Vědec pro atomovou bombu. H-bomba

Náš článek je věnován historii vzniku a obecným principům syntézy takového zařízení, někdy nazývaného vodík. Místo uvolnění výbušné energie štěpením jader těžkých prvků, jako je uran, generuje ještě více energie fúzí jader lehkých prvků (jako jsou izotopy vodíku) do jednoho těžkého (jako je helium).

Proč je výhodnější jaderná fúze?

Při termojaderné reakci, která spočívá ve fúzi jader chemických prvků, které se jí účastní, vzniká na jednotku hmotnosti fyzikálního zařízení podstatně více energie než v čisté atomové bombě, která realizuje jadernou štěpnou reakci.

V atomové bombě se štěpné jaderné palivo rychle pod vlivem detonační energie konvenčních výbušnin spojí do malého kulového objemu, kde vznikne jeho tzv. kritická hmotnost, a začne štěpná reakce. V tomto případě mnoho neutronů uvolněných z štěpných jader způsobí štěpení dalších jader v palivové hmotě, která také uvolní další neutrony, což vede k řetězové reakci. Pokrývá ne více než 20 % paliva před výbuchem bomby, nebo možná mnohem méně, pokud podmínky nejsou ideální: jako u atomových bomb Little Kid svržených na Hirošimu a Fat Man, které zasáhly Nagasaki, účinnost (pokud takový termín může být uplatněno na ně) uplatnit) bylo pouze 1,38 % a 13 %.

Fúze (neboli fúze) jader pokrývá celou hmotu nálože bomby a trvá tak dlouho, dokud neutrony najdou termonukleární palivo, které ještě nezreagovalo. Proto je hmotnost a výbušná síla takové bomby teoreticky neomezená. Taková fúze může teoreticky pokračovat donekonečna. Termonukleární bomba je skutečně jedním z potenciálních zařízení soudného dne, která by mohla zničit veškerý lidský život.

Co je to reakce jaderné fúze?

Palivem pro termonukleární fúzní reakci jsou izotopy vodíku deuterium nebo tritium. První se od běžného vodíku liší tím, že jeho jádro obsahuje kromě jednoho protonu také neutron a jádro tritia má již neutrony dva. V přírodní vodě připadá jeden atom deuteria na 7000 atomů vodíku, ale z jeho množství. obsažené ve sklenici vody lze v důsledku termonukleární reakce získat stejné množství tepla jako při spalování 200 litrů benzínu. Na setkání s politiky v roce 1946 otec americké vodíkové bomby Edward Teller zdůraznil, že deuterium poskytuje více energie na gram hmotnosti než uran nebo plutonium, ale stojí dvacet centů za gram ve srovnání s několika stovkami dolarů za gram štěpného paliva. Tritium se v přírodě ve volném stavu vůbec nevyskytuje, je tedy mnohem dražší než deuterium, jeho tržní cena se pohybuje v řádu desítek tisíc dolarů za gram, ale největší množství energie se uvolňuje právě při fúzní reakci deuteria. a jádra tritia, ve kterých se tvoří jádro atomu helia a uvolňuje neutron odnášející přebytečnou energii 17,59 MeV

D + T → 4 He + n + 17,59 MeV.

Tato reakce je schematicky znázorněna na obrázku níže.

Je to hodně nebo málo? Jak víte, vše se učí srovnáním. Energie 1 MeV je tedy přibližně 2,3 milionkrát větší než energie uvolněná při spalování 1 kg oleje. V důsledku toho se při fúzi pouze dvou jader deuteria a tritia uvolní tolik energie, kolik se uvolní při spalování 2,3∙10 6 ∙17,59 = 40,5∙10 6 kg oleje. Ale to mluvíme pouze o dvou atomech. Dokážete si představit, jak vysoko se hrálo v druhé polovině 40. let minulého století, kdy v USA a SSSR začaly práce, jejichž výsledkem byla termonukleární bomba.

Jak to všechno začalo

Již v létě 1942, na počátku projektu atomové bomby ve Spojených státech (projekt Manhattan) a později v obdobném sovětském programu, dávno předtím, než byla vyrobena bomba založená na štěpení jader uranu, se pozornost některé účastníky těchto programů zaujalo zařízení, které může využívat mnohem výkonnější jadernou fúzní reakci. V USA byl zastáncem tohoto přístupu a dokonce, dalo by se říci, jeho obhájcem, výše zmíněný Edward Teller. V SSSR tento směr rozvinul Andrei Sacharov, budoucí akademik a disident.

Pro Tellera byla jeho fascinace termonukleární fúzí během let vytváření atomové bomby spíše medvědí službou. Jako účastník Projektu Manhattan vytrvale volal po přesměrování finančních prostředků na realizaci vlastních nápadů, jejichž cílem byla vodíková a termonukleární bomba, což se nelíbilo vedení a vyvolalo napětí ve vztazích. Protože v té době nebyl podporován termonukleární směr výzkumu, po vytvoření atomové bomby Teller projekt opustil a začal vyučovat, stejně jako zkoumat elementární částice.

Vypuknutí studené války a především vytvoření a úspěšné otestování sovětské atomové bomby v roce 1949 se však pro zapáleného antikomunistu Tellera stalo novou šancí realizovat své vědecké myšlenky. Vrací se do laboratoře Los Alamos, kde byla vytvořena atomová bomba, a spolu se Stanislavem Ulamem a Corneliusem Everettem začíná s výpočty.

Princip termonukleární bomby

Aby mohla jaderná fúzní reakce začít, musí být nálož bomby okamžitě zahřátá na teplotu 50 milionů stupňů. Tellerem navržené schéma termonukleární bomby k tomuto účelu využívá výbuch malé atomové bomby, která se nachází uvnitř vodíkového pouzdra. Lze tvrdit, že ve 40. letech minulého století byly při vývoji jejího projektu tři generace:

  • Tellerova variace, známá jako „klasický super“;
  • složitější, ale také realističtější návrhy několika soustředných koulí;
  • konečná verze konstrukce Teller-Ulam, která je základem všech dnes fungujících termonukleárních zbraňových systémů.

Termonukleární bomby SSSR, jejichž vytvoření byl průkopníkem Andrei Sacharov, prošly podobnými konstrukčními fázemi. Zřejmě zcela nezávisle a nezávisle na Američanech (což nelze říci o sovětské atomové bombě, vytvořené společným úsilím vědců a zpravodajských důstojníků pracujících v USA) prošel všemi výše uvedenými fázemi návrhu.

První dvě generace měly tu vlastnost, že měly řadu vzájemně propojených „vrstev“, z nichž každá posílila nějaký aspekt té předchozí a v některých případech byla vytvořena zpětná vazba. Mezi primární atomovou bombou a sekundární termonukleární bombou nebylo jasné rozdělení. Oproti tomu Teller-Ulamův diagram termonukleární bomby ostře rozlišuje mezi primární explozí, sekundární explozí a v případě potřeby i dodatečnou explozí.

Zařízení termonukleární bomby podle Teller-Ulamova principu

Mnoho z jeho detailů stále zůstává utajeno, ale je přiměřeně jisté, že všechny termonukleární zbraně, které jsou v současné době k dispozici, jsou založeny na zařízení vytvořeném Edwardem Tellerosem a Stanislawem Ulamem, ve kterém je atomová bomba (tj. a ohřívá fúzní palivo. Andrej Sacharov v Sovětském svazu zjevně nezávisle na sobě přišel s podobným konceptem, který nazval „třetí myšlenka“.

Struktura termonukleární bomby v této verzi je schematicky znázorněna na obrázku níže.

Měla válcový tvar a na jednom konci měla zhruba kulovou primární atomovou bombu. Sekundární termonukleární náboj v prvních, ještě neprůmyslových vzorcích, byl vyroben z kapalného deuteria, o něco později se stal pevným z chemické sloučeniny zvané deuterid lithia.

Faktem je, že průmysl již dlouho používá lithium hydrid LiH pro dopravu vodíku bez balónků. Vývojáři bomby (tento nápad byl poprvé použit v SSSR) jednoduše navrhli vzít její izotop deuterium místo obyčejného vodíku a zkombinovat ho s lithiem, protože je mnohem jednodušší vyrobit bombu s pevnou termonukleární náloží.

