Манхэттенский проект. Создание атомной бомбы. Последствия
История Манхэттенского проекта
Содержание статьи:
С древних времен человечество изобретало новые, все более разрушительные виды оружия. Луки и арбалеты сменило огнестрельное оружие, вместе с развитием авиации появились бомбы. Потом было изобретено химическое и бактериологическое оружие. И вот в 1945 г. ученые смогли создать нечто принципиально новое: оружие, которое способно уничтожить всю человеческую цивилизацию. Работы по созданию ядерной бомбы проводились во многих странах — Германии, Великобритании, Советском Союзе. Но первыми успеха смогли добиться американцы. Программу по разработке ядерного оружия назвали Манхэттенский проект.
Проект Манхэттен — как все начиналось
Манхэттенский проект стартовал 17 сентября 1942 г. Но работы, которые связаны с исследованием радиоактивных веществ, велись задолго до этого. В частности, с 1939 г. эксперименты проводились в «Урановом комитете». Работы подобного рода с самого начала были засекречены и оставались секретными на протяжении долгого времени после окончания войны.
Основной причиной того, что создание ядерной бомбы стало одним из приоритетных научных направлений, был интерес нацистской Германии к созданию новейшего оружия массового поражения. 1939 год, 24 апреля — власти этой страны получили письмо от профессора Гамбургского университета Пауля Хартека. В письме речь шла о принципиальной возможности создания нового вида высокоэффективного взрывчатого вещества. В конце Хартек пишет: «Та страна, которая первой сможет практически овладеть достижениями ядерной физики, приобретет абсолютное превосходство над другими».
Основные задачи проекта
Абсолютное превосходство — это было именно то, к чему стремился Адольф Гитлер. Так что перед участниками проекта встало одновременно две задачи. Надо было не только создать собственное ядерное оружие, но и, по возможности, помешать нацистам разработать такое же.
Что бы решить первую задачу необходимы были усилия самых талантливых физиков-ядерщиков. В проект привлекли лучшие из лучших. Список участников Манхэттенского проекта любой специалист по ядерной физике читает с почтением, до такой степени много в нем выдающихся ученых с мировым именем: Рудольф Пайерлс, Отто Фриш, Эдвард Теллер, Энрико Ферми, Нильс Бор, Клаус Фукс, Лео Силард, Джон фон Нейман, Ричард Фейнман, Джозеф Ротблат, Исидор Раби, Станислав Улем (Юлем), Роберт Уилсон, Виктор Вайскопф, Герберт Йорк, Кеннет Бэйнбридж, Сэмюэл Аллисон, Эдвин Макмиллан, Роберт Оппенгеймер, Джон Лоуренс, Георгий Кистяковский, Ганс Бизе, Эрнест Лоуренс, Р. Робертс, Ф. Молер, Александр Сакс, Ханс Бете, Швебер, Буш, Эккере, Халбан, Симон, Э. Вагнер, Филипп Хауге Абельсон, Джон Кокрофт, Эрнест Уолтон, Роберт Сербер, Джон Кемени.
Относительно второй задачи, решить ее могли лишь военные. Именно потому руководство проекта было двойным. Его возглавляли американский физик Роберт Оппенгеймер и генерал Лесли Гровс. Задача, которая стояла перед Гровсом, была не из легких: пока ученые проводили бессонные ночи, пытаясь разработать «дееспособную» модель нового оружия, ему было необходимо не только выяснить достижения противника, но захватить и доставить в Америку ведущих немецких ученых-физиков, запасы делящегося материала и относящиеся к расщеплению ядра атома документы и оборудование.
Миссия «Алсос»
1943 год — Гровсом было сформировано специальное подразделение по научной разведке. Его руководитель, генерал Стронг, предложил отправить в Италию «небольшую группу ученых в сопровождении необходимого военного персонала». Это подразделение вошло в историю Манхэттенского проекта под кодовым названием миссия «Алсос».
В итальянскую группу миссии «Алсос I» входило 4 офицера во главе с Борисом Пашем. Она прибыла в Италию 17 июня 1943 года. Встречи с офицерами итальянского военного флота, которые знали о немецких исследованиях, дали возможность получить ценную информацию: немцы проявляли огромный интерес к тяжелой воде, производимой в Норвегии. Чтобы замедлить работы немецких исследователей, паром с тяжелой водой взорвали (отличились местные партизаны), а завод по ее производству был подвергнут бомбардировке английской авиацией.
Разведчики стремились контролировать любые источники сырья для ядерного оружия. Ими велось пристальное наблюдение за крупнейшими заводами Германии, составляя список тех, которые могли быть задействованы в немецком ядерном проекте.
После высадки союзников в Нормандии в августе 1944 года в Париж прибыла миссия «Алсос II», в которой было собственное научное подразделение, возглавляемое голландцем Самюельем Гоудсмитом. Полномочия офицеров миссии «Алсос» были чрезвычайно высоки. Они могли рассчитывать на неограниченную помощь войск, если дело касалось ядерной программы.
Когда стало известным, что немецкий город Хехинген вот-вот должны взять французские подразделения, по требованию Бориса Паша американские войска изменили направление наступления и первыми смогли войти в город. Благодаря этому маневру удалось вывезти из города крупную немецкую атомную лабораторию и переправить за границу выдающегося немецкого физика Макса фон Лауэ.
Потом американцы узнали, что город Ораниенбаум попадает в советскую зону. Советский Союз был возможным конкурентом в борьбе за создание атомного оружия. Потому по просьбе генерала Гровса генерал Маршалл разбомбил завод в этом городе вместе со всем оборудованием. Миссия занималась также и поиском сырья: за время работы было захвачено и вывезено в Америку больше 70 тонн урана и радия.
