Yule ambaye aligundua bomu la atomiki hakuweza hata kufikiria ni matokeo gani ya kutisha ambayo uvumbuzi huu wa muujiza wa karne ya 20 unaweza kusababisha. Kabla ya silaha hii kuu kupata uzoefu na wakazi wa miji ya Japani ya Hiroshima na Nagasaki, njia ndefu sana ilikuwa imefanywa.

Kuanza

Mnamo Aprili 1903, mwanafizikia maarufu wa Kifaransa Paul Langevin alikusanya marafiki zake katika bustani ya Paris. Sababu ilikuwa utetezi wa tasnifu ya mwanasayansi mchanga na mwenye talanta Marie Curie. Miongoni mwa wageni mashuhuri alikuwa mwanafizikia maarufu wa Kiingereza Sir Ernest Rutherford. Katikati ya furaha, taa zilizimwa. Marie Curie alitangaza kwa kila mtu kwamba sasa kutakuwa na mshangao.

Kwa hewa ya utulivu, Pierre Curie alileta tube ndogo ya chumvi ya radium, ambayo iliangaza na mwanga wa kijani, na kusababisha furaha ya ajabu kati ya wale waliokuwepo. Katika siku zijazo, wageni walijadili kwa ukali mustakabali wa jambo hili. Kila mtu alikubali kwamba kutokana na radium, tatizo kubwa la ukosefu wa nishati litatatuliwa. Hii ilihamasisha kila mtu kwa utafiti mpya na mitazamo zaidi.

Iwapo wangeambiwa basi kwamba kazi ya maabara yenye vipengele vya mionzi ingeweka msingi wa silaha mbaya ya karne ya 20, haijulikani mwitikio wao ungekuwaje. Hapo ndipo hadithi ya bomu la atomiki ilipoanza, ambayo iligharimu maisha ya mamia ya maelfu ya raia wa Japani.

Mchezo mbele ya Curve

Mnamo Desemba 17, 1938, mwanasayansi wa Ujerumani Otto Gann alipata ushahidi usio na shaka wa kuoza kwa uranium katika chembe ndogo za msingi. Kwa kweli, aliweza kugawanya atomi. Katika ulimwengu wa kisayansi, hii ilionekana kama hatua mpya katika historia ya wanadamu. Otto Gunn hakushiriki maoni ya kisiasa ya Reich ya Tatu.

Kwa hivyo, katika mwaka huo huo, 1938, mwanasayansi huyo alilazimika kuhamia Stockholm, ambapo, pamoja na Friedrich Strassmann, aliendelea na utafiti wake wa kisayansi. Akihofia kwamba Ujerumani ya kifashisti itakuwa ya kwanza kupokea silaha ya kutisha, anaandika barua kwa Rais wa Amerika na onyo kuhusu hili.

Habari za uwezekano wa kuongoza ziliitia wasiwasi sana serikali ya Marekani. Wamarekani walianza kuchukua hatua haraka na kwa uamuzi.

Ni nani aliyeunda bomu la atomiki? Mradi wa Amerika

Hata kabla ya kuzuka kwa Vita vya Kidunia vya pili, kikundi cha wanasayansi wa Kiamerika, ambao wengi wao walikuwa wakimbizi kutoka kwa utawala wa Nazi huko Uropa, walipewa jukumu la kutengeneza silaha za nyuklia. Utafiti wa awali, ni muhimu kuzingatia, ulifanyika katika Ujerumani ya Nazi. Mnamo 1940, serikali ya Merika ya Amerika ilianza kufadhili mpango wake wa kuunda silaha za atomiki. Kiasi cha ajabu cha dola bilioni mbili na nusu kilitengwa kwa ajili ya utekelezaji wa mradi huo.

Wanafizikia mashuhuri wa karne ya 20 walialikwa kutekeleza mradi huu wa siri, kutia ndani zaidi ya washindi kumi wa Nobel. Kwa jumla, wafanyikazi wapatao elfu 130 walihusika, kati yao hawakuwa wanajeshi tu, bali pia raia. Timu ya maendeleo iliongozwa na Kanali Leslie Richard Groves, na Robert Oppenheimer kama msimamizi. Yeye ndiye mtu aliyevumbua bomu la atomiki.

Jengo maalum la uhandisi la siri lilijengwa katika eneo la Manhattan, ambalo linajulikana kwetu chini ya jina la kificho "Manhattan Project". Katika miaka michache iliyofuata, wanasayansi wa mradi wa siri walifanya kazi juu ya shida ya mgawanyiko wa nyuklia wa urani na plutonium.

Atomi isiyo na amani na Igor Kurchatov

Leo, kila mtoto wa shule ataweza kujibu swali la nani aligundua bomu la atomiki katika Umoja wa Soviet. Na kisha, mwanzoni mwa miaka ya 30 ya karne iliyopita, hakuna mtu aliyejua hili.

Mnamo 1932, Msomi Igor Vasilyevich Kurchatov alikuwa mmoja wa wa kwanza ulimwenguni kuanza kusoma kiini cha atomiki. Kukusanya watu wenye nia moja karibu naye, Igor Vasilievich mnamo 1937 aliunda kimbunga cha kwanza huko Uropa. Katika mwaka huo huo, yeye na watu wake wenye nia kama hiyo huunda viini vya kwanza vya bandia.

Mnamo 1939, I. V. Kurchatov alianza kusoma mwelekeo mpya - fizikia ya nyuklia. Baada ya mafanikio kadhaa ya maabara katika kujifunza jambo hili, mwanasayansi anapata kituo cha utafiti wa siri, ambacho kiliitwa "Maabara No. 2". Leo, kitu hiki cha siri kinaitwa "Arzamas-16".

Mwelekeo unaolengwa wa kituo hiki ulikuwa utafiti mkubwa na maendeleo ya silaha za nyuklia. Sasa inakuwa dhahiri ni nani aliyeunda bomu la atomiki katika Umoja wa Kisovyeti. Kulikuwa na watu kumi tu kwenye timu yake wakati huo.

bomu la atomiki kuwa

Mwisho wa 1945, Igor Vasilyevich Kurchatov aliweza kukusanya timu kubwa ya wanasayansi iliyo na zaidi ya watu mia moja. Akili bora za utaalam mbalimbali wa kisayansi zilikuja kwenye maabara kutoka kote nchini kuunda silaha za atomiki. Baada ya Wamarekani kuangusha bomu la atomiki huko Hiroshima, wanasayansi wa Soviet waligundua kuwa hii inaweza kufanywa na Umoja wa Soviet. "Maabara No. 2" inapata ongezeko kubwa la fedha kutoka kwa uongozi wa nchi na utitiri mkubwa wa wafanyakazi wenye sifa. Lavrenty Pavlovich Beria ameteuliwa kuwajibika kwa mradi huo muhimu. Kazi kubwa ya wanasayansi wa Soviet imezaa matunda.

Tovuti ya mtihani wa Semipalatinsk

Bomu la atomiki huko USSR lilijaribiwa kwanza kwenye tovuti ya majaribio huko Semipalatinsk (Kazakhstan). Mnamo Agosti 29, 1949, kifaa cha nyuklia cha kilotoni 22 kilitikisa ardhi ya Kazakh. Mwanafizikia mshindi wa Tuzo ya Nobel Otto Hanz alisema: “Hizi ni habari njema. Ikiwa Urusi ina silaha za atomiki, basi hakutakuwa na vita." Ilikuwa ni bomu hili la atomiki huko USSR, lililosimbwa kama nambari ya bidhaa 501, au RDS-1, ambalo liliondoa ukiritimba wa Amerika juu ya silaha za nyuklia.

Bomba la atomiki. Mwaka 1945

Mapema asubuhi ya Julai 16, Mradi wa Manhattan ulifanya jaribio lake la kwanza la mafanikio la kifaa cha atomiki - bomu ya plutonium - kwenye tovuti ya majaribio ya Alamogordo huko New Mexico, Marekani.

Pesa zilizowekezwa katika mradi huo zilitumika vizuri. Mlipuko wa kwanza wa atomiki katika historia ya wanadamu ulifanyika saa 5:30 asubuhi.

“Tumefanya kazi ya shetani,” akasema baadaye Robert Oppenheimer, yule aliyevumbua bomu la atomiki katika Marekani, baadaye alimwita “baba wa bomu la atomiki.”

Japan haikubali

Kufikia wakati wa majaribio ya mwisho na mafanikio ya bomu la atomiki, wanajeshi wa Soviet na washirika walikuwa wameshinda Ujerumani ya Nazi. Hata hivyo, kulikuwa na jimbo moja ambalo liliahidi kupigana hadi mwisho kwa ajili ya kutawala katika Bahari ya Pasifiki. Kuanzia katikati ya Aprili hadi katikati ya Julai 1945, jeshi la Japani lilifanya mara kwa mara mashambulizi ya anga dhidi ya vikosi vya washirika, na hivyo kusababisha hasara kubwa kwa jeshi la Marekani. Mwishoni mwa Julai 1945, serikali ya kijeshi ya Japani ilikataa ombi la Washirika la kujisalimisha kwa mujibu wa Azimio la Potsdam. Ndani yake, haswa, ilisemekana kwamba katika kesi ya kutotii, jeshi la Japan lingekabili uharibifu wa haraka na kamili.

Rais anakubali

Serikali ya Marekani ilishika neno lake na kuanza kulenga maeneo ya kijeshi ya Japan. Mashambulizi ya anga hayakuleta matokeo yaliyotarajiwa, na Rais wa Merika Harry Truman anaamua juu ya uvamizi wa wanajeshi wa Amerika kwenda Japan. Walakini, amri ya kijeshi inamzuia rais wake kutoka kwa uamuzi kama huo, ikitaja ukweli kwamba uvamizi wa Amerika ungejumuisha idadi kubwa ya wahasiriwa.

Kwa pendekezo la Henry Lewis Stimson na Dwight David Eisenhower, iliamuliwa kutumia njia bora zaidi kumaliza vita. Msaidizi mkubwa wa bomu la atomiki, Katibu wa Rais wa Merika, James Francis Byrnes, aliamini kwamba kulipuliwa kwa maeneo ya Japan hatimaye kutamaliza vita na kuiweka Merika katika nafasi kubwa, ambayo ingeathiri vyema mwenendo wa matukio ya baadaye katika kipindi cha baada ya- ulimwengu wa vita. Kwa hivyo, Rais wa Marekani Harry Truman alikuwa na hakika kwamba hii ndiyo chaguo pekee sahihi.

Bomba la atomiki. Hiroshima

Mji mdogo wa Kijapani wa Hiroshima, wenye wakazi zaidi ya 350,000, ulichaguliwa kuwa shabaha ya kwanza, iliyoko maili mia tano kutoka mji mkuu wa Japani, Tokyo. Baada ya mshambuliaji aliyefanyiwa marekebisho Enola Gay B-29 kufika katika kituo cha jeshi la wanamaji la Marekani kwenye Kisiwa cha Tinian, bomu la atomiki liliwekwa kwenye ndege hiyo. Hiroshima ilitakiwa kupata athari za pauni 9,000 za uranium-235.
Silaha hii ambayo hadi sasa haijaonekana ilikusudiwa kwa raia katika mji mdogo wa Japani. Kamanda wa mshambuliaji alikuwa Kanali Paul Warfield Tibbets, Jr. Bomu la atomiki la Amerika lilikuwa na jina la kijinga "Mtoto". Asubuhi ya Agosti 6, 1945, karibu 8:15 asubuhi, "Mtoto" wa Marekani aliangushwa kwenye Hiroshima ya Kijapani. Takriban tani elfu 15 za TNT ziliharibu maisha yote ndani ya eneo la maili tano za mraba. Wakazi mia moja na arobaini elfu wa jiji walikufa katika muda wa sekunde. Wajapani waliosalia walikufa kifo cha uchungu kutokana na ugonjwa wa mionzi.

Waliharibiwa na "Mtoto" wa atomiki wa Amerika. Walakini, uharibifu wa Hiroshima haukusababisha kujisalimisha mara moja kwa Japani, kama kila mtu alitarajia. Kisha iliamuliwa kwa bomu lingine la eneo la Japani.

