledwie kilkadziesiąt kilogramów, a Niemcy też ich nie dostali - Francuzi ukradli cenne produkty dosłownie spod nosa nazistów. A w lutym 1943 brytyjscy komandosi opuszczeni w Norwegii, z pomocą miejscowych bojowników ruchu oporu, unieruchomili fabrykę. Realizacja niemieckiego programu nuklearnego była zagrożona. Nieszczęścia Niemców na tym się nie skończyły: w Lipsku eksplodował eksperymentalny reaktor jądrowy. Projekt uranowy był wspierany przez Hitlera tylko tak długo, jak długo istniała nadzieja na uzyskanie superpotężnej broni przed rozpętaną przez niego wojną. Heisenberg został zaproszony przez Speera i zapytał wprost: „Kiedy możemy spodziewać się stworzenia bomby, którą można zawiesić na bombowcu?” Naukowiec był szczery: „Myślę, że zajmie to kilka lat ciężkiej pracy, w każdym razie bomba nie będzie mogła wpłynąć na wynik obecnej wojny”. Kierownictwo niemieckie racjonalnie uważało, że nie ma sensu forsować wydarzeń. Pozwólcie naukowcom pracować spokojnie – do następnej wojny, widzicie, będą mieli czas. W rezultacie Hitler postanowił skoncentrować środki naukowe, przemysłowe i finansowe tylko na projektach, które dawałyby najszybszy zwrot w tworzeniu nowych rodzajów broni. Finansowanie przez państwo projektu uranu zostało ograniczone. Niemniej jednak praca naukowców była kontynuowana.
Manfred von Ardenne, który opracował metodę gazowego oczyszczania dyfuzyjnego i rozdzielania izotopów uranu w wirówce.
W 1944 r. Heisenberg otrzymał odlewane płyty uranowe dla dużej elektrowni reaktorowej, pod którą w Berlinie budowano już specjalny bunkier. Ostatni eksperyment mający na celu wywołanie reakcji łańcuchowej zaplanowano na styczeń 1945 r., ale 31 stycznia cały sprzęt został pospiesznie zdemontowany i wysłany z Berlina do wioski Haigerloch w pobliżu granicy ze Szwajcarią, gdzie został rozmieszczony dopiero pod koniec lutego. Reaktor zawierał 664 kostki uranu o łącznej masie 1525 kg, otoczony grafitowym moderatorem-reflektorem neutronów o masie 10 t. W marcu 1945 r. do rdzenia wlano dodatkowo 1,5 tony ciężkiej wody. 23 marca do Berlina poinformowano, że reaktor zaczął działać. Ale radość była przedwczesna - reaktor nie osiągnął punktu krytycznego, reakcja łańcuchowa się nie rozpoczęła. Po ponownym przeliczeniu okazało się, że ilość uranu trzeba zwiększyć o co najmniej 750 kg, proporcjonalnie zwiększając masę ciężkiej wody. Ale nie było żadnych rezerw. Nieuchronnie zbliżał się koniec III Rzeszy. 23 kwietnia wojska amerykańskie wkroczyły do Haigerloch. Reaktor został zdemontowany i przewieziony do USA.
Tymczasem za oceanem
Równolegle z Niemcami (z niewielkim tylko opóźnieniem) rozwój broni atomowej podjęto w Anglii i USA. Zaczęli od listu wysłanego we wrześniu 1939 roku przez Alberta Einsteina do prezydenta USA Franklina Roosevelta. Inicjatorami listu i autorami większości tekstu byli fizycy emigranci z Węgier Leo Szilard, Eugene Wigner i Edward Teller. List zwrócił uwagę prezydenta na fakt, że nazistowskie Niemcy prowadzą aktywne badania, w wyniku których mogą wkrótce zdobyć bombę atomową.
W 1933 r. niemiecki komunista Klaus Fuchs uciekł do Anglii. Po uzyskaniu dyplomu z fizyki na Uniwersytecie w Bristolu kontynuował pracę. W 1941 roku Fuchs zgłosił swój udział w badaniach atomowych agentowi sowieckiego wywiadu Jurgenowi Kuchinskiemu, który poinformował o tym ambasadora ZSRR Iwana Majskiego. Polecił attache wojskowemu pilne nawiązanie kontaktu z Fuchsem, który w ramach grupy naukowców miał zostać przetransportowany do Stanów Zjednoczonych. Fuchs zgodził się pracować dla sowieckiego wywiadu. Współpracowało z nim wielu nielegalnych sowieckich szpiegów: Zarubini, Eitingon, Wasilewski, Siemionow i inni. W wyniku ich aktywnej pracy już w styczniu 1945 r. ZSRR dysponował opisem projektu pierwszej bomby atomowej. Jednocześnie sowiecka rezydencja w Stanach Zjednoczonych poinformowała, że stworzenie znaczącego arsenału broni atomowej zajmie Amerykanom co najmniej rok, ale nie więcej niż pięć lat. W raporcie napisano również, że do wybuchu pierwszych dwóch bomb może dojść za kilka miesięcy. Na zdjęciu operacja Crossroads, seria testów bomb atomowych przeprowadzonych przez Stany Zjednoczone na atolu Bikini latem 1946 roku. Celem było przetestowanie wpływu broni atomowej na statki.
W ZSRR pierwsze informacje o pracy prowadzonej zarówno przez aliantów, jak i wroga wywiad przekazywał Stalinowi już w 1943 roku. Od razu zdecydowano o rozmieszczeniu podobnych prac w Unii. Tak rozpoczął się sowiecki projekt atomowy. Zadania otrzymali nie tylko naukowcy, ale także oficerowie wywiadu, dla których wydobycie tajemnic nuklearnych stało się superzadaniem.
