Кто изобрел ядерная бомба: 404-Ошибка: 404

Женщина, которую называли «матерью атомной бомбы»

С. И. Рогожников,
кандидат химических наук
«Химия и жизнь» №4, 2013

Большинство открытий сделали мужчины. Однако и женщины внесли весомый вклад в научную картину мира. Достаточно вспомнить одну из основоположниц учения о радиоактивности — Марию Склодовскую-Кюри. Вместе с Пьером Кюри она открыла радий и полоний, исследовала свойства радиоактивных веществ, разработала основы количественных методов радиоактивных измерений, установила, что радиоактивное излучение влияет на живые организмы. Мария Кюри дважды была награждена Нобелевской премией (в 1903 году — по физике, в 1911 году — по химии), и она единственная на сегодня получила эту почетную награду в двух разных областях естествознания. Ее дочь Ирен вместе с мужем Фредериком Жолио-Кюри в 1935 году также получила Нобелевскую премии по химии за открытие искусственной радиоактивности.

Гораздо меньше людей знают имя другой выдающейся женщины XX века. Речь идет о Лизе Мейтнер (1878–1968), исследования которой открыли атомную эру в истории человечества и позволили освоить неисчерпаемые запасы энергии, скрытые в ядрах атомов. Работы Мейтнер привели к созданию атомной бомбы, а в дальнейшем и атомной энергетики.

Австрийский физик и радиохимик Лиза Мейтнер родилась 7 ноября 1878 года в Вене. Она была третьим ребенком из восьми. Ее отец, преуспевающий адвокат и известный шахматист Филипп Мейтнер, придерживался прогрессивных для того времени взглядов. Девочек на рубеже веков в Австро-Венгерской империи в основном учили рисованию, музыке, танцам, а также ведению домашнего хозяйства. Считалось, что этого вполне достаточно для хорошей жены и матери, и большинству девушек даже в голову не приходило, что они могут иметь какую-то профессию. Однако у Лизы уже в школьные годы проявился интерес к математике и естественным наукам.

Умная и любознательная девушка мечтала об учебе в Венском университете, но в то время австрийские университеты были закрыты для женщин, обучение стало возможным лишь в конце 1890-х годов. Стремясь воспользоваться предоставленным шансом, Лиза начинает готовиться к поступлению в университет и в июле 1901 года становится студенткой Венского университета. Из четырнадцати девушек, проходивших в том году испытания, успешно выдержали его лишь четверо.

Закончив бакалавриат, Лиза приступила к работе над докторской диссертацией. В 1906 году она защитила работу на тему «Теплопроводность неоднородных тел», став второй женщиной, получившей степень доктора по физике, за 541 год существования Венского университета. Узнав об успехах Марии Кюри, Мейтнер начинает изучать радиоактивность, исследует в Физическом институте Венского университета поведение альфа-частиц. А в 1907 году она отправляется в Берлин, чтобы посещать лекции Макса Планка по теоретической физике. Женщинам тогда официально не разрешали учиться в немецких университетах, но Планк в виде исключения позволил Мейтнер присутствовать на своих занятиях.

В сентябре 1907 года в Берлине Мейтнер знакомится с молодым химиком Отто Ганом, который работал в Химическом институте Берлинского университета под руководством знаменитого Эмиля Фишера. Ган предложил Мейтнер изучать радиоактивность вместе, и через месяц Лиза уже начала свою научную деятельность в его лаборатории. Поскольку женщины в институте не имели никакого официального статуса как исследователи, жалованья Лиза не получала и жила на скромную поддержку, которую оказывали ей родители.

Эмиль Фишер сначала не разрешал Лизе работать в его институте, поскольку считал, что женщины не должны заниматься научными исследованиями. Однако через некоторое время он все-таки пошел на компромисс и позволил Мейтнер работать с Ганом, но определил им место в бывшей столярной мастерской в подвале института и поставил условие, что Мейтнер никогда не будет подниматься на верхние этажи здания, где находились химические лаборатории, в которых работают мужчины. Кроме того, Лизе не разрешили пользоваться парадным входом, она должна была заходить в институт через запасной выход. Это был уже не первый и, к сожалению, не последний случай дискриминации по половому признаку в ее научной карьере. Только в 1908 году в Германии вышел указ, разрешавший девушкам доступ к университетскому образованию, и с этого времени Лиза смогла пользоваться всеми помещениями института. Постепенно даже сам Фишер изменил к ней отношение и не раз помогал Лизе в работе.

Первые годы сотрудничества Гана и Мейтнер были в основном направлены на исследования бета- и гамма-лучей. Постоянные опыты с радиоактивным излучением с короткими перерывами на сигарету, черный кофе и бутерброд, и все это без оплаты — в таких условиях трудилась Лиза в тот период. Ученые проработали в столярной мастерской пять лет, выполняя все эксперименты самостоятельно. Конечно, эта лаборатория была совершенно не приспособлена к проведению научных исследований. И Лиза, и Отто часто страдали от головных болей. Несмотря на это, коллеги сделали несколько важных наблюдений и разработали ряд ценных методов. В 1912 году Планк предложил Мейтнер место своего ассистента — так Лиза впервые получила оплачиваемую должность, став к тому же первой женщиной-ассистентом в Берлинском университете.