Tvar sekundární náplně byl válec umístěný v nádobě s olověným (nebo uranovým) pláštěm. Mezi náboji je ochranný štít proti neutronům. Prostor mezi stěnami kontejneru s termonukleárním palivem a tělem bomby je vyplněn speciálním plastem, obvykle pěnovým polystyrenem. Samotné tělo bomby je vyrobeno z oceli nebo hliníku.

Tyto tvary se v posledních návrzích, jako je ten, který je zobrazen níže, změnily.

Primární náboj je v něm zploštělý, jako meloun nebo míč na americký fotbal, a sekundární náboj je kulový. Takové tvary mnohem efektivněji zapadají do vnitřního objemu hlavic kuželových raket.

Sekvence termonukleárních výbuchů

Při explozi primární atomové bomby se v prvních okamžicích tohoto procesu generuje silné rentgenové záření (neutronový tok), které je částečně blokováno neutronovým štítem a odráží se od vnitřní výstelky pouzdra obklopujícího sekundární nálož. , takže rentgenové paprsky dopadají symetricky po celé její délce

Během počátečních fází termonukleární reakce jsou neutrony z atomového výbuchu absorbovány plastovou výplní, aby se zabránilo příliš rychlému zahřátí paliva.

Rentgenové záření zpočátku způsobuje vzhled husté plastové pěny, která vyplňuje prostor mezi pouzdrem a sekundární náplní, která se rychle mění v plazmový stav, který ohřívá a stlačuje sekundární nálož.

Rentgenové záření navíc odpařuje povrch nádoby obklopující sekundární náboj. Látka nádoby, vypařující se symetricky vůči této náplni, získává určitý impuls směřující z její osy a vrstvy sekundární náplně podle zákona zachování hybnosti dostávají impuls směřující k ose zařízení. Princip je zde stejný jako u rakety, pouze pokud si představíte, že raketové palivo se rozptyluje symetricky od své osy a tělo je stlačeno dovnitř.

V důsledku takového stlačování termojaderného paliva se jeho objem tisíckrát zmenší a teplota dosáhne úrovně, při které začíná reakce jaderné fúze. Vybuchla termonukleární bomba. Reakce je doprovázena tvorbou jader tritia, která splývají s jádry deuteria původně přítomnými v sekundárním náboji.

První sekundární nálože byly postaveny kolem tyčového jádra plutonia, neformálně nazývaného „svíčka“, které vstoupilo do jaderné štěpné reakce, tj. byla provedena další další atomová exploze, aby se dále zvýšila teplota, aby se zajistilo spuštění reakce jaderné fúze. Nyní se věří, že účinnější kompresní systémy odstranily „svíčku“, což umožnilo další miniaturizaci konstrukce bomby.

Operace Ivy

Tak se jmenovaly testy amerických termonukleárních zbraní na Marshallových ostrovech v roce 1952, při nichž byla odpálena první termonukleární bomba. Jmenoval se Ivy Mike a byl postaven podle standardního návrhu Teller-Ulam. Jeho sekundární termonukleární nálož byla umístěna ve válcové nádobě, kterou byla tepelně izolovaná Dewarova baňka s termojaderným palivem ve formě kapalného deuteria, podél jejíž osy běžela „svíce“ 239-plutonia. Dewar byl zase pokryt vrstvou 238-uranu o hmotnosti více než 5 metrických tun, která se během exploze odpařila a zajistila symetrické stlačení termonukleárního paliva. Nádoba obsahující primární a sekundární nálože byla umístěna v ocelovém plášti o šířce 80 palců a délce 244 palců se stěnami o tloušťce 10 až 12 palců, největší příklad kujného železa do té doby. Vnitřní povrch pouzdra byl vyložen pláty olova a polyetylenu, aby odrážely záření po výbuchu primární nálože a vytvářely plazmu, která ohřívá sekundární nálož. Celé zařízení vážilo 82 tun. Pohled na zařízení krátce před výbuchem je na fotografii níže.

První test termonukleární bomby proběhl 31. října 1952. Síla výbuchu byla 10,4 megatuny. Attol Eniwetok, kde se vyráběl, byl zcela zničen. Okamžik výbuchu je znázorněn na fotografii níže.

SSSR dává symetrickou odpověď

Americké termonukleární mistrovství netrvalo dlouho. 12. srpna 1953 byla na zkušebním místě Semipalatinsk testována první sovětská termonukleární puma RDS-6 vyvinutá pod vedením Andreje Sacharova a Yuliho Kharitona Z výše uvedeného popisu je zřejmé, že Američané u Enewetoku nevybuchli. bomba samotná, jako druh munice připravené k použití, ale spíše laboratorní zařízení, těžkopádné a velmi nedokonalé. Sovětští vědci i přes malý výkon pouhých 400 kg otestovali jako Američané zcela hotovou munici s termonukleárním palivem ve formě pevného deuteridu lithia, nikoli kapalného. Mimochodem, je třeba poznamenat, že v deuteridu lithia se používá pouze izotop 6 Li (to je způsobeno zvláštnostmi termonukleárních reakcí) a v přírodě je smíchán s izotopem 7 Li. Proto byla postavena speciální výrobní zařízení na separaci izotopů lithia a výběr pouze 6 Li.

Dosažení limitu výkonu

Následovalo desetiletí nepřetržitých závodů ve zbrojení, během nichž se síla termonukleární munice neustále zvyšovala. Konečně 30. října 1961 byla v SSSR nad testovacím polygonem Novaja Zemlya ve vzduchu ve výšce asi 4 km vypuštěna nejsilnější termonukleární bomba, která kdy byla vyrobena a testována, na Západě známá jako „Car Bomba“. “ vybuchlo.

Tato třístupňová munice byla ve skutečnosti vyvinuta jako 101,5 megatunová bomba, ale touha snížit radioaktivní kontaminaci oblasti přiměla vývojáře opustit třetí stupeň s výtěžností 50 megatun a snížit konstrukční výtěžnost zařízení na 51,5 megatun. . Přitom síla exploze primární atomové nálože byla 1,5 megatuny a druhý termonukleární stupeň měl dát dalších 50. Skutečná síla exploze byla až 58 megatun.Je zobrazen vzhled bomby na fotografii níže.

Jeho důsledky byly působivé. Přes velmi výraznou výšku výbuchu 4000 m neuvěřitelně jasná ohnivá koule svým spodním okrajem téměř dosáhla Země a horním okrajem vystoupala do výšky více než 4,5 km. Tlak pod bodem výbuchu byl šestkrát vyšší než maximální tlak výbuchu v Hirošimě. Záblesk světla byl tak jasný, že byl i přes zatažené počasí vidět na vzdálenost 1000 kilometrů. Jeden z účastníků testu viděl přes tmavé brýle jasný záblesk a pocítil účinky tepelného pulsu i na vzdálenost 270 km. Fotografie okamžiku výbuchu je uvedena níže.

Ukázalo se, že síla termonukleární nálože opravdu nemá žádná omezení. Stačilo totiž dokončit třetí etapu a vypočítaný výkon by byl dosažen. Počet stupňů je však možné dále zvýšit, protože hmotnost carské bomby nebyla větší než 27 tun. Vzhled tohoto zařízení je znázorněn na fotografii níže.

Po těchto testech bylo mnoha politikům a vojákům jak v SSSR, tak v USA jasné, že nastal limit závodu v jaderném zbrojení a je třeba jej zastavit.

Moderní Rusko zdědilo jaderný arzenál SSSR. Dnes ruské termonukleární bomby nadále slouží jako odstrašující prostředek pro ty, kdo usilují o globální hegemonii. Doufejme, že budou hrát pouze svou roli odstrašujícího prostředku a nikdy nebudou vyhozeni do povětří.

Slunce jako fúzní reaktor

Je dobře známo, že teplota Slunce, přesněji jeho jádra, dosahující 15 000 000 °K, se udržuje díky nepřetržitému výskytu termonukleárních reakcí. Vše, co jsme mohli vyčíst z předchozího textu, však hovoří o výbušné povaze takových procesů. Proč tedy Slunce nevybuchne jako termonukleární bomba?