Правда, руководством Гровса многие из ученых были недовольны. Его отношение к ученым было крайне пренебрежительное. Кроме этого, физиков раздражали методы, с помощью которых Гровс стремился предотвратить утечку информации. Каждый ученый делал свою часть работы. Обмениваться мыслями о ходе экспериментов они могли лишь с сотрудниками своего отдела. Если же возникала необходимость передать информацию из отдела в отдел, было необходимо специальное разрешение. Нельзя сказать, что эти меры были излишние: по воспоминаниям советских разведчиков, в Манхэттенский проект было внедрено множество сотрудников. А американцы стремились не только к созданию ядерной бомбы, но и к сохранению монополии на нее.
Процесс создания атомной бомбы
Тем временем ученые прорабатывали различные версии и экспериментировали. 1942 год, 1 декабря — после 17 дней круглосуточной работы группа Ферми закончила создание реактора СР-1, способного к осуществлению цепной реакции. Этот реактор содержал 36,6 тонны оксида урана; 5,6 тонны металлического урана и 350 тонн графита. На следующий день в нем успешно осуществилась первая цепная реакция, тепловая мощность которой составила 0,5 ватта.
Серьезной проблемой было получение радиоактивных веществ с нужными качествами. Для ее решения в Хэнфорде начинают создаваться реакторы по производству плутония и предприятие по его обогащению. А в Ок-Ридж идет строительство большого исследовательского реактора Х-10, на котором предполагается для проведения дальнейших исследований синтезировать плутоний.
С марта 1943 г. начал активную работу исследовательский центр в Лос-Аламосе. К 1944 году там развивались три направления: создание атомной бомбы, добыча урана-235 и плутония-239 в промышленных масштабах и подготовка к боевому использованию оружия. За последней формулировкой скрывается создание армейского подразделения, которое способно обеспечить боевое применение ядерного оружия. С самого начала было понятно, что ядерные бомбы будут сбрасывать самолеты. Надо было немного изменить конструкцию бомбардировщиков, подготовить экипажи. Например, когда бомба была создана, в Америке было модернизировано 17 бомбардировщиков, готовых доставить страшный «подарок» в любую точку земного шара.
Процесс создания атомной бомбы продвигался не так быстро, как хотели бы военные. 1944 год, сентябрь — имелось две главные схемы создания бомбы: одна — на основе урана, другая — на основе плутония. Но перед участниками проекта стояло почти непреодолимое препятствие. Детально разработанный вариант урановой бомбы они не могли изготовить, потому как общее количество высокообогащенного урана-235 в то время составляло всего несколько граммов, а промышленных способов его получения еще не было. С плутонием ситуация была прямо противоположная: его умели добывать в нужных количествах, но не было схемы бомбы на основе плутония.
К середине 1945 г. большую часть технических проблем удалось решить. Постепенно накапливалось нужное количество радиоактивных веществ. Вместе с этим намечается потенциальный список целей для ядерных бомбардировок — все они находились в Японии. Первоначально в этот список входили бухта Токио (для демонстрации), Йокогама, Нашйа, Осака, Кобе, Хиросима, Кокура, Фукуока, Нагасаки, Сасебо. Позднее этот список несколько раз менялся: часть японских городов была разрушена в результате обычных бомбардировок.
Испытание первой ядерной бомбы
Атомная бомба «Тринити»
1945 год — июль стал переломным моментом в истории Манхэттенского проекта. Ученые с нетерпением готовились к испытанию первой в мире ядерной бомбы. Вначале собирались устроить взрыв в замкнутом металлическом толстостенном контейнере, чтобы в случае неудачи сохранить как можно больше плутония. Но, к счастью, от этой идеи отказались. Ученые не могли точно спрогнозировать, как поведет себя созданное ими детище. Слишком мало было известно в то время о возможностях атома. Наконец решили взорвать «Тринити» («Троицу») на открытом полигоне, подальше от заселенных районов. Рассмотрев несколько вариантов, комитет остановился в конце концов на районе Аламогордо. Он находился на территории авиационной базы, хотя сам аэродром располагался на некотором удалении.
Настал день испытаний. Бомба была подготовлена и водружена на 33-х метровую стальную вышку. Вокруг нее на большом расстоянии была расположена регистрирующая аппаратура. В 9 км к югу, северу и востоку от башни глубоко под землей были оборудованы три наблюдательных пункта. В 16-ти км от стальной башни располагался командный пункт, откуда должна была поступить последняя команда. Из-за плохой погоды взрыв переносили два раза. Наконец приняли решение взорвать бомбу в 5 ч 30 мин 16 июля 1945 г.
В последствии Гровс, лично присутствовавший на испытаниях, описал свои впечатления: «Моим первым впечатлением было ощущение очень яркого света, залившего все вокруг, а когда я обернулся, то увидал знакомую теперь многим картину огненного шара. Первой моей, а также Буша и Конэнта реакцией, пока мы еще сидели на земле, следя за этим зрелищем, был молчаливый обмен рукопожатиями. В скором времени, буквально через 50 секунд после взрыва, до нас докатилась ударная волна. Я был удивлен ее сравнительной слабостью. В действительности ударная волна была не такой уж слабой. Просто вспышка света была так сильна и так неожиданна, что реакция на нее снизила на время нашу восприимчивость».