В том же году «исследовательская группа» Гана и Мейтнер перебралась в только что построенное здание Института Общества кайзера Вильгельма по поощрению наук в пригороде Берлина, где Ган возглавил небольшое отделение по изучению радиоактивных веществ. Условия там были несравненно комфортнее, но Отто приняли на должность профессора, а Лиза продолжала работать как приглашенный исследователь без оплаты. Лишь через год она стала научным сотрудником, причем с гораздо более низкой заработной платой, чем у Гана.

Отношение в те времена к женщинам, занимающимся наукой, хорошо видно из следующего случая. Однажды Лиза получила письмо от редактора немецкой энциклопедии Брокгауза (оно было на имя «господина Мейтнера»), который, ознакомившись с несколькими ее статьями, попросил написать статью о радиоактивности. Когда Лиза в ответ написала, что она не господин, а дама, редактор отказался от своей просьбы, заявив, что никогда не будет публиковать работу женщины.

Во время Первой мировой войны Гана мобилизовали, и он больше года служил в спецподразделении Фрица Габера, занимавшегося разработкой и производством отравляющих газов. Мейтнер в это время добровольно отправилась на фронт медсестрой-рентгенологом, работала в полевых госпиталях австро-венгерской армии. После войны Лиза вернулась в институт, где наконец-то стала получать достойную зарплату (почти как у Отто). В 1917–1918 годах им удалось обнаружить долгоживущий изотоп нового радиоактивного элемента протактиния, предсказанного еще Менделеевым, который стал недостающим звеном в Периодической таблице между торием и ураном.

Вскоре Фишер разделил лабораторию Гана–Мейтнер на две части. Лизу назначили руководителем отдела радиофизики (она возвращается к исследованию альфа-, бета- и гамма-излучения), а Ган возглавил отдел радиохимии. В 1922 году Лиза становится доцентом Берлинского университета. Первую публичную лекцию она прочитала 31 октября 1922 года на тему «Значение радиоактивности для космических процессов». Когда Лиза вошла в аудиторию, то была удивлена большим количеством присутствующих на лекции женщин. Оказывается, ежедневная берлинская газета, объявляя об этом, написала вместо «космических» — «косметических». Корреспондент посчитал невероятным, чтобы женщина занималась таким сложным и к тому же сугубо мужским делом, как исследование космоса.

В 1920-х годах Мейтнер предлагает теорию строения ядер, согласно которой в их состав входят альфа-частицы, протоны и электроны, и открывает безызлучательный переход, получивший впоследствии название «эффект Оже» (по имени французского ученого Пьера Оже, открывшего его независимо двумя годами позже).

В 1926 году Мейтнер становится профессором Берлинского университета и первой женщиной в Германии, достигшей таких высот в науке. Коллеги уважали ее за научные достижения, Эйнштейн называл Лизу «нашей Марией Кюри», ставя ее по уровню таланта даже выше Склодовской-Кюри. К 1930 году Мейтнер опубликовала более восьмидесяти статей, ее научная репутация укреплялась с каждым годом. За успехи в науке с 1924 по 1934 год Мейтнер и Гана восемь раз выдвигали на Нобелевскую премию. На фотографии участников Седьмого Сольвеевского конгресса по физике «Строение и свойства атомного ядра» (1933 год) Мейтнер — в первом ряду среди крупнейших ученых того времени, таких, как Ленц, Франк, Бор, Ган, Хевеши, Гейгер, Герц и др.

В 1933 году к власти пришел Гитлер, а 7 апреля вышел закон, не позволявший евреям состоять на государственной службе. Германию покидают Габер, Эйнштейн, Макс Борн и многие другие еврейские ученые. Ган и Планк пытались защитить Мейтнер от увольнения, перечисляя ее научные достижения, но это не помогло: 6 сентября Мейтнер наряду с 47 другими преподавателями увольняют из Берлинского университета, оставив ее, однако, как австрийскую подданную, в Институте кайзера Вильгельма.

Впоследствии Лиза говорила, что совершила ошибку, не уехав из Германии в то время, поскольку это выглядело как поддержка нацизма. Однако тогда она не задумывалась об этом, поскольку с головой была погружена в научные исследования. В 1934 году под влиянием работ итальянского физика Энрико Ферми Мейтнер после 12-летнего перерыва возобновляет сотрудничество с Ганом, пытаясь найти ответ на вопрос, что же все-таки происходит с ураном при действии на него нейтронов. Их исследовательская группа, к которой вскоре в качестве химика-аналитика присоединился Фриц Штрассман, начинает соревнование с итальянским коллективом Энрико Ферми и французской группой Ирен Кюри.

Своими опытами ученые хотели ответить на вопрос, действительно ли Ферми получил трансурановые элементы, или это были лишь изотопы уже известных элементов. Результаты были опубликованы примерно в двадцати статьях 1934–1938 годов: полученное Ферми вещество не было изотопом протактиния, а значит, это, возможно, были трансурановые элементы. К 1937 году Мейтнер и Ган получили, как они считали, по крайней мере несколько новых радиоактивных элементов.

В марте 1938 года Австрия вошла в состав гитлеровского рейха, на Мейтнер стали распространяться нацистские антисемитские законы. Теперь она уже не могла руководить отделением в Институте кайзера Вильгельма. Чтобы не оказаться в концлагере, Лиза покидает Германию — с маленьким чемоданом, десятью рейхсмарками в кармане и с бриллиантовым перстнем, который, как указано в некоторых источниках, дал ей Ган для подкупа пограничников (к счастью, этого не понадобилось), она бежит в Голландию. Лиза добирается до Швеции и там получает должность в Нобелевском институте экспериментальной физики — директор Карл Сигбан предоставил ей место для создания лаборатории, однако не выделил ни сотрудников, ни оборудования, ни средств на проведение исследований. Мейтнер была очень расстроена таким холодным приемом. От депрессии ее спасали лишь письма Гана, который вместе со Штрассманом продолжал исследования в Берлине. В своих письмах Отто советовался с Лизой, обсуждал новые идеи и экспериментальные факты, просил ее высказывать критические замечания.