Faktem je, že při obrovském podílu vodíku ve sluneční hmotě, který dosahuje 71 %, je podíl jeho izotopového deuteria, jehož jádra se mohou účastnit pouze termojaderné fúzní reakce, zanedbatelný. Faktem je, že samotná jádra deuteria vznikají v důsledku sloučení dvou jader vodíku, a to nejen sloučením, ale s rozpadem jednoho z protonů na neutron, pozitron a neutrino (tzv. beta rozpad), což je vzácná událost. V tomto případě jsou výsledná jádra deuteria distribuována poměrně rovnoměrně po celém objemu slunečního jádra. Proto jsou při jeho obrovské velikosti a hmotnosti jednotlivá a vzácná centra termonukleárních reakcí relativně nízkého výkonu jakoby rozmazaná po celém jeho jádru Slunce. Teplo uvolněné při těchto reakcích zjevně nestačí k okamžitému spálení veškerého deuteria na Slunci, ale stačí jej zahřát na teplotu, která zajišťuje život na Zemi.

Jako první se do toho pustili Němci. V prosinci 1938 jejich fyzici Otto Hahn a Fritz Strassmann jako první na světě uměle rozštěpili jádro atomu uranu. V dubnu 1939 obdrželo německé vojenské vedení dopis od profesorů hamburské univerzity P. Hartecka a W. Grotha, který naznačoval zásadní možnost vytvoření nového typu vysoce účinné trhaviny. Vědci napsali: „Země, která jako první prakticky zvládne úspěchy jaderné fyziky, získá absolutní převahu nad ostatními.“ A nyní Císařské ministerstvo vědy a školství pořádá schůzku na téma „O samo se šířící (to znamená řetězové) jaderné reakci. Mezi účastníky je profesor E. Schumann, vedoucí výzkumného oddělení Ředitelství pro vyzbrojování Třetí říše. Bez prodlení jsme přešli od slov k činům. Již v červnu 1939 byla na zkušebním polygonu Kummersdorf u Berlína zahájena výstavba prvního německého reaktorového závodu. Byl přijat zákon zakazující vývoz uranu mimo Německo a velké množství uranové rudy bylo naléhavě nakoupeno z Belgického Konga.

Americká uranová bomba, která zničila Hirošimu, měla konstrukci děla. Sovětští jaderní vědci se při vytváření RDS-1 řídili „nagasakiskou bombou“ - Fat Boy, vyrobenou z plutonia pomocí imploze.

Německo začíná a... prohrává

Dne 26. září 1939, kdy již v Evropě zuřila válka, bylo rozhodnuto o klasifikaci všech prací souvisejících s problémem uranu a prováděním programu nazvaného „Uranium Project“. Vědci zapojení do projektu byli zpočátku velmi optimističtí: věřili, že je možné vytvořit jaderné zbraně do jednoho roku. Mýlili se, jak život ukázal.

Do projektu bylo zapojeno 22 organizací, včetně takových známých vědeckých center, jako je Fyzikální ústav Společnosti císaře Viléma, Ústav fyzikální chemie Univerzity v Hamburku, Fyzikální ústav Vyšší technické školy v Berlíně, Ústav fyziky a chemie Univerzity v Lipsku a mnoho dalších. Na projekt osobně dohlížel říšský ministr vyzbrojování Albert Speer. Koncernu IG Farbenindustry byla svěřena výroba hexafluoridu uranu, ze kterého je možné extrahovat izotop uranu-235, schopný udržovat řetězovou reakci. Stejná společnost byla také pověřena výstavbou zařízení na separaci izotopů. Na práci se přímo podíleli takoví ctihodní vědci jako Heisenberg, Weizsäcker, von Ardenne, Riehl, Pose, laureát Nobelovy ceny Gustav Hertz a další.


Heisenbergova skupina během dvou let provedla výzkum nezbytný k vytvoření jaderného reaktoru využívajícího uran a těžkou vodu. Bylo potvrzeno, že pouze jeden z izotopů, a to uran-235, obsažený ve velmi malých koncentracích v běžné uranové rudě, může sloužit jako výbušnina. První problém byl, jak to odtamtud izolovat. Výchozím bodem bombového programu byl jaderný reaktor, který vyžadoval jako moderátor reakce grafit nebo těžkou vodu. Němečtí fyzici si vybrali vodu, čímž si vytvořili vážný problém. Po obsazení Norska přešel v té době jediný závod na výrobu těžké vody na světě do rukou nacistů. Tam ale na začátku války zásoba fyzici potřebného produktu činila jen desítky kilogramů a ani ty nešly Němcům – Francouzi kradli cenné produkty doslova zpod nosu nacistů. A v únoru 1943 britská komanda vyslaná do Norska s pomocí místních odbojářů vyřadila závod z provozu. Realizace německého jaderného programu byla ohrožena. Neštěstí Němců tím neskončilo: v Lipsku explodoval experimentální jaderný reaktor. Uranový projekt podporoval Hitler jen tak dlouho, dokud existovala naděje na získání supervýkonných zbraní do konce války, kterou začal. Heisenberg byl pozván Speerem a zeptal se ho přímo: „Kdy můžeme očekávat vytvoření bomby, kterou lze zavěsit na bombardér? Vědec byl upřímný: "Věřím, že to bude trvat několik let tvrdé práce, v každém případě bomba nebude schopna ovlivnit výsledek současné války." Německé vedení racionálně usoudilo, že nemá smysl vnucovat události. Nechte vědce pracovat v klidu – uvidíte, že budou včas na další válku. V důsledku toho se Hitler rozhodl soustředit vědecké, výrobní a finanční zdroje pouze na projekty, které by přinesly nejrychlejší návratnost při vytváření nových typů zbraní. Vládní financování uranového projektu bylo omezeno. Přesto práce vědců pokračovala.


Manfred von Ardenne, který vyvinul metodu pro čištění plynové difúze a separaci izotopů uranu v odstředivce.

V roce 1944 dostal Heisenberg lité uranové desky pro velkou reaktorovnu, pro kterou se již v Berlíně stavěl speciální bunkr. Poslední experiment k dosažení řetězové reakce byl naplánován na leden 1945, ale již 31. ledna bylo veškeré zařízení narychlo demontováno a odesláno z Berlína do obce Haigerloch u švýcarských hranic, kde bylo nasazeno teprve koncem února. Reaktor obsahoval 664 kostek uranu o celkové hmotnosti 1525 kg, obklopený grafitovým moderátorem-neutronovým reflektorem o hmotnosti 10 t. V březnu 1945 bylo do aktivní zóny nalito dalších 1,5 tuny těžké vody. 23. března bylo Berlínu oznámeno, že reaktor je funkční. Ale radost byla předčasná - reaktor nedosáhl kritického bodu, řetězová reakce se nespustila. Po přepočtech se ukázalo, že množství uranu se musí zvýšit minimálně o 750 kg, úměrně tomu se zvýší hmotnost těžké vody. Ale už nebyly žádné rezervy ani jednoho, ani druhého. Konec Třetí říše se neúprosně blížil. 23. dubna americké jednotky vstoupily do Haigerlochu. Reaktor byl rozebrán a převezen do USA.

Mezitím v zámoří

Souběžně s Němci (jen s mírným zpožděním) začal vývoj atomových zbraní v Anglii a USA. Začali dopisem, který v září 1939 poslal Albert Einstein americkému prezidentovi Franklinu Rooseveltovi. Iniciátory dopisu a autory většiny textu byli fyzici-emigranti z Maďarska Leo Szilard, Eugene Wigner a Edward Teller. Dopis upozornil prezidenta na skutečnost, že nacistické Německo provádí aktivní výzkum, v jehož důsledku by mohlo brzy získat atomovou bombu.