Nagasaki. Anga inawaka moto

Bomu la atomiki la Amerika "Fat Man" liliwekwa kwenye ndege ya B-29 mnamo Agosti 9, 1945, yote katika sehemu moja, kwenye kambi ya jeshi la wanamaji la Merika huko Tinian. Wakati huu kamanda wa ndege alikuwa Meja Charles Sweeney. Hapo awali, lengo la kimkakati lilikuwa jiji la Kokura.

Walakini, hali ya hewa haikuruhusu kutekeleza mpango huo, mawingu mengi yaliingilia kati. Charles Sweeney aliingia raundi ya pili. Saa 11:02 asubuhi, Fat Man wa Marekani anayetumia nguvu za nyuklia alimeza Nagasaki. Ilikuwa ni shambulio la anga la uharibifu lenye nguvu zaidi, ambalo, kwa nguvu zake, lilikuwa juu mara kadhaa kuliko mlipuko wa bomu huko Hiroshima. Nagasaki alijaribu silaha ya atomiki yenye uzito wa takriban pauni 10,000 na kilotoni 22 za TNT.

Eneo la kijiografia la jiji la Japan lilipunguza athari inayotarajiwa. Jambo ni kwamba jiji liko katika bonde nyembamba kati ya milima. Kwa hiyo, uharibifu wa kilomita za mraba 2.6 haukufunua uwezo kamili wa silaha za Marekani. Jaribio la bomu la atomiki la Nagasaki linachukuliwa kuwa "Mradi wa Manhattan" ulioshindwa.

Japan ilijisalimisha

Alasiri ya Agosti 15, 1945, Mtawala Hirohito alitangaza kujisalimisha kwa nchi yake katika hotuba ya redio kwa watu wa Japani. Habari hii ilienea haraka ulimwenguni kote. Nchini Marekani, sherehe zilianza wakati wa ushindi dhidi ya Japani. Watu walifurahi.
Mnamo Septemba 2, 1945, makubaliano rasmi ya kumaliza vita yalitiwa saini ndani ya meli ya USS Missouri, iliyotia nanga Tokyo Bay. Hivyo ndivyo vita vya kikatili na vya umwagaji damu viliisha zaidi katika historia ya wanadamu.

Kwa miaka sita ndefu, jumuiya ya ulimwengu imekuwa ikielekea tarehe hii muhimu - tangu Septemba 1, 1939, wakati risasi za kwanza za Ujerumani ya Nazi zilipigwa risasi kwenye eneo la Poland.

Atomu ya amani

Jumla ya milipuko 124 ya nyuklia ilifanywa katika Umoja wa Kisovieti. Ni tabia kwamba yote yalifanyika kwa manufaa ya uchumi wa taifa. Ni tatu tu kati yao zilikuwa ajali zinazohusisha kutolewa kwa vipengele vya mionzi.

Mipango ya matumizi ya atomi ya amani ilitekelezwa tu katika nchi mbili - Marekani na Umoja wa Kisovyeti. Sekta ya nishati ya nyuklia yenye amani pia inajua mfano wa janga la kimataifa, wakati Aprili 26, 1986, kinu kililipuka kwenye kitengo cha nne cha nguvu cha kinu cha nyuklia cha Chernobyl.

Ilivutia wataalam kutoka nchi nyingi. Wanasayansi na wahandisi kutoka USA, USSR, England, Ujerumani na Japan walifanya kazi kwenye maendeleo haya. Hasa kazi ya kazi ilifanywa katika eneo hili na Wamarekani, ambao walikuwa na msingi bora wa kiteknolojia na malighafi, na pia waliweza kuvutia rasilimali kali za kiakili wakati huo kufanya utafiti.

Serikali ya Marekani imeweka kazi kwa wanafizikia - kuunda aina mpya ya silaha kwa muda mfupi iwezekanavyo ambayo inaweza kufikishwa kwenye sehemu ya mbali zaidi kwenye sayari.

Los Alamos, iliyoko katika jangwa lisilo na watu la New Mexico, ikawa kitovu cha utafiti wa nyuklia wa Amerika. Wanasayansi wengi, wabunifu, wahandisi na wanajeshi walifanya kazi kwenye mradi wa siri wa juu wa kijeshi, na mwanafizikia mwenye uzoefu wa nadharia Robert Oppenheimer, ambaye mara nyingi huitwa "baba" wa silaha za atomiki, ndiye aliyesimamia kazi yote. Chini ya uongozi wake, wataalamu bora kutoka duniani kote walitengeneza teknolojia iliyodhibitiwa bila kukatiza mchakato wa utafutaji kwa dakika moja.

Kufikia vuli ya 1944, shughuli za kuunda kiwanda cha kwanza cha nyuklia katika historia zilikuwa zimekamilika kwa jumla. Kufikia wakati huu, jeshi maalum la anga lilikuwa tayari limeundwa nchini Merika, ambalo lililazimika kutekeleza majukumu ya kupeana silaha mbaya mahali pa matumizi yao. Marubani wa kikosi hicho walipata mafunzo maalum, wakifanya safari za ndege katika miinuko tofauti na katika hali karibu na mapigano.

Mabomu ya kwanza ya atomiki

Katikati ya 1945, wabunifu wa Marekani waliweza kukusanya vifaa viwili vya nyuklia tayari kwa matumizi. Vitu vya kwanza vya kupiga pia vilichaguliwa. Wakati huo Japan ilikuwa adui wa kimkakati wa USA.

Uongozi wa Amerika uliamua kutoa mgomo wa kwanza wa atomiki kwenye miji miwili ya Japani ili kuogopa sio Japan tu, bali pia nchi zingine, pamoja na USSR, na hatua hii.

Mnamo Agosti 6 na 9, 1945, washambuliaji wa Amerika waliangusha mabomu ya atomiki ya kwanza kabisa kwa wakaaji wasio na wasiwasi wa miji ya Japani, ambayo ilikuwa Hiroshima na Nagasaki. Kama matokeo, zaidi ya watu laki moja walikufa kutokana na mionzi ya joto na mawimbi ya mshtuko. Hayo yalikuwa matokeo ya utumiaji wa silaha ambazo hazijawahi kutokea. Dunia imeingia katika awamu mpya ya maendeleo yake.

Hata hivyo, ukiritimba wa Marekani juu ya matumizi ya kijeshi ya atomi haukuwa mrefu sana. Umoja wa Kisovieti pia ulitafuta sana njia za kutekeleza kanuni za msingi za silaha za nyuklia. Igor Kurchatov aliongoza kazi ya timu ya wanasayansi wa Soviet na wavumbuzi. Mnamo Agosti 1949, majaribio ya bomu ya atomiki ya Soviet yalifanywa kwa mafanikio, ambayo yalipata jina la kufanya kazi RDS-1. Usawa dhaifu wa kijeshi ulimwenguni ulirejeshwa.

Ulimwengu wa atomi ni mzuri sana hivi kwamba uelewa wake unahitaji mapumziko makubwa katika dhana za kawaida za nafasi na wakati. Atomu ni ndogo sana kwamba ikiwa tone la maji lingeweza kukuzwa hadi saizi ya Dunia, kila chembe kwenye tone hilo ingekuwa ndogo kuliko chungwa. Kwa kweli, tone moja la maji linaundwa na bilioni 6000 (600000000000000000000) atomi za hidrojeni na oksijeni. Na bado, licha ya ukubwa wake wa microscopic, atomi ina muundo kwa kiasi fulani sawa na muundo wa mfumo wetu wa jua. Katika kituo chake kidogo kisichoeleweka, radius ambayo ni chini ya trilioni moja ya sentimita, ni "jua" kubwa - kiini cha atomi.

Karibu na "jua" hii ya atomiki ndogo "sayari" - elektroni - zinazunguka. Kiini kina vizuizi viwili kuu vya ujenzi wa Ulimwengu - protoni na neutroni (zina jina la kuunganisha - nucleons). Elektroni na protoni ni chembe za kushtakiwa, na kiasi cha malipo katika kila mmoja wao ni sawa, lakini malipo yanatofautiana katika ishara: protoni daima hushtakiwa vyema, na elektroni daima ni hasi. Neutron haina chaji ya umeme na kwa hivyo ina upenyezaji wa juu sana.

Katika kipimo cha kipimo cha atomiki, wingi wa protoni na neutroni huchukuliwa kama umoja. Uzito wa atomiki wa kipengele chochote cha kemikali kwa hivyo hutegemea idadi ya protoni na neutroni zilizomo kwenye kiini chake. Kwa mfano, atomi ya hidrojeni, ambayo kiini chake kina protoni moja tu, ina molekuli ya atomiki ya 1. Atomi ya heliamu, yenye kiini cha protoni mbili na neutroni mbili, ina molekuli ya atomiki ya 4.

Nuclei za atomi za kipengele kimoja daima huwa na idadi sawa ya protoni, lakini idadi ya neutroni inaweza kuwa tofauti. Atomi ambazo zina viini vyenye idadi sawa ya protoni, lakini hutofautiana katika idadi ya nyutroni na zinazohusiana na aina za kitu kimoja, huitwa isotopu. Ili kutofautisha kutoka kwa kila mmoja, nambari sawa na jumla ya chembe zote kwenye kiini cha isotopu iliyotolewa imepewa ishara ya kipengele.

Swali linaweza kutokea: kwa nini kiini cha atomi hakianguka? Baada ya yote, protoni zilizojumuishwa ndani yake ni chembe za kushtakiwa kwa umeme na malipo sawa, ambayo lazima yafukuze kila mmoja kwa nguvu kubwa. Hii inafafanuliwa na ukweli kwamba ndani ya kiini pia kuna kinachojulikana nguvu za intranuclear ambazo huvutia chembe za kiini kwa kila mmoja. Nguvu hizi hufidia nguvu za kuchukiza za protoni na haziruhusu kiini kuruka peke yake.

Nguvu za nyuklia zina nguvu sana, lakini zinafanya kazi kwa karibu sana. Kwa hiyo, nuclei ya vipengele nzito, yenye mamia ya nucleons, hugeuka kuwa imara. Chembe za kiini ziko katika mwendo wa mara kwa mara hapa (ndani ya kiasi cha kiini), na ikiwa unaongeza kiasi cha ziada cha nishati kwao, wanaweza kushinda nguvu za ndani - kiini kitagawanywa katika sehemu. Kiasi cha nishati hii ya ziada inaitwa nishati ya msisimko. Miongoni mwa isotopu za vitu vizito, kuna zile ambazo zinaonekana kuwa karibu sana na kuoza. "Push" ndogo tu inatosha, kwa mfano, hit rahisi kwenye kiini cha nyutroni (na sio lazima hata kuharakishwa hadi kasi ya juu) ili mmenyuko wa fission ya nyuklia kuanza. Baadhi ya isotopu hizi za "fissile" zilitengenezwa baadaye kwa njia ya bandia. Kwa asili, kuna isotopu moja tu kama hiyo - ni uranium-235.

Uranus iligunduliwa mnamo 1783 na Klaproth, ambaye aliitenga kutoka kwa lami ya urani na kuipa jina la sayari iliyogunduliwa hivi karibuni ya Uranus. Kama ilivyotokea baadaye, kwa kweli, sio uranium yenyewe, lakini oksidi yake. Uranium safi, chuma-nyeupe-fedha, ilipatikana
tu mnamo 1842 Peligot. Kipengele kipya hakikuwa na mali yoyote ya ajabu na haikuvutia hadi 1896, wakati Becquerel aligundua jambo la mionzi ya chumvi ya uranium. Baada ya hapo, uranium ikawa kitu cha utafiti wa kisayansi na majaribio, lakini bado haikuwa na matumizi ya vitendo.

Wakati, katika theluthi ya kwanza ya karne ya 20, muundo wa kiini cha atomiki zaidi au kidogo ukawa wazi kwa wanafizikia, kwanza kabisa walijaribu kutimiza ndoto ya zamani ya alchemists - walijaribu kugeuza kipengele kimoja cha kemikali kuwa kingine. Mnamo 1934, watafiti wa Ufaransa, wenzi wa ndoa Frederic na Irene Joliot-Curie, waliripoti kwa Chuo cha Sayansi cha Ufaransa juu ya jaribio lifuatalo: wakati sahani za alumini zilipigwa risasi na chembe za alpha (viini vya atomi ya heliamu), atomi za alumini ziligeuka kuwa atomi za fosforasi. , lakini si ya kawaida, lakini ya mionzi, ambayo, kwa upande wake, ilipita kwenye isotopu imara ya silicon. Kwa hivyo, atomi ya alumini, ikiwa imeongeza protoni moja na neutroni mbili, ikageuka kuwa atomi nzito ya silicon.