В 1938 году Ирен Жолио-Кюри совместно с сербским физиком Павлом Савичем, проведя эксперимент по обстрелу урановой мишени нейтронами, обнаружила в продуктах реакции следы химического элемента, напоминающего по свойствам лантан. Чтобы прояснить ситуацию, Ган решил собственноручно проверить эти результаты. В ноябре 1938 года он тайно встретился с Мейтнер в Копенгагене, наметив и обсудив новые эксперименты. А в декабре, повторив опыты Ирен Жолио-Кюри, Ган и Штрассман установили, что элемент, обнаруженный Ирен и охарактеризованный ею как «похожий на лантан», и есть лантан. Кроме того, в продуктах реакции они нашли барий. В том же месяце Ган и Штрассман отправили в немецкий журнал статью под названием «О доказательстве получения и поведения щелочноземельных металлов, возникающих при облучении урана нейтронами», где сообщали о своем открытии, не делая, правда, окончательных выводов. Ученые прекрасно знали, что в соответствии с общепринятыми концепциями физики распад атома урана был невероятным. «Мы не можем умолчать о наших данных, даже если они, быть может, и абсурдны с точки зрения физики», — писали они в статье. Они также сделали оговорку, что, возможно, при проведении эксперимента произошла ошибка из-за наложения ряда случайных факторов.

О поразительных результатах экспериментов с ураном Ган написал Лизе. Письмо застало ее в небольшом курортном местечке под Гетеборгом, куда она приехала на рождественские каникулы со своим племянником, физиком Отто Фришем (он, также спасаясь от нацистского преследования, покинул Германию и работал в Институте Бора в Копенгагене). Лиза была потрясена. То, о чем писал Ган, казалось невероятным, однако, проработав с Отто 30 лет, Мейтнер не сомневалась в достоверности полученных им и Штрассманом результатов. Лиза поделилась новостью с племянником, и Фриш впоследствии вспоминал, как во время прогулки по зимнему лесу Лиза, присев на упавшее дерево, стала быстро делать расчеты на клочке бумаги. Получалось, что ядро урана — это нестабильная структура, готовая распасться на части под действием нейтронов. Но если возможен распад, при котором образуются новые элементы, находящиеся в таблице Менделеева далеко от исходного, то можно предположить, что при этом выделяется огромное количество энергии. При делении ядра урана его части оказываются в сумме легче на одну пятую массы протона. Умножив потерянную массу на скорость света в квадрате, Мейтнер получила величину около 200 млн электронвольт.

После возвращения в Копенгаген Фриш рассказал Нильсу Бору об открытии Гана и Штрассмана и о том объяснении, которое дали они с Мейтнер. Бор в отчаянии воскликнул: «Как мы могли не замечать этого так долго!» В январе 1939 года Нильс отправился в США, уже понимая, какое огромное событие произошло в мире. Становилось ясным, что деление ядер способно породить цепную реакцию, которая приведет к большим выбросам энергии.

Тем временем Отто Фриш проверял свои догадки в Копенгагене с помощью экспериментов, а Мейтнер продолжала расчеты в Стокгольме. Оба, сознавая, что стоят на пороге грандиозного открытия, не тратили времени на поездки, а результаты обсуждали в письмах, телеграммах и по телефону. Статья Гана и Штрассмана была опубликована в журнале «Die Naturwissenschaften» 6 января 1939 года — всего лишь через 15 дней после поступления в редакцию. Спустя месяц с небольшим, 11 февраля 1939 года, в английском журнале «Nature» появилась статья Мейтнер и Фриша «Деление урана с помощью нейтронов — новый тип ядерной реакции». В этой небольшой статье (всего три страницы) давалось теоретическое физическое обоснование экспериментов, проведенных Ганом и Штрассманом, говорилось о распаде ядра на две части, оценивалась энергия, освобождающаяся при таком процессе, впервые был введен термин «nuclear fission» — ядерное деление.

Почему Ган и Штрассман не включили Мейтнер в соавторы? Ведь Лиза была равноправным партнером в данном исследовании — ученые работали над ним вместе до того, как она покинула Германию в июле 1938 года, с ней они обсуждали и последующие эксперименты. Вероятно, Ган опасался упустить приоритет важнейшего открытия: статья, один из соавторов которой — недавно сбежавшая из страны еврейка, скорее всего, не была бы напечатана по политическим мотивам. Кроме того, Гану пришлось бы объясняться с нацистским руководством института, тем самым ставя под угрозу и свое положение в нем.

Весть, которую Бор привез в США, положила начало гонки по изучению процесса деления. Ряд американских ученых, опасаясь, что знания, с помощью которых можно было создать оружие огромной силы, окажутся в руках немцев, убедили Эйнштейна написать письмо президенту США Рузвельту. Через некоторое время после этого начались работы по созданию американской атомной бомбы — так называемый Манхэттенский проект. Тем временем Мейтнер скромно жила в одиночестве на скудную зарплату научного сотрудника, работая в Нобелевском институте физики. Лиза сделала еще несколько интересных исследований, но она уже не знала о последних достижениях ядерной физики, поскольку работы по делению ядер урана и созданию атомной бомбы были строго засекречены.