После испытания руководитель Лос-Аламосской лаборатории Роберт Оппенгеймер процитировал измененный стих из Бхагавадгиты: «Теперь я — Смерть, сокрушительница миров!». На его слова откликнулся Кеннет Бэйнбридж, специалист лаборатории, ответственный за испытание. Его слова были не так поэтичны: «Теперь все мы — сукины дети».
В целом атмосфера на полигоне царила странная. Одни зрители (из числа военных) попросту не могли понять сути происходящего, другие откровенно радовались, что уцелели, третьи погрузились в расчеты. Зрелище ядерного гриба оказалось до такой степени пугающим, что многие из ученых впервые задумались о том, какая сила была выпущена ими на свободу.
Спустя какое-то время после взрыва эпицентр обследовали несколько танков «Шерман», выложенных изнутри свинцовыми плитами. Зрелище было страшное: мертвая, выжженная земля, на которой в радиусе полутора километров было уничтожено все живое. Песок спекся в стекловидную зеленоватую корку, которая покрывала землю. В громадной воронке лежали искореженные остатки стальной башни. В стороне валялся исковерканный, перевернутый на бок стальной ящик — тот самый, из которого вначале хотели сделать контейнер для испытаний.
Мощность взрыва была оценена в 20 000 тонн тринитротолуола. Это был самый мощный взрыв, что когда-либо прогремел на Земле. Для того чтобы представить себе его силу, достаточно сказать, что такого рода разрушительный эффект могли вызвать 2000 самых мощных бомб времен Второй мировой войны. Но «Тринити» была лишь первым детищем Манхэттенского проекта. Уже готовились к выполнению своей страшной задачи «Толстяк» и «Малыш».
Военные и политики вначале лишь радовались появлению нового оружия и с нетерпением ожидали, когда его можно будет применить. Вопросы этики мало кого волновали. Гораздо чаще обсуждалось, стоит ли использовать бомбы по мере изготовления или накопить запас из нескольких бомб, чтобы провести массовую бомбардировку Японии. Получив отчет об успешном испытании «Тринити», президент Трумэн предъявил Японии ультиматум, в котором потребовал немедленного прекращения войны.
Почему мишенью для применения бомбы была выбрана Хиросима? Руководитель проекта объяснял это так: «Хиросима была важнейший военный объект Японии.
В помещении замка находился штаб армии. Гарнизон города насчитывал 25 000 человек. Порт Хиросимы был основным центром для всех коммуникаций между островами Хонсю и Кюсю. Этот город был самый крупный из числа городов, не пострадавших от налетов американской авиации, если не считать Киото. Население, которое, по нашим данным, было более 300 000 человек, почти целиком было занято в военном производстве, осуществлявшемся на предприятиях небольшого и совсем малого масштаба и даже просто на дому».
Первые ядерные взрывы. Последствия
Атомные бомбардировки Хиросимы и Нагасаки
1945 год, 6 августа — в 9 ч 15 мин бомба была сброшена на Хиросиму. Бомбардировщиком Б-29, доставившим страшный груз, управлял полковник Тиббетс. Майор Фирби был бомбардиром, капитан Парсонс — специалистом по оружию, а лейтенант Джепсон отвечал за электронное оборудование.
Высота огромного белого облака, накрывшего Хиросиму после взрыва, по оценкам пилотов, доходила до 13 км. Бомба, сброшенная на Хиросиму, соответствовала по силе взрыва заряду в 20 000 тонн тринитротолуола. Диаметр огненного шара составлял 17 м, температура внутри него поднялась до 300 000 °С.
Фотографировать происходящее в Хиросиме было невозможно. Только на следующий день военные смогли увидать результаты бомбардировки: почти 60 % города было разрушено, полыхали пожары, зона разрушений простиралась на 1 800 метров от эпицентра и охватывала площадь 4,5 квадратных километра. Из 250 000 жителей Хиросимы было убито и ранено 160 000. Бомбу, причинившую эти грандиозные разрушения, называли «Малыш»…
После бомбардировки Хиросимы приняли решение распространить на территории Японии листовки с обращением к народу и сообщением о том, что Америка стала обладателем самого мощного оружия на Земле. В них было требование немедленной капитуляции и говорилось о том, что японцам лучше проявить благоразумие, пока США не отдали приказ о применении еще одной бомбы. Почему американцы не остановились? Почему они сбросили вторую атомную бомбу? Возможно, потому, что решение о ее применении было принято еще до того, как в Японию попала первая партия листовок. Скорей всего, правительство и военные и не думали ограничиваться одной бомбой.
9 августа пришла очередь еще одного «детища» Манхэттенского проекта — бомбы «Толстяк». Ее сбросили на Нагасаки 9 августа 1945 г. В момент взрыва погибло около 73 000 человек, еще 35 000 умерли после долгих мучений. После чего Япония капитулировала.
Манхэттенский проект был одним из самых дорогостоящих за всю историю человечества. В нем было задействовано множество участников: с 1942-го по 1945 год на различных объектах работало до 130 000 человек. Затраты на создание ядерного оружия достигли двух миллиардов долларов (в сегодняшних ценах — около 20 миллиардов). Поначалу участники проекта искренне были уверены, что создание такого мощного оружия положит конец всем войнам. Но его появление привело к гонке ядерных вооружений и попыткам изобрести еще более мощные бомбы.