Uzyskane przez wywiad najcenniejsze informacje o pracach nad bombą atomową w Stanach Zjednoczonych bardzo pomogły w promocji radzieckiego projektu nuklearnego. Uczestniczącym w nim naukowcom udało się ominąć ślepe ścieżki poszukiwań, znacznie przyspieszając tym samym osiągnięcie ostatecznego celu.
Doświadczenia ostatnich wrogów i sojuszników
Oczywiście kierownictwo sowieckie nie mogło pozostać obojętne na niemiecki rozwój nuklearny. Pod koniec wojny do Niemiec wysłano grupę sowieckich fizyków, wśród których byli przyszli akademicy Artsimowicz, Kikoin, Khariton, Shchelkin. Wszyscy byli zakamuflowani w mundurach pułkowników Armii Czerwonej. Operacją kierował pierwszy zastępca ludowego komisarza spraw wewnętrznych Iwan Serow, który otwierał wszelkie drzwi. Oprócz niezbędnych niemieckich naukowców „pułkownicy” znaleźli tony metalicznego uranu, co według Kurczatowa skróciło prace nad sowiecką bombą o co najmniej rok. Amerykanie wywieźli też dużo uranu z Niemiec, zabierając ze sobą specjalistów, którzy pracowali nad projektem. A w ZSRR oprócz fizyków i chemików wysłali mechaników, inżynierów elektryków, dmuchaczy szkła. Niektórych znaleziono w obozach jenieckich. Na przykład Maxa Steinbecka, przyszłego sowieckiego akademika i wiceprezesa Akademii Nauk NRD, zabrano, gdy robił zegar słoneczny na kaprys szefa obozu. W sumie nad projektem atomowym w ZSRR pracowało co najmniej 1000 niemieckich specjalistów. Z Berlina całkowicie wywieziono laboratorium von Ardenne z wirówką uranową, wyposażenie Kaiser Institute of Physics, dokumentację, odczynniki. W ramach projektu atomowego powstały laboratoria „A”, „B”, „C” i „G”, których opiekunami naukowymi byli naukowcy przybyli z Niemiec.
KA Petrzhak i GN Flerov W 1940 roku w laboratorium Igora Kurczatowa dwóch młodych fizyków odkryło nowy, bardzo szczególny rodzaj radioaktywnego rozpadu jąder atomowych - spontaniczne rozszczepienie.
Pracownią „A” kierował baron Manfred von Ardenne, utalentowany fizyk, który opracował metodę gazowego oczyszczania dyfuzyjnego i rozdzielania izotopów uranu w wirówce. Początkowo jego laboratorium znajdowało się na polu Oktyabrsky w Moskwie. Do każdego niemieckiego specjalisty przydzielono pięciu lub sześciu sowieckich inżynierów. Później laboratorium przeniosło się do Suchumi, az czasem słynny Instytut Kurczatowa wyrósł na polu Oktyabrsky. W Suchumi na bazie laboratorium von Ardenne powstał Suchumi Instytut Fizyki i Technologii. W 1947 r. Ardeny otrzymały Nagrodę Stalina za stworzenie wirówki do oczyszczania izotopów uranu na skalę przemysłową. Sześć lat później Ardeny zostały dwukrotnie laureatami Stalina. Mieszkał z żoną w wygodnym dworku, żona grała na przywiezionym z Niemiec fortepianie. Inni niemieccy specjaliści też nie czuli się urażeni: przyjeżdżali z rodzinami, przywozili ze sobą meble, książki, obrazy, dostawali dobre pensje i jedzenie. Czy byli więźniami? akademik Aleksandrow, który sam był aktywnym uczestnikiem projektu atomowego, zauważył: „Oczywiście niemieccy specjaliści byli więźniami, ale my sami byliśmy więźniami”.
Nikolaus Riehl, pochodzący z Petersburga, który w latach 20. przeniósł się do Niemiec, został kierownikiem Laboratorium B, które prowadziło badania z zakresu radiochemii i biologii na Uralu (obecnie Śnieżinsk). Tutaj Riehl współpracował ze swoim starym znajomym z Niemiec, wybitnym rosyjskim biologiem-genetykiem Timofiejewem-Resowskim („Żubr” na podstawie powieści D. Granina).
W grudniu 1938 roku niemieccy fizycy Otto Hahn i Fritz Strassmann po raz pierwszy na świecie przeprowadzili sztuczne rozszczepienie jądra atomu uranu.
Uznany w ZSRR jako badacz i utalentowany organizator, zdolny do znajdowania skutecznych rozwiązań najbardziej złożonych problemów, dr Riehl stał się jedną z kluczowych postaci radzieckiego projektu atomowego. Po udanych testach sowieckiej bomby został Bohaterem Pracy Socjalistycznej i laureatem Nagrody Stalina.
Pracą laboratorium „B”, zorganizowanego w Obnińsku, kierował profesor Rudolf Pose, jeden z pionierów w dziedzinie badań jądrowych. Pod jego kierownictwem powstały reaktory na neutrony prędkie, pierwsza elektrownia jądrowa w Unii i rozpoczęto projektowanie reaktorów dla okrętów podwodnych. Obiekt w Obnińsku stał się podstawą do organizacji A.I. Lipiński. Pose pracował do 1957 roku w Suchumi, następnie w Zjednoczonym Instytucie Badań Jądrowych w Dubnej.
Gustav Hertz, bratanek słynnego XIX-wiecznego fizyka, sam znany naukowiec, został kierownikiem laboratorium „G”, mieszczącego się w suchym sanatorium „Agudzery”. Otrzymał uznanie za serię eksperymentów, które potwierdziły teorię atomu i mechanikę kwantową Nielsa Bohra. Wyniki jego bardzo udanej działalności w Suchumi zostały później wykorzystane w zakładach przemysłowych zbudowanych w Nowouralsku, gdzie w 1949 roku opracowano wypełnienie do pierwszej radzieckiej bomby atomowej RDS-1. Za osiągnięcia w ramach projektu atomowego Gustav Hertz otrzymał w 1951 roku Nagrodę Stalina.
