Ядерная бомба изобретатель: Первая советская атомная бомба

Первая советская атомная бомба

 ПРЕДПРИЯТИЕ ГОСКОРПОРАЦИИ «РОСАТОМ»

Главная / Ядерный центр /История /Первая советская атомная бомба /

Первая советская атомная бомба

Создание советской ядерной бомбы по сложности научных, технических и инженерных задач –значительное, поистине уникальное событие, оказавшее влияние на баланс политических сил в мире после Второй мировой войны. Решение этой задачи в нашей стране, не оправившейся еще от страшных разрушений и потрясений четырех военных лет, стало возможным в результате героических усилий ученых, организаторов производства, инженеров, рабочих и всего народа. Воплощение в жизнь Советского атомного проекта потребовало настоящего научно-технологического и промышленного переворота, который привел к появлению отечественной атомной отрасли. Этот трудовой подвиг оправдал себя. Овладев секретами производства ядерного оружия, наша Родина на долгие годы обеспечила военно-оборонный паритет двух ведущих государств мира – СССР и США. Ядерный щит, первым звеном которого стало легендарное изделие РДС-1, и сегодня защищает Россию.
Руководителем Атомного проекта был назначен И. Курчатов. С конца 1942 года он стал собирать ученых и специалистов, необходимых для решения проблемы. Первоначально общее руководство атомной проблемой осуществлял В. Молотов. Но 20 августа 1945 года (через несколько дней после атомной бомбардировки японских городов) Государственный Комитет Обороны принял решение о создании Специального Комитета, который возглавил Л. Берия. Именно он стал руководить Советским атомным проектом.
Первая отечественная атомная бомба имела официальное обозначение РДС-1. Расшифровывалось оно по-разному: «Россия делает сама», «Родина дарит Сталину» и т. д. Но в официальном постановлении СМ СССР от 21 июня 1946 года РДС получила формулировку – «Реактивный двигатель «С»».
В тактико-техническом задании (ТТЗ) указывалось, что атомная бомба разрабатывается в двух вариантах: с применением «тяжелого топлива» (плутония) и с применением «легкого топлива» (урана-235). Написание ТЗ на РДС-1 и последующая разработка первой советской атомной бомбы РДС-1 велась с учетом имевшихся материалов по схеме плутониевой бомбы США, испытанной в 1945 году. Эти материалы были предоставлены советской внешней разведкой. Важным источником информации был К. Фукс – немецкий физик, участник работ по ядерным программам США и Англии.
Разведматериалы по плутониевой бомбе США позволили избежать ряда ошибок при создании РДС-1, значительно сократить сроки ее разработки, уменьшить расходы. При этом с самого начала было ясно, что многие технические решения американского прототипа не являются наилучшими. Даже на начальных этапах советские специалисты могли предложить лучшие решения как заряда в целом, так и его отдельных узлов. Но безусловное требование руководства страны состояло в том, чтобы гарантированно и с наименьшим риском получить действующую бомбу уже к первому ее испытанию.
Ядерная бомба должна была изготавливаться в виде авиационной бомбы весом не более 5 тонн, диаметром не более 1,5 метра и длиной не более 5 метров. Эти ограничения были связаны с тем, что бомба разрабатывалась применительно к самолету ТУ-4, бомболюк которого допускал размещение «изделия» диаметром не более 1,5 метра.
По мере продвижения работ стала очевидной необходимость особой научно-исследовательской организации для конструирования и отработки самого «изделия». Ряд исследований, проводимых Лабораторией N2 АН СССР, требовал их развертывания в «удаленном и изолированном месте». Это означало: необходимо создать специальный научно-производственный центр для разработки атомной бомбы.

Создание КБ-11

С конца 1945 года шел поиск места для размещения сверхсекретного объекта. Рассматривались различные варианты. В конце апреля 1946 года Ю. Харитон и П. Зернов осмотрели Саров, где прежде находился монастырь, а теперь размещался завод N 550 Наркомата боеприпасов. В итоге выбор остановился на этом месте, которое было удалено от крупных городов и одновременно имело начальную производственную инфраструктуру.
Научно-производственная деятельность КБ-11 подлежала строжайшей секретности. Ее характер и цели были государственной тайной первостепенного значения. Вопросы охраны объекта с первых дней находились в центре внимания.

9 апреля 1946 года было принято закрытое постановление Совета Министров СССР о создании Конструкторского бюро (КБ-11) при Лаборатории N 2 АН СССР. Начальником КБ-11 был назначен П. Зернов, главным конструктором — Ю. Харитон.

Постановление Совета Министров СССР от 21 июня 1946 года определило жесткие сроки создания объекта: первая очередь должна была войти в строй 1 октября 1946 года, вторая — 1 мая 1947 года. Строительство КБ-11 («объекта») возлагалось на Министерство внутренних дел СССР. «Объект» должен был занять до 100 кв. километров лесов в зоне Мордовского заповедника и до 10 кв. километров в Горьковской области.
Стройка велась без проектов и предварительных смет, стоимость работ принималась по фактическим затратам. Коллектив строителей формировался с привлечением «специального контингента» — так обозначались в официальных документах заключенные. Правительством создавались особые условия обеспечения стройки. Тем не менее строительство шло трудно, первые производственные корпуса были готовы только в начале 1947 года. Часть лабораторий разместилась в монастырских строениях.