В.Скляренко
ред. shtorm777.ru
ПОХОЖИЕ ЗАПИСИ
shtorm777.ru
Создание атомной бомбы Гитлера и как мы сорвали этот проект / Habr
На стороне нацистов был выдающийся физик Вернер Гейзенберг и крупнейший в мире завод по производству тяжёлой воды в Веморке
Подводные испытания атомной бомбы времён Холодной войны
В 1930-е годы, когда Европа стояла на краю Второй мировой войны, учёным во всём мире открылось множество секретов природы. Было обнаружено, что атомное ядро состоит из нескольких частей — протонов и нейтронов — с разной энергией связи. Некоторые атомы были радиоактивны сами по себе, то есть испускали ядра гелия (альфа-распад) или электроны (бета-распад), распадаясь до более стабильных элементов, а в других атомах можно было принудительно вызвать ядерные реакции, принудив их захватывать нейтроны извне.
В то время как Солнце превращает лёгкие элементы (водород) в более тяжёлые (гелий) с освобождением энергии, самые тяжёлые вещества тоже могут освобождать гигантское количество энергии, расщепляясь на части в процессе ядерного деления. Когда был открыт первый расщепляющийся элемент (уран-235), учёные немедленно выяснили, что при делении ядер урана выделяется в 100 000 раз больше энергии, чем при детонации тротила той же массы.
Цепная реакция деления атома урана-235
Способ вызвать ядерную реакцию прост: нужно бомбардировать расщепляющийся материал нейтронами. Хотите сделать ядерную реакцию более эффективной? Есть несколько способов:
- Увеличить долю расщепляющегося материала в образце.
- Замедлить нейтроны, чтобы они эффективнее поглощались.
- Удалить из образца лишние вещества, поглощающие нейтроны, чтобы больше нейтронов пошло по назначению.
- Сделать реакцию самоподдерживающейся: тогда новые нейтроны производятся при каждой реакции деления.
В Соединённых Штатах всё это поняли учёные Манхэттенского проекта. Они проделали большой путь, чтобы добиться работоспособности своих атомных бомб.
Испытания первой экспериментальной атомной бомбы в пустыне возле Аламогордо, штат Нью-Мексико, 1945 г
Были получены обогащённые образцы урана-235 и плутония-239: расщепляющиеся материалы, которые выделяют невероятное количество энергии при бомбардировке нейтронами, а также производят дополнительные нейтроны для продолжения цепной реакции. И вода, и графит оказались превосходными носителями для замедления нейтронов. Поскольку при столкновении нейтронов с ядрами этих носителей передавалась энергия, то нейтроны замедлялись. Однако обычная вода (H2O) подходила не слишком хорошо, потому что свободные протоны в ядре водорода захватывают нейтроны с образованием дейтерия. Но если использовать в реакторе «тяжёлую воду», сделанную из дейтерия (D2O), или хотя бы «полутяжёлую воду» (HDO), то поглощение нейтронов ураном сильно увеличивается, что позволяет создать материал для атомной бомбы потрясающей эффективности. В 1940-е годы американские учёные Роберт Оппенгеймер, Эдвард Теллер и другие поняли всё это — и в конце концов добились успеха.
Но в то же время в нацистской Германии относительно малоизвестный Курт Дибнер и титан теоретической физики Вернер Гейзенберг пришли к точно таким же выводам, и тоже работали над созданием собственной атомной бомбы.
В природном уране менее 1% изотопа уран-235. При обогащении в реакторе можно получить 3-4%. Но для оружейного урана требуется концентрация около 90% урана-235, который в США получают в каскадах газовых центрифуг, как на этом снимке 1984 года. Фото: министерство энергетики США
В начале 40-х немцы были намного впереди союзников в своих изысканиях, добыв все необходимые ингридиенты для атомной бомбы, кроме одного: тяжёлой воды. Её можно было достать только в Норвегии и только в одном конкретном заводе в Веморке. Вероятно, это была главная причина вторжения нацистов в Норвегию в 1940 году. Инженеров компании Norsk Hydro заставили ускорить производство таинственной субстанции, которая — как тогда шутили — годилась только для улучшения катков (поскольку она замерзала при 4ºC, а не при 0ºC, как обычная вода). К 1942 году более тонны вещества было отгружено в Германию. Согласно расчётам Гейзенберга и других, для производства атомной бомбы требовалось от трёх до шести тонн тяжёлой воды.
Три изотопа водорода: идеальная тяжёлая вода (D2O) состоит из двух атомов дейтерия и одного атома кислорода
Всё же нацистам так и не удалось закончить свою бомбу, благодаря совместным усилиям норвежского Сопротивления и британского Управления специальных операций (УСО — спецслужба, которая действовала во время войны) по срыву производства тяжёлой воды в Веморке.
Диверсионные операции возглавлял норвежский учёный Лейф Тронстад (Leif Tronstad), которому удалось выведать планы нацистов, покинуть территорию оккупированной страны и предупредить союзников. В ход шло всё: от загрязнения тяжёлой воды рыбьим жиром до попытки перевезти 230 кг оборудования по норвежской зиме, только чтобы потерпеть неудачу из-за умершей батареи, когда груз провалился в лёд на реке.
Трагическая попытка взорвать завод была предпринята в конце 1942 года, но планеры диверсантов разбились, а их самих казнило гестапо.
Тем не менее, в феврале 1943 года в результате операции «Ганнерсайд» группе норвежских коммандос, прошедших подготовку в УСО, удалось со второй попытки разрушить производственный объект. Совпав с болезненным поражением нацистов в Сталинграде, это событие по-настоящему означало решающий поворотный момент в войне. Разрушение завода в Веморке стало известно как самая успешная диверсия за всю Вторую мировую войну.