Niemieccy specjaliści, którzy otrzymali pozwolenie na powrót do ojczyzny (oczywiście do NRD) podpisali umowę o zachowaniu poufności na 25 lat w sprawie ich udziału w sowieckim projekcie atomowym. W Niemczech kontynuowali pracę w swojej specjalności. I tak Manfred von Ardenne, dwukrotny laureat Nagrody Narodowej NRD, pełnił funkcję dyrektora Instytutu Fizyki w Dreźnie, utworzonego pod auspicjami Rady Naukowej ds. Pokojowych Zastosowań Energii Atomowej, kierowanej przez Gustava Hertza. Hertz otrzymał także nagrodę krajową jako autor trzytomowego podręcznika fizyki jądrowej. W tym samym miejscu, w Dreźnie, na Politechnice pracował także Rudolf Pose.
Udział niemieckich naukowców w projekcie atomowym, a także sukcesy oficerów wywiadu w żaden sposób nie umniejszają zasług radzieckich naukowców, którzy swoją bezinteresowną pracą zapewnili stworzenie krajowej broni atomowej. Trzeba jednak przyznać, że bez wkładu obu, tworzenie przemysłu atomowego i broni atomowej w ZSRR ciągnęłoby się przez wiele lat.
12 sierpnia 1953 r. Na poligonie w Semipałatyńsku przeprowadzono pierwszą radziecką bombę wodorową.
A 16 stycznia 1963 r., u szczytu zimnej wojny, Nikita Chruszczow ogłosiła światu, że Związek Sowiecki posiada w swoim arsenale nową broń masowego rażenia. Półtora roku wcześniej w ZSRR miała miejsce najpotężniejsza eksplozja bomby wodorowej na świecie - na Nowej Ziemi wysadzony został ładunek o mocy ponad 50 megaton. Pod wieloma względami właśnie ta wypowiedź radzieckiego przywódcy uświadomiła światu groźbę dalszej eskalacji wyścigu zbrojeń jądrowych: już 5 sierpnia 1963 r. podpisano w Moskwie porozumienie zakazujące prób broni jądrowej w atmosferze , przestrzeni kosmicznej i pod wodą.
Historia stworzenia
Teoretyczna możliwość pozyskiwania energii na drodze syntezy termojądrowej była znana jeszcze przed II wojną światową, ale dopiero wojna i następujący po niej wyścig zbrojeń postawiły kwestię stworzenia technicznego urządzenia do praktycznego wywołania tej reakcji. Wiadomo, że w Niemczech w 1944 r. trwały prace nad zainicjowaniem syntezy termojądrowej poprzez sprężanie paliwa jądrowego za pomocą ładunków konwencjonalnych materiałów wybuchowych – ale nie powiodły się, gdyż nie udało się uzyskać niezbędnych temperatur i ciśnień. USA i ZSRR rozwijają broń termojądrową od lat czterdziestych XX wieku, testując pierwsze urządzenia termojądrowe niemal jednocześnie na początku lat pięćdziesiątych. W 1952 roku na atolu Enewetok Stany Zjednoczone dokonały eksplozji ładunku o mocy 10,4 megaton (czyli 450-krotności mocy bomby zrzuconej na Nagasaki), a w 1953 roku urządzenie o mocy 400 kiloton był testowany w ZSRR.Konstrukcje pierwszych urządzeń termojądrowych nie nadawały się do rzeczywistego wykorzystania bojowego. Na przykład urządzenie testowane przez Stany Zjednoczone w 1952 roku było konstrukcją nadziemną o wysokości dwupiętrowego budynku i wadze ponad 80 ton. Przechowywano w nim płynne paliwo termojądrowe za pomocą ogromnej jednostki chłodniczej. Dlatego w przyszłości seryjna produkcja broni termojądrowej była prowadzona przy użyciu paliwa stałego - deuterku litu-6. W 1954 roku Stany Zjednoczone przetestowały oparte na nim urządzenie na atolu Bikini, aw 1955 roku na poligonie Semipałatyńsk przetestowano nową radziecką bombę termojądrową. W 1957 roku w Wielkiej Brytanii przeprowadzono testy bomby wodorowej. W październiku 1961 r. W ZSRR na Nowej Ziemi zdetonowano bombę termojądrową o mocy 58 megaton - najpotężniejszą bombę, jaką kiedykolwiek przetestowała ludzkość, która przeszła do historii pod nazwą „Car Bomba”.
Dalszy rozwój miał na celu zmniejszenie rozmiarów konstrukcji bomb wodorowych w celu zapewnienia ich dostarczenia do celu za pomocą pocisków balistycznych. Już w latach 60. masę urządzeń zmniejszono do kilkuset kilogramów, a do lat 70. pociski balistyczne mogły przenosić jednocześnie ponad 10 głowic – to pociski z wieloma głowicami, każda z części może trafić w swój własny cel . Do tej pory Stany Zjednoczone, Rosja i Wielka Brytania mają arsenały termojądrowe, testy ładunków termojądrowych przeprowadzono także w Chinach (w 1967 r.) I Francji (w 1968 r.).