V roce 1933 německý komunista Klaus Fuchs uprchl do Anglie. Poté, co získal titul z fyziky na univerzitě v Bristolu, pokračoval v práci. V roce 1941 Fuchs oznámil svou účast na atomovém výzkumu agentovi sovětské rozvědky Jürgenu Kuchinskému, který informoval sovětského velvyslance Ivana Maiského. Pověřil vojenského atašé, aby urychleně navázal kontakt s Fuchsem, který měl být transportován do Spojených států jako součást skupiny vědců. Fuchs souhlasil s prací pro sovětskou rozvědku. Do práce s ním bylo zapojeno mnoho sovětských ilegálních zpravodajských důstojníků: Zarubinovi, Eitingonovi, Vasilevskij, Semenov a další. V důsledku jejich aktivní práce měl SSSR již v lednu 1945 popis konstrukce první atomové bomby. Sovětská stanice ve Spojených státech zároveň oznámila, že Američané budou potřebovat nejméně jeden rok, ale ne více než pět let, aby vytvořili významný arzenál atomových zbraní. Zpráva také uvedla, že první dvě bomby by mohly být odpáleny během několika měsíců. Na obrázku je Operation Crossroads, série testů atomových bomb, které provedly Spojené státy na atolu Bikini v létě 1946. Cílem bylo otestovat účinek atomových zbraní na lodě.

V SSSR byly první informace o práci provedené jak spojenci, tak nepřítelem podány rozvědkou Stalinovi v roce 1943. Okamžitě bylo přijato rozhodnutí zahájit podobnou práci v Unii. Tak začal sovětský atomový projekt. Úkoly dostávali nejen vědci, ale také zpravodajští důstojníci, pro které se vytěžování jaderných tajemství stalo hlavní prioritou.

Nejcennější informace o práci na atomové bombě ve Spojených státech, získané rozvědkou, velmi pomohly pokroku sovětského jaderného projektu. Vědci, kteří se na něm podíleli, se dokázali vyhnout slepým cestám hledání, čímž výrazně urychlili dosažení konečného cíle.

Zkušenosti nedávných nepřátel a spojenců

Sovětské vedení přirozeně nemohlo zůstat lhostejné k německému atomovému vývoji. Na konci války byla do Německa poslána skupina sovětských fyziků, mezi nimiž byli budoucí akademici Artsimovič, Kikoin, Khariton, Shchelkin. Všichni byli maskováni v uniformě plukovníků Rudé armády. Operaci vedl první zástupce lidového komisaře pro vnitřní záležitosti Ivan Serov, který otevřel všechny dveře. Kromě potřebných německých vědců našli „plukovníci“ tuny kovového uranu, což podle Kurčatova zkrátilo práci na sovětské bombě nejméně o rok. Američané také odvezli spoustu uranu z Německa a vzali s sebou specialisty, kteří na projektu pracovali. A do SSSR poslali kromě fyziků a chemiků i mechaniky, elektrotechniky a skláře. Některé byly nalezeny v zajateckých táborech. Například Max Steinbeck, budoucí sovětský akademik a místopředseda Akademie věd NDR, byl odveden, když z rozmaru velitele tábora vyráběl sluneční hodiny. Celkem na jaderném projektu v SSSR pracovalo nejméně 1000 německých specialistů. Z Berlína byla kompletně odvezena von Ardennova laboratoř s uranovou odstředivkou, vybavení Kaiserova fyzikálního institutu, dokumentace a činidla. V rámci atomového projektu byly vytvořeny laboratoře „A“, „B“, „C“ a „D“, jejichž vědeckými řediteli byli vědci, kteří přijeli z Německa.


K.A. Petržak a G. N. Flerov V roce 1940 objevili dva mladí fyzici v laboratoři Igora Kurčatova nový, velmi unikátní typ radioaktivního rozpadu atomových jader – spontánní štěpení.

Laboratoř „A“ vedl baron Manfred von Ardenne, talentovaný fyzik, který vyvinul metodu čištění plynové difúze a separace izotopů uranu v odstředivce. Nejprve byla jeho laboratoř umístěna na Okťjabrském pólu v Moskvě. Každému německému specialistovi bylo přiděleno pět nebo šest sovětských inženýrů. Později se laboratoř přestěhovala do Suchumi a postupem času vyrostl na Okťjabrském poli slavný Kurčatovův institut. V Suchumi vznikl na základě von Ardenneovy laboratoře Suchumiský institut fyziky a technologie. V roce 1947 byla Ardenne udělena Stalinova cena za vytvoření centrifugy pro čištění izotopů uranu v průmyslovém měřítku. O šest let později se Ardenne stal dvojnásobným stalinským laureátem. Bydlel s manželkou v pohodlném sídle, manželka muzicírovala na klavír přivezený z Německa. Ani další němečtí specialisté se neurazili: přijeli s rodinami, přinesli s sebou nábytek, knihy, obrazy, dostali dobrý plat a jídlo. Byli to vězni? Akademik A.P. Aleksandrov, sám aktivní účastník atomového projektu, poznamenal: "Samozřejmě, že němečtí specialisté byli vězni, ale my sami jsme byli vězni."

Nikolaus Riehl, rodák z Petrohradu, který se ve 20. letech přestěhoval do Německa, se stal vedoucím Laboratoře B, která prováděla výzkum v oblasti radiační chemie a biologie na Uralu (dnes město Sněžinsk). Riehl zde pracoval se svým starým přítelem z Německa, vynikajícím ruským biologem-genetikem Timofejevem-Resovským („Bison“ podle románu D. Granina).


V prosinci 1938 němečtí fyzici Otto Hahn a Fritz Strassmann jako první na světě uměle rozštěpili jádro atomu uranu.

Po uznání v SSSR jako výzkumník a talentovaný organizátor, schopný nacházet efektivní řešení složitých problémů, se Dr. Riehl stal jednou z klíčových postav sovětského atomového projektu. Po úspěšném testování sovětské bomby se stal Hrdinou socialistické práce a laureátem Stalinovy ​​ceny.

Práce Laboratoře „B“, organizované v Obninsku, vedl profesor Rudolf Pose, jeden z průkopníků v oblasti jaderného výzkumu. Pod jeho vedením vznikly reaktory s rychlými neutrony, první jaderná elektrárna v Unii a začalo se projektovat reaktory pro ponorky. Zařízení v Obninsku se stalo základem pro organizaci Fyzikálního a energetického institutu pojmenovaného po A.I. Leypunsky. Pose pracoval do roku 1957 v Suchumi, poté ve Spojeném ústavu pro jaderný výzkum v Dubně.


Vedoucí laboratoře "G", která se nachází v suchumiském sanatoriu "Agudzery", byl Gustav Hertz, synovec slavného fyzika 19. století, sám slavný vědec. Byl uznáván za sérii experimentů, které potvrdily teorii atomu a kvantové mechaniky Nielse Bohra. Výsledky jeho velmi úspěšné činnosti v Suchumi byly později použity v průmyslovém zařízení postaveném v Novouralsku, kde byla v roce 1949 vyvinuta náplň pro první sovětskou atomovou bombu RDS-1. Za své úspěchy v rámci atomového projektu získal Gustav Hertz v roce 1951 Stalinovu cenu.

Němečtí specialisté, kteří dostali povolení k návratu do vlasti (samozřejmě do NDR), podepsali na 25 let smlouvu o mlčenlivosti o své účasti na sovětském atomovém projektu. V Německu pokračovali ve své specializaci. Manfred von Ardenne, dvakrát oceněný Národní cenou NDR, tak zastával funkci ředitele Fyzikálního ústavu v Drážďanech, vytvořeného pod záštitou Vědecké rady pro mírové aplikace atomové energie v čele s Gustavem Hertzem. Hertz také obdržel národní cenu jako autor třídílné učebnice jaderné fyziky. Rudolf Pose tam také působil v Drážďanech na Technické univerzitě.

Účast německých vědců na atomovém projektu, stejně jako úspěchy zpravodajských důstojníků, nijak nesnižují zásluhy sovětských vědců, jejichž nezištná práce zajistila vytvoření domácích atomových zbraní. Nutno však přiznat, že bez přispění obou by se vznik jaderného průmyslu a atomových zbraní v SSSR protáhl o mnoho let.

Američan Robert Oppenheimer a sovětský vědec Igor Kurčatov bývají označováni za otce atomové bomby. Ale vezmeme-li v úvahu, že práce na smrtícím probíhaly paralelně ve čtyřech zemích a kromě vědců z těchto zemí se na nich podíleli lidé z Itálie, Maďarska, Dánska atd., lze výslednou bombu právem nazvat duchovním dítětem různých národů.