Объем строительных работ был велик. Предстояла реконструкция завода N 550 для возведения на имеющихся площадях опытного завода. Нуждалась в обновлении электростанция. Необходимо было построить литейно-прессовый цех для работы со взрывчатыми веществами, а также ряд зданий для экспериментальных лабораторий, испытательные башни, казематы, склады. Для проведения взрывных работ требовалось расчистить и оборудовать большие площадки в лесу.
Специальных помещений для научно-исследовательских лабораторий на начальном этапе не предусматривалось – ученые должны были занять двадцать комнат в главном конструкторском корпусе. Конструкторам, как и административным службам КБ-11, предстояло разместиться в реконструированных помещениях бывшего монастыря. Необходимость создать условия для прибывающих специалистов и рабочих заставляла уделять все большее внимание жилому поселку, который постепенно приобретал черты небольшого города. Одновременно со строительством жилья возводился медицинский городок, строились библиотека, киноклуб, стадион, парк и театр.

17 февраля 1947 года постановлением Совета Министров СССР за подписью Сталина КБ-11 было отнесено к особо режимным предприятиям с превращением его территории в закрытую режимную зону. Саров был изъят из административного подчинения Мордовской АССР и исключен из всех учетных материалов. Летом 1947 года периметр зоны был взят под войсковую охрану.

Работы в КБ-11

Мобилизация специалистов в ядерный центр осуществлялась вне зависимости от их ведомственной принадлежности. Руководители КБ-11 вели поиск молодых и перспективных ученых, инженеров, рабочих буквально во всех учреждениях и организациях страны. Все кандидаты на работу в КБ-11 проходили специальную проверку в службах госбезопасности.
Создание атомного оружия явилось итогом работы большого коллектива. Но он состоял не из безликих «штатных единиц», а из ярких личностей, многие из которых оставили заметный след в истории отечественной и мировой науки. Здесь был сконцентрирован значительный потенциал как научный, конструкторский, так и исполнительский, рабочий.

В 1947 году в КБ-11 прибыло на работу 36 научных сотрудников. Они были откомандированы из различных институтов, в основном из Академии наук СССР: Института химической физики, Лаборатории N2, НИИ-6 и Института машиноведения. В 1947 году в КБ-11 работало 86 инженерно-технических работников.
С учетом тех проблем, которые предстояло решить в КБ-11, намечалась очередность формирования его основных структурных подразделений. Первые научно-исследовательские лаборатории начали работать весной 1947 года по следующим направлениям:
лаборатория N1 (руководитель — М. Я. Васильев) – отработка конструктивных элементов заряда из ВВ, обеспечивающих сферически сходящуюся детонационную волну;
лаборатория N2 (А. Ф. Беляев) – исследования детонации ВВ;
лаборатория N3 (В. А. Цукерман) – рентгенографические исследования взрывных процессов;
лаборатория N4 (Л. В. Альтшулер) – определение уравнений состояния;
лаборатория N5 (К. И. Щелкин) — натурные испытания;
лаборатория N6 (Е. К. Завойский) — измерения сжатия ЦЧ;
лаборатория N7 (А. Я. Апин) – разработка нейтронного запала;
лаборатория N8 (Н. В. Агеев) — изучение свойств и характеристик плутония и урана в целях применения в конструкции бомбы.
Начало полномасштабных работ первого отечественного атомного заряда можно отнести к июлю 1946 года. В этот период в соответствии с решением Совета Министров СССР от 21 июня 1946 года Ю. Б. Харитоном было подготовлено «Тактико-техническое задание на атомную бомбу».

В ТТЗ указывалось, что атомная бомба разрабатывается в двух вариантах. В первом из них рабочим веществом должен быть плутоний (РДС-1), во втором – уран-235 (РДС-2). В плутониевой бомбе переход через критическое состояние должен достигаться за счет симметричного сжатия плутония, имеющего форму шара, обычным взрывчатым веществом (имплозивный вариант). Во втором варианте переход через критическое состояние обеспечивается соединением масс урана-235 с помощью взрывчатого вещества («пушечный вариант»).
В начале 1947 года начинается формирование конструкторских подразделений. Первоначально все конструкторские работы были сконцентрированы в едином научно-конструкторском секторе (НКС) КБ-11, который возглавлял В. А. Турбинер.
Интенсивность работы в КБ-11 с самого начала была очень велика и постоянно возрастала, поскольку первоначальные планы, с самого начала очень обширные, с каждым днем увеличивались по объему и глубине проработки.
Проведение взрывных опытов с крупными зарядами из ВВ было начато весной 1947 года на еще строящихся опытных площадках КБ-11. Наибольший объем исследований предстояло выполнить в газодинамическом секторе. В связи с этим туда в 1947 году было направлено большое число специалистов: К. И. Щелкин, Л. В. Альтшулер, В. К. Боболев, С. Н. Матвеев, В. М. Некруткин, П. И. Рой, Н. Д. Казаченко, В. И. Жучихин, А. Т. Завгородний, К. К. Крупников, Б. Н. Леденев, В. М. Малыгин, В. М. Безотосный, Д. М. Тарасов, К. И. Паневкин, Б. А. Терлецкая и другие.
Экспериментальные исследования газодинамики заряда проводились под руководством К. И. Щелкина, а теоретические вопросы разрабатывались находившейся в Москве группой, возглавляемой Я. Б. Зельдовичем. Работы проводились в тесном взаимодействии с конструкторами и технологами.

Разработкой «НЗ» (нейтронного запала) занялись А.Я. Апин, В.А. Александрович и конструктор А.И. Абрамов. Для достижения необходимого результата требовалось освоить новую технологию использования полония, обладающего достаточно высокой радиоактивностью. При этом нужно было разработать сложную систему защиты контактирующих с полонием материалов от его альфа-излучения.
В КБ-11 длительное время велись исследования и конструкторская проработка наиболее прецизионного элемента заряда-капсюля-детонатора. Это важное направление вели А.Я. Апин, И.П. Сухов, М.И. Пузырев, И.П. Колесов и другие. Развитие исследований потребовало территориального приближения физиков-теоретиков к научно-исследовательской, конструкторской и производственной базе КБ-11. С марта 1948 года в КБ-11 стал формироваться теоретический отдел под руководством Я. Б. Зельдовича.
Ввиду большой срочности и высокой сложности работ в КБ-11 стали создаваться новые лаборатории и производственные участки, и откомандированные на них лучшие специалисты Советского Союза осваивали новые высокие стандарты и жесткие условия производства.