Jak działa bomba wodorowa
Działanie bomby wodorowej opiera się na wykorzystaniu energii uwalnianej podczas reakcji termojądrowej fuzji lekkich jąder. To właśnie ta reakcja zachodzi we wnętrzach gwiazd, gdzie pod wpływem ultrawysokich temperatur i gigantycznego ciśnienia jądra wodoru zderzają się i łączą w cięższe jądra helu. Podczas reakcji część masy jąder wodoru zamienia się w dużą ilość energii - dzięki temu gwiazdy nieustannie uwalniają ogromną ilość energii. Naukowcy skopiowali tę reakcję za pomocą izotopów wodoru - deuteru i trytu, które dały nazwę "bomby wodorowej". Początkowo do produkcji ładunków używano ciekłych izotopów wodoru, a później deuterku litu-6, stałego związku deuteru i izotopu litu.
Deuterek litu-6 jest głównym składnikiem bomby wodorowej, paliwa termojądrowego. Przechowuje już deuter, a izotop litu służy jako surowiec do tworzenia trytu. Aby rozpocząć reakcję syntezy jądrowej, konieczne jest wytworzenie wysokich temperatur i ciśnień, a także wyizolowanie trytu z litu-6. Warunki te są określone w następujący sposób.
Powłoka pojemnika na paliwo termojądrowe wykonana jest z uranu-238 i tworzywa sztucznego, obok pojemnika umieszczony jest konwencjonalny ładunek jądrowy o pojemności kilku kiloton - nazywany jest spustem lub inicjatorem ładunku bomby wodorowej. Podczas eksplozji inicjującego ładunku plutonu, pod wpływem silnego promieniowania rentgenowskiego, skorupa pojemnika zamienia się w plazmę, kurcząc się tysiące razy, co powoduje powstanie niezbędnego wysokiego ciśnienia i ogromnej temperatury. W tym samym czasie neutrony emitowane przez pluton oddziałują z litem-6, tworząc tryt. Jądra deuteru i trytu oddziałują pod wpływem ultrawysokiej temperatury i ciśnienia, co prowadzi do wybuchu termojądrowego.
Jeśli wykonasz kilka warstw deuterku uranu-238 i litu-6, to każda z nich doda swoją moc do wybuchu bomby - czyli takie „zaciągnięcie” pozwala zwiększyć moc wybuchu niemal bez ograniczeń. Dzięki temu bombę wodorową można wykonać o niemal dowolnej mocy, a będzie ona znacznie tańsza niż konwencjonalna bomba jądrowa o tej samej mocy.
W latach 30. ubiegłego wieku wielu fizyków pracowało nad stworzeniem bomby atomowej. Oficjalnie uważa się, że Stany Zjednoczone jako pierwsze stworzyły, przetestowały i użyły bomby atomowej. Jednak ostatnio czytałem książki Hansa-Ulricha von Krantza, badacza tajemnic III Rzeszy, gdzie twierdzi, że naziści wynaleźli bombę, a pierwszą na świecie bombę atomową przetestowali przez nich w marcu 1944 roku na Białorusi. Amerykanie przejęli wszystkie dokumenty dotyczące bomby atomowej, naukowców i samych próbek (podobno było ich 13). Tak więc Amerykanie mieli dostępne 3 próbki, a Niemcy przetransportowali 10 do tajnej bazy na Antarktydzie. Kranz potwierdza swoje wnioski faktem, że po Hiroszimie i Nagasaki w USA nie było wiadomości o próbach bombowych większych niż 1,5, a potem testy zakończyły się niepowodzeniem. Jego zdaniem nie byłoby to możliwe, gdyby bomby stworzyły same Stany Zjednoczone.
Raczej nie poznamy prawdy.
W 1940 roku Enrico Fermi zakończył pracę nad teorią zwaną łańcuchową reakcją jądrową. Następnie Amerykanie stworzyli swój pierwszy reaktor jądrowy. W 1945 roku Amerykanie stworzyli trzy bomby atomowe. Pierwszy został wysadzony w powietrze w ich stanie Nowy Meksyk, a dwa następne zrzucono na Japonię.
Trudno jest konkretnie wymienić osobę, która jest twórcą broni atomowej (jądrowej). Bez odkryć poprzedników nie byłoby ostatecznego rezultatu. Ale wielu nazywa to Otto Hahn, urodzony w Niemczech chemik nuklearny, ojciec bomby atomowej. Najwyraźniej to jego odkrycia w dziedzinie rozszczepienia jądrowego, wraz z Fritzem Strassmannem, można uznać za fundamentalne w tworzeniu broni jądrowej.
Za ojca radzieckiej broni masowego rażenia uważany jest Igor Kurczatow i sowiecki wywiad oraz osobiście Klaus Fuchs. Nie zapominajmy jednak o odkryciach naszych naukowców pod koniec lat 30. Prace nad rozszczepieniem uranu prowadzili A. K. Peterzhak i G. N. Flerov.
Bomba atomowa to produkt, który nie został wynaleziony od razu. Aby dojść do wyniku, potrzebne były dziesięciolecia różnych badań. Zanim w 1945 roku po raz pierwszy wynaleziono kopie, dokonano wielu eksperymentów i odkryć. Wszystkich naukowców związanych z tymi pracami można zaliczyć do twórców bomby atomowej. Besom mówi bezpośrednio o zespole wynalazców samej bomby, wtedy był cały zespół, lepiej o tym poczytać na Wikipedii.
W tworzeniu bomby atomowej brało udział wielu naukowców i inżynierów z różnych gałęzi przemysłu. Wymienienie tylko jednego byłoby niesprawiedliwe. W materiale z Wikipedii nie ma wzmianki o francuskim fizyku Henri Becquerel, rosyjskich naukowcach Piotrze Curie i jego żonie Marii Skłodowskiej-Curie, którzy odkryli promieniotwórczość uranu, oraz niemieckim fizyku teoretycznym Albercie Einsteinie.
Całkiem ciekawe pytanie.
Po przeczytaniu informacji w Internecie doszedłem do wniosku, że ZSRR i USA rozpoczęły prace nad stworzeniem tych bomb w tym samym czasie.
