Manhetenas projekts un atombumbas izgudrojums

John Parrot/Stocktrek Images/Getty Images

Otrā pasaules kara laikā amerikāņu fiziķi un inženieri sacentās ar nacistisko Vāciju, lai kļūtu par pirmajiem, kas izmantoja nesen izprasto kodola skaldīšanas procesu militāriem nolūkiem. Viņu slepenie centieni, kas ilga no 1942. līdz 1945. gadam, bija pazīstami kā Manhetenas projekts.

Pūles noveda pie izgudrošanas atombumbas , tostarp divi, kas tika nomesti uz Japānas pilsētām Hirosimu un Nagasaki, nogalinot vai ievainojot vairāk nekā 200 000 cilvēku. Šie uzbrukumi piespieda Japānu padoties un pielika punktu Otrajam pasaules karam, taču tie arī iezīmēja izšķirošu pagrieziena punktu agrīnajā atomu laikmetā, radot ilgstošus jautājumus par kodolkara ietekmi.

Projekts

Manhetenas projekts tika nosaukts Manhetenai Ņujorkā, kur atrodas Kolumbijas universitāte, kas ir viena no sākotnējām atomu izpētes vietām Amerikas Savienotajās Valstīs. Kamēr pētījumi notika vairākās slepenās vietās visā ASV, liela daļa no tiem, tostarp pirmie atomu testi, notika netālu no Losalamos, Ņūmeksikā.

Projektā ASV militārpersonas sadarbojās ar zinātnieku aprindu labākajiem prātiem. Militārās operācijas vadīja brig. Ģenerālis Leslijs R. Grovess un fiziķis J. Roberts Openheimers strādāja par zinātnisko direktoru, pārraugot projektu no koncepcijas līdz realitātei. Manhetenas projekts ASV izmaksāja vairāk nekā 2 miljardus dolāru tikai četros gados.

Vācijas konkurss

1938. gadā vācu zinātnieki bija atklājuši skaldīšanu, kas notiek, kad atoma kodols sadalās divās vienādās daļās. Šī reakcija atbrīvo neitronus, kas sadala vairāk atomu, izraisot ķēdes reakciju. Tā kā ievērojama enerģija tiek atbrīvota tikai sekundes miljondaļās, tika uzskatīts, ka skaldīšana var izraisīt ievērojama spēka sprādzienbīstamu ķēdes reakciju urāna bumbas iekšpusē.

Sākot ar 30. gadu beigām, vairāki zinātnieki, daudzi izbēguši no fašistiskajiem režīmiem Eiropā, imigrēja uz ASV, nesot sev līdzi ziņas par šo atklājumu. 1939. gadā fiziķis Leo Szilards un citi amerikāņu un nesen imigrējuši zinātnieki mēģināja brīdināt ASV valdību par šīm jaunajām briesmām, taču nesaņēma atbildi. Tāpēc Szilards sazinājāsAlberts Einšteins, viens no tā laika pazīstamākajiem zinātniekiem.

Einšteins, uzticīgs pacifists, sākumā nevēlējās sazināties ar valdību. Viņš zināja, ka lūgs viņiem strādāt, lai radītu ieroci, kas potenciāli varētu nogalināt miljoniem cilvēku. Einšteinu galu galā ietekmēja bažas, ka nacistiskā Vācija vispirms izstrādās ieroci.

Iesaistās ASV valdība

1939. gada 2. augustā Einšteins uzrakstīja tagad slaveno vēstuli Prezidents Franklins D. Rūzvelts , kurā izklāstīti potenciālie atombumbas izmantošanas veidi un veidi, kā palīdzēt amerikāņu zinātniekiem viņu pētījumos. Atbildot uz to, Rūzvelts nākamā gada oktobrī izveidoja Urāna padomdevēju komiteju.

Pamatojoties uz komitejas ieteikumiem, valdība izmaksāja 6000 USD, lai iegādātos grafītu un urāna oksīdu pētniecībai. Zinātnieki uzskatīja, ka grafīts varētu palēnināt ķēdes reakciju, nedaudz kontrolējot bumbas enerģiju.

Projekts tika īstenots, taču progress bija lēns, līdz viens liktenīgs notikums atnesa kara realitāti Amerikas krastos.