Планы, сверстанные в 1946 году, не могли учесть многих сложностей, открывавшихся участникам атомного проекта по мере продвижения вперед. Постановлением СМ N 234-98 сс/оп от 08.02.1948 г. Сроки изготовления заряда РДС-1 были отнесены на более поздний срок – к моменту готовности деталей заряда из плутония на Комбинате N 817.
В отношении варианта РДС-2 к этому времени стало ясно, что его нецелесообразно доводить до стадии испытаний из-за относительно низкой эффективности этого варианта по сравнению с затратами ядерных материалов. Работы по РДС-2 были прекращены в середине 1948 года.

По постановлению Совета Министров СССР от 10 июня 1948 года назначены: первым заместителем главного конструктора «объекта» — Щелкин Кирилл Иванович; заместителями главного конструктора объекта — Алферов Владимир Иванович, Духов Николай Леонидович.
В феврале 1948 года в КБ-11 напряженно работало 11 научных лабораторий, в том числе теоретики под руководством Я.Б. Зельдовича, переехавшие на объект из Москвы. В состав его группы входили Д. Д. Франк-Каменецкий, Н. Д. Дмитриев, В. Ю. Гаврилов. Экспериментаторы не отставали от теоретиков. Важнейшие работы выполнялись в отделах КБ-11, которые отвечали за подрыв ядерного заряда. Конструкция его была ясна, механизм подрыва — тоже. В теории. На практике требовалось вновь и вновь проводить проверки, осуществлять сложные опыты.
Очень активно работали и производственники — те, кому предстояло воплотить замыслы ученых и конструкторов в реальность. Руководителем завода в июле 1947 г. был назначен А. К Бессарабенко, главным инженером стал Н. А. Петров, начальниками цехов — П. Д. Панасюк, В. Д. Щеглов, А. И. Новицкий, Г .А. Савосин, А.Я. Игнатьев, В. С. Люберцев.

В 1947 году в структуре КБ-11 появился второй опытный завод — для производства деталей из взрывчатых веществ, сборки опытных узлов изделия и решения многих других важных задач. Результаты расчетов и конструкторских проработок быстро воплощались в конкретные детали, узлы, блоки. Эту по высшим меркам ответственную работу выполняли два завода при КБ-11. Завод N 1 осуществлял изготовление многих деталей и узлов РДС-1 и затем — их сборку. Завод N 2 (его директором стал А. Я. Мальский) занимался практическим решением разнообразных задач, связанных с получением и обработкой деталей из ВВ. Сборка заряда из ВВ проводилась в цехе, которым руководил М.  А. Квасов.

Каждый пройденный этап ставил перед исследователями, конструкторами, инженерами, рабочими новые задачи. Люди работали по 14-16 часов в день, полностью отдаваясь делу. 5 августа 1949 года заряд из плутония, изготовленный на Комбинате N 817, был принят комиссией во главе с Харитоном и затем отправлен литерным поездом в КБ-11. Здесь в ночь с 10-го на 11-е августа была проведена контрольная сборка ядерного заряда. Она показала: РДС-1 соответствует техническим требованиям, изделие пригодно для испытаний на полигоне.

Далее>>>

Кто на самом деле создал атомную бомбу

Отцами атомной бомбы обычно называют американца Роберта Оппенгеймера и советского ученого Игоря Курчатова. Но учитывая, что работы над смертоносным оружием велись параллельно в четырех странах и кроме ученых этих стран в них участвовали выходцы из Италии, Венгрии, Дании и так далее, родившаяся в результате бомба по справедливости может быть названа детищем разных народов.

Константин Ришес

Первыми за дело взялись немцы. В декабре 1938 года их физики Отто Ган и Фриц Штрассман впервые в мире осуществили искусственное расщепление ядра атома урана. В апреле 1939 года в адрес военного руководства Германии поступило письмо профессоров Гамбургского университета П. Хартека и В. Грота, в котором указывалось на принципиальную возможность создания нового вида высокоэффективного взрывчатого вещества. Ученые писали: «Та страна, которая первой сумеет практически овладеть достижениями ядерной физики, приобретет абсолютное превосходство над другими». И вот уже в имперском министерстве науки и образования проводится совещание на тему «О самостоятельно распространяющейся (то есть цепной) ядерной реакции». Среди участников профессор Э. Шуман, руководитель исследовательского отдела Управления вооружений Третьего рейха. Не откладывая, перешли от слов к делу. Уже в июне 1939 года началось сооружение первой в Германии реакторной установки на полигоне Куммерсдорф под Берлином. Был принят закон о запрете вывоза урана за пределы Германии, а в Бельгийском Конго срочно закупили большое количество урановой руды.

Германия начинает и… проигрывает

26 сентября 1939 года, когда в Европе уже полыхала вoйна, было принято решение засекретить все работы, имеющие отношение к урановой проблеме и осуществлению программы, получившей название «Урановый проект». Задействованные в проекте ученые поначалу были настроены весьма оптимистично: они считали возможным создание ядерного оружия в течение года. Ошибались, как показала жизнь.