Aby uzyskać więcej informacji, myślę, że możesz przeczytać artykuł. Tam wszystko jest bardzo szczegółowo opisane.
Wiele odkryć ma swoich rodziców, ale wynalazki są często zbiorowym rezultatem wspólnej sprawy, w której każdy wniósł swój wkład. Ponadto wiele wynalazków jest niejako wytworem swojej epoki, dlatego prace nad nimi prowadzone są jednocześnie w różnych laboratoriach. więc w przypadku bomby atomowej nie ma jednego rodzica.
Dość trudne zadanie, trudno powiedzieć, kto dokładnie wynalazł bombę atomową, ponieważ w jej pojawienie się zaangażowanych było wielu naukowców, którzy konsekwentnie pracowali nad badaniem radioaktywności, wzbogacania uranu, reakcji łańcuchowej rozszczepienia ciężkich jąder itp. Tutaj to główne punkty jego powstania:
Do 1945 roku amerykańscy naukowcy wynaleźli dwie bomby atomowe. Dziecko ważył 2722 kg i był wyposażony we wzbogacony uran-235 i gruby mężczyzna z ładunkiem plutonu-239 o mocy ponad 20 kt miał masę 3175 kg.
Obecnie są one zupełnie różne pod względem wielkości i kształtu.
Prace nad projektami nuklearnymi w USA i ZSRR rozpoczęły się jednocześnie. W lipcu 1945 roku na poligonie zdetonowano amerykańską bombę atomową (Robert Oppenheimer, szef laboratorium), a następnie w sierpniu bomby zrzucono także na osławione Nagasaki i Hiroszimę. Pierwszy test sowieckiej bomby odbył się w 1949 roku (kierownik projektu Igor Kurczatow), ale jak mówią, jej stworzenie było możliwe dzięki doskonałej inteligencji.
Jest też informacja, że generalnie Niemcy byli twórcami bomby atomowej.. Na przykład możesz o tym przeczytać tutaj..
Na to pytanie po prostu nie ma jednoznacznej odpowiedzi - wielu najbardziej utalentowanych fizyków i chemików, których nazwiska wymieniono w tym artykule, pracowało nad stworzeniem śmiercionośnej broni zdolnej do zniszczenia planety - jak widać wynalazca był daleko od samego siebie.
Na świecie istnieje wiele różnych klubów politycznych. Duża, teraz już siedem, G20, BRICS, SCO, NATO, Unia Europejska, do pewnego stopnia. Jednak żaden z tych klubów nie może pochwalić się wyjątkową funkcją – możliwością zniszczenia znanego nam świata. Podobne możliwości ma „klub nuklearny”.
Do tej pory istnieje 9 krajów z bronią jądrową:
- Rosja;
- Zjednoczone Królestwo;
- Francja;
- Indie
- Pakistan;
- Izrael;
- KRLD.
Kraje są uszeregowane zgodnie z pojawieniem się broni jądrowej w ich arsenale. Gdyby lista była budowana według liczby głowic, to Rosja byłaby na pierwszym miejscu ze swoimi 8000 jednostek, z których 1600 może zostać wystrzelonych już teraz. Stanom brakuje tylko 700 jednostek, ale „pod ręką” mają jeszcze 320 ładunków. „Klub nuklearny” to koncepcja czysto warunkowa, w rzeczywistości klubu nie ma. Istnieje szereg porozumień między krajami w sprawie nierozprzestrzeniania i redukcji zapasów broni jądrowej.
Jak wiecie, pierwsze testy bomby atomowej zostały przeprowadzone przez Stany Zjednoczone już w 1945 roku. Broń ta została przetestowana w warunkach „polowych” II wojny światowej na mieszkańcach japońskich miast Hiroszima i Nagasaki. Działają na zasadzie podziału. Podczas eksplozji rozpoczyna się reakcja łańcuchowa, która powoduje rozszczepienie jąder na dwie części z towarzyszącym wyzwoleniem energii. Do tej reakcji stosuje się głównie uran i pluton. Właśnie z tymi elementami łączą się nasze wyobrażenia o tym, z czego zbudowane są bomby atomowe. Ponieważ uran występuje w przyrodzie tylko jako mieszanina trzech izotopów, z których tylko jeden jest w stanie podtrzymać taką reakcję, konieczne jest wzbogacanie uranu. Alternatywą jest pluton-239, który nie występuje naturalnie i musi być produkowany z uranu.
Jeśli reakcja rozszczepienia zachodzi w bombie uranowej, to reakcja syntezy zachodzi w bombie wodorowej - to jest istota tego, czym różni się bomba wodorowa od bomby atomowej. Wszyscy wiemy, że słońce daje nam światło, ciepło i można powiedzieć, że życie. Te same procesy, które zachodzą w słońcu, mogą z łatwością zniszczyć miasta i kraje. Wybuch bomby wodorowej zrodził się z reakcji syntezy lekkich jąder, tzw. fuzji termojądrowej. Ten „cud” jest możliwy dzięki izotopom wodoru – deuterowi i trytowi. Dlatego bomba nazywa się bombą wodorową. Możesz również zobaczyć nazwę „bomba termojądrowa”, od reakcji leżącej u podstaw tej broni.