Племянник Мейтнер Отто Фриш получил должность в Бирмингеме, где продолжал эксперименты по делению. Вскоре он, Пайерлс и некоторые другие физики, работавшие в Великобритании, уехали в Лос-Аламос работать над созданием атомной бомбы. В 1943 году Фриш предложил Мейтнер присоединиться к Манхэттенскому проекту, но та категорически отказалась: «Я не буду делать бомбу».

Когда война закончилась, Мейтнер была поражена, узнав о смерти и лишениях миллионов жертв нацистских концентрационных лагерей. Признавая аморальным свое пребывание в Германии с 1933 по 1938 год, она критиковала также Гана и других немецких ученых, сотрудничавших с нацистами и ничего не сделавших в знак протеста против преступлений гитлеровского режима. Мейтнер пишет Гану: «Все вы потеряли стандарты правосудия и справедливости… Все вы работали на нацистскую Германию и никогда не пытались оказать даже пассивное сопротивление… »

В 1944 году Шведская королевская академия наук присудила Отто Гану Нобелевскую премию по химии за открытие деления тяжелых атомных ядер. Лиза Мейтнер в списке нобелевских лауреатов не значилась. Этот факт часто упоминают как пример дискриминации женщин, распространенной в научном сообществе в первой половине ХХ столетия. По мнению многих ученых, Лиза конечно же заслуживала этой награды, однако Ган заявил, что премия должна вручаться только за достижения в химии. Он как-то также сказал, что, когда было совершено открытие, Лиза в его лаборатории уже не работала. Мейтнер не получила премию и потому, что была женщиной, и потому, что жила в изгнании. Некоторые ученые утверждали, что Лизе не дали премию из-за того, что среди членов Нобелевского комитета был недолюбливавший ее Карл Сигбан (директор института, где она работала).

То, что Ган не включил Мейтнер в число авторов статьи при нацистском режиме, еще как-то можно понять. Но даже спустя много лет, став ведущей фигурой в послевоенной немецкой науке, он продолжал преуменьшать роль Лизы в совместных исследованиях. Однако именно идеи Мейтнер были во многом определяющими для его открытия и объяснения ядерных процессов, положивших начало атомной эре. Эйнштейн, давая интервью в 1945 году, сказал: «Я не считаю себя творцом высвобожденной атомной энергии. Я сыграл при этом лишь второстепенную роль. … Она была открыта в Берлине Ганом, который еще неправильно интерпретировал свое открытие. Правильную интерпретацию дала Лиза Мейтнер.»

Сама Мейтнер никогда и не пыталась добиться справедливой оценки своего вклада в открытие и всегда подчеркивала заслуги Гана и Штрассмана. Она писала: «Открытие расщепления ядра Отто Ганом и Фрицем Штрассманом стало началом новой эпохи в истории человечества…» А в телевизионном интервью сказала: «Это удалось с помощью необычайно хорошей, просто фантастически хорошей химической работы Гана и Штрассмана, на которую в те времена больше никто не был способен… Они с помощью химии открыли и доказали физический процесс». Возможно, Мейтнер не хотела, чтобы ее имя было связано с ядерным делением, приведшим к созданию и применению атомной бомбы.

В 1945 году научные достижения Лизы Мейтнер получили неожиданное признание. После атомной бомбардировки Японии Лизу пригласили в США, где пресса окрестила ее «матерью атомной бомбы». Элеонора Рузвельт в радиоинтервью с Мейтнер на NBC заявила: «Мы гордимся вашим вкладом в науку». На обеде для женщин в Пресс-клубе в 1946 году, посвященном присвоению Лизе звания «Женщины года», президент США Гарри Трумэн сказал: «Так вы та маленькая леди, благодаря которой мы получили это!» Однако Мейтнер никогда не работала над созданием атомной бомбы и впоследствии много раз это подчеркивала.

Когда Мейтнер была в Америке, голливудский режиссер предложил снять о ней фильм. Но, прочитав сценарий, в котором главная героиня покидала Германию с бомбой чуть ли не в дамской сумочке, Лиза возмутилась и отказала продюсеру. Американцы не хотели отставать и значительно увеличили сумму вознаграждения. Лиза была ужасно разозлена такой назойливостью и пообещала подать в суд на кинокомпанию, если ее не оставят в покое. После этого инцидента она не давала никому права на запись ее биографии, постановки пьесы или съемок фильма о ней.

Побывав на нескольких встречах с жертвами фашистских концлагерей, Мейтнер приняла решение никогда больше не возвращаться в Германию. С 1947 по 1960 год она была профессором Королевского технологического университета в Стокгольме. Комиссия по атомной энергии создала для нее лабораторию, в которой Лиза работала над первым шведским ядерным реактором. В 1949 году она получила шведское гражданство. За свою научную деятельность Лиза была удостоена многочисленных почетных докторских степеней университетов США и Европы, а также нескольких медалей и премий.

В 1960 году Мейтнер вышла в отставку и уехала в Кембридж, где жили ее родственники. Здесь она продолжала работать неполный рабочий день, выступала с лекциями об опасности применения ядерного оружия, говорила о контроле над вооружениями, призывала ученых точнее представлять моральные последствия их открытий. Мейтнер рассказывала о том, как важно женщинам получать высшее образование и заниматься научными исследованиями, выступала за равноправное участие женщин в науке.