Jako první se do toho pustili Němci. V prosinci 1938 jejich fyzici Otto Hahn a Fritz Strassmann jako první na světě uměle rozštěpili jádro atomu uranu. V dubnu 1939 obdrželo německé vojenské vedení dopis od profesorů hamburské univerzity P. Hartecka a W. Grotha, který naznačoval zásadní možnost vytvoření nového typu vysoce účinné trhaviny. Vědci napsali: „Země, která jako první prakticky zvládne úspěchy jaderné fyziky, získá absolutní převahu nad ostatními.“ A nyní Císařské ministerstvo vědy a školství pořádá schůzku na téma „O samo se šířící (to znamená řetězové) jaderné reakci. Mezi účastníky je profesor E. Schumann, vedoucí výzkumného oddělení Ředitelství pro vyzbrojování Třetí říše. Bez prodlení jsme přešli od slov k činům. Již v červnu 1939 byla na zkušebním polygonu Kummersdorf u Berlína zahájena výstavba prvního německého reaktorového závodu. Byl přijat zákon zakazující vývoz uranu mimo Německo a velké množství uranové rudy bylo naléhavě nakoupeno z Belgického Konga.

Německo začíná a... prohrává

Dne 26. září 1939, kdy již v Evropě zuřila válka, bylo rozhodnuto o klasifikaci všech prací souvisejících s problémem uranu a prováděním programu nazvaného „Uranium Project“. Vědci zapojení do projektu byli zpočátku velmi optimističtí: věřili, že je možné vytvořit jaderné zbraně do jednoho roku. Mýlili se, jak život ukázal.

Do projektu bylo zapojeno 22 organizací, včetně takových známých vědeckých center, jako je Fyzikální ústav Společnosti císaře Viléma, Ústav fyzikální chemie Univerzity v Hamburku, Fyzikální ústav Vyšší technické školy v Berlíně, Ústav fyziky a chemie Univerzity v Lipsku a mnoho dalších. Na projekt osobně dohlížel říšský ministr vyzbrojování Albert Speer. Koncernu IG Farbenindustry byla svěřena výroba hexafluoridu uranu, ze kterého je možné extrahovat izotop uranu-235, schopný udržovat řetězovou reakci. Stejná společnost byla také pověřena výstavbou zařízení na separaci izotopů. Na práci se přímo podíleli takoví ctihodní vědci jako Heisenberg, Weizsäcker, von Ardenne, Riehl, Pose, laureát Nobelovy ceny Gustav Hertz a další.

Heisenbergova skupina během dvou let provedla výzkum nezbytný k vytvoření jaderného reaktoru využívajícího uran a těžkou vodu. Bylo potvrzeno, že pouze jeden z izotopů, a to uran-235, obsažený ve velmi malých koncentracích v běžné uranové rudě, může sloužit jako výbušnina. První problém byl, jak to odtamtud izolovat. Výchozím bodem bombového programu byl jaderný reaktor, který vyžadoval jako moderátor reakce grafit nebo těžkou vodu. Němečtí fyzici si vybrali vodu, čímž si vytvořili vážný problém. Po obsazení Norska přešel v té době jediný závod na výrobu těžké vody na světě do rukou nacistů. Tam ale na začátku války zásoba fyzici potřebného produktu činila jen desítky kilogramů a ani ty nešly Němcům – Francouzi kradli cenné produkty doslova zpod nosu nacistů. A v únoru 1943 britská komanda vyslaná do Norska s pomocí místních odbojářů vyřadila závod z provozu. Realizace německého jaderného programu byla ohrožena. Neštěstí Němců tím neskončilo: v Lipsku explodoval experimentální jaderný reaktor. Uranový projekt podporoval Hitler jen tak dlouho, dokud existovala naděje na získání supervýkonných zbraní do konce války, kterou začal. Heisenberg byl pozván Speerem a zeptal se ho přímo: „Kdy můžeme očekávat vytvoření bomby, kterou lze zavěsit na bombardér? Vědec byl upřímný: "Věřím, že to bude trvat několik let tvrdé práce, v každém případě bomba nebude schopna ovlivnit výsledek současné války." Německé vedení racionálně usoudilo, že nemá smysl vnucovat události. Nechte vědce pracovat v klidu – uvidíte, že budou včas na další válku. V důsledku toho se Hitler rozhodl soustředit vědecké, výrobní a finanční zdroje pouze na projekty, které by přinesly nejrychlejší návratnost při vytváření nových typů zbraní. Vládní financování uranového projektu bylo omezeno. Přesto práce vědců pokračovala.

V roce 1944 dostal Heisenberg lité uranové desky pro velkou reaktorovnu, pro kterou se již v Berlíně stavěl speciální bunkr. Poslední experiment k dosažení řetězové reakce byl naplánován na leden 1945, ale již 31. ledna bylo veškeré zařízení narychlo demontováno a odesláno z Berlína do obce Haigerloch u švýcarských hranic, kde bylo nasazeno teprve koncem února. Reaktor obsahoval 664 kostek uranu o celkové hmotnosti 1525 kg, obklopený grafitovým moderátorem-neutronovým reflektorem o hmotnosti 10 t. V březnu 1945 bylo do aktivní zóny nalito dalších 1,5 tuny těžké vody. 23. března bylo Berlínu oznámeno, že reaktor je funkční. Ale radost byla předčasná - reaktor nedosáhl kritického bodu, řetězová reakce se nespustila. Po přepočtech se ukázalo, že množství uranu se musí zvýšit minimálně o 750 kg, úměrně tomu se zvýší hmotnost těžké vody. Ale už nebyly žádné rezervy ani jednoho, ani druhého. Konec Třetí říše se neúprosně blížil. 23. dubna americké jednotky vstoupily do Haigerlochu. Reaktor byl rozebrán a převezen do USA.

Mezitím v zámoří

Souběžně s Němci (jen s mírným zpožděním) začal vývoj atomových zbraní v Anglii a USA. Začali dopisem, který v září 1939 poslal Albert Einstein americkému prezidentovi Franklinu Rooseveltovi. Iniciátory dopisu a autory většiny textu byli fyzici-emigranti z Maďarska Leo Szilard, Eugene Wigner a Edward Teller. Dopis upozornil prezidenta na skutečnost, že nacistické Německo provádí aktivní výzkum, v jehož důsledku by mohlo brzy získat atomovou bombu.

V SSSR byly první informace o práci provedené jak spojenci, tak nepřítelem podány rozvědkou Stalinovi v roce 1943. Okamžitě bylo přijato rozhodnutí zahájit podobnou práci v Unii. Tak začal sovětský atomový projekt. Úkoly dostávali nejen vědci, ale také zpravodajští důstojníci, pro které se vytěžování jaderných tajemství stalo hlavní prioritou.

Nejcennější informace o práci na atomové bombě ve Spojených státech, získané rozvědkou, velmi pomohly pokroku sovětského jaderného projektu. Vědci, kteří se na něm podíleli, se dokázali vyhnout slepým cestám hledání, čímž výrazně urychlili dosažení konečného cíle.

Zkušenosti nedávných nepřátel a spojenců

Sovětské vedení přirozeně nemohlo zůstat lhostejné k německému atomovému vývoji. Na konci války byla do Německa poslána skupina sovětských fyziků, mezi nimiž byli budoucí akademici Artsimovič, Kikoin, Khariton, Shchelkin. Všichni byli maskováni v uniformě plukovníků Rudé armády. Operaci vedl první zástupce lidového komisaře pro vnitřní záležitosti Ivan Serov, který otevřel všechny dveře. Kromě potřebných německých vědců našli „plukovníci“ tuny kovového uranu, což podle Kurčatova zkrátilo práci na sovětské bombě nejméně o rok. Američané také odvezli spoustu uranu z Německa a vzali s sebou specialisty, kteří na projektu pracovali. A do SSSR poslali kromě fyziků a chemiků i mechaniky, elektrotechniky a skláře. Některé byly nalezeny v zajateckých táborech. Například Max Steinbeck, budoucí sovětský akademik a místopředseda Akademie věd NDR, byl odveden, když z rozmaru velitele tábora vyráběl sluneční hodiny. Celkem na jaderném projektu v SSSR pracovalo nejméně 1000 německých specialistů. Z Berlína byla kompletně odvezena von Ardennova laboratoř s uranovou odstředivkou, vybavení Kaiserova fyzikálního institutu, dokumentace a činidla. V rámci atomového projektu byly vytvořeny laboratoře „A“, „B“, „C“ a „D“, jejichž vědeckými řediteli byli vědci, kteří přijeli z Německa.