Паром Hydro, который курсировал между станциями Роллаг и Маел, 1925 г
Но история не закончилась на этом. В 1944 году нацисты попытались перевезти в Германию остатки тяжёлой воды, используя паровой железнодорожный паром SF Hydro (или DF Hydro), в последней попытке добыть тяжёлую воду. Бойцы Сопротивления затопили этот паром на глубину 400 метров, похоронив надежды нацистской Германии получить материалы для атомной бомбы. Если бы не норвежское Сопротивление, Лейф Тронстад и британское УСО, то весь остаток Второй мировой войны (не говоря уже о мире после её окончания) мог пойти совершенно в ином направлении.
Как выяснилось, битва за крупнейший в мире завод по производству тяжёлой воды стала одной из самых важных и в то же время одной из самых малоизвестных историй Второй мировой войны.
Гидроэлектростанция Веморк вблизи города Рьюкан, Норвегия, 1935 г. Производство тяжёлой воды осуществлялось в переднем здании
Я с радостью сообщаю, что полная история плана по срыву производства атомной бомбы Гитлера с исторической и научной точностью представлена в новой книге Нила Баскомба «Зимняя крепость». У меня как человека, который основательно увлекается и собирает книги об истории Второй мировой войны, этот труд займёт почётное место рядом с книгами Гаррисона Солсбери «900 дней» о выживании в блокадном Ленинграде и «Историей Колдица» о наиболее успешном побеге военнопленных, когда более 300 человек смогли сбежать из самой охраняемой нацистской тюрьмы в замке Колдиц.
Генерал Альфред Йодль подписывает документ о капитуляции Германии 7 мая 1945 г, завершая Вторую мировую войну в Европе
Пожалуй, нет лучшего итога для наследия нашей планеты, что великий Гейзенберг вошёл в историю как автор принципа неопределённости — о сути неопределённых отношений между переменными, такими как координаты и импульс или энергия и время — а не как создатель оружия, позволившего нацистам захватить мир. Вместо этого, история пошла по другому пути: всего через четыре месяца после затопления парома SF Hydro состоялась высадка морского десанта в Нормандии и началось массированное вторжение союзников в Европу. Через 11 месяцев Германия капитулировала. Это редкий случай, когда связь между наукой, войной и историей настолько ясна. При этом можно сказать, что мы сейчас живём здесь на Земле, в относительном мире и спокойствии, благодаря храбрым действиям группы диверсантов в 1943 году, которые спасли мир.
habr.com
Отец атомной бомбы ≪ Scisne?
Расследование происходило в апреле—мае 1954 года в Вашингтоне и называлось, на американский манер, «слушания».В слушаниях участвовали Физики (с большой буквы!), но для научного мира Америки конфликт был беспрецедентен: не спор о приоритете, не подковёрная борьба научных школ и даже не традиционное противостояние вперёдсмотрящего гения и толпы посредственных завистников. В разбирательстве властно звучало ключевое слово — «лояльность». Обвинение в «нелояльности», обретшее негативный, грозный смысл, влекло наказание: лишение допуска к работам высшей секретности. Действие происходило в Комиссии по атомной энергии (КАЭ). Главные действующие лица:
Роберт Оппенгеймер (1904—1967) |
«Я не самый простой человек, — заметил однажды американский физик Исидор Айзек Раби. — Но по сравнению с Оппенгеймером я весьма и весьма прост». Роберт Оппенгеймер был одной из центральных фигур ХХ века, сама «сложность» которого вобрала в себя политические и этические противоречия страны.
Во время Второй мировой войны блестящий физик Ажулиус Роберт Оппенгеймер возглавлял разработки американских ядерщиков по созданию первой в истории человечества атомной бомбы. Ученый вел уединенный и замкнутый образ жизни, и это породило подозрения в измене.
Атомное оружие — результат всего предшествующего развития науки и техники. Открытия, которые непосредственно связаны с его возникновением, были сделаны в конце XIX в. Огромную роль в раскрытии тайны атома сыграли исследования А. Беккереля, Пьера Кюри и Марии Склодовской-Кюри, Э. Резерфорда и др.
В начале 1939 года французский физик Жолио-Кюри сделал вывод, что возможна цепная реакция, которая приведет к взрыву чудовищной разрушительной силы и что уран может стать источником энергии, как обычное взрывное вещество. Это заключение стало толчком для разработок по созданию ядерного оружия.
Европа была накануне Второй мировой войны, и потенциальное обладание таким мощным оружием подталкивало милитаристские круги на быстрейшее его создание, но тормозом слала проблема наличия большого количества урановой руды для широкомасштабных исследований. Над созданием атомного оружия трудились физики Германии, Англии, США, Японии, понимая, что без достаточного количества урановой руды невозможно вести работы, США в сентябре 1940 года закупили большое количество требуемой руды по подставным документам у Бельгии, что и позволило им вести работы над созданием ядерного оружия полным ходом.
На территории Соединенных Штатов, в Лос-Аламосе, в пустынных просторах штата Нью-Мексико, в 1942 году был создан американский ядерный центр. Над проектом работало множество учёных, главным же был Роберт Оппенгеймер. Под его началом были собраны лучшие умы того времени не только США и Англии, но практически всей Западной Европы. Над созданием ядерного оружия трудился огромный коллектив, включая 12 лауреатов Нобелевской премии. Работа в Лос-Аламосе, где находилась лаборатория, не прекращалась ни на минуту. В Европе тем временем шла Вторая мировая война, и Германия проводила массовые бомбардировки городов Англии, что подвергало опасности английский атомный проект “Tub Alloys”, и Англия добровольно передала США свои разработки и ведущих ученых проекта, что позволило США занять ведущее положение в развитии ядерной физики (создания ядерного оружия).