Uzoefu huu ulisababisha wazo kwamba ikiwa viini vya vitu vizito zaidi vilivyopo katika maumbile - urani, "vinaganda" na neutroni, basi kitu kinaweza kupatikana ambacho hakipo katika hali ya asili. Mnamo 1938, wanakemia wa Ujerumani Otto Hahn na Fritz Strassmann walirudia kwa maneno ya jumla uzoefu wa wanandoa wa Joliot-Curie, wakichukua uranium badala ya alumini. Matokeo ya jaribio hayakuwa kama walivyotarajia - badala ya kitu kipya chenye uzito mkubwa na idadi kubwa kuliko ile ya urani, Hahn na Strassmann walipokea vitu nyepesi kutoka sehemu ya kati ya mfumo wa upimaji: bariamu, kryptoni, bromini na. wengine wengine. Wajaribio wenyewe hawakuweza kuelezea jambo lililozingatiwa. Haikuwa hadi mwaka uliofuata ambapo mwanafizikia Lisa Meitner, ambaye Hahn aliripoti matatizo yake, alipata maelezo sahihi kwa jambo lililoonwa, akipendekeza kwamba wakati uranium ilipopigwa na nyutroni, kiini chake kiligawanyika (kupasuka). Katika kesi hiyo, viini vya vipengele vyepesi vinapaswa kuundwa (hapa ndipo bariamu, kryptoni na vitu vingine vilichukuliwa kutoka), pamoja na neutroni 2-3 za bure zinapaswa kutolewa. Utafiti zaidi uliruhusu kufafanua kwa undani picha ya kile kinachotokea.

Uranium ya asili ina mchanganyiko wa isotopu tatu na wingi wa 238, 234 na 235. Kiasi kikubwa cha uranium huanguka kwenye isotopu 238, kiini ambacho kinajumuisha protoni 92 na nyutroni 146. Uranium-235 ni 1/140 tu ya uranium asili (0.7% (ina protoni 92 na nyutroni 143 kwenye kiini chake), na uranium-234 (protoni 92, neutroni 142) ni 1/17500 tu ya jumla ya uranium ( 0 006% Isotopu isiyo na utulivu kabisa kati ya hizi ni uranium-235.

Mara kwa mara, nuclei za atomi zake hugawanyika kwa hiari katika sehemu, kama matokeo ambayo vipengele vyepesi vya mfumo wa upimaji huundwa. Mchakato huo unaambatana na kutolewa kwa neutroni mbili au tatu za bure, ambazo hukimbilia kwa kasi kubwa - kama kilomita elfu 10 / s (zinaitwa neutroni za haraka). Neutroni hizi zinaweza kugonga viini vingine vya uranium, na kusababisha athari za nyuklia. Kila isotopu inatenda tofauti katika kesi hii. Viini vya Uranium-238 katika hali nyingi hukamata neutroni hizi bila mabadiliko yoyote zaidi. Lakini katika kesi moja kati ya tano, wakati neutroni ya haraka inapogongana na kiini cha isotopu 238, mmenyuko wa nyuklia wa ajabu hutokea: moja ya nyutroni za uranium-238 hutoa elektroni, na kugeuka kuwa protoni, yaani, isotopu ya uranium. inageuka zaidi
kipengele kizito ni neptunium-239 (protoni 93 + nyutroni 146). Lakini neptunium haina msimamo - baada ya dakika chache moja ya nyutroni zake hutoa elektroni, na kugeuka kuwa protoni, baada ya hapo isotopu ya neptunium inageuka kuwa kipengele kinachofuata cha mfumo wa upimaji - plutonium-239 (protoni 94 + 145 nyutroni). Ikiwa neutroni inaingia kwenye kiini cha uranium-235 isiyo imara, basi mgawanyiko hutokea mara moja - kuoza kwa atomi kwa utoaji wa neutroni mbili au tatu. Ni wazi kuwa katika uranium asilia, wengi ambao atomi zao ni za isotopu 238, mmenyuko huu hauna matokeo yanayoonekana - nyutroni zote za bure hatimaye zitafyonzwa na isotopu hii.

Lakini vipi ikiwa tutafikiria kipande kikubwa cha urani, kinachojumuisha isotopu 235?

Hapa mchakato utaenda tofauti: neutroni iliyotolewa wakati wa fission ya nuclei kadhaa, kwa upande wake, kuanguka katika nuclei jirani, kusababisha fission yao. Matokeo yake, sehemu mpya ya nyutroni hutolewa, ambayo hugawanya nuclei zifuatazo. Chini ya hali nzuri, majibu haya huendelea kama maporomoko ya theluji na huitwa mmenyuko wa mnyororo. Chembe chache za milipuko zinaweza kutosha kuianzisha.

Hakika, acha nyutroni 100 pekee zibonge uranium-235. Watagawanya viini 100 vya uranium. Katika kesi hii, neutroni mpya 250 za kizazi cha pili zitatolewa (wastani wa 2.5 kwa kila mgawanyiko). Neutroni za kizazi cha pili tayari zitatoa fission 250, ambapo neutroni 625 zitatolewa. Katika kizazi kijacho itakuwa 1562, kisha 3906, kisha 9670, na kadhalika. Idadi ya mgawanyiko itaongezeka bila kikomo ikiwa mchakato hautasimamishwa.

Walakini, kwa ukweli, ni sehemu ndogo tu ya neutroni huingia kwenye viini vya atomi. Wengine, wakikimbia haraka kati yao, huchukuliwa kwenye nafasi inayozunguka. Mwitikio wa mnyororo wa kujitegemea unaweza kutokea tu katika safu kubwa ya kutosha ya uranium-235, ambayo inasemekana kuwa na misa muhimu. (Misa hii chini ya hali ya kawaida ni kilo 50.) Ni muhimu kutambua kwamba mgawanyiko wa kila kiini hufuatana na kutolewa kwa kiasi kikubwa cha nishati, ambayo inageuka kuwa karibu mara milioni 300 zaidi ya nishati inayotumiwa kwenye fission. ! (Imehesabiwa kuwa kwa mgawanyiko kamili wa kilo 1 ya uranium-235, kiwango sawa cha joto hutolewa kama wakati wa kuchoma tani elfu 3 za makaa ya mawe.)

Ongezeko hili kubwa la nishati, lililotolewa kwa muda mfupi, linajidhihirisha kama mlipuko wa nguvu kubwa na ndio msingi wa operesheni ya silaha za nyuklia. Lakini ili silaha hii iwe ya kweli, ni muhimu kwamba malipo hayajumuishi uranium ya asili, lakini ya isotopu adimu - 235 (uranium kama hiyo inaitwa utajiri). Baadaye iligundulika kuwa plutonium safi pia ni nyenzo yenye nyufa na inaweza kutumika katika chaji ya atomiki badala ya uranium-235.

Ugunduzi huu wote muhimu ulifanywa kabla ya Vita vya Kidunia vya pili. Hivi karibuni kazi ya siri ilianza nchini Ujerumani na nchi zingine juu ya uundaji wa bomu la atomiki. Nchini Marekani, tatizo hili lilitatuliwa mwaka wa 1941. Mchanganyiko mzima wa kazi ulipewa jina la "Mradi wa Manhattan".

Uongozi wa kiutawala wa mradi huo ulifanywa na Jenerali Groves, na mwelekeo wa kisayansi ulifanywa na Profesa Robert Oppenheimer wa Chuo Kikuu cha California. Wote wawili walijua vyema utata mkubwa wa kazi iliyokuwa mbele yao. Kwa hiyo, wasiwasi wa kwanza wa Oppenheimer ulikuwa upatikanaji wa timu ya kisayansi yenye akili sana. Huko Merika wakati huo kulikuwa na wanafizikia wengi ambao walikuwa wamehama kutoka Ujerumani ya kifashisti. Haikuwa rahisi kuwashirikisha katika uundaji wa silaha zilizoelekezwa dhidi ya nchi yao ya zamani. Oppenheimer alizungumza na kila mtu kibinafsi, akitumia nguvu kamili ya haiba yake. Hivi karibuni aliweza kukusanya kikundi kidogo cha wananadharia, ambao aliwaita kwa mzaha "wanaanga." Na kwa kweli, ilijumuisha wataalam wakubwa wa wakati huo katika uwanja wa fizikia na kemia. (Miongoni mwao ni washindi 13 wa Tuzo la Nobel, kutia ndani Bohr, Fermi, Frank, Chadwick, Lawrence.) Mbali nao, kulikuwa na wataalamu wengine wengi wa wasifu mbalimbali.

Serikali ya Marekani haikupuuza matumizi, na tangu mwanzo kazi hiyo ilichukua nafasi kubwa. Mnamo 1942, maabara kubwa zaidi ya utafiti ulimwenguni ilianzishwa huko Los Alamos. Idadi ya watu wa jiji hili la kisayansi hivi karibuni ilifikia watu elfu 9. Kwa upande wa muundo wa wanasayansi, wigo wa majaribio ya kisayansi, idadi ya wataalam na wafanyikazi waliohusika katika kazi hiyo, Maabara ya Los Alamos haikuwa sawa katika historia ya ulimwengu. Mradi wa Manhattan ulikuwa na polisi wake, ujasusi, mfumo wa mawasiliano, ghala, makazi, viwanda, maabara na bajeti yake kubwa.

Lengo kuu la mradi lilikuwa kupata nyenzo za kutosha za fissile ambazo zinaweza kuunda mabomu kadhaa ya atomiki. Kwa kuongezea uranium-235, kama ilivyotajwa tayari, kitu bandia cha plutonium-239 kinaweza kutumika kama malipo ya bomu, ambayo ni, bomu linaweza kuwa uranium au plutonium.

Vichaka na Oppenheimer ilikubali kwamba kazi inapaswa kufanywa wakati huo huo katika pande mbili, kwani haiwezekani kuamua mapema ni nani kati yao atakayeahidi zaidi. Njia zote mbili zilikuwa tofauti kimsingi kutoka kwa kila mmoja: mkusanyiko wa uranium-235 ilibidi ufanyike kwa kuitenganisha na wingi wa uranium asilia, na plutonium inaweza kupatikana tu kama matokeo ya mmenyuko wa nyuklia uliodhibitiwa kwa kuwasha uranium-238 na. neutroni. Njia zote mbili zilionekana kuwa ngumu sana na hazikuahidi suluhisho rahisi.

Kwa kweli, isotopu mbili zinawezaje kutenganishwa kutoka kwa kila mmoja, ambazo hutofautiana kidogo tu katika uzani wao na tabia ya kemikali kwa njia sawa? Wala sayansi wala teknolojia havijawahi kukumbana na tatizo kama hilo. Uzalishaji wa Plutonium pia ulionekana kuwa na shida sana mwanzoni. Kabla ya hili, uzoefu mzima wa mabadiliko ya nyuklia ulipunguzwa kwa majaribio kadhaa ya maabara. Sasa ilikuwa ni lazima kujua uzalishaji wa kilo za plutonium kwa kiwango cha viwanda, kukuza na kuunda usanikishaji maalum wa hii - kinu cha nyuklia, na ujifunze jinsi ya kudhibiti mwendo wa athari ya nyuklia.

Na hapa na pale tata nzima ya matatizo magumu ilipaswa kutatuliwa. Kwa hivyo, "Mradi wa Manhattan" ulijumuisha miradi kadhaa, inayoongozwa na wanasayansi mashuhuri. Oppenheimer mwenyewe alikuwa mkuu wa Maabara ya Sayansi ya Los Alamos. Lawrence alikuwa msimamizi wa Maabara ya Mionzi katika Chuo Kikuu cha California. Fermi aliongoza utafiti katika Chuo Kikuu cha Chicago juu ya uundaji wa kinu cha nyuklia.