Laboratoř „A“ vedl baron Manfred von Ardenne, talentovaný fyzik, který vyvinul metodu čištění plynové difúze a separace izotopů uranu v odstředivce. Nejprve byla jeho laboratoř umístěna na Okťjabrském pólu v Moskvě. Každému německému specialistovi bylo přiděleno pět nebo šest sovětských inženýrů. Později se laboratoř přestěhovala do Suchumi a postupem času vyrostl na Okťjabrském poli slavný Kurčatovův institut. V Suchumi vznikl na základě von Ardenneovy laboratoře Suchumiský institut fyziky a technologie. V roce 1947 byla Ardenne udělena Stalinova cena za vytvoření centrifugy pro čištění izotopů uranu v průmyslovém měřítku. O šest let později se Ardenne stal dvojnásobným stalinským laureátem. Bydlel s manželkou v pohodlném sídle, manželka muzicírovala na klavír přivezený z Německa. Ani další němečtí specialisté se neurazili: přijeli s rodinami, přinesli s sebou nábytek, knihy, obrazy, dostali dobrý plat a jídlo. Byli to vězni? Akademik A.P. Aleksandrov, sám aktivní účastník atomového projektu, poznamenal: "Samozřejmě, že němečtí specialisté byli vězni, ale my sami jsme byli vězni."

Nikolaus Riehl, rodák z Petrohradu, který se ve 20. letech přestěhoval do Německa, se stal vedoucím Laboratoře B, která prováděla výzkum v oblasti radiační chemie a biologie na Uralu (dnes město Sněžinsk). Riehl zde pracoval se svým starým přítelem z Německa, vynikajícím ruským biologem-genetikem Timofejevem-Resovským („Bison“ podle románu D. Granina).

Po uznání v SSSR jako výzkumník a talentovaný organizátor, schopný nacházet efektivní řešení složitých problémů, se Dr. Riehl stal jednou z klíčových postav sovětského atomového projektu. Po úspěšném testování sovětské bomby se stal Hrdinou socialistické práce a laureátem Stalinovy ​​ceny.

Práce Laboratoře „B“, organizované v Obninsku, vedl profesor Rudolf Pose, jeden z průkopníků v oblasti jaderného výzkumu. Pod jeho vedením vznikly reaktory s rychlými neutrony, první jaderná elektrárna v Unii a začalo se projektovat reaktory pro ponorky. Zařízení v Obninsku se stalo základem pro organizaci Fyzikálního a energetického institutu pojmenovaného po A.I. Leypunsky. Pose pracoval do roku 1957 v Suchumi, poté ve Spojeném ústavu pro jaderný výzkum v Dubně.

Vedoucí laboratoře "G", která se nachází v suchumiském sanatoriu "Agudzery", byl Gustav Hertz, synovec slavného fyzika 19. století, sám slavný vědec. Byl uznáván za sérii experimentů, které potvrdily teorii atomu a kvantové mechaniky Nielse Bohra. Výsledky jeho velmi úspěšné činnosti v Suchumi byly později použity v průmyslovém zařízení postaveném v Novouralsku, kde byla v roce 1949 vyvinuta náplň pro první sovětskou atomovou bombu RDS-1. Za své úspěchy v rámci atomového projektu získal Gustav Hertz v roce 1951 Stalinovu cenu.

Němečtí specialisté, kteří dostali povolení k návratu do vlasti (samozřejmě do NDR), podepsali na 25 let smlouvu o mlčenlivosti o své účasti na sovětském atomovém projektu. V Německu pokračovali ve své specializaci. Manfred von Ardenne, dvakrát oceněný Národní cenou NDR, tak zastával funkci ředitele Fyzikálního ústavu v Drážďanech, vytvořeného pod záštitou Vědecké rady pro mírové aplikace atomové energie v čele s Gustavem Hertzem. Hertz také obdržel národní cenu jako autor třídílné učebnice jaderné fyziky. Rudolf Pose tam také působil v Drážďanech na Technické univerzitě.

Účast německých vědců na atomovém projektu, stejně jako úspěchy zpravodajských důstojníků, nijak nesnižují zásluhy sovětských vědců, jejichž nezištná práce zajistila vytvoření domácích atomových zbraní. Nutno však přiznat, že bez přispění obou by se vznik jaderného průmyslu a atomových zbraní v SSSR protáhl o mnoho let.


Chlapeček
Americká uranová bomba, která zničila Hirošimu, měla konstrukci děla. Sovětští jaderní vědci se při vytváření RDS-1 řídili „nagasakiskou bombou“ - Fat Boy, vyrobenou z plutonia pomocí imploze.


Manfred von Ardenne, který vyvinul metodu pro čištění plynové difúze a separaci izotopů uranu v odstředivce.


Operace Crossroads byla série testů atomových bomb provedených Spojenými státy na atolu Bikini v létě 1946. Cílem bylo otestovat účinek atomových zbraní na lodě.

Pomoc ze zámoří

V roce 1933 německý komunista Klaus Fuchs uprchl do Anglie. Poté, co získal titul z fyziky na univerzitě v Bristolu, pokračoval v práci. V roce 1941 Fuchs oznámil svou účast na atomovém výzkumu agentovi sovětské rozvědky Jürgenu Kuchinskému, který informoval sovětského velvyslance Ivana Maiského. Pověřil vojenského atašé, aby urychleně navázal kontakt s Fuchsem, který měl být transportován do Spojených států jako součást skupiny vědců. Fuchs souhlasil s prací pro sovětskou rozvědku. Do práce s ním bylo zapojeno mnoho sovětských ilegálních zpravodajských důstojníků: Zarubinovi, Eitingonovi, Vasilevskij, Semenov a další. V důsledku jejich aktivní práce měl SSSR již v lednu 1945 popis konstrukce první atomové bomby. Sovětská stanice ve Spojených státech zároveň oznámila, že Američané budou potřebovat nejméně jeden rok, ale ne více než pět let, aby vytvořili významný arzenál atomových zbraní. Zpráva také uvedla, že první dvě bomby by mohly být odpáleny během několika měsíců.

Průkopníci jaderného štěpení


K. A. Petržak a G. N. Flerov
V roce 1940 objevili dva mladí fyzici v laboratoři Igora Kurčatova nový, velmi unikátní typ radioaktivního rozpadu atomových jader – spontánní štěpení.


Otto Hahn
V prosinci 1938 němečtí fyzici Otto Hahn a Fritz Strassmann jako první na světě uměle rozštěpili jádro atomu uranu.

    Ve 30. letech minulého století mnoho fyziků pracovalo na vytvoření atomové bomby. Oficiálně se věří, že Spojené státy byly první, kdo vytvořil, otestoval a použil atomovou bombu. Nedávno jsem však četl knihy Hanse-Ulricha von Kranze, badatele tajemství Třetí říše, kde tvrdí, že nacisté vynalezli bombu a první atomovou bombu na světě testovali v březnu 1944 v Bělorusku. Američané se zmocnili všech dokumentů o atomové bombě, vědců i samotných vzorků (bylo jich prý 13). Takže Američané měli přístup ke 3 vzorkům a Němci 10 převezli na tajnou základnu v Antarktidě. Kranz své závěry potvrzuje tím, že po Hirošimě a Nagasaki ve Spojených státech nebyly žádné zprávy o testování bomb větších než 1,5 a poté byly testy neúspěšné. To by podle jeho názoru bylo nemožné, kdyby bomby vytvořily samotné Spojené státy.

    Pravděpodobně se nedozvíme pravdu.

    V roce tisíc devět set čtyřicet dokončil Enrico Fermi práci na teorii zvané jaderná řetězová reakce. Poté Američané vytvořili svůj první jaderný reaktor. Za tisíc devět set čtyřicet pět vytvořili Američané tři atomové bomby. První byl vyhozen do povětří v Novém Mexiku a další dva byly svrženy na Japonsko.