«Отец атомной бомбы», он в то же время был ярым противником американской ядерной политики. Нося звание одного из самых выдающихся физиков своего времени, с удовольствием изучал мистицизм древних индийских книг. Коммунист, путешественник и убежденный американский патриот, очень духовный человек, он, тем не менее, был готов предать своих друзей, чтобы защититься от нападков антикоммунистов. Ученый, разработавший план причинения наибольшего ущерба Хиросиме и Нагасаки, проклинал себя за «невинную кровь на своих руках».
Писать об этом противоречивом человеке задача непростая, но интересная, и ХХ век отмечен рядом книг о нем. Однако насыщенная жизнь ученого продолжает привлекать биографов.
Оппенгеймер родился в Нью-Йорке в 1903 году в семье обеспеченных и образованных евреев. Оппенгеймер воспитывался в любви к живописи, музыке, в атмосфере интеллектуальной любознательности. В 1922 году он поступил в Гарвардский университет и всего за три года получил диплом с отличием, его основным предметом была химия. В последующие несколько лет не по годам развитой молодой человек побывал в нескольких странах Европы, где работал с физиками, занимавшимися проблемами исследований атомных явлений в свете новых теорий. Всего через год после окончания университета Оппенгеймер опубликовал научную работу, которая показала, насколько глубоко он разбирается в новых методах. Вскоре он, совместно со знаменитым Максом Борном, разработал важнейшую часть квантовой теории, известную под названием метода Борна-Оппенгеймера. В 1927 году его выдающаяся докторская диссертация принесла ему всемирную славу.
В 1928 работал в Цюрихском и Лейденском университетах. В том же году возвратился в США. С 1929 по 1947 Оппенгеймер преподавал в Калифорнийском университете и Калифорнийском технологическом институте. С 1939 по 1945 активно участвовал в работах по созданию атомной бомбы в рамках Манхэттенского проекта; возглавляя специально созданную для этого Лос-Аламосскую лабораторию.
Роберт Оппенгеймер (1904—1967) |
В 1929 году Оппенгеймер, восходящая звезда науки, принял предложения двух из нескольких боровшихся за право пригласить его университетов. Весенний семестр он преподавал в оживленном, молодом Калифорнийском технологическом институте в Пасадене, а осенний и зимний — в Калифорнийском университете в Беркли, где он стал первым преподавателем квантовой механики. По сути дела, ученому-эрудиту пришлось какое-то время приспосабливаться, постепенно снижая уровень обсуждения до возможностей своих студентов. В 1936 году он влюбился в Джин Тэтлок, беспокойную и подверженную переменам настроения молодую женщину, чей страстный идеализм нашел выход в коммунистической деятельности. Как многие думающие люди того времени, Оппенгеймер изучал идеи левого движения в качестве одной из возможных альтернатив, хотя и не вступал в компартию, что сделали его младший брат, невестка и многие из его друзей. Его интерес к политике, как и умение читать на санскрите, был естественным результатом постоянного стремления к знаниям. По его собственным словам, он был также глубоко встревожен взрывом антисемитизма в фашистской Германии и Испании и вкладывал по 1000 долларов в год из своего ежегодного заработка в 15 000 долларов в проекты, связанные с деятельностью коммунистических групп. После встречи с Китти Харрисон, ставшей в 1940 году его женой, Оппенгеймер расстался с Джин Тэтлок и отошел от круга ее друзей с левыми убеждениями.
В 1939 году Соединенные Штаты узнали, что в рамках подготовки к глобальной войне гитлеровская Германия открыла расщепление атомного ядра. Оппенгеймер и другие ученые сразу же догадались, что немецкие физики попытаются получить управляемую цепную реакцию, которая могла стать ключом с созданию оружия, гораздо более разрушительного, чем любое существовавшее на тот момент. Заручившись поддержкой великого научного гения, Альберта Эйнштейна, обеспокоенные ученые в своем знаменитом письме предупредили Президента Франклина Д. Рузвельта об опасности. Санкционируя финансирование проектов, направленных на создание неиспытанного оружия, президент действовал в обстановке строгой секретности. По иронии судьбы, совместно с американскими учеными в лабораториях, разбросанных по всей стране, работали многие ведущие ученые мира, вынужденные бежать со своей родины. Одна часть университетских групп исследовала возможность создания ядерного реактора, другие взялись за решение проблемы отделения изотопов урана, необходимых для высвобождения энергии в цепной реакции. Оппенгеймеру, который до этого был занят теоретическими проблемами, предложили заняться организацией широкого фронта работ только в начале 1942 года.