К участию в проекте были привлечены 22 организации, в том числе такие известные научные центры, как Физический институт Общества Кайзера Вильгельма, Институт физической химии Гамбургского университета, Физический институт Высшей технической школы в Берлине, Физико-химический институт Лейпцигского университета и многие другие. Проект курировал лично имперский министр вооружений Альберт Шпеер. На концерн «ИГ Фарбениндустри» было возложено производство шестифтористого урана, из которого возможно извлечение изотопа урана-235, способного к поддержанию цепной реакции. Этой же компании поручалось и сооружение установки по разделению изотопов. В работах непосредственно участвовали такие маститые ученые, как Гейзенберг, Вайцзеккер, фон Арденне, Риль, Позе, нобелевский лауреат Густав Герц и другие.

В течение двух лет группа Гейзенберга провела исследования, необходимые для создания атомного реактора с использованием урана и тяжелой воды. Было подтверждено, что взрывчатым веществом может служить лишь один из изотопов, а именно — уран-235, содержащийся в очень небольшой концентрации в обычной урановой руде. Первая проблема заключалась в том, как его оттуда вычленить. Отправной точкой программы создания бомбы был атомный реактор, для которого — в качестве замедлителя реакции — требовался графит либо тяжелая вода. Немецкие физики выбрали воду, создав себе тем самым серьезную проблему. После оккупации Норвегии в руки нацистов перешел в то время единственный в мире завод по производству тяжелой воды. Но там запас необходимого физикам продукта к началу вoйны составлял лишь десятки килограммов, да и они не достались немцам — французы увели ценную продукцию буквально из-под носа нацистов. А в феврале 1943 года заброшенные в Норвегию английские коммандос с помощью бойцов местного сопротивления вывели завод из строя. Реализация ядерной программы Германии оказалась под угрозой. На этом злоключения немцев не кончились: в Лейпциге взорвался опытный ядерный реактор. Урановый проект поддерживался Гитлером лишь до тех пор, пока оставалась надежда получить сверхмощное оружие до конца развязанной им вoйны. Гейзенберга пригласил Шпеер и спросил прямо: «Когда можно ожидать создания бомбы, способной быть подвешенной к бомбардировщику?» Ученый был честен: «Полагаю, потребуется несколько лет напряженной работы, в любом случае на итоги текущей вoйны бомба повлиять не сможет». Германское руководство рационально посчитало, что форсировать события не имеет смысла. Пусть ученые спокойно работают — к следующей вoйне, глядишь, успеют. В итоге Гитлер решил сосредоточить научные, производственные и финансовые ресурсы только на проектах, дающих скорейшую отдачу в создании новых видов оружия. Государственное финансирование работ по урановому проекту было свернуто. Тем не менее работы ученых продолжались.

В 1944 году Гейзенберг получил литые урановые пластины для большой реакторной установки, под которую в Берлине уже сооружался специальный бункер. Последний эксперимент по достижению цепной реакции был намечен на январь 1945 года, но 31 января все оборудование спешно демонтировали и отправили из Берлина в деревню Хайгерлох неподалеку от швейцарской границы, где оно было развернуто только в конце февраля. Реактор содержал 664 кубика урана общим весом 1525 кг, окруженных графитовым замедлителем-отражателем нейтронов весом 10 т. В марте 1945 года в активную зону дополнительно влили 1,5 т тяжелой воды. 23 марта в Берлин доложили, что реактор заработал. Но радость была преждевременна — реактор не достиг критической точки, цепная реакция не пошла. После перерасчетов оказалось, что количество урана необходимо увеличить по крайней мере на 750 кг, пропорционально увеличив массу тяжелой воды. Но запасов ни того ни другого уже не оставалось. Конец Третьего рейха неумолимо приближался. 23 апреля в Хайгерлох вошли американские войска. Реактор был демонтирован и вывезен в США.

Тем временем за океаном

Параллельно с немцами (лишь с небольшим отставанием) разработками атомного оружия занялись в Англии и в США. Начало им положило письмо, направленное в сентябре 1939 года Альбертом Эйнштейном президенту США Франклину Рузвельту. Инициаторами письма и авторами большей части текста были физики-эмигранты из Венгрии Лео Силард, Юджин Вигнер и Эдвард Теллер. Письмо обращало внимание президента на то, что нацистская Германия ведет активные исследования, в результате которых может вскоре обзавестись атомной бомбой.

В СССР первые сведения о работах, проводимых как союзниками, так и противником, были доложены Сталину разведкой еще в 1943 году. Сразу же было принято решение о развертывании подобных работ в Союзе. Так начался советский атомный проект. Задания получили не только ученые, но и разведчики, для которых добыча ядерных секретов стала сверхзадачей.

Ценнейшие сведения о работе над атомной бомбой в США, добытые разведкой, очень помогли продвижению советского ядерного проекта. Участвовавшие в нем ученые сумели избежать тупиковых путей поиска, тем самым существенно ускорив достижение конечной цели.

Опыт недавних врагов и союзников

Естественно, советское руководство не могло оставаться безразличным и к немецким атомным разработкам. По окончании вoйны в Германию была направлена группа советских физиков, среди которых были будущие академики Арцимович, Кикоин, Харитон, Щелкин. Все были закамуфлированы в форму полковников Красной армии. Операцией руководил первый заместитель наркома внутренних дел Иван Серов, что открывало любые двери. Кроме нужных немецких ученых «полковники» разыскали тонны металлического урана, что, по признанию Курчатова, сократило работу над советской бомбой не менее чем на год. Немало урана из Германии вывезли и американцы, прихватив и специалистов, работавших над проектом. А в СССР, помимо физиков и химиков, отправляли механиков, электротехников, стеклодувов. Некоторых находили в лагерях военнопленных. Например, Макса Штейнбека, будущего советского академика и вице-президента АН ГДР, забрали, когда он по прихоти начальника лагеря изготовлял солнечные часы. Всего по атомному проекту в СССР работали не менее 1000 немецких специалистов. Из Берлина была целиком вывезена лаборатория фон Арденне с урановой центрифугой, оборудование Кайзеровского института физики, документация, реактивы. В рамках атомного проекта были созданы лаборатории «А», «Б», «В» и «Г», научными руководителями которых стали прибывшие из Германии ученые.