Hapo awali, shida kuu ilikuwa kupata urani. Kabla ya vita, chuma hiki hakikuwa na matumizi. Sasa kwa kuwa ilihitajika mara moja kwa kiasi kikubwa, ikawa kwamba hakuna njia ya viwanda ya kuizalisha.

Kampuni ya Westinghouse ilichukua maendeleo yake na kupata mafanikio haraka. Baada ya utakaso wa resin ya uranium (kwa fomu hii, uranium hutokea kwa asili) na kupata oksidi ya uranium, ilibadilishwa kuwa tetrafluoride (UF4), ambayo uranium ya metali ilitengwa na electrolysis. Ikiwa mwishoni mwa 1941, wanasayansi wa Amerika walikuwa na gramu chache tu za uranium ya chuma, basi tayari mnamo Novemba 1942, uzalishaji wake wa viwandani kwenye mimea ya Westinghouse ulifikia pauni 6,000 kwa mwezi.

Wakati huo huo, kazi ilikuwa ikiendelea juu ya uundaji wa kinu cha nyuklia. Mchakato wa uzalishaji wa plutonium kwa kweli ulichemka hadi kuwashwa kwa vijiti vya urani na nyutroni, kama matokeo ambayo sehemu ya uranium-238 ilibidi igeuke kuwa plutonium. Vyanzo vya nyutroni katika kesi hii vinaweza kuwa atomi za uranium-235 zilizotawanyika kwa wingi wa kutosha kati ya atomi za uranium-238. Lakini ili kudumisha uzazi wa mara kwa mara wa neutroni, mmenyuko wa mnyororo wa mgawanyiko wa atomi za uranium-235 ilibidi uanze. Wakati huo huo, kama ilivyotajwa tayari, kwa kila atomi ya uranium-235 kulikuwa na atomi 140 za uranium-238. Ni wazi kwamba neutroni zinazoruka pande zote zilikuwa na uwezekano mkubwa zaidi wa kukutana nazo haswa zinapokuwa njiani. Hiyo ni, idadi kubwa ya neutroni zilizotolewa ziligeuka kufyonzwa na isotopu kuu bila mafanikio. Kwa wazi, chini ya hali kama hizi, mmenyuko wa mnyororo haukuweza kwenda. Jinsi ya kuwa?

Mara ya kwanza ilionekana kuwa bila mgawanyiko wa isotopu mbili, operesheni ya reactor haikuwezekana kwa ujumla, lakini hali moja muhimu ilianzishwa hivi karibuni: iliibuka kuwa uranium-235 na uranium-238 zilishambuliwa na neutroni za nguvu tofauti. Inawezekana kugawanya kiini cha atomi ya uranium-235 na neutroni ya nishati ya chini, yenye kasi ya karibu 22 m / s. Neutroni kama hizo polepole hazijakamatwa na viini vya uranium-238 - kwa hili lazima ziwe na kasi ya mpangilio wa mamia ya maelfu ya mita kwa sekunde. Kwa maneno mengine, uranium-238 haina uwezo wa kuzuia kuanza na maendeleo ya mmenyuko wa mnyororo katika uranium-235 unaosababishwa na neutroni zilizopunguzwa hadi kasi ya chini sana - si zaidi ya 22 m/s. Jambo hili liligunduliwa na mwanafizikia wa Kiitaliano Fermi, ambaye aliishi Marekani tangu 1938 na alisimamia kazi ya kuundwa kwa reactor ya kwanza hapa. Fermi aliamua kutumia grafiti kama msimamizi wa nyutroni. Kulingana na mahesabu yake, neutroni zilizotolewa kutoka kwa uranium-235, baada ya kupita safu ya grafiti ya cm 40, inapaswa kupunguza kasi yao hadi 22 m / s na kuanza mmenyuko wa kujitegemea wa uranium-235.

Maji yanayoitwa "mazito" yanaweza kutumika kama msimamizi mwingine. Kwa kuwa atomi za hidrojeni zinazoiunda zinakaribiana sana kwa saizi na uzito na neutroni, zingeweza kuzipunguza mwendo vyema. (Kuhusu jambo hilo hilo hufanyika na neutroni za haraka kama na mipira: ikiwa mpira mdogo unagonga kubwa, unarudi nyuma, karibu bila kupoteza kasi, lakini inapokutana na mpira mdogo, huhamisha sehemu kubwa ya nishati kwake - kama vile neutroni katika mgongano wa elastic hudunda kutoka kwenye kiini kizito kinachopungua kidogo tu, na inapogongana na viini vya atomi za hidrojeni hupoteza nguvu zake zote haraka sana.) Hata hivyo, maji ya kawaida hayafai kupunguza kasi, kwa kuwa hidrojeni yake huelekea. kunyonya nyutroni. Ndiyo maana deuterium, ambayo ni sehemu ya maji "nzito", inapaswa kutumika kwa kusudi hili.

Mapema 1942, chini ya uongozi wa Fermi, ujenzi ulianza kwenye kinu cha kwanza kabisa cha nyuklia katika uwanja wa tenisi chini ya viwanja vya magharibi vya Uwanja wa Chicago. Kazi zote zilifanywa na wanasayansi wenyewe. Mwitikio unaweza kudhibitiwa kwa njia pekee - kwa kurekebisha idadi ya neutroni zinazohusika katika mmenyuko wa mnyororo. Fermi alifikiria kufanya hivi kwa vijiti vilivyotengenezwa kutoka kwa nyenzo kama vile boroni na cadmium, ambazo hufyonza neutroni kwa nguvu. Matofali ya grafiti yalitumika kama msimamizi, ambapo wanafizikia waliweka nguzo zenye urefu wa m 3 na upana wa mita 1.2. Vitalu vya mstatili vilivyo na oksidi ya urani viliwekwa kati yao. Takriban tani 46 za oksidi ya urani na tani 385 za grafiti ziliingia kwenye muundo mzima. Ili kupunguza kasi ya majibu, vijiti vya cadmium na boroni vilivyoletwa kwenye reactor vilitumikia.

Ikiwa hii haitoshi, basi kwa ajili ya bima, kwenye jukwaa lililo juu ya reactor, kulikuwa na wanasayansi wawili wenye ndoo zilizojaa suluhisho la chumvi za cadmium - walipaswa kumwaga kwenye reactor ikiwa majibu yatatoka nje ya udhibiti. Kwa bahati nzuri, hii haikuhitajika. Mnamo Desemba 2, 1942, Fermi aliamuru fimbo zote za udhibiti ziongezwe, na jaribio likaanza. Dakika nne baadaye, kaunta za nyutroni zilianza kubofya zaidi na zaidi. Kwa kila dakika, nguvu ya flux ya neutroni ikawa kubwa zaidi. Hii ilionyesha kuwa majibu ya mnyororo yalikuwa yakifanyika kwenye kinu. Iliendelea kwa dakika 28. Kisha Fermi akatoa ishara, na vijiti vilivyoshushwa vilisimamisha mchakato. Hivyo, kwa mara ya kwanza, mwanadamu alitoa nishati ya kiini cha atomiki na kuthibitisha kwamba angeweza kuidhibiti apendavyo. Sasa hapakuwa na shaka tena kwamba silaha za nyuklia zilikuwa kweli.

Mnamo 1943, kinu cha Fermi kilivunjwa na kusafirishwa hadi Maabara ya Kitaifa ya Aragonese (kilomita 50 kutoka Chicago). Kitendo kingine cha nyuklia kilijengwa hapa hivi karibuni, ambapo maji mazito yalitumiwa kama msimamizi. Ilijumuisha tanki ya silinda ya alumini iliyo na tani 6.5 za maji mazito, ambayo vijiti 120 vya chuma cha urani vilipakiwa wima, vikiwa ndani ya ganda la alumini. Vijiti saba vya udhibiti vilifanywa kutoka kwa kadiamu. Karibu na tanki hiyo kulikuwa na kiakisi cha grafiti, kisha skrini iliyotengenezwa kwa risasi na aloi za cadmium. Muundo mzima ulikuwa umefungwa kwenye ganda la zege na unene wa ukuta wa karibu 2.5 m.

Majaribio katika vinu hivi vya majaribio yalithibitisha uwezekano wa uzalishaji wa kibiashara wa plutonium.

Kituo kikuu cha "Mradi wa Manhattan" hivi karibuni kikawa mji wa Oak Ridge katika Bonde la Mto Tennessee, ambao idadi yao katika miezi michache ilikua watu elfu 79. Hapa, kwa muda mfupi, mmea wa kwanza wa uzalishaji wa uranium iliyoboreshwa ulijengwa. Mara moja katika 1943, reactor ya viwanda ilizinduliwa ambayo ilizalisha plutonium. Mnamo Februari 1944, karibu kilo 300 za uranium zilitolewa kila siku, kutoka kwa uso ambao plutonium ilipatikana kwa kujitenga kwa kemikali. (Ili kufanya hivi, plutonium iliyeyushwa kwanza na kisha kunyeshwa.) Uranium iliyosafishwa ilirejeshwa kwenye kinu tena. Katika mwaka huohuo, katika jangwa lisilo na ukiwa kwenye ukingo wa kusini wa Mto Columbia, ujenzi ulianza kwenye Kiwanda kikubwa cha Hanford. Vinu vitatu vya nguvu vya nyuklia vilikuwa hapa, vikitoa gramu mia kadhaa za plutonium kila siku.

Sambamba na hilo, utafiti ulikuwa ukipamba moto ili kuendeleza mchakato wa kiviwanda wa kurutubisha uranium.

Baada ya kuzingatia chaguo tofauti, Groves na Oppenheimer waliamua kuzingatia njia mbili: usambazaji wa gesi na umeme.

Mbinu ya uenezaji wa gesi ilitokana na kanuni inayojulikana kama sheria ya Graham (iliundwa kwa mara ya kwanza mwaka wa 1829 na mwanakemia wa Scotland Thomas Graham na kuendelezwa mwaka wa 1896 na mwanafizikia wa Kiingereza Reilly). Kwa mujibu wa sheria hii, ikiwa gesi mbili, moja ambayo ni nyepesi zaidi kuliko nyingine, hupitishwa kupitia chujio na fursa ndogo za kupuuza, basi gesi nyepesi zaidi itapita ndani yake kuliko gesi nzito. Mnamo Novemba 1942, Urey na Dunning katika Chuo Kikuu cha Columbia waliunda mbinu ya uenezaji wa gesi ya kutenganisha isotopu za urani kulingana na mbinu ya Reilly.

Kwa kuwa uranium asilia ni kigumu, ilibadilishwa kwanza kuwa uranium fluoride (UF6). Kisha gesi hii ilipitishwa kwa njia ya microscopic - kwa utaratibu wa elfu ya millimeter - mashimo kwenye septum ya chujio.

Kwa kuwa tofauti katika uzito wa molar ya gesi ilikuwa ndogo sana, nyuma ya baffle maudhui ya uranium-235 iliongezeka tu kwa sababu ya 1.0002.

Ili kuongeza kiasi cha uranium-235 hata zaidi, mchanganyiko unaosababishwa hupitishwa tena kupitia kizigeu, na kiasi cha uranium kinaongezeka tena kwa mara 1.0002. Hivyo, ili kuongeza maudhui ya uranium-235 hadi 99%, ilikuwa ni lazima kupitisha gesi kupitia filters 4000. Hii ilifanyika katika kiwanda kikubwa cha uenezaji wa gesi huko Oak Ridge.

Mnamo 1940, chini ya uongozi wa Ernst Lawrence katika Chuo Kikuu cha California, utafiti ulianza juu ya mgawanyo wa isotopu za urani kwa njia ya sumakuumeme. Ilikuwa ni lazima kupata michakato hiyo ya kimwili ambayo ingeruhusu isotopu kutengwa kwa kutumia tofauti katika wingi wao. Lawrence alifanya jaribio la kutenganisha isotopu kwa kutumia kanuni ya spectrograph ya wingi - chombo kinachoamua wingi wa atomi.