Po tym, jak świat zobaczył niszczycielską siłę broni nuklearnej, w sierpniu 1945 roku ZSRR rozpoczął wyścig, który trwał aż do jego upadku. Stany Zjednoczone jako pierwsze stworzyły, przetestowały i użyły broni jądrowej, jako pierwsze zdetonowały bombę wodorową, ale ZSRR można przypisać pierwszej produkcji kompaktowej bomby wodorowej, którą można dostarczyć wrogowi na konwencjonalnym Tu- 16. Pierwsza amerykańska bomba była wielkości trzypiętrowego domu, bomba wodorowa tej wielkości jest mało użyteczna. Sowieci otrzymali taką broń już w 1952 roku, podczas gdy pierwszą „odpowiednią” bombę amerykańską przyjęto dopiero w 1954 roku. Jeśli spojrzeć wstecz i przeanalizować wybuchy w Nagasaki i Hiroszimie, można dojść do wniosku, że nie były one tak potężne. W sumie dwie bomby zniszczyły oba miasta i zabiły, według różnych źródeł, nawet 220 000 osób. Bombardowanie dywanowe Tokio w ciągu jednego dnia może pochłonąć życie 150-200 000 ludzi bez broni jądrowej. Wynika to z małej mocy pierwszych bomb - zaledwie kilkudziesięciu kiloton trotylu. Bomby wodorowe były testowane pod kątem pokonania 1 megatony lub więcej.
Pierwsza radziecka bomba została przetestowana z żądaniem 3 mln ton, ale ostatecznie przetestowano 1,6 mln ton.
Najpotężniejsza bomba wodorowa została przetestowana przez Sowietów w 1961 roku. Jego przepustowość sięgała 58-75 Mt, podczas gdy deklarowane 51 Mt. „Car” pogrążył świat w lekkim szoku, w sensie dosłownym. Fala uderzeniowa trzykrotnie okrążyła planetę. Na miejscu testowym (Nowaja Ziemia) nie było ani jednego wzgórza, eksplozję słychać było w odległości 800 km. Kula ognia osiągnęła średnicę prawie 5 km, „grzyb” urósł o 67 km, a średnica jego kapelusza wyniosła prawie 100 km. Konsekwencje takiego wybuchu w dużym mieście są trudne do wyobrażenia. Zdaniem wielu ekspertów to właśnie test bomby wodorowej o takiej mocy (państwa miały wówczas cztery razy mniej bomb) był pierwszym krokiem do podpisania różnych traktatów zakazujących broni jądrowej, testowania jej i ograniczania produkcji. Świat po raz pierwszy pomyślał o własnym bezpieczeństwie, które było naprawdę zagrożone.
Jak wspomniano wcześniej, zasada działania bomby wodorowej opiera się na reakcji syntezy jądrowej. Fuzja termojądrowa to proces fuzji dwóch jąder w jedno, z utworzeniem trzeciego pierwiastka, uwolnieniem czwartego i energii. Siły odpychające jądra są kolosalne, więc aby atomy zbliżyły się na tyle, by się połączyć, temperatura musi być po prostu ogromna. Naukowcy od wieków zastanawiają się nad zimną syntezą termojądrową, próbując idealnie obniżyć temperaturę syntezy jądrowej do temperatury pokojowej. W takim przypadku ludzkość będzie miała dostęp do energii przyszłości. Jeśli chodzi o reakcję syntezy jądrowej w chwili obecnej, aby ją rozpocząć, nadal trzeba zapalić miniaturowe słońce tutaj na Ziemi - zwykle bomby wykorzystują ładunek uranu lub plutonu do rozpoczęcia syntezy jądrowej.
Oprócz opisanych powyżej konsekwencji użycia bomby o mocy dziesiątek megaton, bomba wodorowa, jak każda broń jądrowa, ma szereg konsekwencji związanych z jej użyciem. Niektórzy uważają, że bomba wodorowa jest „czystszą bronią” niż bomba konwencjonalna. Być może ma to coś wspólnego z nazwą. Ludzie słysząc słowo „woda” myślą, że ma to coś wspólnego z wodą i wodorem, dlatego konsekwencje nie są tak straszne. W rzeczywistości z pewnością tak nie jest, ponieważ działanie bomby wodorowej opiera się na niezwykle radioaktywnych substancjach. Teoretycznie możliwe jest wykonanie bomby bez ładunku uranu, ale jest to niepraktyczne ze względu na złożoność procesu, więc czysta reakcja syntezy jądrowej jest „rozcieńczana” uranem w celu zwiększenia mocy. W tym samym czasie ilość opadu radioaktywnego wzrasta do 1000%. Wszystko, co wejdzie w kulę ognia, zostanie zniszczone, strefa w promieniu zniszczenia stanie się niezdatna do zamieszkania przez ludzi na dziesięciolecia. Opad radioaktywny może zaszkodzić zdrowiu ludzi oddalonych o setki i tysiące kilometrów. Konkretne liczby, obszar infekcji można obliczyć, znając siłę ładunku.
Zniszczenie miast nie jest jednak najgorszą rzeczą, jaka może się wydarzyć „za sprawą” broni masowego rażenia. Po wojnie nuklearnej świat nie zostanie całkowicie zniszczony. Tysiące dużych miast, miliardy ludzi pozostaną na planecie, a tylko niewielki procent terytoriów straci status „nadających się do zamieszkania”. W dłuższej perspektywie cały świat będzie zagrożony tzw. „zimą nuklearną”. Osłabienie arsenału nuklearnego „klubu” może spowodować uwolnienie do atmosfery wystarczającej ilości materii (pyłu, sadzy, dymu) do „zmniejszenia” jasności Słońca. Zasłona, która może rozprzestrzenić się po całej planecie, zniszczy plony przez kilka nadchodzących lat, wywołując głód i nieuchronny spadek liczby ludności. W historii był już „rok bez lata” po wielkiej erupcji wulkanu w 1816 r., więc nuklearna zima wygląda bardziej niż realnie. Ponownie, w zależności od przebiegu wojny, możemy uzyskać następujące rodzaje globalnych zmian klimatycznych:
- ochłodzenie o 1 stopień, przejdzie niezauważone;
- nuklearna jesień - możliwe ochłodzenie o 2-4 stopnie, nieurodzaje i zwiększone powstawanie huraganów;
- odpowiednik „roku bez lata” - kiedy temperatura znacznie spadła, o kilka stopni rocznie;
- mała epoka lodowcowa - temperatura może przez dłuższy czas spaść o 30 - 40 stopni, towarzyszyć jej będzie wyludnienie szeregu północnych stref i nieurodzaje;
- epoka lodowcowa - rozwój małej epoki lodowcowej, kiedy odbicie światła słonecznego od powierzchni może osiągnąć pewien poziom krytyczny, a temperatura będzie nadal spadać, różnica polega tylko na temperaturze;
- nieodwracalne ochłodzenie to bardzo smutna wersja epoki lodowcowej, która pod wpływem wielu czynników zamieni Ziemię w nową planetę.