Лабораторией «А» руководил барон Манфред фон Арденне, талантливый физик, разработавший метод газодиффузионной очистки и разделения изотопов урана в центрифуге. Поначалу его лаборатория располагалась на Октябрьском поле в Москве. К каждому немецкому специалисту было приставлено по пять-шесть советских инженеров. Позже лаборатория переехала в Сухуми, а на Октябрьском поле со временем вырос знаменитый Курчатовский институт. В Сухуми на базе лаборатории фон Арденне сложился Сухумский физико-технический институт. В 1947 году Арденне удостоился Сталинской премии за создание центрифуги для очистки изотопов урана в промышленных масштабах. Через шесть лет Арденне стал дважды Сталинским лауреатом. Жил он с женой в комфортабельном особняке, жена музицировала на привезенном из Германии рояле. Не были обижены и другие немецкие специалисты: они приехали со своими семьями, привезли с собой мебель, книги, картины, были обеспечены хорошими зарплатами и питанием. Были ли они пленными? Академик А.П. Александров, сам активный участник атомного проекта, заметил: «Конечно, немецкие специалисты были пленными, но пленными были и мы сами».

Николаус Риль, уроженец Санкт-Петербурга, в 1920-е годы переехавший в Германию, стал руководителем лаборатории «Б», которая проводила исследования в области радиационной химии и биологии на Урале (ныне город Снежинск). Здесь с Рилем работал его старый знакомый еще по Германии, выдающийся русский биолог-генетик Тимофеев-Ресовский («Зубр» по роману Д. Гранина).

Получив признание в СССР как исследователь и талантливый организатор, умеющий находить эффективные решения сложнейших проблем, доктор Риль стал одной из ключевых фигур советского атомного проекта. После успешного испытания советской бомбы он стал Героем Социалистического Труда и лауреатом Сталинской премии.

Работы лаборатории «В», организованной в Обнинске, возглавил профессор Рудольф Позе, один из пионеров в области ядерных исследований. Под его руководством были созданы реакторы на быстрых нейтронах, первая в Союзе АЭС, началось проектирование реакторов для подводных лодок. Объект в Обнинске стал основой для организации Физико-энергетического института имени А.И. Лейпунского. Позе работал до 1957 года в Сухуми, затем — в Объединенном институте ядерных исследований в Дубне.

Руководителем лаборатории «Г», размещенной в сухумском санатории «Агудзеры», стал Густав Герц, племянник знаменитого физика XIX века, сам известный ученый. Он получил признание за серию экспериментов, ставших подтверждением теории атома Нильса Бора и квантовой механики. Результаты его весьма успешной деятельности в Сухуми в дальнейшем были использованы на промышленной установке, построенной в Новоуральске, где в 1949 году была выработана начинка для первой советской атомной бомбы РДС-1. За свои достижения в рамках атомного проекта Густав Герц в 1951 году удостоился Сталинской премии.

Немецкие специалисты, получившие разрешение вернуться на родину (естественно, в ГДР), давали подписку о неразглашении в течение 25 лет сведений о своем участии в советском атомном проекте. В Германии они продолжали работать по специальности. Так, Манфред фон Арденне, дважды удостоенный Национальной премии ГДР, занимал должность директора Физического института в Дрездене, созданного под эгидой Научного совета по мирному применению атомной энергии, которым руководил Густав Герц. Национальную премию получил и Герц — как автор трехтомного труда-учебника по ядерной физике. Там же, в Дрездене, в Техническом университете, работал и Рудольф Позе.

Участие немецких ученых в атомном проекте, как и успехи разведчиков, нисколько не умаляют заслуг советских ученых, своим самоотверженным трудом обеспечивших создание отечественного атомного оружия. Однако надо признать, что без вклада тех и других создание атомной промышленности и атомного оружия в СССР растянулось бы на долгие годы.

«Разрушитель миров»: Создание атомной бомбы | Национальный музей Второй мировой войны

Модели толстяка и маленького мальчика на выставке в Лос-Аламосской национальной лаборатории Музея науки Брэдбери. Изображение предоставлено Лос-Аламосской национальной лабораторией.

РАННИЕ ЯДЕРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Достижение монументальной цели расщепления ядра атома, известной как ядерное деление, произошло благодаря развитию научных открытий, растянувшихся на несколько столетий. Начиная с 1789 г.Когда немецкий ученый Мартин Клапрот открыл плотный металлический элемент, который он назвал ураном, исследования атомной энергии и радиации очаровали умы ученых. Когда Мария Кюри проводила свои новаторские исследования урана в конце девятнадцатого века, она обнаружила, что этот элемент по своей природе радиоактивный. Кюри ввел термин «радиоактивный» для описания излучения электромагнитных частиц от распадающихся атомов. Открытие Кюри радиоактивности элементов навсегда изменило природу атомной науки. Опираясь на это исследование, британский физик Эрнест Резерфорд в 1911 сформулировал модель атома, в которой маломассивные электроны вращаются вокруг заряженного ядра, содержащего основную массу атома.

НЕМЕЦКОЕ ОТКРЫТИЕ ДЕЛЕНИЯ

В 1930-е годы в этой области наблюдалось дальнейшее развитие. Венгерско-немецкий физик Лео Сцилард представил возможность самоподдерживающихся ядерных реакций деления или цепной ядерной реакции в 1933 году. В следующем году итальянский физик Энрико Ферми неосознанно расщепил нейтроны в уране, проводя свои собственные эксперименты. Вслед за этими разработками австрийско-шведский физик Лизе Мейтнер, работая с немецким химиком Отто Ганом, была одной из первых, кто добился успешного деления урана. Однако антисемитизм нацистской партии вынудил Мейтнер, еврейку, бежать и поселиться в Швеции. Находясь в Швеции, Мейтнер определила и назвала процесс ядерного деления.