Лиза была скромным и очень застенчивым человеком. Она никогда не была замужем, и у нее не было детей. На вопрос, почему она не вышла замуж, она ответила, что у нее на это просто не было времени. В другом интервью Лизу спросили, почему у нее, несмотря на многолетнюю работу с радиоактивными препаратами, нет лучевой болезни (в отличие от большинства других исследователей радиоактивности). Мейтнер сказала, что в ее лаборатории всегда царила жесткая дисциплина: химические опыты и физические измерения проводили в отдельных комнатах, никто никогда не пожимал друг другу руки, все сотрудники лаборатории несколько раз в день тщательно мыли руки, а рулоны туалетной бумаги висели рядом с телефонами и на каждой дверной ручке.

Отто Ган умер 8 июля 1968 года, в возрасте 89 лет. Родственники не сообщили Лизе о его смерти, посчитав, что это будет для нее тяжелым известием, ведь ее здоровье также оставляло желать лучшего. Несмотря на ее критику Гана за сотрудничество с нацистами и его непорядочное отношение к ней, эти два человека оставались близкими друзьями, и Мейтнер ежегодно получала от Отто из Германии традиционные поздравления с днем рождения.

Лиза Мейтнер скончалась 27 октября того же года, не дожив до девяноста лет лишь десять дней. На скромном надгробии по просьбе Отто Фриша была сделана надпись: «Лиза Мейтнер: физик, который никогда не терял человечности».

Именем Лизы Мейтнер назвали астероид, кратеры на Луне и Венере. В Берлине есть Институт Гана–Мейтнер. В честь Лизы названа улица в Мюнхене. Отделение ядерной физики Европейского физического общества установило премию Лизы Мейтнер, которую присуждают каждые два года за выдающиеся работы в области экспериментальной, теоретической и прикладной ядерной физики. Призы и премии имени Мейтнер учреждены в Институте физики Университета Гумбольдта в Берлине, в венском Техническом университете.

О жизни и деятельности Мейтнер в Германии снят фильм «Деление атомных ядер: история Лизы Мейтнер и Отто Гана». Отдавая дань заслугам этой выдающейся женщины, в 1997 году 109-й элемент Периодической системы назвали мейтнерием.

Кто придумал Атомная бомба — Когда Изобрели?

Древнеиндийские и древнегреческие ученые предполагали, что материя состоит из мельчайших неделимых частиц, в своих трактатах они писали об этом задолго до начала нашей эры. В V в. до н. э. греческий ученый Левкипп из Ми-лета и его ученик Демокрит сформулировали понятие атома (греч. atomos «неделимый»). На протяжении многих столетий эта теория оставалась скорее философской, и только в 1803 г. английским химиком Джоном Дальтоном была предложена научная теория атома, подтверждаемая экспериментами.

В конце XIX начале XX в. эту теорию развили в своих трудах Джозеф Томсон, а затем Эрнест Резерфорд, именуемый отцом ядерной физики. Было выяснено, что атом вопреки своему названию не является неделимой конечной частицей, как утверждалось раньше. В 1911 г. физики приняли «планетарную» систему Резерфорда Бора, согласно которой атом состоит из положительно заряженного ядра и вращающихся вокруг него отрицательно заряженных электронов. Позднее было установлено, что ядро также не является неделимым оно состоит из протонов, заряженных положительно, и не имеющих заряда нейтронов, которые состоят, в свою очередь, из элементарных частиц.

Как только ученым стало более или менее понятно строение атомного ядра, они попытались осуществить давнюю мечту алхимиков превращение одного вещества в другое. В 1934 г. французские ученые Фредерик и Ирен Жолио-Кюри при бомбардировке алюминия альфа-частицами (ядрами атома гелия) получили радиоактивные атомы фосфора, которые, в свою очередь, переходили в устойчивый изотоп кремния более тяжелого элемента, чем алюминий. Возникла идея провести подобный опыт с самым тяжелым природным элементом ураном, открытым в 1789 г. Мартином Клапротом. После того как в 1896 г. Анри Беккерель обнаружил радиоактивность солей урана, этот элемент всерьез заинтересовал ученых.

Э. Резерфорд.

Гриб ядерного взрыва.

В 1938 г. немецкие химики Отто Ган и Фриц Штрассман провели опыт, сходный с экспериментом Жолио-Кюри, правда, взяв вместо алюминия уран, они рассчитывали получить новый сверхтяжелый элемент. Однако результат оказался неожиданным: вместо сверхтяжелого получились легкие элементы из средней части периодической таблицы. Через некоторое время физик Лиза Мейтнер предположила, что бомбардировка урана нейтронами приводит к расщеплению (делению) его ядра, в результате чего получаются ядра легких элементов и остается некоторое число свободных нейтронов.

Дальнейшие исследования показали, что природный уран состоит из смеси трех изотопов, причем наименее стабильным из них является уран-235. Время от времени ядра его атомов самопроизвольно делятся на части, этот процесс сопровождается выделением двух-трех свободных нейтронов, которые мчатся со скоростью около 10 тыс. кмс. Ядра наиболее распространенного изото-па-238 в большинстве случаев просто захватывают эти нейтроны, реже происходит превращение урана в нептуний и далее в плутоний-239. При попадании нейтрона в ядро урана-2 3 5 моментально происходит его новое деление.