Bumbas izstrāde

1941. gada 7. decembrī plkst Japānas militārpersonas bombardēja Pērlhārboru , Havaju salas, ASV Klusā okeāna flotes galvenā mītne. Atbildot uz to, ASV nākamajā dienā pieteica karu Japānai un oficiāli iebrauca otrais pasaules karš .

Tā kā valstī notiek karš un apzinoties, ka ASV trīs gadus atpaliek no nacistiskās Vācijas, Rūzvelts bija gatavs nopietni atbalstīt ASV centienus izveidot atombumbu.

Dārgi eksperimenti sākās Čikāgas Universitātē, Kalifornijas Bērklija Universitātē un Kolumbijā. Reaktorus, ierīces, kas paredzētas kodolķēdes reakciju ierosināšanai un kontrolei, uzbūvēja Hanfordā, Vašingtonā un Oak Ridžā, Tenesī. Oak Ridge, kas pazīstama kā 'Slepenā pilsēta', bija arī masīvas urāna bagātināšanas laboratorijas un kodoldegvielas ražošanas rūpnīcas vieta.

Pētnieki vienlaikus strādāja visās vietās, lai izstrādātu veidus, kā ražot degvielu. Fizikālais ķīmiķis Harolds Urijs un viņa Kolumbijas kolēģi izveidoja ekstrakcijas sistēmu, kuras pamatā ir gāzveida difūzija. Bērklijā, izgudrotājs ciklotrons Ernests Lorenss izmantoja savas zināšanas un prasmes, lai izstrādātu procesu degvielas magnētiskai atdalīšanai: urāna-235 un plutonija-239 izotopi .

Pētījumi tika iedarbināti 1942. gadā. 2. decembrī Čikāgas Universitātē Enriko Fermi radīja pirmo veiksmīgo ķēdes reakciju, kurā atomi tika sadalīti kontrolētā vidē, atjaunojot cerības, ka atombumba ir iespējama.

Vietnes konsolidācija

Drīz vien kļuva skaidra vēl viena Manhetenas projekta prioritāte: šajās izkaisītajās universitātēs un pilsētās kļuva pārāk bīstami un grūti izstrādāt kodolieročus. Zinātniekiem bija nepieciešama izolēta laboratorija prom no iedzīvotājiem.

1942. gadā Oppenheimers ieteica attālo Losalamos apgabalu, Ņūmeksikā. Groves apstiprināja vietu, un tā gada beigās sākās būvniecība. Oppenheimers kļuva par Los Alamos laboratorijas direktoru, kas būtu pazīstama kā projekts Y.

Zinātnieki turpināja cītīgi strādāt, taču pirmās kodolbumbas izgatavošana prasīja līdz 1945. gadam.

Trīsvienības pārbaude

Kad Rūzvelts nomira 1945. gada 12. aprīlī, viceprezidents Harijs S. Trūmens gadā kļuva par 33. ASV prezidentu. Līdz tam Trūmenam nebija stāstīts par Manhetenas projektu, taču viņš ātri tika informēts par atombumbas izstrādi.

Tajā vasarā izmēģinājuma bumba ar koda nosaukumu 'Sīkrīks' tika nogādāta vietā Ņūmeksikas tuksnesī, kas pazīstama kā Jornada del Muerto, spāņu valodā 'Mirušo ceļojums'. Openheimers testa nosaukumu nosauca par Trīsvienību, atsaucoties uz Džona Donna dzejoli.

Visi bija noraizējušies: nekas tik apjomīgs iepriekš nebija pārbaudīts. Neviens nezināja, ko sagaidīt. Kamēr daži zinātnieki baidījās no dēka, citi baidījās no pasaules gala.

1945. gada 16. jūlijā pulksten 5:30 zinātnieki, armijas darbinieki un tehniķi uzvilka īpašas aizsargbrilles, lai vērotu atomu laikmeta sākumu. Bumba tika nomesta.

Bija spēcīgs uzplaiksnījums, karstuma vilnis, brīnišķīgs triecienvilnis un sēņu mākonis, kas stiepās atmosfērā 40 000 pēdu augstumā. Tornis, no kura tika nomesta bumba, izjuka, un tūkstošiem jardu apkārtējo tuksneša smilšu tika pārvērsta par izcili nefrītu zaļu radioaktīvu stiklu.

Bumba bija veiksmīga.

Reakcijas

Spilgtā gaisma no Trinity testa izcēlās visu to cilvēku prātos, kuri tajā rītā atradās simtiem jūdžu attālumā no vietas. Tālo rajonu iedzīvotāji stāstīja, ka tajā dienā saule uzlēca divas reizes. Kāda akla meitene 120 jūdžu attālumā no vietas teica, ka redzēja zibspuldzi.