Teoria nuklearnej zimy jest nieustannie krytykowana, a jej implikacje wydają się nieco przesadzone. Nie należy jednak wątpić w rychłą ofensywę w jakimkolwiek globalnym konflikcie z użyciem bomb wodorowych.
Zimna wojna dawno się skończyła, dlatego nuklearną histerię można zobaczyć tylko w starych hollywoodzkich filmach oraz na okładkach rzadkich magazynów i komiksów. Mimo to możemy być na skraju poważnego konfliktu nuklearnego, jeśli nie dużego. Wszystko to za sprawą miłośnika rakiet i bohatera walki z imperialistycznymi obyczajami Stanów Zjednoczonych – Kim Jong-un. Bomba wodorowa KRLD jest nadal obiektem hipotetycznym, tylko poszlaki mówią o jej istnieniu. Oczywiście rząd Korei Północnej nieustannie donosi, że udało im się zrobić nowe bomby, jak dotąd nikt nie widział ich na żywo. Oczywiście Stany Zjednoczone i ich sojusznicy, Japonia i Korea Południowa, są nieco bardziej zaniepokojeni obecnością, nawet jeśli hipotetyczną, takiej broni w KRLD. Rzeczywistość jest taka, że w tej chwili KRLD nie ma wystarczającej ilości technologii, aby skutecznie zaatakować Stany Zjednoczone, co co roku ogłaszają całemu światu. Nawet atak na sąsiednią Japonię czy południe może nie być zbyt udany, jeśli w ogóle, ale z każdym rokiem rośnie niebezpieczeństwo nowego konfliktu na Półwyspie Koreańskim.
Siergiej LESKOW
12 sierpnia 1953 r. Na poligonie w Semipałatyńsku przeprowadzono pierwszą na świecie próbę bomby wodorowej. Była to czwarta sowiecka próba broni jądrowej. Moc bomby, która miała tajny kod „produkt RDS-6”, osiągnęła 400 kiloton, 20 razy więcej niż pierwsza bomba atomowa w USA i ZSRR. Po teście Kurczatow zwrócił się do 32-letniego Sacharowa z głębokim ukłonem: „Dziękuję, zbawicielu Rosji!”
Co jest lepsze - Bee Line czy MTS? Jeden z najbardziej palących problemów rosyjskiego życia codziennego. Pół wieku temu w wąskim kręgu fizyków jądrowych pytanie było równie ostre: co jest lepsze - bomba atomowa czy bomba wodorowa, która jest również termojądrowa? Bomba atomowa, którą Amerykanie stworzyli w 1945 r., a my w 1949 r., jest zbudowana na zasadzie uwalniania kolosalnej energii przez rozszczepianie ciężkich jąder uranu lub sztucznego plutonu. Bomba termojądrowa jest zbudowana na innej zasadzie: energia jest uwalniana w wyniku fuzji lekkich izotopów wodoru, deuteru i trytu. Materiały oparte na lekkich pierwiastkach nie mają masy krytycznej, co było dużym wyzwaniem konstrukcyjnym w bombie atomowej. Ponadto synteza deuteru i trytu uwalnia 4,2 razy więcej energii niż rozszczepienie jąder o tej samej masie uranu-235. Krótko mówiąc, bomba wodorowa jest znacznie potężniejszą bronią niż bomba atomowa.
W tamtych latach niszczycielska moc bomby wodorowej nie odstraszyła żadnego z naukowców. Świat wkroczył w erę zimnej wojny, w Stanach Zjednoczonych szalał makkartyzm, a w ZSRR nastała kolejna fala rewelacji. Jedynie Piotr Kapica pozwalał sobie na démarche, który nie pojawił się nawet na uroczystym spotkaniu w Akademii Nauk z okazji 70. urodzin Stalina. Kwestia jego wydalenia z szeregów akademii była dyskutowana, ale sytuację uratował prezes Akademii Nauk Siergiej Wawiłow, który zauważył, że jako pierwszy został wykluczony klasyczny pisarz Szołochow, który skąpi na wszystkich spotkaniach bez wyjątek.
Jak wiadomo, w tworzeniu bomby atomowej naukowcom pomogły dane wywiadowcze. Ale nasi agenci prawie zniszczyli bombę wodorową. Informacje uzyskane od słynnego Klausa Fuchsa doprowadziły w ślepy zaułek zarówno dla Amerykanów, jak i radzieckich fizyków. Grupa pod dowództwem Zeldowicza straciła 6 lat na sprawdzenie błędnych danych. Inteligencja dostarczyła opinii słynnego Nielsa Bohra o nierzeczywistości „superbomby”. Ale ZSRR miał własne pomysły, których udowodnienie perspektywom Stalina i Berii, którzy z całą mocą „gonili” bombę atomową, nie było łatwe i ryzykowne. O tej okoliczności nie wolno zapominać w bezowocnych i głupich sporach o to, kto pracował ciężej nad bronią jądrową - sowiecki wywiad czy sowiecka nauka.