Роберт Оппенгеймер (1904—1967) |
Программа армии США по созданию атомной бомбы получила кодовое название «Проект Манхэттен», ее возглавил 46-летний полковник Лесли Р. Гровс, профессиональный военный. Гровс, который характеризовал ученых, работавших над созданием атомной бомбы, как «дорогостоящее сборище чокнутых», однако, признавал, что Оппенгеймер обладал способностью, до тех пор не востребованной, управлять своими коллегами-спорщиками, когда накалялась атмосфера. Физик предложил, чтобы всех ученых объединили в одной лаборатории в тихом провинциальном городке Лос-Аламос, штат Нью-Мексико, в районе, который он хорошо знал. К марту 1943 года закрытый пансион для мальчиков был превращен в строго охраняемый секретный центр, научным директором которого стал Оппенгеймер. Настояв на свободном обмене информацией между учеными, которым строго-настрого запрещалось покидать пределы центра, Оппенгеймер создал атмосферу доверия и взаимного уважения, что способствовало удивительным успехам в работе. Не щадя себя, он оставался руководителем всех направлений этого сложного проекта, хотя от этого сильно пострадала его личная жизнь. Но для смешанной группы ученых — среди которых было больше десятка тогдашних или будущих нобелевских лауреатов и из которых редкий человек не обладал ярко выраженной индивидуальностью -Оппенгеймер был необыкновенно преданным делу руководителем и тонким дипломатом. Большинство из них согласились бы, что львиная доля заслуги в окончательном успехе проекта принадлежит ему. К 30 декабря 1944 года Гровс, ставший к тому времени генералом, мог с уверенностью сказать, что на затраченные два миллиарда долларов будет создана готовая к действию бомба к 1 августа следующего года. Но когда в мае 1945 года Германия признала свое поражение, многие из работавших в Лос-Аламосе исследователей стали задумываться об использовании нового оружия. Ведь, вероятно, Япония вскоре капитулировала бы и без атомной бомбардировки. Нужно ли Соединенным Штатам становиться первой в мире страной, применившей такое ужасное устройство? Гарри С. Трумэн, ставший президентом после смерти Рузвельта, назначил комитет для изучения возможных последствий использования атомной бомбы, в который вошел и Оппенгеймер. Специалисты решили рекомендовать сбросить атомную бомбу без предупреждения на крупный японский военный объект. Было получено и согласие Оппенгеймера.
Все эти тревоги были бы, конечно, спорными, если бы бомба не сработала. Испытание первой в мире атомной бомбы было проведено 16 июля 1945 года примерно в 80 километрах от авиационной базы в Аламогордо, штат Нью-Мексико. Испытываемое устройство, названное за его выпуклую форму «Толстяком», прикрепили к стальной вышке, установленной в пустынной местности. Ровно в 5.30 утра детонатор с дистанционным управлением привел бомбу в действие. С отдающимся эхом грохотом на участке диаметром в 1,6 километра в небо взметнулся гигантский фиолетово-зелено-оранжевый огненный шар. Земля содрогнулась от взрыва, вышка исчезла. К небу стремительно поднялся белый столб дыма и стал постепенно расширяться, принимая на высоте около 11 километров устрашающую форму гриба. Первый ядерный взрыв поразил научных и военных наблюдателей, находившихся рядом с местом испытания, и вскружил им головы. Но Оппенгеймеру вспомнились строки из индийской эпической поэмы «Бхагавадгита»: «Я стану Смертью, истребителем миров». До конца его жизни к удовлетворению от научных успехов всегда примешивалось чувство ответственности за последствия.
Утром 6 августа 1945 г. над Хиросимой было ясное, безоблачное небо. Как и прежде, приближение с востока двух американских самолета (один из них назывался Энола Гей) на высоте 10-13 км не вызвало тревоги (т.к. каждый день они показывались в небе Хиросимы). Один из самолетов спикировал и что-то сбросил, а затем оба самолета повернули и улетели. Сброшенный предмет на парашюте медленно спускался и вдруг на высоте 600 м над землей взорвался. Это была бомба «Малыш».
Через три дня после того, как «Малыш» был взорван в Хиросиме, точная копия первого «Толстяка» была сброшена на город Нагасаки. 15 августа Япония, чья решимость была окончательно сломлена этим новым оружием, подписала безоговорочную капитуляцию. Однако уже стали слышны голоса скептиков, и сам Оппенгеймер предсказал через два месяца после Хиросимы, что «человечество проклянет названия Лос-Аламос и Хиросима».
Весь мир был шокирован взрывами в Хиросиме и Нагасаки. Что характерно, Оппенгеймеру удалось сочетать в себе переживания по поводу испытания бомбы на мирных гражданах и радости, что оружие наконец-то проверено.
Тем не менее на следующий год он принял назначение на пост председателя научного совета Комиссии по атомной энергии (КАЭ), став тем самым наиболее влиятельным советником правительства и военных по ядерным проблемам. Пока Запад и возглавляемый Сталиным Советский Союз всерьез готовились к холодной войне, каждая из сторон сосредоточила свое внимание на гонке вооружений. Хотя многие из ученых, входивших в «Проект Манхэттен», не поддерживали идею создания нового оружия, бывшие сотрудники Оппенгеймера Эдвард Теллер и Эрнест Лоуренс посчитали, что национальная безопасность США требует скорейшей разработки водородной бомбы. Оппенгеймер пришел в ужас. С его точки зрения, две ядерные державы и так уже противостояли друг другу, как «два скорпиона в банке, каждый в состоянии убить другого, но только с риском для собственной жизни». С распространением нового оружия в войнах больше не было бы победителей и побежденных — только жертвы. И «отец атомной бомбы» сделал публичное заявление, что он против разработки водородной бомбы. Всегда чувствовавший себя при Оппенгеймере не в своей тарелке и явно завидовавший его достижениям, Теллер стал прилагать усилия, чтобы возглавить новый проект, подразумевая, что Оппенгеймер больше не должен принимать участие в работе. Он рассказал следователям ФБР, что его соперник своим авторитетом удерживает ученых от работы над водородной бомбой, и открыл секрет, что в молодости Оппенгеймер страдал приступами сильной депрессии. Когда Президент Трумэн дал в 1950 году согласие на финансирование работ по созданию водородной бомбы, Теллер мог праздновать победу.
В 1954 году враги Оппенгеймера развернули кампанию по его удалению от власти, что им удалось — после занявших месяц поисков «черных пятен» в его личной биографии. В результате было организовано показное дело, в котором против Оппенгеймера выступали многие влиятельные политические и научные деятели. Как позже высказался по этому поводу Альберт Эйнштейн: «Проблема Оппенгеймера заключалась в том, что он любил женщину, которая не любила его: правительство США».