Kanuni ya operesheni yake ilikuwa kama ifuatavyo: atomi za kabla ya ionized ziliharakishwa na uwanja wa umeme, na kisha kupita kwenye uwanja wa sumaku ambao walielezea miduara iliyo kwenye ndege inayoelekea mwelekeo wa shamba. Kwa kuwa radii za trajectories hizi zilikuwa sawia na wingi, ioni za mwanga ziliishia kwenye miduara ya radius ndogo kuliko zile nzito. Ikiwa mitego iliwekwa kwenye njia ya atomi, basi iliwezekana kwa njia hii kukusanya isotopu tofauti.

Hiyo ndiyo ilikuwa mbinu. Chini ya hali ya maabara, alitoa matokeo mazuri. Lakini ujenzi wa mmea ambao mgawanyo wa isotopu unaweza kufanywa kwa kiwango cha viwanda ulionekana kuwa mgumu sana. Walakini, hatimaye Lawrence aliweza kushinda shida zote. Matokeo ya juhudi zake ilikuwa kuonekana kwa calutron, ambayo iliwekwa kwenye mmea mkubwa huko Oak Ridge.

Kiwanda hiki cha sumaku-umeme kilijengwa mwaka wa 1943 na ikawa labda kichanga cha gharama kubwa zaidi cha Mradi wa Manhattan. Mbinu ya Lawrence ilihitaji idadi kubwa ya vifaa changamano, ambavyo bado havijatengenezwa vinavyohusisha volteji ya juu, utupu wa juu, na maeneo yenye nguvu ya sumaku. Gharama zilikuwa kubwa sana. Calutron ilikuwa na sumaku-umeme kubwa, ambayo urefu wake ulifikia 75 m na uzani wa tani 4,000.

Tani elfu kadhaa za waya za fedha ziliingia kwenye vilima vya sumaku-umeme hii.

Kazi nzima (bila kujumuisha gharama ya fedha yenye thamani ya dola milioni 300, ambayo Hazina ya Serikali ilitoa kwa muda tu) iligharimu dola milioni 400. Kwa umeme uliotumiwa na calutron tu, Wizara ya Ulinzi ililipa milioni 10. Vifaa vingi katika kiwanda cha Oak Ridge vilikuwa bora zaidi kwa kiwango na usahihi kuliko chochote kilichowahi kutengenezwa shambani.

Lakini gharama hizi zote hazikuwa bure. Baada ya kutumia jumla ya dola bilioni 2, wanasayansi wa Marekani kufikia 1944 waliunda teknolojia ya kipekee ya urutubishaji wa uranium na uzalishaji wa plutonium. Wakati huo huo, katika Maabara ya Los Alamos, walikuwa wakifanya kazi ya kutengeneza bomu lenyewe. Kanuni ya uendeshaji wake ilikuwa wazi kwa muda mrefu kwa ujumla: dutu ya fissile (plutonium au uranium-235) inapaswa kuhamishiwa kwenye hali mbaya wakati wa mlipuko (ili athari ya mnyororo kutokea, wingi wa chaji lazima iwe kubwa zaidi kuliko ile muhimu) na kuwashwa na boriti ya neutroni, ambayo inajumuisha kuanza kwa athari ya mnyororo.

Kulingana na mahesabu, misa muhimu ya malipo ilizidi kilo 50, lakini inaweza kupunguzwa kwa kiasi kikubwa. Kwa ujumla, ukubwa wa molekuli muhimu huathiriwa sana na mambo kadhaa. Kadiri eneo la chaji linavyokuwa kubwa, ndivyo neutroni nyingi zaidi hutolewa bila maana kwenye nafasi inayozunguka. Tufe ina eneo ndogo zaidi la uso. Kwa hivyo, chaji za duara, vitu vingine kuwa sawa, vina misa ndogo muhimu. Kwa kuongeza, thamani ya molekuli muhimu inategemea usafi na aina ya vifaa vya fissile. Ni kinyume chake na mraba wa wiani wa nyenzo hii, ambayo inaruhusu, kwa mfano, kwa mara mbili ya wiani, kupunguza wingi muhimu kwa sababu ya nne. Kiwango kinachohitajika cha subcriticality kinaweza kupatikana, kwa mfano, kwa kuunganisha nyenzo za fissile kutokana na mlipuko wa malipo ya kawaida ya kulipuka yaliyofanywa kwa namna ya shell ya spherical inayozunguka malipo ya nyuklia. Misa muhimu pia inaweza kupunguzwa kwa kuzunguka chaji kwa skrini inayoakisi neutroni vizuri. Risasi, berili, tungsten, urani asilia, chuma, na vingine vingi vinaweza kutumika kama skrini kama hiyo.

Mojawapo ya miundo inayowezekana ya bomu la atomiki ina vipande viwili vya uranium, ambayo, ikiunganishwa, huunda misa kubwa kuliko ile muhimu. Ili kusababisha mlipuko wa bomu, unahitaji kuwaleta pamoja haraka iwezekanavyo. Njia ya pili inategemea matumizi ya mlipuko wa kuingilia ndani. Katika kesi hiyo, mtiririko wa gesi kutoka kwa mlipuko wa kawaida ulielekezwa kwenye nyenzo za fissile ziko ndani na kuzikandamiza hadi kufikia misa muhimu. Uunganisho wa malipo na mionzi yake kali na neutroni, kama ilivyotajwa tayari, husababisha mmenyuko wa mnyororo, kama matokeo ambayo, katika sekunde ya kwanza, joto huongezeka hadi digrii milioni 1. Wakati huu, ni karibu 5% tu ya misa muhimu iliyoweza kujitenga. Malipo mengine katika miundo ya mapema ya bomu yaliyeyuka bila
nzuri yoyote.

Bomu la kwanza la atomiki katika historia (lilipewa jina "Utatu") lilikusanywa katika msimu wa joto wa 1945. Na mnamo Juni 16, 1945, mlipuko wa kwanza wa atomiki Duniani ulifanyika kwenye tovuti ya majaribio ya nyuklia kwenye jangwa la Alamogordo (New Mexico). Bomu hilo liliwekwa katikati ya eneo la majaribio juu ya mnara wa chuma wa mita 30. Vifaa vya kurekodi viliwekwa karibu nayo kwa umbali mkubwa. Katika kilomita 9 kulikuwa na chapisho la uchunguzi, na kwa kilomita 16 - chapisho la amri. Mlipuko wa atomiki ulifanya hisia kubwa kwa mashahidi wote wa tukio hili. Kulingana na maelezo ya mashahidi wa macho, kulikuwa na hisia kwamba jua nyingi ziliunganishwa kuwa moja na kuwasha poligoni mara moja. Kisha mpira mkubwa wa moto ukatokea juu ya uwanda huo, na wingu la duara la vumbi na mwanga likaanza kuinuka polepole na kwa kutisha kuelekea huko.

Baada ya kupaa kutoka ardhini, mpira huu wa moto uliruka hadi urefu wa zaidi ya kilomita tatu kwa sekunde chache. Kwa kila wakati ilikua kwa ukubwa, hivi karibuni kipenyo chake kilifikia kilomita 1.5, na polepole ikapanda kwenye stratosphere. Kisha mpira wa moto ulitoa safu ya moshi unaozunguka, ambao ulienea hadi urefu wa kilomita 12, ukichukua fomu ya uyoga mkubwa. Yote hii iliambatana na kishindo cha kutisha, ambacho ardhi ilitetemeka. Nguvu ya bomu lililolipuka ilizidi matarajio yote.

Mara tu hali ya mionzi iliporuhusu, mizinga kadhaa ya Sherman, iliyo na sahani za risasi kutoka ndani, ilikimbilia kwenye eneo la mlipuko. Mmoja wao alikuwa Fermi, ambaye alikuwa na hamu ya kuona matokeo ya kazi yake. Dunia iliyokufa ilionekana mbele ya macho yake, ambayo maisha yote yaliharibiwa ndani ya eneo la kilomita 1.5. Mchanga uliingia kwenye ukoko wa glasi ya kijani kibichi ambao ulifunika ardhi. Katika kreta kubwa kuweka mabaki yaliyoharibiwa ya mnara wa msaada wa chuma. Nguvu ya mlipuko huo ilikadiriwa kuwa tani 20,000 za TNT.

Hatua iliyofuata ilikuwa ni matumizi ya mapigano ya bomu la atomiki dhidi ya Japan, ambayo, baada ya kujisalimisha kwa Ujerumani ya Nazi, peke yake iliendelea vita na Marekani na washirika wake. Hakukuwa na magari ya uzinduzi wakati huo, kwa hivyo ulipuaji ulilazimika kufanywa kutoka kwa ndege. Vipengee vya mabomu hayo mawili vilisafirishwa kwa uangalifu mkubwa na USS Indianapolis hadi Kisiwa cha Tinian, ambapo Kikosi cha Wanahewa cha Marekani cha 509th Composite Group kilikuwa na makao yake. Kwa aina ya malipo na muundo, mabomu haya yalikuwa tofauti kutoka kwa kila mmoja.

Bomu la kwanza la atomiki - "Mtoto" - lilikuwa bomu kubwa la angani na chaji ya atomiki ya uranium-235 iliyorutubishwa sana. Urefu wake ulikuwa karibu m 3, kipenyo - 62 cm, uzito - tani 4.1.

Bomu la pili la atomiki - "Fat Man" - na malipo ya plutonium-239 ilikuwa na sura ya yai na utulivu wa ukubwa mkubwa. Urefu wake
ilikuwa 3.2 m, kipenyo 1.5 m, uzito - tani 4.5.

Mnamo Agosti 6, mshambuliaji wa Kanali Tibbets wa B-29 Enola Gay alimwangusha "Mtoto" kwenye jiji kubwa la Japan la Hiroshima. Bomu hilo lilirushwa na parachuti na kulipuka, kama ilivyopangwa, katika mwinuko wa mita 600 kutoka ardhini.

Matokeo ya mlipuko huo yalikuwa ya kutisha. Hata kwa marubani wenyewe, kuona jiji lenye amani lililoharibiwa nao mara moja kulifanya hisia ya kukatisha tamaa. Baadaye, mmoja wao alikiri kwamba waliona wakati huo jambo baya zaidi ambalo mtu anaweza kuona.

Kwa wale waliokuwa duniani, mambo yaliyokuwa yakitendeka yalionekana kama kuzimu halisi. Kwanza kabisa, wimbi la joto lilipita juu ya Hiroshima. Kitendo chake kilidumu kwa muda mfupi tu, lakini kilikuwa na nguvu sana hivi kwamba iliyeyusha hata tiles na fuwele za quartz kwenye slabs za granite, ikageuza miti ya simu kuwa makaa ya mawe kwa umbali wa kilomita 4 na, mwishowe, miili ya wanadamu iliyochomwa sana hivi kwamba vivuli tu vilibaki. kwenye lami ya lami au kwenye kuta za nyumba. Kisha upepo mkali wa upepo ulitoka chini ya mpira wa moto na kukimbilia juu ya jiji kwa kasi ya 800 km / h, na kufagia kila kitu kwenye njia yake. Nyumba ambazo hazikuweza kustahimili mashambulizi yake ya hasira zilianguka kana kwamba zimekatwa. Katika duara kubwa na kipenyo cha kilomita 4, hakuna jengo moja lililobakia. Dakika chache baada ya mlipuko huo, mvua nyeusi ya mionzi ilipita juu ya jiji - unyevu huu uligeuka kuwa mvuke uliowekwa kwenye tabaka za juu za angahewa na kuanguka chini kwa namna ya matone makubwa yaliyochanganywa na vumbi la mionzi.

Baada ya mvua kunyesha, upepo mpya ulipiga jiji, wakati huu ukivuma kuelekea kwenye kitovu. Alikuwa dhaifu kuliko wa kwanza, lakini bado alikuwa na nguvu za kutosha kung'oa miti. Upepo huo uliwasha moto mkubwa ambao kila kitu ambacho kingeweza kuwaka kilikuwa kinawaka. Kati ya majengo 76,000, 55,000 yaliharibiwa kabisa na kuchomwa moto. Mashahidi wa janga hili la kutisha walikumbuka watu-mienge ambayo nguo zilizochomwa zilianguka chini pamoja na ngozi nyekundu, na umati wa watu waliofadhaika, waliofunikwa na moto mbaya, ambao walikimbia wakipiga kelele mitaani. Kulikuwa na harufu mbaya ya nyama ya binadamu iliyoungua hewani. Watu walikuwa wamelala kila mahali, wamekufa na kufa. Kulikuwa na wengi ambao walikuwa vipofu na viziwi na, wakitazama pande zote, hawakuweza kujua chochote katika machafuko yaliyotawala kote.