    Je stěží možné konkrétně jmenovat někoho, kdo je tvůrcem atomových (jaderných) zbraní. Bez objevů předchůdců by nebyl konečný výsledek. Ale mnoho lidí nazývá Ottu Hahna, původem Němec, jaderného chemika, otce atomové bomby. Zřejmě právě jeho objevy v oblasti jaderného štěpení spolu s Fritzem Strassmannem lze považovat za zásadní při vytváření jaderných zbraní.

    Igor Kurčatov a sovětská rozvědka a Klaus Fuchs osobně jsou považováni za otce sovětských zbraní hromadného ničení. Neměli bychom však zapomínat na objevy našich vědců z konce 30. let. Práce na štěpení uranu provedli A.K. Peterzhak a G.N. Flerov.

    Atomová bomba je produkt, který nebyl vynalezen okamžitě. K výsledku byly zapotřebí desítky let různých studií. Než byly v roce 1945 poprvé vynalezeny vzorky, bylo provedeno mnoho experimentů a objevů. Mezi tvůrce atomové bomby lze počítat všechny vědce, kteří mají k těmto dílům vztah. Besom mluví přímo o týmu vynálezců samotné bomby, pak tam byl celý tým, je lepší si o tom přečíst na Wikipedii.

    Na vytvoření atomové bomby se podílelo velké množství vědců a inženýrů z různých odvětví. Bylo by nespravedlivé jmenovat jen jednu. Materiál z Wikipedie nezmiňuje francouzského fyzika Henriho Becquerela, ruské vědce Pierra Curieho a jeho manželku Marii Sklodowskou-Curie, kteří objevili radioaktivitu uranu, a německého teoretického fyzika Alberta Einsteina.

    Docela zajímavá otázka.

    Po přečtení informací na internetu jsem došel k závěru, že SSSR a USA začaly na vytvoření těchto bomb pracovat současně.

    Myslím, že podrobněji se dočtete v článku. Vše je tam napsáno velmi podrobně.

    Mnoho objevů má své rodiče, ale vynálezy jsou často společným výsledkem společné věci, kdy přispěli všichni. Mnoho vynálezů je navíc jakoby produktem své doby, takže se na nich pracuje současně v různých laboratořích. Tak je to s atomovou bombou, ta nemá jediného rodiče.

    Docela těžký úkol, těžko říct, kdo přesně atomovou bombu vynalezl, protože na jejím vzhledu se podílelo mnoho vědců, kteří důsledně pracovali na studiu radioaktivity, obohacování uranu, řetězové reakce štěpení těžkých jader atd. Zde jsou hlavní body jeho vzniku:

    Do roku 1945 vynalezli američtí vědci dvě atomové bomby Dítě vážil 2722 kg a byl vybaven obohaceným Uranem-235 a Tlouštík s náplní Plutonia-239 o síle více než 20 kt měla hmotnost 3175 kg.

    V této době jsou zcela odlišné velikosti a tvaru.

    Práce na jaderných projektech v USA a SSSR začaly současně. V červenci 1945 byla na zkušebním místě explodována americká atomová bomba (Robert Oppenheimer, vedoucí laboratoře) a poté v srpnu byly bomby svrženy také na nechvalně známé Nagasaki a Hirošimu. První test sovětské bomby proběhl v roce 1949 (projektový manažer Igor Kurchatov), ​​ale jak se říká, jeho vytvoření bylo možné díky vynikající inteligenci.

    Objevují se také informace, že tvůrci atomové bomby byli Němci, o tom si můžete přečíst například zde..

    Na tuto otázku prostě neexistuje jednoznačná odpověď – na vytvoření smrtící zbraně schopné zničit planetu pracovalo mnoho talentovaných fyziků a chemiků, jejichž jména jsou uvedena v tomto článku – jak vidíme, vynálezce nebyl zdaleka sám.

Dějiny lidského vývoje vždy provázely války jako způsob řešení konfliktů násilím. Civilizace utrpěla více než patnáct tisíc malých i velkých ozbrojených konfliktů, ztráty na lidských životech se odhadují na miliony. Jen v devadesátých letech minulého století došlo k více než stovce vojenských střetů, kterých se zúčastnilo devadesát zemí světa.

Vědecké objevy a technologický pokrok přitom umožnily vytvářet ničivé zbraně stále větší síly a sofistikovanosti použití. Ve dvacátém století Jaderné zbraně se staly vrcholem masového ničivého dopadu a politickým nástrojem.

Zařízení pro atomovou bombu

Moderní jaderné bomby jako prostředky k ničení nepřítele jsou vytvářeny na základě pokročilých technických řešení, jejichž podstata není příliš propagována. Ale hlavní prvky, které jsou tomuto typu zbraně vlastní, lze prozkoumat na příkladu konstrukce jaderné bomby s kódovým označením „Fat Man“, svržené v roce 1945 na jedno z japonských měst.

Síla exploze byla 22,0 kt v ekvivalentu TNT.

Měl následující konstrukční vlastnosti:

  • délka výrobku byla 3250,0 mm, s průměrem objemové části - 1520,0 mm. Celková hmotnost více než 4,5 tuny;
  • tělo má elipsovitý tvar. Aby se předešlo předčasnému zničení protiletadlovou municí a jinými nežádoucími nárazy, byla k jeho výrobě použita 9,5mm pancéřová ocel;
  • tělo je rozděleno na čtyři vnitřní části: nos, dvě poloviny elipsoidu (hlavní je oddělení pro jadernou náplň) a ocas.
  • příďová komora je vybavena bateriemi;
  • hlavní komora, stejně jako ta nosní, je vakuována, aby se zabránilo vstupu škodlivého prostředí, vlhkosti a vytvořily pohodlné podmínky pro práci vousatého muže;
  • elipsoid ukrýval plutoniové jádro obklopené uranovým tamperem (skořápkou). Plnil roli inerciálního omezovače průběhu jaderné reakce, zajišťujícího maximální aktivitu zbraňového plutonia odrazem neutronů na stranu aktivní zóny nálože.

Primární zdroj neutronů, nazývaný iniciátor nebo „ježek“, byl umístěn uvnitř jádra. Zastoupeno beryliem sférického průměru 20,0 mm s vnějším povlakem na bázi polonia - 210.

Je třeba poznamenat, že odborná komunita rozhodla, že tato konstrukce jaderných zbraní je neúčinná a nespolehlivá při použití. Neutronová iniciace neřízeného typu se dále nepoužívala .

Princip fungování

Proces štěpení jader uranu 235 (233) a plutonia 239 (z toho je vyrobena jaderná bomba) s obrovským uvolněním energie při omezení objemu se nazývá jaderný výbuch. Atomová struktura radioaktivních kovů má nestabilní formu – neustále se rozdělují na další prvky.

Proces je doprovázen oddělením neuronů, z nichž některé dopadají na sousední atomy a iniciují další reakci doprovázenou uvolněním energie.

Princip je následující: zkrácení doby rozpadu vede k větší intenzitě procesu a koncentrace neuronů na bombardování jader vede k řetězové reakci. Když se dva prvky spojí do kritické hmotnosti, vytvoří se superkritická masa, což vede k explozi.


V každodenních podmínkách nelze vyvolat aktivní reakci – jsou potřeba vysoké rychlosti přibližování prvků – minimálně 2,5 km/s. Dosažení této rychlosti v bombě je možné pomocí kombinování typů výbušnin (rychlých a pomalých), vyrovnáváním hustoty nadkritické hmoty produkující atomovou explozi.

Jaderné výbuchy jsou připisovány výsledkům lidské činnosti na planetě nebo její oběžné dráze. Přírodní procesy tohoto druhu jsou možné pouze u některých hvězd ve vesmíru.

Atomové bomby jsou právem považovány za nejmocnější a nejničivější zbraně hromadného ničení. Taktické použití řeší problém ničení strategických, vojenských cílů na zemi i hlubinně umístěných, čímž je poraženo značné nahromadění nepřátelského vybavení a lidské síly.

Globálně lze aplikovat pouze s cílem úplného zničení obyvatelstva a infrastruktury na velkých územích.

K dosažení určitých cílů a provádění taktických a strategických úkolů lze výbuchy atomových zbraní provádět:

  • v kritických a malých nadmořských výškách (nad a pod 30,0 km);
  • v přímém kontaktu se zemskou kůrou (vodou);
  • pod zemí (nebo podvodní exploze).