Было очевидно: если взять достаточно большой кусок чистого (обогащенного) урана-235, реакция деления ядер в нем пойдет лавинообразно эту реакцию назвали цепной. При делении каждого ядра выделяется огромное количество энергии. Было подсчитано, что при полном делении 1 кг урана-235 выделяется столько же тепла, сколько при сжигании 3 тыс. т угля. Этот колоссальный выброс энергии, высвобождающейся в считаные мгновения, должен был проявить себя как взрыв чудовищной силы, что, разумеется, сразу заинтересовало военные ведомства.

Супруги Жолио-Кюри. 1940-е гг.

Л. Мейтнер и О. Ган. 1925 г.

Перед началом Второй мировой войны в Германии и некоторых других странах велись строго засекреченные работы по созданию ядерного оружия. В США исследования, обозначенные как «Манхэттенский проект», стартовали в 1941 г., год спустя в Лос-Аламосе была основана крупнейшая в мире исследовательская лаборатория. Административно проект подчинялся генералу Гровсу научное руководство осуществлял профессор Калифорнийского университета Роберт Оппенгеймер. В работе проекта принимали участие крупнейшие авторитеты в области физики и химии, в том числе 13 лауреатов Нобелевской премии: Энрико Ферми, Джеймс Франк, Нильс Бор, Эрнест Лоуренс и др.

Главной задачей ставилось получение достаточного количества урана-235. Было установлено, что зарядом для бомбы может служить также плутоний-2 39, поэтому работы велись сразу по двум направлениям. Накопление урана-235 должно было осуществляться путем его отделения от основной массы природного урана, а плутоний мог быть получен только в результате управляемой ядерной реакции при облучении нейтронами урана-238. Обогащение природного урана производилось на заводах компании «Вестингауз», а для производства плутония необходимо было построить ядерный реактор.

Именно в реакторе происходил процесс облучения урановых стержней нейтронами, в результате чего часть урана-238 должна была превратиться в плутоний. Источниками нейтронов при этом были делящиеся атомы урана-235, но захват нейтронов ураном-238 не давал начаться цепной реакции. Решить проблему помогло открытие Энрико Ферми, который обнаружил, что нейтроны, замедленные до скорости 22 мс, вызывают цепную реакцию урана-235, но не захватываются ураном-238. В качестве замедлителя Ферми предложил 40-сантиметровый слой графита либо тяжелую воду, в состав которой входит изотоп водорода дейтерий.

Р. Оппенгеймер и генерал-лейтенант Л. Гровс. 1945 г.

Калутрон в Ок-Ридже.

Опытный реактор был сооружен в 1942 г. под трибунами Чикагского стадиона. 2 декабря произошел его успешный экспериментальный запуск. Через год в городе Ок-Ридж был построен новый обогатительный завод и запущен реактор для промышленного получения плутония, а также калутрон устройство для электромагнитного разделения изотопов урана. Общая стоимость работ по проекту составила около 2 млрд долларов. Тем временем в Лос-Аламосе шли работы непосредственно над устройством бомбы и способами детонации заряда.

16 июня 1945 г. неподалеку от города Аламогордо в штате Нью-Мексико в ходе испытаний под кодовым названием Trinity («Троица») было взорвано первое в мире ядерное устройство с плутониевым зарядом и имплозивной (использующей для детонации химическую взрывчатку) схемой подрыва. Мощность взрыва была эквивалентна взрыву 20 килотонн тротила.

Следующим шагом стало боевое применение ядерного оружия против Японии, которая после капитуляции Германии одна продолжала войну против США и их союзников. 6 августа бомбардировщик В-29 «Энола Гэй» под управлением полковника Тиббетса сбросил на Хиросиму бомбу Little Boy («малыш») с урановым зарядом и пушечной (использующей соединение двух блоков для создания критической массы) схемой подрыва. Бомба опускалась на парашюте и взорвалась на высоте 600 м от земли. 9 августа самолет «Бокс Кар» майора Суини сбросил на Нагасаки плутониевую бомбу Fat Man («толстяк»). Последствия взрывов были ужасны. Оба города были практически полностью разрушены, в Хиросиме погибло более 200 тыс. человек, в Нагасаки около 80 тыс. Позже один из пилотов признался, что они видели в эту секунду самое страшное, что только может увидеть человек. Не в силах противостоять новому оружию, японское правительство капитулировало.

Хиросима после атомной бомбардировки.

Взрыв атомной бомбы поставил точку во Второй мировой войне, но фактически начал новую войну «холодную», сопровождаемую безудержной гонкой ядерного вооружения. Советским ученым пришлось догонять американцев. В 1943 г. была создана секретная «лаборатория № 2», которую возглавил известный физик Игорь Васильевич Курчатов. Позднее лаборатория была преобразована в Институт атомной энергии. В декабре 1946 г. на опытном ядерном ураново-графитовом реакторе Ф1 была осуществлена первая цепная реакция. Два года спустя в Советском Союзе построили первый плутониевый завод с несколькими промышленными реакторами, а в августе 1949 г. на Семипалатинском полигоне провели испытательный взрыв первой советской атомной бомбы с плутониевым зарядом РДС-1 мощностью 22 килотонны.

В ноябре 1952 г. на атолле Эниветок в Тихом океане США взорвали первый термоядерный заряд, разрушительная сила которого возникала за счет энергии, высвобождающейся в ходе ядерного синтеза легких элементов в более тяжелые. Через девять месяцев на Семипалатинском полигоне советские ученые испытали РДС-6 термоядерную, или водородную, бомбу мощностью 400 килотонн, разработанную группой ученых под руководством Андрея Дмитриевича Сахарова и Юлия Борисовича Харитона. В октябре 1961 г. на полигоне архипелага Новая Земля была взорвана 50-мега-тонная «Царь-бомба» самая мощная водородная бомба из всех, когда-либо испытанных.