Wale walio na bahati mbaya, ambao walikuwa kutoka kwa kitovu kwa umbali wa hadi 800 m, walichomwa moto kwa sekunde iliyogawanyika kwa maana halisi ya neno - ndani yao ilivukiza, na miili yao ikageuka kuwa uvimbe wa makaa ya moshi. Wakiwa katika umbali wa kilomita 1 kutoka kwenye kitovu hicho, walipigwa na ugonjwa wa mionzi katika hali mbaya sana. Ndani ya masaa machache, walianza kutapika sana, joto likaruka hadi digrii 39-40, upungufu wa pumzi na damu ilionekana. Kisha, vidonda visivyoweza kuponya vilionekana kwenye ngozi, utungaji wa damu ulibadilika sana, na nywele zikaanguka. Baada ya mateso makali, kwa kawaida siku ya pili au ya tatu, kifo kilitokea.

Kwa jumla, karibu watu elfu 240 walikufa kutokana na mlipuko na ugonjwa wa mionzi. Takriban elfu 160 walipokea ugonjwa wa mionzi kwa njia dhaifu - kifo chao chungu kilicheleweshwa kwa miezi kadhaa au miaka. Habari za msiba huo zilipoenea nchini kote, Japani yote iliingiwa na hofu. Iliongezeka zaidi baada ya ndege ya Meja Sweeney's Box Car kudondosha bomu la pili huko Nagasaki mnamo Agosti 9. Wakazi laki kadhaa pia waliuawa na kujeruhiwa hapa. Haikuweza kupinga silaha hizo mpya, serikali ya Japani ilikubali - bomu la atomiki lilikomesha Vita vya Kidunia vya pili.

Vita vimekwisha. Ilidumu miaka sita tu, lakini imeweza kubadilisha ulimwengu na watu karibu zaidi ya kutambuliwa.

Ustaarabu wa kibinadamu kabla ya 1939 na ustaarabu wa binadamu baada ya 1945 ni tofauti sana kutoka kwa kila mmoja. Kuna sababu nyingi za hii, lakini moja ya muhimu zaidi ni kuibuka kwa silaha za nyuklia. Inaweza kusemwa bila kuzidisha kwamba kivuli cha Hiroshima kiko katika nusu nzima ya pili ya karne ya 20. Ikawa mchomo mkubwa wa kimaadili kwa mamilioni ya watu, wote walioishi wakati mmoja wa janga hili na wale waliozaliwa miongo kadhaa baada yake. Mtu wa kisasa hawezi tena kufikiria juu ya ulimwengu jinsi ilivyofikiriwa kabla ya Agosti 6, 1945 - anaelewa wazi sana kwamba ulimwengu huu unaweza kugeuka kuwa kitu katika muda mfupi.

Mtu wa kisasa hawezi kutazama vita, kama babu na babu-babu zake walivyotazama - anajua kwa hakika kwamba vita hii itakuwa ya mwisho, na hakutakuwa na washindi au walioshindwa ndani yake. Silaha za nyuklia zimeacha alama katika nyanja zote za maisha ya umma, na ustaarabu wa kisasa hauwezi kuishi kwa sheria sawa na miaka sitini au themanini iliyopita. Hakuna aliyeelewa hili vizuri zaidi kuliko waundaji wa bomu la atomiki wenyewe.

"Watu wa sayari yetu Robert Oppenheimer aliandika, inapaswa kuungana. Hofu na uharibifu uliopandwa na vita vya mwisho hutuamuru wazo hili. Milipuko ya mabomu ya atomiki ilithibitisha hilo kwa ukatili wote. Watu wengine wakati mwingine wamesema maneno kama hayo - tu juu ya silaha zingine na vita vingine. Hawakufanikiwa. Lakini yeyote anayesema leo kwamba maneno haya hayana maana anadanganywa na mabadiliko ya historia. Hatuwezi kusadikishwa na hili. Matokeo ya kazi yetu hayaachi chaguo lingine kwa ubinadamu ila kuunda ulimwengu wenye umoja. Dunia yenye misingi ya sheria na ubinadamu."

Ndani ya miaka miwili, kikundi cha Heisenberg kilifanya utafiti uliohitajika kuunda kinu cha atomiki kwa kutumia urani na maji mazito. Ilithibitishwa kuwa ni isotopu moja tu, yaani, uranium-235, iliyo katika viwango vidogo sana katika ore ya kawaida ya uranium, inaweza kutumika kama mlipuko. Shida ya kwanza ilikuwa jinsi ya kuitenga kutoka hapo. Sehemu ya kuanzia ya mpango wa ulipuaji ilikuwa kinu cha atomiki, ambacho kilihitaji grafiti au maji mazito kama msimamizi wa majibu. Wanafizikia wa Ujerumani walichagua maji, na hivyo kujitengenezea shida kubwa. Baada ya kukaliwa na Norway, mmea pekee wa maji mazito ulimwenguni wakati huo ulipitishwa mikononi mwa Wanazi. Lakini huko, hisa ya bidhaa iliyohitajika na wanafizikia mwanzoni mwa vita ilikuwa makumi ya kilo tu, na Wajerumani hawakupata pia - Wafaransa waliiba bidhaa muhimu kutoka chini ya pua za Wanazi. Na mnamo Februari 1943, makomandoo wa Uingereza walitelekezwa nchini Norway, kwa msaada wa wapiganaji wa upinzani wa ndani, walizima mmea huo. Utekelezaji wa mpango wa nyuklia wa Ujerumani ulikuwa hatarini. Matukio mabaya ya Wajerumani hayakuishia hapo: kinu cha nyuklia cha majaribio kililipuka huko Leipzig. Mradi wa uranium uliungwa mkono na Hitler mradi tu kulikuwa na matumaini ya kupata silaha yenye nguvu zaidi kabla ya mwisho wa vita iliyotolewa naye. Heisenberg alialikwa na Speer na kuulizwa kwa uwazi: "Ni lini tunaweza kutarajia kuundwa kwa bomu linaloweza kusimamishwa kutoka kwa mshambuliaji?" Mwanasayansi huyo alikuwa mwaminifu: "Nadhani itachukua miaka kadhaa ya kazi ngumu, kwa hali yoyote, bomu halitaweza kuathiri matokeo ya vita vya sasa." Uongozi wa Ujerumani ulizingatia kwa busara kwamba hakuna sababu ya kulazimisha matukio. Wacha wanasayansi wafanye kazi kimya kimya - kwa vita ijayo, unaona, watakuwa na wakati. Kama matokeo, Hitler aliamua kuzingatia rasilimali za kisayansi, viwanda na kifedha tu kwenye miradi ambayo ingerudisha haraka sana katika uundaji wa aina mpya za silaha. Ufadhili wa serikali kwa mradi wa urani ulipunguzwa. Walakini, kazi ya wanasayansi iliendelea.

Manfred von Ardenne, ambaye alibuni mbinu ya utakaso wa uenezaji wa gesi na kutenganisha isotopu za urani kwenye centrifuge.

Mnamo mwaka wa 1944, Heisenberg alipokea sahani za urani za kutupwa kwa mmea mkubwa wa reactor, ambayo bunker maalum ilikuwa tayari kujengwa huko Berlin. Jaribio la mwisho la kufikia athari ya mnyororo lilipangwa Januari 1945, lakini mnamo Januari 31, vifaa vyote vilibomolewa haraka na kutumwa kutoka Berlin hadi kijiji cha Haigerloch karibu na mpaka wa Uswizi, ambapo kilitumwa tu mwishoni mwa Februari. Reactor ilikuwa na cubes 664 za uranium na uzito wa jumla wa kilo 1525, kuzungukwa na msimamizi wa nyutroni ya grafiti yenye uzito wa tani 10. Mnamo Machi 1945, tani 1.5 za ziada za maji nzito zilimwagika ndani ya msingi. Mnamo Machi 23, iliripotiwa kwa Berlin kwamba kiboreshaji kimeanza kufanya kazi. Lakini furaha ilikuwa mapema - Reactor haikufikia hatua muhimu, majibu ya mnyororo hayakuanza. Baada ya kuhesabu tena, ikawa kwamba kiasi cha uranium lazima kiongezwe kwa angalau kilo 750, kwa uwiano kuongeza wingi wa maji mazito. Lakini hakukuwa na akiba iliyobaki. Mwisho wa Reich ya Tatu ulikuwa unakaribia sana. Mnamo Aprili 23, wanajeshi wa Amerika waliingia Haigerloch. Reactor ilivunjwa na kupelekwa USA.

Wakati huo huo kuvuka bahari

Sambamba na Wajerumani (kwa kuchelewa kidogo), ukuzaji wa silaha za atomiki ulichukuliwa huko Uingereza na USA. Walianza na barua iliyotumwa Septemba 1939 na Albert Einstein kwa Rais wa Marekani Franklin Roosevelt. Waanzilishi wa barua na waandishi wa maandishi mengi walikuwa wanafizikia wa émigré kutoka Hungaria Leo Szilard, Eugene Wigner na Edward Teller. Barua hiyo ilivutia umakini wa rais kwa ukweli kwamba Ujerumani ya Nazi ilikuwa ikifanya utafiti hai, kama matokeo ambayo inaweza kupata bomu la atomiki hivi karibuni.

Mnamo 1933, Mkomunisti wa Ujerumani Klaus Fuchs alikimbilia Uingereza. Baada ya kupokea shahada ya fizikia kutoka Chuo Kikuu cha Bristol, aliendelea kufanya kazi. Mnamo 1941, Fuchs aliripoti kuhusika kwake katika utafiti wa atomiki kwa wakala wa ujasusi wa Soviet Jurgen Kuchinsky, ambaye alimjulisha balozi wa Soviet Ivan Maisky. Aliamuru mshikamano wa kijeshi kuanzisha haraka mawasiliano na Fuchs, ambaye, kama sehemu ya kikundi cha wanasayansi, alikuwa akisafirishwa kwenda Merika. Fuchs alikubali kufanya kazi kwa akili ya Soviet. Wapelelezi wengi haramu wa Soviet walihusika katika kufanya kazi naye: Zarubins, Eitingon, Vasilevsky, Semyonov na wengine. Kama matokeo ya kazi yao ya kazi, tayari mnamo Januari 1945, USSR ilikuwa na maelezo ya muundo wa bomu la kwanza la atomiki. Wakati huo huo, makazi ya Soviet huko Merika yaliripoti kwamba itachukua Wamarekani angalau mwaka mmoja, lakini sio zaidi ya miaka mitano, kuunda safu kubwa ya silaha za atomiki. Ripoti hiyo pia ilisema kuwa mlipuko wa mabomu mawili ya kwanza huenda ukatekelezwa katika muda wa miezi michache. Pichani ni Operesheni Crossroads, mfululizo wa majaribio ya bomu ya atomiki yaliyofanywa na Marekani kwenye Atoll ya Bikini katika majira ya joto ya 1946. Lengo lilikuwa kupima athari za silaha za atomiki kwenye meli.

Huko USSR, habari ya kwanza juu ya kazi iliyofanywa na washirika na adui iliripotiwa kwa Stalin na akili mapema 1943. Iliamuliwa mara moja kupeleka kazi kama hiyo katika Muungano. Ndivyo ilianza mradi wa atomiki wa Soviet. Kazi zilipokelewa sio tu na wanasayansi, bali pia na maafisa wa akili, ambao uchimbaji wa siri za nyuklia umekuwa kazi kubwa.

Taarifa muhimu zaidi kuhusu kazi ya bomu la atomiki nchini Marekani, iliyopatikana kwa akili, ilisaidia sana kukuza mradi wa nyuklia wa Soviet. Wanasayansi walioshiriki katika hilo waliweza kuzuia njia za utaftaji wa mwisho, na hivyo kuharakisha kufikiwa kwa lengo la mwisho.