Выводы Мейтнер стали переломным моментом в разработке ядерного оружия, но когда мир снова погрузился в войну, именно у немцев был потенциальный ключ к ядерной энергетике. В то время как Хан решил остаться в Германии и продолжал развивать свои исследования на протяжении всей Второй мировой войны, ученые по всей Европе постоянно бежали. Сцилард, еврей, эмигрировал в Соединенные Штаты в 1938 году, чтобы избежать преследований. Ферми и его жена Лаура Капон также покинули Европу в конце 1938 года, спасаясь от растущего фашизма в Италии. Капон, который также был евреем, поехал с Ферми в Нью-Йорк, где оба подали заявление на постоянное проживание.

СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ ПРИНИМАЮТ ДЕЙСТВИЯ

Когда в начале 1939 года известие об открытии Ганом и Мейтнер деления достигло Сциларда в его доме в Нью-Йорке, Сцилард начал работу по подтверждению их результатов. Сциллард нашел помощь в соавторстве Уолтере Зинне, и вместе они воссоздали эксперимент Хана. Признавая важность этого момента, Сцилард заявил: «В ту ночь у меня было очень мало сомнений в том, что мир катится к горю». Сцилард начал работать с Ферми над строительством ядерного реактора в Колумбийском университете, но пока они это делали, Сцилард опасался, что ученые в Германии, которые помогали нацистским военным усилиям, аналогичным образом строили свои собственные реакторы.

В июле 1939 года Сцилард связался с известным немецким евреем-физиком-теоретиком Альбертом Эйнштейном в его доме на Лонг-Айленде, штат Нью-Йорк, чтобы обсудить достижения Германии в области ядерных разработок. Вместе Сцилард и Эйнштейн составили письмо президенту США Франклину Д. Рузвельту. В письме от 2 августа 1939 года предупреждение было ясным: «Это новое явление также приведет к конструированию бомб, и вполне возможно — хотя гораздо менее определенно — что таким образом могут быть сконструированы чрезвычайно мощные бомбы нового типа. ». Письмо не было доставлено Рузвельту до октября, но как только он узнал о потенциальных рисках, связанных с ядерным оружием, он отреагировал, сформировав Консультативный комитет по урану, который провел свое первое заседание 21 октября 19.39.

Снимок сверху эксперимента Ферми «Пойл-1», построенного под Стэгг-Филд в Чикагском университете, 1942 год. Изображение предоставлено Лос-Аламосской национальной лабораторией.

МАНХЭТТЕНСКИЙ ПРОЕКТ

Несмотря на то, что Консультативный комитет по урану был создан в 1939 году, поначалу он работал медленно. Однако нападение Японии на Перл-Харбор 7 декабря 1941 года подтолкнуло Комитет к действиям. Поскольку Соединенные Штаты формально находились в состоянии войны, к вопросу о разработке урана и возможному созданию атомной бомбы вновь возник интерес. Этот интерес еще больше возрос после доклада, опубликованного британскими учеными 19 марта.41 подтвердил возможность создания бомбы на основе урана, что дало американским ученым искомое подтверждение. Несмотря на этот энтузиазм, ограниченность ресурсов быстро стала очевидной и побудила лидеров комитетов обратиться за помощью к военным.

Когда Соединенные Штаты начали свою кампанию по прыжкам с островов в Тихом океане, Инженерный корпус армии взял на себя усилия по производству атомного оружия в тылу. 13 августа 1942 года Армейский корпус создал Манхэттенский инженерный округ, названный в честь расположения его офисов в Нью-Йорке. В следующем месяце, 17 сентября, полковник Лесли Р. Гроувс был назначен руководителем проекта и получил звание бригадного генерала. В течение двух дней после своего назначения Гровс быстро принял решение о продвижении проекта, выбрав три основных места для производства атомной бомбы.

Сначала Гроувс выбрал Ок-Ридж, штат Теннесси, в качестве площадки для обогащения урана. Также среди основных площадок проекта был Лос-Аламос, Нью-Мексико. Лос-Аламос, получивший название «Проект Y», был местом расположения исследовательской лаборатории оружия Манхэттенского проекта. Это место в Лос-Аламосе станет местом изготовления атомных бомб. Последним основным местом, выбранным Гроувсом, был Хэнфорд, штат Вашингтон, который он определил для производства плутония из изотопа урана U-238. Хотя плутоний не является природным элементом, ученые обнаружили его производство в урановых реакторах. Плутоний оказался более радиоактивным металлом и имел более высокую вероятность ядерного деления.

Когда Гровс предпринял эти шаги, прорыв в ядерных исследованиях на кортах для сквоша в Чикагском университете создал модель будущего производства атомного оружия.

В начале 1942 года Ферми и Сцилард, работавшие над созданием реактора в Колумбийском университете, перенесли свои усилия в Чикаго. После завершения строительства, 2 декабря того же года, ученые приступили к удалению кадмиевых регулирующих стержней из уранового котла. После удаления последнего регулирующего стержня свая стала критической. Возникшая в результате ядерная реакция стала самоподдерживающейся и продолжалась с нарастающей скоростью в течение нескольких минут, пока Ферми не приказал отключить реактор. Хотя в результате реакции было получено энергии, достаточной для питания лампочки, этот момент стал первым в истории случаем самоподдерживающейся ядерной реакции. Это событие также дало ученым-ядерщикам модель производства большого количества плутония, которая в конечном итоге станет основой реактора B, построенного в Хэнфорде.