Jaderný výbuch je charakterizován okamžitým uvolněním obrovské energie.

To vede k poškození věcí a osob následovně:

  • Rázová vlna. Dojde-li k výbuchu nad zemskou kůrou (vodou) nebo na ní, nazývá se to vzdušná vlna, v podzemí (voda) se nazývá seismická výbuchová vlna. Vzduchová vlna vzniká po kritickém stlačení vzduchových hmot a šíří se v kruhu až do útlumu rychlostí převyšující zvuk. Vede jak k přímému poškození lidské síly, tak k nepřímému poškození (interakce s fragmenty zničených předmětů). Působení nadměrného tlaku činí zařízení nefunkčním pohybem a dopadem na zem;
  • Světelné záření. Zdrojem je lehká část vzniklá odpařením produktu se vzduchovými hmotami, pro pozemní použití je to půdní pára. Účinek se vyskytuje v ultrafialovém a infračerveném spektru. Jeho pohlcování předměty a lidmi vyvolává zuhelnatění, tání a hoření. Stupeň poškození závisí na vzdálenosti epicentra;
  • Pronikající záření- jedná se o neutrony a gama paprsky pohybující se z místa prasknutí. Expozice biologické tkáni vede k ionizaci buněčných molekul, což vede k nemoci z ozáření v těle. Poškození majetku je spojeno se štěpnými reakcemi molekul v poškozujících prvcích munice.
  • Radioaktivní kontaminace. Během pozemní exploze stoupají výpary půdy, prach a další věci. Objeví se mrak, pohybující se ve směru pohybu vzdušných mas. Zdroje poškození představují štěpné produkty aktivní části jaderné zbraně, izotopy a nezničené části nálože. Když se radioaktivní mrak pohybuje, dochází k nepřetržité radiační kontaminaci oblasti;
  • Elektromagnetický impuls. Výbuch je doprovázen výskytem elektromagnetických polí (od 1,0 do 1000 m) ve formě pulsu. Vedou k selhání elektrických zařízení, ovládacích prvků a komunikací.

Kombinace faktorů jaderného výbuchu způsobuje různé úrovně poškození nepřátelského personálu, vybavení a infrastruktury a fatální následky jsou spojeny pouze se vzdáleností od jeho epicentra.


Historie vzniku jaderných zbraní

Vytvoření zbraní pomocí jaderných reakcí bylo doprovázeno řadou vědeckých objevů, teoretických a praktických výzkumů, včetně:

  • 1905— vznikla teorie relativity, která tvrdí, že malému množství hmoty odpovídá významné uvolnění energie podle vzorce E = mc2, kde „c“ představuje rychlost světla (autor A. Einstein);
  • 1938— Němečtí vědci provedli experiment s rozdělením atomu na části napadením uranu neutrony, který skončil úspěšně (O. Hann a F. Strassmann), a fyzik z Velké Británie vysvětlil skutečnost uvolňování energie (R. Frisch) ;
  • 1939- vědci z Francie, že při provádění řetězce reakcí molekul uranu se uvolní energie, která může vyvolat explozi obrovské síly (Joliot-Curie).

Ten se stal výchozím bodem pro vynález atomových zbraní. Paralelní vývoj provádělo Německo, Velká Británie, USA a Japonsko. Hlavním problémem byla těžba uranu v požadovaných objemech pro provádění experimentů v této oblasti.

Problém byl vyřešen rychleji v USA nákupem surovin z Belgie v roce 1940.

V rámci projektu, nazvaného Manhattan, byla v letech 1939 až 1945 postavena továrna na čištění uranu, vzniklo centrum pro studium jaderných procesů a pro práci zde byli získáváni nejlepší specialisté – fyzici z celé západní Evropy.

Velká Británie, která prováděla vlastní vývoj, byla po německém bombardování nucena dobrovolně předat vývoj svého projektu americké armádě.

Předpokládá se, že Američané byli první, kdo vynalezl atomovou bombu. Testy první jaderné nálože byly provedeny ve státě Nové Mexiko v červenci 1945. Záblesk výbuchu zatemnil oblohu a písečná krajina se proměnila ve sklo. Po krátké době byly vytvořeny jaderné nálože zvané „Baby“ a „Fat Man“.


Jaderné zbraně v SSSR - data a události

Vzniku SSSR jako jaderné mocnosti předcházela dlouhá práce jednotlivých vědců a vládních institucí. Klíčová období a významná data událostí jsou prezentována následovně:

  • 1920 považován za počátek práce sovětských vědců na atomovém štěpení;
  • Od třicátých let prioritou se stává směr jaderné fyziky;
  • října 1940— iniciativní skupina fyziků přišla s návrhem na využití vývoje atomů pro vojenské účely;
  • Léto 1941 v souvislosti s válkou byly ústavy jaderné energetiky přesunuty do týlu;
  • Podzim 1941 roku sovětská rozvědka informovala vedení země o začátku jaderných programů v Británii a Americe;
  • září 1942- naplno se začal provádět atomový výzkum, pokračovaly práce na uranu;
  • února 1943— pod vedením I. Kurčatova byla vytvořena speciální výzkumná laboratoř a generálním řízením byl pověřen V. Molotov;

Projekt vedl V. Molotov.

  • srpna 1945- v souvislosti s prováděním jaderného bombardování v Japonsku, vysokou důležitostí vývoje pro SSSR byl vytvořen Zvláštní výbor pod vedením L. Beriji;
  • dubna 1946- vznikla KB-11, která začala vyvíjet vzorky sovětských jaderných zbraní ve dvou verzích (s použitím plutonia a uranu);
  • Polovina roku 1948— práce na uranu byly zastaveny z důvodu nízké účinnosti a vysokých nákladů;
  • srpna 1949- když byla v SSSR vynalezena atomová bomba, byla testována první sovětská jaderná bomba.

Zkrácení doby vývoje produktu napomohla kvalitní práce zpravodajských agentur, které dokázaly získat informace o americkém jaderném vývoji. Mezi těmi, kdo jako první vytvořili atomovou bombu v SSSR, byl tým vědců vedený akademikem A. Sacharovem. Vyvinuli nadějnější technická řešení než ta, která používají Američané.


Atomová bomba "RDS-1"

V letech 2015 - 2017 Rusko udělalo průlom ve zdokonalování jaderných zbraní a jejich nosičů, čímž vyhlásilo stát schopný odrazit jakoukoli agresi.

První testy atomové bomby

Po testování experimentální jaderné bomby v Novém Mexiku v létě 1945 byla 6. a 9. srpna bombardována japonská města Hirošima a Nagasaki.

Vývoj atomové bomby byl dokončen letos

V roce 1949 za podmínek zvýšeného utajení sovětští konstruktéři KB-11 a vědci dokončili vývoj atomové bomby nazvané RDS-1 (proudový motor „S“). 29. srpna bylo na zkušebním polygonu Semipalatinsk testováno první sovětské jaderné zařízení. Ruská atomová bomba - RDS-1 byl produkt „ve tvaru kapky“, vážící 4,6 tuny, s objemovým průměrem 1,5 m a délkou 3,7 metru.

Aktivní část zahrnovala plutoniový blok, který umožnil dosáhnout explozivní síly 20,0 kilotun, odpovídající TNT. Místo testování pokrývalo okruh dvaceti kilometrů. Specifika zkušebních detonačních podmínek nebyla dosud zveřejněna.

Dne 3. září téhož roku americká letecká rozvědka zjistila přítomnost stop izotopů ve vzdušných masách Kamčatky naznačujících testování jaderné nálože. Dvacátého třetího nejvyšší představitel USA veřejně oznámil, že SSSR uspěl v testování atomové bomby.

Sovětský svaz vyvrátil americká prohlášení zprávou TASS, která hovořila o rozsáhlé výstavbě na území SSSR a velkých objemech stavebních prací včetně trhacích prací, které vyvolaly pozornost cizinců. Oficiální prohlášení, že SSSR měl atomové zbraně, bylo učiněno až v roce 1950. Ve světě proto stále probíhá debata o tom, kdo jako první vynalezl atomovou bombu.