И. В. Курчатов.

На конец 2000-х годов США располагали примерно 5000, а Россия 2800 единицами ядерных боеприпасов на развернутых стратегических носителях, а также значительным количеством тактического ядерного оружия. Этого запаса достаточно, чтобы несколько раз уничтожить всю планету. Всего одна термоядерная бомба средней мощности (около 25 мегатонн) равна 1500 «хиросимам».

Взрыв устройства «Джордж» в рамках американских ядерных испытаний «Парник». 9 мая 1951 г.

В конце 1970-х годов проводились исследования по созданию нейтронного оружия разновидности ядерной бомбы малой мощности. Нейтронная бомба отличается от обычной ядерной тем, что у нее искусственно увеличена та доля энергии взрыва, которая выделяется в виде нейтронного излучения. Это излучение поражает живую силу противника, воздействует на его вооружение и создает радиоактивное заражение местности, при этом воздействие ударной волны и светового излучения ограниченно. Однако ни одна армия мира так и не взяла нейтронные заряды на вооружение.

Хотя использование энергии атома поставило мир на грань уничтожения, у нее есть и мирная ипостась, правда, крайне опасная при выходе из-под контроля это ясно показали аварии на Чернобыльской и Фукусимской атомных электростанциях. Первая в мире АЭС мощностью всего 5 МВт была запущена 27 июня 1954 г. в поселке Обнинское Калужской области (ныне город Обнинск). На сегодняшний день в мире эксплуатируется более 400 АЭС, 10 из них в России. На них вырабатывается около 17 % всей мировой электроэнергии, и показатель этот, скорее всего, будет только увеличиваться. В настоящее время мир не может обойтись без использования ядерной энергии, однако хочется верить, что в будущем человечество найдет более безопасный источник энергопитания.

Пульт управления атомной станции в Обнинске.

Чернобыль после катастрофы.

Страница не найдена | OSTI.GOV

Если вы видите эту страницу, это значит, что запрошенный вами URL не может быть найден. Возможно, он не существует или вы неправильно набрали его в своем браузере. Но, если вы считаете, что это наша ошибка, сообщите нам об этом. В противном случае у вас есть несколько вариантов: попробуйте использовать нашу панель навигации в верхней части этой страницы, посетите нашу домашнюю страницу или просмотрите наши продукты ниже.

Посетите любой из продуктов ниже, чтобы найти результаты исследований и разработок Министерства энергетики и многое другое.

Основной инструмент поиска

Рис.

271948: ОСТИ.ГОВ 250

OSTI.GOV является основным инструментом поиска данных Министерства энергетики США по науке, технологиям и инженерным исследованиям. OSTI.GOV содержит более чем 70-летнюю научную и техническую информацию от DOE и учреждений-предшественников DOE и использует инновационный инструмент семантического поиска, позволяющий ученым, исследователям и общественности получать более актуальную информацию. OSTI.GOV содержит около 3 миллионов записей.

Информация о научных, технических и инженерных исследованиях, финансируемая Министерством энергетики

Специализированные средства поиска по конкретным ресурсам

Публичный портал Министерства энергетики США по энергетике и науке (DOE PAGES ^® ) — это инструмент поиска научных публикаций, включая рецензируемые журнальные статьи и принятые рукописи, полученные в результате исследований, финансируемых Министерством энергетики.

Научные публикации, полученные в результате исследований, финансируемых Министерством энергетики

DOE Data Explorer — это инструмент поиска наборов данных, коллекций данных и проектов данных, финансируемых DOE.

Данные научных исследований, полученные в результате исследований, финансируемых Министерством энергетики

DOE CODE — это новая платформа программных услуг Министерства энергетики США и средство поиска, заменяющее ESTSC. DOE CODE позволяет пользователям отправлять код, предлагает услуги репозитория и обнаружение программного обеспечения, финансируемого DOE.

Открытый исходный код, инструмент отправки и поиска программного обеспечения, финансируемого Министерством энергетики

DOE Patents — это всеобъемлющий инструмент поиска патентной информации, полученной в результате исследований и разработок (НИОКР), финансируемых Министерством энергетики. Сюда включены патенты, которые Министерство энергетики спонсировало с помощью различных механизмов финансирования, включая гранты, контракты или соглашения о сотрудничестве.

Патенты, полученные в результате исследований, финансируемых Министерством энергетики

DOE ScienceCinema — это инструмент поиска мультимедийных научных видеороликов и аудиофайлов из национальных лабораторий Министерства энергетики, других исследовательских центров Министерства энергетики и ЦЕРН (Европейской организации ядерных исследований), использующий технологию поиска с распознаванием речи.

Научные видеоролики, посвященные исследованиям, финансируемым Министерством энергетики США  

Федеральное агентство США и международные средства поиска научной и технической информации

Рисунок 276758: SciGov250-min.png

Science. gov, написанный курсивом, с красными и синими лентообразными кривыми внизу.

Эта межведомственная инициатива научных организаций 15 федеральных агентств США обеспечивает поиск более 200 миллионов страниц научной и технической информации всего одним запросом.

Научная информация, финансируемая правительством США

Рисунок 276759: wws-min.png

WorldWideScience.org написано справа. Синий глобус, изображающий Северную Америку и Южную Америку, окружен синими эллипсами под разными углами слева.