Vīri, kas radīja bumbu, bija pārsteigti. Fiziķis Isidors Rabi pauda bažas, ka cilvēce ir kļuvusi par draudu izjaukt dabas līdzsvaru. Pārbaudījums Oppenheimeram atnesa prātu rindu no Bhagavadgītas: 'Tagad es esmu kļuvis par nāvi, pasauļu iznīcinātāju.' Fiziķis Kens Beinbridžs, testu vadītājs, sacīja Oppenheimeram: 'Tagad mēs visi esam kuces dēli.'

Daudzu liecinieku satraukums lika dažiem parakstīt petīcijas, apgalvojot, ka šo viņu radīto briesmīgo lietu nevar palaist vaļā pasaulē. Viņu protesti tika ignorēti.

2 A-bumbas beidz Otro pasaules karu

Vācija kapitulēja 1945. gada 8. maijā, divus mēnešus pirms Trīsvienības pārbaudes. Japāna atteicās padoties, neskatoties uz Trūmena draudiem, ka šausmas nokritīs no debesīm.

Karš ilga sešus gadus un aptvēra lielāko daļu pasaules, kā rezultātā gāja bojā 61 miljons cilvēku un neskaitāmi citi tika pārvietoti. Pēdējā lieta, ko ASV vēlējās, bija sauszemes karš ar Japānu, tāpēc tika pieņemts lēmums nomet atombumbu .

1945. gada 6. augustā bumba ar nosaukumu Little Boy tā salīdzinoši mazā izmēra dēļ bija nokrita uz Hirosimu, Japānā, autors Enola Gay. Bumbvedēja B-29 otrais pilots Roberts Lūiss mirkli vēlāk savā žurnālā rakstīja: 'Mans Dievs, ko mēs esam izdarījuši?'

sapņu gaismas fabrika / Getty Images

Little Boy mērķis bija Aioi tilts, kas stiepās pār Ota upi. Tajā pašā rītā pulksten 8:15 bumba tika nomesta, un līdz pulksten 8:16 vairāk nekā 66 000 cilvēku bija miruši tuvu nullei. Vēl aptuveni 69 000 tika ievainoti, lielākā daļa bija apdeguši vai cieta no staru slimības, no kurām daudzi vēlāk mirs.

Šī vienīgā atombumba radīja absolūtu postījumu. Tas atstāja “pilnējās iztvaikošanas” zonu pusjūdzes diametrā. “Pilnējās iznīcināšanas” apgabals sniedzās līdz vienai jūdzei, savukārt “smaga sprādziena” ietekme bija jūtama divas jūdzes. Viss, kas uzliesmojošs divarpus jūdžu rādiusā, tika sadedzināts, un liesmojošas pļavas bija redzamas trīs jūdžu attālumā.

9. augustā, pēc tam, kad Japāna joprojām atteicās padoties, tika nomesta otra bumba, plutonija bumba ar nosaukumu Fat Man pēc tās apaļās formas. Bumbas mērķis bija Nagasaki pilsēta Japānā. Vairāk nekā 39 000 cilvēku tika nogalināti un 25 000 tika ievainoti.

Japāna padevās 1945. gada 14. augustā, pieliekot punktu Otrajam pasaules karam.

Sekas

Atombumbas nāvējošā ietekme bija tūlītēja, taču ietekme ilgs gadu desmitiem. Nokrišņu rezultātā radioaktīvās daļiņas lija uz japāņiem, kuri bija izdzīvojuši sprādzienā, un vairāk cilvēku tika zaudēti saindēšanās ar radiāciju dēļ.

Bumbu izdzīvojušie nodeva starojumu saviem pēcnācējiem. Visspilgtākais piemērs bija satraucoši augsts leikēmijas līmenis viņu bērnu vidū.

Uzlidojumi Hirosimā un Nagasaki atklāja šo ieroču patieso postošo spēku. Lai gan valstis visā pasaulē ir turpinājušas attīstīt kodolieročus, ir notikušas arī kustības, lai to veicinātu kodolatbruņošanās , un lielākās pasaules lielvaras ir parakstījušas līgumus pret kodolenerģiju.

Avots

• ' Manhetenas projekts .' Encyclopaedia Britannica.