Позволив расцвести таланту Оппенгеймера, Америка обрекла его на погибель.
Оппенгеймер известен не только как создатель американской атомной бомбы. Ему принадлежат многие работы по квантовой механике, теории относительности, физике элементарных частиц, теоретической астрофизике. В 1927 он разработал теорию взаимодействия свободных электронов с атомами. Совместно с Борном создал теорию строения двухатомных молекул. В 1931 он и П.Эренфест сформулировали теорему, применение которой к ядру азота показало, что протонно-электронная гипотеза строения ядер приводит к ряду противоречий с известными свойствами азота. Исследовал внутреннюю конверсию g -лучей. В 1937 разработал каскадную теорию космических ливней, в 1938 сделал первый расчет модели нейтронной звезды, в 1939 предсказал существование «черных дыр».
Оппенгеймеру принадлежит ряд популярных книг, в том числе – Наука и обыденное познание (Science and the Common Understanding , 1954), Открытый разум (The Open Mind , 1955), Некоторые размышления о науке и культуре (Some Reflections on Science and Culture , 1960). Умер Оппенгеймер в Принстоне 18 февраля 1967.
Альберт Эйнштейн и Роберт Оппенгеймер |
Работы над атомными проектами в СССР и США начались одновременно. В августе 1942 года в одном из зданий во дворе Казанского университета начала работать секретная «Лаборатория №2». Её руководителем был назначен Игорь Курчатов.
В советские времена утверждалось, что СССР решил свою атомную задачу совершенно самостоятельно, а Курчатов считался «отцом» отечественной атомной бомбы. Хотя и ходили слухи о некоторых украденных у американцев секретах. И только в 90-х годах, спустя 50 лет, один из главных действующих тогда лиц – Юлий Харитон рассказал о существенной роли разведки в ускорении отставшего советского проекта. А американские научные и технические результаты добывал приехавший в английской группе Клаус Фукс.
Информация из-за рубежа помогла руководству страны принять трудное решение — начать работы по ядерному оружию в ходе тяжелейшей войны. Разведка позволила нашим физикам сэкономить время, помогла избежать «осечки» при первом атомном испытании, имевшем огромное политическое значение.
В 1939 году была открыта цепная реакция деления ядер урана-235, сопровождающаяся выделением колоссальной энергии. Вскоре после этого со страниц научных журналов начали исчезать статьи по ядерной физике. Это могло свидетельствовать о реальной перспективе создания атомного взрывчатого вещества и оружия на его основе.
После открытия советскими физиками спонтанного деления ядер урана-235 и определения критической массы в резидентуру по инициативе начальника НТР Л. Квасникова была разослана соответствующая директива.
В ФСБ России (бывший КГБ СССР) под грифом «хранить вечно» покоятся 17 томов архивного дела N 13676, где документально зафиксировано, кто и как привлекал граждан США к работе на советскую разведку. Лишь немногие из высшего руководства КГБ СССР имели доступ к материалам этого дела, гриф секретности с которого снят лишь недавно. Первые сведения о работах по созданию американской атомной бомбы советская разведка получила осенью 1941 года. А уже в марте 1942 года обширная информация о ведущихся в США и Англии исследованиях легла на стол И. В. Сталина. По словам Ю. Б. Харитона, в тот драматический период надежнее было использовать для первого нашего взрыва уже испытанную американцами схему бомбы. «Учитывая государственные интересы, любое другое решение было тогда недопустимым. Заслуга Фукса и других наших помощников за рубежом несомненна. Однако мы реализовали американскую схему при первом испытании не столько из технических, сколько из политических соображений.
Сообщение о том, что Советский Союз овладел секретом ядерного оружия вызвало у правящих кругов США желание как можно быстрее развязать превентивную войну. Был разработан план «Тройан», в котором предусматривалось начать боевые действия 1 января 1950 года. На то время США располагало 840 стратегическими бомбардировщиками в строевых частях, 1350 — в резерве и свыше 300 атомными бомбами.
В районе г. Семипалатинска был построен испытательный полигон. Ровно в 7.00 утра 29 августа 1949 года на этом полигоне было подорвано первое советское ядерное устройство под кодовым названием «РДС-1».
План «Тройан», согласно которому на 70 городов СССР должны были быть сброшены атомные бомбы, был сорван из-за угрозы ответного удара. Событие, происшедшее на Семипалатинском полигоне, известило мир о создании в СССР ядерного оружия.
Внешняя разведка не только привлекла внимание руководства страны к проблеме создания на Западе атомного оружия и тем самым инициировала проведение подобных работ в нашей стране. Благодаря информации внешней разведки, по признанию академиков А.Александрова, Ю.Харитона и других, И.Курчатов не сделал больших ошибок, нам удалось избежать тупиковых направлений в создании атомного оружия и создать в более короткие сроки атомную бомбу в СССР, всего за три года, тогда как США на это потратили четыре года, израсходовав на ее создание пять миллиардов долларов.
Как отметил академик Ю.Харитон в интервью газете «Известия» от 8 декабря 1992 г., первый советский атомный заряд был изготовлен по американскому образцу с помощью сведений, полученных от К.Фукса. По словам академика, когда вручались правительственные награды участникам советского атомного проекта, Сталин, удовлетворенный тем, что американской монополии в этой области не существует, заметил: «Если бы мы опоздали на один-полтора года, то, наверное, испробовали бы этот заряд на себе».
scisne.net