После получения официального одобрения президента Рузвельта 28 декабря 1942 года Манхэттенский проект превратился в масштабное предприятие, охватившее всю территорию Соединенных Штатов. Манхэттенский проект с более чем 30 проектными площадками и более чем 100 000 рабочих обошелся примерно в 2,2 миллиарда долларов. Несмотря на такой масштаб, проект в значительной степени оставался секретом, и многие люди, работавшие над созданием атомной бомбы, не до конца знали цель своей работы. После успешного эксперимента Ферми в Чикаго оказалось, что есть два возможных пути создания атомных бомб: урановый и плутониевый. В рамках Манхэттенского проекта были созданы бомбы обоих типов, что в конечном итоге привело к созданию Little Boy, урановой бомбы пушечного действия, и Fat Man, плутониевой бомбы имплозивного типа.

Лицевая сторона реактора B в Хэнфорде. Изображение предоставлено правительством США.

Ответственность за создание этих бомб легла на человека, которого Гроувз выбрал главой секретной оружейной лаборатории в Лос-Аламосе: Дж. Роберта Оппенгеймера. Физик-теоретик и профессор физики Калифорнийского университета в Беркли, Оппенгеймер на раннем этапе стал участвовать в научных исследованиях, которые в конечном итоге привели к Манхэттенскому проекту. Под руководством Оппенгеймера рабочие Манхэттенского проекта сконструировали плутониевую бомбу.

Плутониевая бомба основывалась на взрыве реактивного плутония, а не на пробивании плутония пулей, что было обычным явлением в бомбах пушечного типа и лучше работало с ураном. В то время как метод пушки был концептуально более знаком его создателям, метод имплозии — нет. Из-за беспрецедентного характера такой бомбы Оппенгеймер счел необходимым провести испытание. Гровс сначала колебался, потому что плутоний был и дорогим, и редким. Однако Гроувс уступил и одобрил проведение теста.

Расширяющийся взрыв при испытании атомной бомбы, Нью-Мексико, 16 июля 1945 года. Национальный музей Второй мировой войны, 2012.019.741

ТЕСТ ТРОИЦЫ

Вдохновленный поэтом семнадцатого века Джоном Донном, Оппенгеймер назвал тест «Троица». Оппенгеймер читал «Священные сонеты» Донна перед тестом и нашел вдохновение в строчке из «Сонета XIV», которая начинается строкой «Разбей мое сердце, трехличный Бог». Испытания проходили в Аламогордо, штат Нью-Мексико, а не в Лос-Аламосе. Сотни рабочих Манхэттенского проекта прибыли для подготовки площадки Аламогордо, расположенной в 200 милях к югу от площадки Проекта Y. Испытательная бомба по прозвищу Гаечка содержала 13 фунтов плутония, а также имплозионно-детонационный способ. Используя стальную башню, ученые подняли и подвесили Гаечку на 100 футов в воздух, а в 5:29Утром 16 июля 1945 года начались Тринити-испытания. Испытание оказалось гораздо более успешным, чем ожидал Оппенгеймер. Он ожидал взрыва, эквивалентного 0,3 килотонны в тротиловом эквиваленте; вместо этого в результате взрыва была примерно 21 килотонна в тротиловом эквиваленте.

Вспышка от бомбы была настолько яркой, что временно ослепила наблюдателей, находящихся на расстоянии 10 000 ярдов. Тепло от бомбы было настолько сильным, что стальная башня испарилась, образовалась воронка глубиной пять футов и шириной 30 футов, а песок в этом районе расплавился, образовав слегка радиоактивное зеленое стекло, называемое «тринитит». Увидев взрыв, Оппенгеймер произнес знаменитую строчку из Бхагавад-гиты: «Теперь я стал Смертью, разрушителем миров».

Бокскар пролетает над Нагаски, на фоне поднимается грибовидное облако 9 августа 45 года. Изображение предоставлено Лос-Аламосской национальной лабораторией.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Успех Тринити-теста превзошел ожидания Гроувса и большинства ученых, участвовавших в Манхэттенском проекте. На следующий день после испытания преемник Рузвельта, президент Гарри Трумэн, отправился на Потсдамскую конференцию, где получил известие об успехе испытания Тринити. Трумэн использовал результаты как рычаг, чтобы потребовать от Японии безоговорочной капитуляции, которую японские официальные лица предпочли проигнорировать. Открытие и освоение атомной энергии не только способствовали быстрому и огненному окончанию Второй мировой войны, но и поставили Соединенные Штаты на позицию мировой державы, которую после окончания войны не занимала ни одна другая страна. От стремления уберечь такую ​​власть от рук нацистов и до применения атомных бомб против Японии для прекращения войны, Манхэттенский проект подтолкнул человечество к порогу новой атомной эры, которая навсегда изменила характер конфликтов и страх перед глобальными угрозами. военное дело.

Соавтор

Кристен Д. Бертон, доктор философии

Кристен Д. Бертон является специалистом по программам для учителей и учебным планам в Национальном музее Второй мировой войны в Новом Орлеане, штат Луизиана.

Узнать больше

Дж. Роберт Оппенгеймер | Фонд атомного наследия

Дж. Роберт Оппенгеймер (1904–1967) был американским физиком-теоретиком. Во время Манхэттенского проекта Оппенгеймер был директором Лос-Аламосской лаборатории и отвечал за исследования и разработку атомной бомбы. Его часто называют «отцом атомной бомбы».0003

К тому времени, когда осенью 1942 года был запущен Манхэттенский проект, Оппенгеймер уже считался выдающимся физиком-теоретиком и был глубоко вовлечен в изучение возможности создания атомной бомбы. Весь предыдущий год он занимался исследованием быстрых нейтронов, рассчитывая, сколько материала может понадобиться для бомбы и насколько она может быть эффективна.