WorldWideScience.org — это международный портал примерно 100 национальных научных коллекций из более чем 70 стран-участниц.

Глобальный научный портал

Абдул Кадир Хан, известный как отец пакистанской ядерной бомбы, умер в возрасте 85 лет: NPR

Абдул Кадир Хан, известный как отец пакистанской ядерной бомбы, скончался в возрасте 85 лет Хан положил начало пути Пакистана к тому, чтобы стать ядерной державой в начале 1970-х годов. Его семья сообщила, что он умер от COVID-19 после продолжительной болезни.

Некрологи

10 октября 2020 г., 18:44 по восточноевропейскому времени.

Ассошиэйтед Пресс

Абдул Кадир Хан, известный как отец пакистанской ядерной бомбы, скончался в воскресенье, 10 октября 2021 года, после продолжительной болезни. Ему было 85.

Б.К. Бангаш/AP

скрыть заголовок

переключить заголовок

Б.К. Бангаш/AP

Абдул Кадир Хан, известный как отец пакистанской ядерной бомбы, скончался в воскресенье, 10 октября 2021 года, после продолжительной болезни. Ему было 85.

Б.К. Бангаш/AP

ИСЛАМАБАД — Абдул Кадир Хан, неоднозначная фигура, известная как отец пакистанской ядерной бомбы, скончался в воскресенье от COVID-19 после продолжительной болезни, сообщила его семья. Ему было 85 лет.

Хан, положивший начало Пакистану на пути к тому, чтобы стать ядерной державой в начале 1970-х годов, скончался в больнице в столице Исламабаде, заявил министр внутренних дел шейх Рашид Ахмад.

Тысячи людей присутствовали на государственных похоронах в массивной беломраморной мечети Фейсал в столице. Его тело несли почетный караул, а военные и политические деятели вознесли поминальные молитвы.

Флаги Пакистана приспущены.

Хан был вовлечен в полемику, которая началась еще до того, как он вернулся в Пакистан из Нидерландов в 1970-х годах, где он работал на ядерном исследовательском объекте.

Позже его обвинили в краже технологии центрифужного обогащения урана с объекта в Нидерландах, которую он позже использовал для разработки первого ядерного оружия Пакистана, согласно исследованию, проведенному Фондом Карнеги за международный мир.

Хан, получивший докторскую степень в области металлургии в Католическом университете Левена в Бельгии, предложил Пакистану запустить программу создания ядерного оружия в 1974 году после того, как соседняя Индия провела свой первый «мирный ядерный взрыв».

Он связался с тогдашним премьер-министром Зульфикаром Али Бхутто, предложив технологии для собственной ядерной программы Пакистана. Все еще переживая из-за потери в 1971 году Восточного Пакистана, который стал Бангладеш, а также из-за пленения Индией 90 000 пакистанских солдат, Бхутто принял это предложение. Он классно сказал: «Мы (пакистанцы) будем есть траву, хоть голодать, но у нас будет своя (ядерная бомба)».

С тех пор Пакистан вместе с Индией неустанно осуществляет свою программу создания ядерного оружия. Обе страны объявлены ядерными государствами после того, как в 1998 году они провели испытания ядерного оружия «око за око».

Ядерная программа Пакистана и причастность Хана уже давно являются предметом обвинений и критики.

США обвинили Хана в обмене ядерными секретами с соседним Ираном и Северной Кореей в 1990-х годах после того, как Вашингтон ввел санкции против Пакистана за его программу создания ядерного оружия. В течение 10 лет во время советской оккупации соседнего Афганистана сменявшие друг друга президенты США подтверждали, что Пакистан не разрабатывает ядерное оружие. Сертификация была необходима в соответствии с американским законодательством, чтобы разрешить помощь США антикоммунистическим афганским повстанцам через Пакистан.

Но в 1990 году, всего через несколько месяцев после вывода советских войск из Афганистана в 1989 году, Вашингтон ввел против Пакистана сокрушительные санкции, прекратив всякую помощь стране, в том числе военную и гуманитарную.

Пакистан был обвинен в продаже технологий ядерного оружия Северной Корее в обмен на ее ракеты Но-Донг, способные нести ядерные боеголовки. В Исследовательском отчете Конгресса за 2003 год говорится, что, хотя было трудно точно определить генезис ядерного сотрудничества Пакистана с Северной Кореей, оно, вероятно, началось в середине 19-го века. 90-е годы

Дома, в Пакистане, Хан был провозглашен героем и отцом атомной бомбы. Радикальные религиозные партии называли его отцом единственной исламской ядерной бомбы.

Хан был отвергнут диктаторским президентом Пакистана генералом Первезом Мушаррафом после 2001 года, когда подробности предполагаемой продажи Ханом ядерных секретов вновь стали предметом пристального внимания. Хан резко осудил Мушаррафа и его попытки дистанцировать государство от его деятельности, всегда отрицая, что он участвовал в каких-либо тайных продажах или тайном обмене технологиями ядерного оружия.

В последние годы Хан в основном жил вне поля зрения общественности, и вскоре после его смерти начались дани со стороны коллег-ученых и пакистанских политиков.

Премьер-министр Имран Хан назвал его «национальной иконой», чья программа ядерного оружия «обеспечила нам безопасность от агрессивного гораздо более крупного ядерного соседа. Для народа Пакистана он был национальной иконой».

Другой ученый доктор Самар Мубаракманд назвал Хана национальным достоянием, бросившим вызов попыткам Запада задушить ядерную программу Пакистана.