Prace nad bombą wodorową były pierwszym wyścigiem intelektualnym w historii ludzkości. Aby stworzyć bombę atomową, ważne było przede wszystkim rozwiązanie problemów inżynierskich, rozpoczęcie prac na dużą skalę w kopalniach i kombajnach. Z drugiej strony bomba wodorowa doprowadziła do powstania nowych dziedzin nauki - fizyki plazmy wysokotemperaturowej, fizyki ultrawysokich gęstości energii i fizyki anomalnych ciśnień. Po raz pierwszy musiałem skorzystać z pomocy modelowania matematycznego. Pozostając w tyle za Stanami Zjednoczonymi w dziedzinie komputerów (urządzenia von Neumanna były już używane za granicą), nasi naukowcy rekompensowali to genialnymi metodami obliczeniowymi na prymitywnych maszynach sumujących.
Jednym słowem była to pierwsza na świecie bitwa na rozum. I ZSRR wygrał tę bitwę. Andriej Sacharow, zwykły pracownik grupy Zeldovich, wymyślił alternatywny schemat bomby wodorowej. Już w 1949 roku zaproponował oryginalny pomysł tzw. „Puff”, w którym tani uran-238 został wykorzystany jako skuteczny materiał jądrowy, który uznano za śmieci w produkcji uranu do celów bojowych. Ale jeśli te „odpady” zostaną zbombardowane neutronami termojądrowymi, które są 10 razy bardziej energochłonne niż neutrony rozszczepienia, to uran-238 zaczyna się rozszczepiać, a koszt wytworzenia każdego kilotony spada wielokrotnie. Zjawisko kompresji jonizacyjnej paliwa termojądrowego, które stało się podstawą pierwszej radzieckiej bomby wodorowej, nadal nazywane jest „scukrzeniem”. Witalij Ginzburg zaproponował deuterek litu jako paliwo.
Równolegle toczyły się prace nad bombą atomową i wodorową. Jeszcze przed próbami bomb atomowych w 1949 r. Wawiłow i Chariton poinformowali Berię o „słojce”. Po niesławnej dyrektywie prezydenta Trumana na początku 1950 roku na posiedzeniu Komisji Specjalnej pod przewodnictwem Berii postanowiono przyspieszyć prace nad projektem Sacharowa z ekwiwalentem trotylu 1 megatony i okresem próbnym w 1954 roku.
1 listopada 1952 roku na atolu Elugelub Stany Zjednoczone przetestowały urządzenie termojądrowe Mike'a z uwolnieniem energii 10 megaton, 500 razy silniejszym niż bomba zrzucona na Hiroszimę. Jednak „Mike” nie był bombą - gigantyczną konstrukcją wielkości dwupiętrowego domu. Ale siła eksplozji była niesamowita. Strumień neutronów był tak duży, że odkryto dwa nowe pierwiastki, einstein i ferm.
Wszystkie siły zostały rzucone na bombę wodorową. Pracy nie zahamowała ani śmierć Stalina, ani aresztowanie Berii. Wreszcie 12 sierpnia 1953 roku w Semipałatyńsku przetestowano pierwszą na świecie bombę wodorową. Konsekwencje dla środowiska były przerażające. Udział pierwszej eksplozji przez cały czas prób jądrowych w Semipałatyńsku wynosi 82% strontu-90 i 75% cezu-137. Ale wtedy nikt nie myślał o skażeniu radioaktywnym, a także ogólnie o ekologii.
Pierwsza bomba wodorowa była przyczyną szybkiego rozwoju radzieckiej kosmonautyki. Po próbach nuklearnych Biuro Konstrukcyjne Korolowa otrzymało zadanie opracowania międzykontynentalnego pocisku balistycznego dla tego ładunku. Ta rakieta, zwana „siódemką”, wystrzeliła w kosmos pierwszego sztucznego satelitę Ziemi, a na nią wystrzelił pierwszy kosmonauta planety, Jurij Gagarin.
6 listopada 1955 roku po raz pierwszy przeprowadzono próbę bomby wodorowej zrzuconej z samolotu Tu-16. W Stanach Zjednoczonych zrzucenie bomby wodorowej nastąpiło dopiero 21 maja 1956 roku. Okazało się jednak, że pierwsza bomba Andrieja Sacharowa również była ślepą uliczką i nigdy więcej nie została przetestowana. Jeszcze wcześniej, 1 marca 1954 r., w pobliżu atolu Bikini, Stany Zjednoczone wysadzili ładunek o niespotykanej mocy - 15 megaton. Opierał się on na pomyśle Tellera i Ulama o kompresji zespołu termojądrowego nie energią mechaniczną i strumieniem neutronów, ale promieniowaniem pierwszego wybuchu, tzw. inicjatorem. Po gehennie, która przerodziła się w ofiary wśród ludności cywilnej, Igor Tamm zażądał, aby jego koledzy porzucili wszelkie dotychczasowe idee, nawet narodową dumę ze „słojki” i znaleźli zasadniczo nową drogę: „Wszystko, co do tej pory zrobiliśmy, nie ma używać nikomu. Jesteśmy bezrobotni. Jestem pewien, że za kilka miesięcy osiągniemy cel.”
I już wiosną 1954 r. radzieccy fizycy wpadli na pomysł inicjatora wybuchu. Autorstwo pomysłu należy do Zeldowicza i Sacharowa. 22 listopada 1955 roku Tu-16 zrzucił bombę o projektowej mocy 3,6 megaton na poligon testowy w Semipałatyńsku. Podczas tych testów zginęli, promień zniszczenia osiągnął 350 km, ucierpiał Semipałatyńsk.
Przed nami nuklearny wyścig zbrojeń. Ale w 1955 roku stało się jasne, że ZSRR osiągnął parytet nuklearny ze Stanami Zjednoczonymi.