Uzoefu wa Maadui na Washirika wa Hivi Karibuni

Kwa kawaida, uongozi wa Soviet haungeweza kubaki kutojali maendeleo ya nyuklia ya Ujerumani. Mwisho wa vita, kikundi cha wanafizikia wa Soviet kilitumwa Ujerumani, kati yao walikuwa wasomi wa baadaye wa Artimovich, Kikoin, Khariton, Shchelkin. Wote walikuwa wamejificha katika sare za kanali za Jeshi Nyekundu. Operesheni hiyo iliongozwa na Naibu wa Kwanza wa Commissar wa Mambo ya Ndani ya Watu Ivan Serov, ambayo ilifungua mlango wowote. Mbali na wanasayansi muhimu wa Ujerumani, "wakoloni" walipata tani za uranium ya chuma, ambayo, kulingana na Kurchatov, ilipunguza kazi kwenye bomu la Soviet kwa angalau mwaka. Wamarekani pia walichukua uranium nyingi kutoka Ujerumani, wakichukua wataalamu waliofanya kazi kwenye mradi pamoja nao. Na katika USSR, pamoja na wanafizikia na kemia, walituma mechanics, wahandisi wa umeme, kioo. Baadhi walipatikana katika kambi za POW. Kwa mfano, Max Steinbeck, msomi wa baadaye wa Soviet na makamu wa rais wa Chuo cha Sayansi cha GDR, alichukuliwa wakati alipokuwa akifanya sundial kwa hiari ya mkuu wa kambi. Kwa jumla, angalau wataalam 1000 wa Ujerumani walifanya kazi kwenye mradi wa atomiki huko USSR. Kutoka Berlin, maabara ya von Ardenne yenye centrifuge ya uranium, vifaa vya Taasisi ya Kaiser ya Fizikia, nyaraka, vitendanishi vilitolewa kabisa. Ndani ya mfumo wa mradi wa atomiki, maabara "A", "B", "C" na "G" ziliundwa, wasimamizi wa kisayansi ambao walikuwa wanasayansi waliofika kutoka Ujerumani.

K.A. Petrzhak na G. N. Flerov Mnamo 1940, katika maabara ya Igor Kurchatov, wanafizikia wawili wachanga waligundua aina mpya, ya kipekee sana ya kuoza kwa mionzi ya nuclei ya atomiki - fission ya hiari.

Maabara "A" iliongozwa na Baron Manfred von Ardenne, mwanafizikia mwenye talanta ambaye alibuni mbinu ya utakaso wa uenezaji wa gesi na kutenganisha isotopu za urani kwenye centrifuge. Mwanzoni, maabara yake ilikuwa kwenye uwanja wa Oktyabrsky huko Moscow. Wahandisi watano au sita wa Soviet walipewa kila mtaalamu wa Ujerumani. Baadaye, maabara ilihamia Sukhumi, na baada ya muda, Taasisi maarufu ya Kurchatov ilikua kwenye uwanja wa Oktyabrsky. Huko Sukhumi, kwa msingi wa maabara ya von Ardenne, Taasisi ya Fizikia na Teknolojia ya Sukhumi iliundwa. Mnamo 1947, Ardenne alipewa Tuzo la Stalin kwa uundaji wa kituo cha utakaso wa isotopu za urani kwa kiwango cha viwanda. Miaka sita baadaye, Ardenne alishinda tuzo ya Stalin mara mbili. Aliishi na mke wake katika jumba la kifahari, mke wake alicheza muziki kwenye piano iliyoletwa kutoka Ujerumani. Wataalamu wengine wa Ujerumani hawakukasirika pia: walikuja na familia zao, walileta samani, vitabu, uchoraji, walipewa mishahara nzuri na chakula. Je, walikuwa wafungwa? Mwanataaluma A.P. Alexandrov, mwenyewe mshiriki anayehusika katika mradi wa atomiki, alisema: "Kwa kweli, wataalamu wa Ujerumani walikuwa wafungwa, lakini sisi wenyewe tulikuwa wafungwa."

Nikolaus Riehl, mzaliwa wa St. Petersburg ambaye alihamia Ujerumani katika miaka ya 1920, akawa mkuu wa Maabara B, ambayo ilifanya utafiti katika uwanja wa kemia ya mionzi na biolojia katika Urals (sasa jiji la Snezhinsk). Hapa Riehl alifanya kazi na mtu wake wa zamani kutoka Ujerumani, mwanabiolojia bora wa Kirusi wa biolojia Timofeev-Resovsky ("Zubr" kulingana na riwaya ya D. Granin).

Mnamo Desemba 1938, wanafizikia wa Ujerumani Otto Hahn na Fritz Strassmann kwa mara ya kwanza ulimwenguni walifanya mgawanyiko wa bandia wa kiini cha atomi ya uranium.

Akitambuliwa katika USSR kama mtafiti na mratibu mwenye talanta, anayeweza kupata suluhisho bora kwa shida ngumu zaidi, Dk. Riehl alikua mmoja wa watu muhimu katika mradi wa atomiki wa Soviet. Baada ya majaribio ya mafanikio ya bomu la Soviet, alikua shujaa wa Kazi ya Ujamaa na mshindi wa Tuzo la Stalin.

Kazi ya maabara "B", iliyoandaliwa huko Obninsk, iliongozwa na Profesa Rudolf Pose, mmoja wa waanzilishi katika uwanja wa utafiti wa nyuklia. Chini ya uongozi wake, mitambo ya nyutroni ya haraka iliundwa, mtambo wa kwanza wa nguvu za nyuklia katika Muungano, na muundo wa vinu vya maji kwa manowari ulianza. Kitu huko Obninsk kilikuwa msingi wa shirika la A.I. Leipunsky. Pose alifanya kazi hadi 1957 huko Sukhumi, kisha katika Taasisi ya Pamoja ya Utafiti wa Nyuklia huko Dubna.

Katika hali gani na kwa juhudi gani nchi, ambayo ilinusurika vita mbaya zaidi ya karne ya 20, iliunda ngao yake ya atomiki.
Takriban miongo saba iliyopita, Oktoba 29, 1949, Ofisi ya Rais wa Sovieti Kuu ya USSR ilitoa amri nne za siri juu ya kuwapa watu 845 majina ya Mashujaa wa Kazi ya Kijamaa, Maagizo ya Lenin, Bango Nyekundu ya Kazi na. nishani ya Heshima. Hakuna hata mmoja wao, kuhusiana na tuzo yoyote, ilisemwa ni nini hasa alipewa: kila mahali maneno ya kawaida "kwa huduma za kipekee kwa serikali katika utendaji wa kazi maalum" yalionekana. Hata kwa Umoja wa Kisovyeti, wamezoea usiri, hii ilikuwa tukio la kawaida. Wakati huo huo, wapokeaji wenyewe walijua vizuri, bila shaka, ni aina gani ya "sifa za kipekee" walimaanisha. Watu wote 845 walikuwa, kwa kiwango kikubwa au kidogo, waliunganishwa moja kwa moja na uundaji wa bomu la kwanza la nyuklia la Soviet.

Kwa waliotunukiwa, haikuwa ajabu kwamba mradi wenyewe na mafanikio yake yaligubikwa na pazia nene la usiri. Baada ya yote, wote walijua vizuri kwamba wana deni la mafanikio yao kwa kiasi kikubwa kwa ujasiri na taaluma ya maafisa wa ujasusi wa Soviet, ambao kwa miaka minane walikuwa wakiwapa wanasayansi na wahandisi habari za siri kutoka nje ya nchi. Na tathmini ya juu kama hiyo, ambayo waundaji wa bomu ya atomiki ya Soviet walistahili, haikuzidishwa. Kama mmoja wa waundaji wa bomu, msomi Yuli Khariton, alikumbuka, kwenye hafla ya uwasilishaji, Stalin alisema ghafla: "Ikiwa tungechelewa kwa mwaka mmoja na nusu, basi labda tungejaribu malipo haya sisi wenyewe." Na hii sio kuzidisha ...

Sampuli ya bomu la atomiki ... 1940

Wazo la kuunda bomu ambalo hutumia nishati ya mmenyuko wa mnyororo wa nyuklia lilikuja kwa Umoja wa Soviet karibu wakati huo huo na Ujerumani na Merika. Mradi wa kwanza uliozingatiwa rasmi wa aina hii ya silaha uliwasilishwa mnamo 1940 na kikundi cha wanasayansi kutoka Taasisi ya Fizikia na Teknolojia ya Kharkov iliyoongozwa na Friedrich Lange. Ilikuwa katika mradi huu kwamba, kwa mara ya kwanza katika USSR, mpango, ambao baadaye ukawa wa kawaida kwa silaha zote za nyuklia, ulipendekezwa kwa kulipua milipuko ya kawaida, kwa sababu ambayo misa mbili ndogo za uranium karibu huunda moja ya juu sana.

Mradi ulipokea hakiki hasi na haukuzingatiwa zaidi. Lakini kazi ambayo ilikuwa msingi wake iliendelea, na sio tu huko Kharkov. Katika USSR ya kabla ya vita, angalau taasisi nne kubwa zilishughulikia maswala ya nyuklia - huko Leningrad, Kharkov na Moscow, na Vyacheslav Molotov, mwenyekiti wa Baraza la Commissars la Watu, alisimamia kazi hiyo. Muda mfupi baada ya uwasilishaji wa mradi wa Lange, mnamo Januari 1941, serikali ya Soviet ilifanya uamuzi wa kimantiki wa kuainisha utafiti wa atomiki wa ndani. Ilikuwa wazi kwamba kwa kweli wanaweza kusababisha kuundwa kwa aina mpya ya nguvu, na habari kama hiyo haipaswi kutawanyika, zaidi sana kwani ilikuwa wakati huo kwamba akili ya kwanza juu ya mradi wa atomiki wa Amerika ilipokelewa - na. Moscow hakutaka kuhatarisha yao.

Kozi ya asili ya matukio iliingiliwa na mwanzo wa Vita Kuu ya Patriotic. Lakini, licha ya ukweli kwamba tasnia na sayansi nzima ya Soviet ilihamishiwa haraka sana kwa kiwango cha kijeshi na kuanza kutoa jeshi na maendeleo na uvumbuzi muhimu zaidi, nguvu na njia pia zilipatikana kuendelea na mradi wa atomiki. Ingawa sio mara moja. Kuanza tena kwa utafiti kunapaswa kuhesabiwa kutoka kwa uamuzi wa Kamati ya Ulinzi ya Jimbo la Februari 11, 1943, ambayo iliainisha kuanza kwa kazi ya vitendo juu ya uundaji wa bomu la atomiki.

Mradi mkubwa

Kufikia wakati huu, akili ya kigeni ya Soviet ilikuwa tayari kufanya kazi kwa bidii katika kutoa habari juu ya mradi wa Enormoz - hivi ndivyo mradi wa atomiki wa Amerika uliitwa katika hati za kufanya kazi. Data ya kwanza yenye maana inayoonyesha kwamba nchi za Magharibi zilihusika sana katika uundaji wa silaha za urani zilitoka katika kituo cha London mnamo Septemba 1941. Na mwisho wa mwaka huo huo, kutoka kwa chanzo hicho hicho, ujumbe unakuja kwamba Amerika na Uingereza zilikubali kuratibu juhudi za wanasayansi wao katika uwanja wa utafiti wa nishati ya atomiki. Chini ya hali ya vita, hii inaweza kufasiriwa kwa njia moja tu: washirika wanafanya kazi katika uundaji wa silaha za atomiki. Na mnamo Februari 1942, akili ilipokea ushahidi wa maandishi kwamba Ujerumani ilikuwa ikifanya vivyo hivyo.

Kadiri juhudi za wanasayansi wa Soviet, wakifanya kazi kulingana na mipango yao wenyewe, kazi ya hali ya juu, akili pia ilizidi kupata habari juu ya miradi ya atomiki ya Amerika na Uingereza. Mnamo Desemba 1942, hatimaye ikawa wazi kwamba Marekani ilikuwa wazi mbele ya Uingereza katika eneo hili, na jitihada kuu zililenga katika kutoa data kutoka kwa bahari. Kwa kweli, kila hatua ya washiriki katika "Mradi wa Manhattan", kama kazi ya kuunda bomu la atomiki nchini Merika iliitwa, ilidhibitiwa sana na akili ya Soviet. Inatosha kusema kwamba habari ya kina zaidi juu ya ujenzi wa bomu la kwanza la atomiki huko Moscow ilipokelewa chini ya wiki mbili baada ya kukusanywa huko Amerika.