Хотя у Оппенгеймера было мало управленческого опыта и некоторые неприятные связи с коммунистами в прошлом, генерал Лесли Гроувс признал его исключительный научный талант. Менее чем через три года после того, как Гроувз выбрал Оппенгеймера для руководства разработкой оружия, Соединенные Штаты сбросили на Японию две атомные бомбы. Как директор Лос-Аламосской лаборатории Оппенгеймер оказался необыкновенным выбором.

Оппенгеймер был женат на ботанике Китти. У них было двое детей, Питер и Тони.

 

Молодость

Оппенгеймер родился 22 апреля 1904 года. Семья Оппенгеймера была частью Общества этической культуры, порождения американского реформистского иудаизма, основанного и возглавляемого в то время доктором Феликсом Адлером. Прогрессивное общество делало упор на социальную справедливость, гражданскую ответственность и светский гуманизм. Доктор Адлер также основал Школу этической культуры, куда Оппенгеймер поступил 19 сентября.11. Его академические способности проявились очень рано, и к 10 годам Оппенгеймер изучал минералы, физику и химию. Его переписка с Нью-Йоркским минералогическим клубом была настолько продвинутой, что Общество пригласило его прочитать лекцию, не зная, что Роберт был двенадцатилетним мальчиком.

В 1921 году он окончил школу с отличием, но заболел почти смертельной дизентерией и был вынужден отложить поступление в Гарвард. После нескольких месяцев прикованности к постели его родители устроили ему лето 19-го года.22 в Нью-Мексико, рай для тех, кто ищет здоровья.

Роберт остановился на ранчо в 25 милях к северо-востоку от Санта-Фе с учителем средней школы Гербертом Смитом в качестве компаньона и наставника. Оттуда он совершал пяти- или шестидневные конные прогулки по пустыне. Этот опыт восстановил здоровье Оппенгеймера и привил глубокую любовь к пустынной местности.

Оппенгеймер поступил в Гарвард в сентябре 1922 года. Он окончил его через три года, отличившись по широкому кругу предметов. Хотя Оппенгеймер специализировался в области химии, в конце концов он понял, что его настоящей страстью является изучение физики.

В 1925 году Оппенгеймер начал свою дипломную работу по физике в Кавендишской лаборатории в Кембридже, Англия. Дж. Дж. Томсон, получивший в 1906 году Нобелевскую премию по физике за открытие электрона, согласился принять Оппенгеймера в качестве студента. В Кавендише Оппенгеймер понял, что его талант связан с теоретической, а не экспериментальной физикой, и принял приглашение Макса Борна, директора Института теоретической физики Геттингенского университета, учиться вместе с ним в Германии.

Оппенгеймеру посчастливилось оказаться в Европе в поворотный момент в мире физики, когда европейские физики разрабатывали новаторскую теорию квантовой механики. Оппенгеймер получил докторскую степень в 1927 году и стал профессором Калифорнийского университета в Беркли и Калифорнийского технологического института. В Беркли он подружился с Эрнестом Лоуренсом, одним из ведущих мировых физиков-экспериментаторов и изобретателем циклотрона. Лоуренс назвал своего второго сына в честь Роберта.

 

Более поздние годы

После войны Оппенгеймер стал советником Комиссии по атомной энергии, лоббируя международный контроль над вооружениями. Начиная с 1947 года Оппенгеймер руководил Институтом перспективных исследований в Принстоне, штат Нью-Джерси, где собирал великих ученых. «То, что мы не понимаем, мы объясняем друг другу».

Его допуск к секретным материалам был отозван в 1954 году на слушаниях во время Второй красной паники. Старые симпатии Оппенгеймера к коммунистам были извлечены, и его допуск был отозван всего за 32 часа до истечения срока его действия. Оппенгеймер нажил себе политических врагов, выступая против разработки водородной бомбы, и отзыв разрешения лишил его политической власти. Научное сообщество было возмущено обращением с Оппенгеймером и поносило Эдварда Теллера, который свидетельствовал против него на слушаниях. Для получения дополнительной информации см. Слушание по вопросам безопасности Oppenheimer.

Вместе с Альбертом Эйнштейном, Бертраном Расселом и Джозефом Ротблатом он основал Всемирную академию искусства и науки в 1960 году. Он продолжал читать лекции по всему миру и в 1963 году был удостоен премии Энрико Ферми. Он умер от рака горла в 1967 году.

Хронология Дж. Роберта Оппенгеймера

  • 1904 22 апреля Родился в Нью-Йорке, штат Нью-Йорк.

  • 19:11 Сентябрь Поступил в Школу этической культуры в Нью-Йорке.

  • 1921 г. Выпускник с отличием своего класса средней школы.

  • Загрузить еще

Галерея

  • Дж. Роберт Оппенгеймер и Эрнест Лоуренс

  • Robert Oppenheimer</a>»>

    Оппенгеймер с «Гаджетом» перед испытанием Тринити

  • Дж. Роберт Оппенгеймер в молодости

  • Дж. Роберт Оппенгеймер и Эрнест Лоуренс

  • Генерал Лесли Р. Гровс и Дж. Роберт Оппенгеймер после успешного теста Тринити

  • Дж. Роберт Оппенгеймер

  • Robert Oppenheimer</a>»>

    Дж. Роберт Оппенгеймер и Грегори Брейт.

  • Эрнест Лоуренс, Гленн Сиборг и Дж. Роберт Оппенгеймер

  • Джон фон Нейман, Дж. Роберт Оппенгеймер и компьютер MANIAC

  • Фотография значка из Лос-Аламоса

Связанные профили

Послушайте истории о Манхэттенском проекте

Просмотрите нашу коллекцию устных историй с рабочими, семьями, военнослужащими и многое другое об их опыте в Манхэттенском проекте.