Ndio maana ujumbe wa majigambo wa Rais mpya wa Marekani Harry Truman, ambaye aliamua kumshtua Stalin katika Mkutano wa Potsdam kwa kutangaza kwamba Amerika ina silaha mpya ya nguvu ya uharibifu ambayo haijawahi kutokea, haukusababisha majibu ambayo Mmarekani huyo alikuwa akitegemea. Kiongozi wa Soviet alimsikiliza kwa utulivu, akatikisa kichwa - na hakujibu. Wageni walikuwa na hakika kwamba Stalin hakuelewa chochote. Kwa kweli, kiongozi wa USSR alikagua maneno ya Truman kwa busara na siku hiyo hiyo jioni alidai kwamba wataalam wa Soviet waharakishe kazi ya kuunda bomu lao la atomiki iwezekanavyo. Lakini haikuwezekana tena kuipita Amerika. Katika chini ya mwezi mmoja, uyoga wa kwanza wa atomiki ulikua juu ya Hiroshima, siku tatu baadaye - juu ya Nagasaki. Na kivuli cha vita mpya, vya atomiki vilining'inia juu ya Umoja wa Kisovyeti, na sio na mtu yeyote, lakini na washirika wa zamani.

Wakati mbele!

Sasa, miaka sabini baadaye, hakuna mtu anayeshangaa kwamba Umoja wa Kisovieti ulipokea muda uliohitajika sana kuunda bomu lake kuu, licha ya uhusiano mbaya sana na washirika wa zamani katika muungano wa anti-Hitler. Baada ya yote, tayari mnamo Machi 5, 1946, miezi sita baada ya milipuko ya kwanza ya atomiki, hotuba maarufu ya Winston Churchill ya Fulton ilitolewa, ambayo ilionyesha mwanzo wa Vita Baridi. Lakini kulingana na mpango wa Washington na washirika wake, inapaswa kuwa ya moto baadaye - mwishoni mwa 1949. Baada ya yote, kama walivyohesabu nje ya nchi, USSR haikupaswa kupokea silaha zake za atomiki kabla ya katikati ya miaka ya 1950, ambayo ina maana kwamba hakukuwa na mahali pa kukimbilia.

Vipimo vya bomu la atomiki. Picha: U.S. Jeshi la Anga / AR

Kuanzia urefu wa leo, inaonekana ya kushangaza kwamba tarehe ya kuanza kwa vita vya ulimwengu mpya - kwa usahihi zaidi, moja ya tarehe za moja ya mipango kuu, Fleetwood - na tarehe ya kujaribu bomu la kwanza la nyuklia la Soviet: 1949, inaonekana kushangaza. Lakini kwa kweli, kila kitu ni cha asili. Hali ya kisiasa ya kigeni ilikuwa ikipamba moto haraka, washirika wa zamani walikuwa wakizungumza kila mmoja kwa ukali zaidi. Na mnamo 1948, ikawa wazi kabisa kwamba Moscow na Washington, inaonekana, hazingeweza kufikia makubaliano kati yao. Kwa hivyo, inahitajika kuhesabu wakati hadi kuanza kwa vita mpya: mwaka ndio tarehe ya mwisho ambayo nchi ambazo zimeibuka hivi karibuni kutoka kwa vita vikali zinaweza kujiandaa kikamilifu kwa mpya, zaidi ya hayo, na serikali iliyobeba mzigo mkubwa. ya Ushindi kwenye mabega yake. Hata ukiritimba wa atomiki haukuipa Marekani fursa ya kufupisha muda wa maandalizi ya vita.

"Lafudhi" za kigeni za bomu ya atomiki ya Soviet

Haya yote tuliyaelewa kikamilifu. Tangu 1945, kazi zote zinazohusiana na mradi wa atomiki zimeongezeka sana. Wakati wa miaka miwili ya kwanza baada ya vita, USSR, ikiteswa na vita na kupoteza sehemu kubwa ya uwezo wake wa viwandani, iliweza kuunda tasnia kubwa ya nyuklia kutoka mwanzo. Vituo vya nyuklia vya siku zijazo viliibuka, kama vile Chelyabinsk-40, Arzamas-16, Obninsk, taasisi kubwa za kisayansi na vifaa vya uzalishaji viliundwa.

Sio muda mrefu uliopita, maoni ya kawaida juu ya mradi wa atomiki wa Soviet ilikuwa hii: wanasema, ikiwa sio kwa akili, wanasayansi wa USSR hawakuweza kuunda bomu lolote la atomiki. Kwa kweli, kila kitu kilikuwa mbali na kuwa kisicho na utata kama vile warekebishaji wa historia ya Urusi walijaribu kuonyesha. Kwa kweli, data iliyopatikana na ujasusi wa Soviet juu ya mradi wa atomiki wa Amerika iliruhusu wanasayansi wetu kuzuia makosa mengi ambayo bila shaka yalipaswa kufanywa na wenzao wa Amerika ambao walikuwa wamekwenda mbele (ambao, tunakumbuka, vita havikuingilia kazi yao huko. bidii: adui hakuvamia eneo la Amerika, na nchi haikupoteza miezi kadhaa nusu ya tasnia). Kwa kuongezea, data ya akili bila shaka ilisaidia wataalam wa Soviet kutathmini miundo yenye faida zaidi na suluhisho za kiufundi ambazo zilifanya iwezekane kukusanyika bomu lao la juu zaidi la atomiki.

Na ikiwa tunazungumza juu ya kiwango cha ushawishi wa kigeni kwenye mradi wa atomiki wa Soviet, basi, badala yake, tunahitaji kukumbuka wataalam mia kadhaa wa nyuklia wa Ujerumani ambao walifanya kazi katika vituo viwili vya siri karibu na Sukhumi - katika mfano wa Taasisi ya Fizikia na Teknolojia ya Sukhumi ya baadaye. . Kwa hivyo walisaidia sana kusonga mbele kazi ya "bidhaa" - bomu la kwanza la atomiki la USSR, na kiasi kwamba wengi wao walipewa maagizo ya Soviet kwa amri zile zile za siri za Oktoba 29, 1949. Wataalamu wengi hawa walirudi Ujerumani miaka mitano baadaye, wengi wao wakiishi katika GDR (ingawa kulikuwa na baadhi ya waliokwenda Magharibi).

Kuzungumza kwa kusudi, bomu la kwanza la atomiki la Soviet lilikuwa na, kwa kusema, zaidi ya "lafudhi" moja. Baada ya yote, ilizaliwa kama matokeo ya ushirikiano mkubwa wa juhudi za watu wengi - wale ambao walihusika katika mradi huo kwa hiari yao wenyewe, na wale ambao waliajiriwa kufanya kazi kama wafungwa wa vita au wataalamu waliowekwa ndani. Lakini nchi, ambayo kwa njia zote ilihitaji kupata silaha haraka iwezekanavyo, kusawazisha nafasi zake na washirika wa zamani, ambao waligeuka haraka kuwa maadui wa kufa, hawakuwa na wakati wa hisia.

Urusi inajifanya yenyewe!

Katika hati zinazohusiana na uundaji wa bomu la kwanza la nyuklia la USSR, neno "bidhaa" ambalo baadaye likawa maarufu bado halijakutana. Mara nyingi zaidi, ilijulikana rasmi kama "injini maalum ya ndege", au RDS kwa kifupi. Ingawa, kwa kweli, hakukuwa na kitu tendaji katika kazi ya muundo huu: jambo zima lilikuwa tu katika mahitaji madhubuti ya usiri.

Kwa mkono mwepesi wa Msomi Yuliy Khariton, uandishi usio rasmi "Urusi hufanya yenyewe" haraka sana ulishikamana na kifupi cha RDS. Pia kulikuwa na kejeli kubwa katika hili, kwani kila mtu alijua ni kiasi gani habari iliyopatikana na akili iliwapa wanasayansi wetu wa atomiki, lakini pia sehemu kubwa ya ukweli. Baada ya yote, ikiwa muundo wa bomu ya kwanza ya nyuklia ya Soviet ilikuwa sawa na ile ya Amerika (kwa sababu tu ile iliyo bora zaidi ilichaguliwa, na sheria za fizikia na hesabu hazina sifa za kitaifa), basi, sema, mwili wa ballistic. na ujazo wa kielektroniki wa bomu la kwanza ulikuwa maendeleo ya ndani tu.

Wakati kazi ya mradi wa atomiki ya Soviet iliendelea vya kutosha, uongozi wa USSR ulitengeneza mahitaji ya kiufundi na kiufundi kwa mabomu ya kwanza ya atomiki. Iliamuliwa wakati huo huo kusafisha aina mbili: bomu la plutonium aina ya implosion na bomu la uranium aina ya kanuni, sawa na ile iliyotumiwa na Wamarekani. Wa kwanza alipokea index ya RDS-1, ya pili, kwa mtiririko huo, RDS-2.

Kulingana na mpango huo, RDS-1 ilipaswa kuwasilishwa kwa majaribio ya serikali kwa mlipuko mnamo Januari 1948. Lakini makataa haya hayakuweza kufikiwa: kulikuwa na matatizo na utengenezaji na usindikaji wa kiasi kinachohitajika cha plutonium ya daraja la silaha kwa vifaa vyake. Ilipokelewa mwaka mmoja na nusu tu baadaye, mnamo Agosti 1949, na mara moja ikaenda Arzamas-16, ambapo bomu la kwanza la atomiki la Soviet lilikuwa karibu kumaliza. Ndani ya siku chache, wataalam wa VNIIEF ya baadaye walikamilisha mkusanyiko wa "bidhaa", na ikaenda kwenye tovuti ya majaribio ya Semipalatinsk kwa ajili ya majaribio.

Rivet ya kwanza ya ngao ya nyuklia ya Urusi

Bomu la kwanza la nyuklia la USSR lililipuliwa saa saba asubuhi mnamo Agosti 29, 1949. Karibu mwezi mmoja ulipita kabla ya ng'ambo kupona kutokana na mshtuko uliosababishwa na ujasusi kuhusu majaribio ya mafanikio ya "klabu yetu kubwa" katika nchi yetu. Ni Septemba 23 tu, Harry Truman, ambaye si muda mrefu uliopita aliripoti kwa Stalin kwa kujivunia juu ya mafanikio ya Amerika katika kuunda silaha za atomiki, alitoa taarifa kwamba aina hiyo ya silaha sasa inapatikana katika USSR.

Uwasilishaji wa usakinishaji wa media titika kwa heshima ya kumbukumbu ya miaka 65 ya kuundwa kwa bomu la kwanza la atomiki la Soviet. Picha: Geodakyan Artem / TASS

Cha ajabu, Moscow haikuwa na haraka ya kuthibitisha taarifa za Wamarekani. Kinyume chake, TASS kweli ilitoka na kukanusha taarifa ya Amerika, ikisema kwamba jambo zima liko katika wigo mkubwa wa ujenzi katika USSR, ambayo pia hutumia ulipuaji kwa kutumia teknolojia za hivi karibuni. Ukweli, mwisho wa taarifa ya Tassov kulikuwa na dokezo la uwazi zaidi la umiliki wa silaha zao za nyuklia. Shirika hilo lilimkumbusha kila mtu anayependa kuwa mapema Novemba 6, 1947, Waziri wa Mambo ya nje wa Soviet Vyacheslav Molotov alitangaza kwamba hakuna siri ya bomu la atomiki imekuwepo kwa muda mrefu.

Na ilikuwa kweli mara mbili. Kufikia 1947, hakuna habari juu ya silaha za atomiki ilikuwa siri kwa USSR, na mwisho wa msimu wa joto wa 1949 haikuwa siri tena kwa mtu yeyote kwamba Umoja wa Soviet ulikuwa umerejesha usawa wa kimkakati na mpinzani wake mkuu, Merika. Usawa ambao umedumishwa kwa miongo sita sasa. Usawa, ambao unaungwa mkono na ngao ya nyuklia ya Urusi na mwanzo wake uliwekwa katika usiku wa Vita Kuu ya Patriotic.