Манхэттенский проект

Манхэттенский проект Манхэттенский проект Программа исследований и разработок для создания ядерного оружия во время Второй мировой войны   Руководился США, Великобританией […]

Манхэттенский проект

  • Манхэттенский проект

    • Программа исследований и разработок для создания ядерного оружия во время Второй мировой войны  
    • Руководился США, Великобританией и Канадой  
    • Генерал-майор Лесли Гроувз руководил проектом с 1942 по 1946 год  
  • История и развитие

    • Проект начался с британского аналога Tube Alloys  
    • Включал более 130 000 человек и обошелся в 2 миллиарда долларов  
    • Исследования и производство проводились на 30 объектах в США, Великобритании и Канаде  
  • Типы бомб

    • Разработаны два типа бомб: пушечный и имплозивный  
    • Пушечная бомба «Маленький мальчик» использовала уран-235  
    • Имплозивная бомба «Толстяк» использовала плутоний  
  • Безопасность и шпионы

    • Особое внимание уделялось безопасности, но советские шпионы проникли в программу  
  • Испытания и применение

    • Первое испытание бомбы «Тринити» проведено 16 июля 1945 года  
    • Бомбы «Маленький мальчик» и «Толстяк» использованы в атомных бомбардировках Хиросимы и Нагасаки  
  • Послевоенные годы

    • Проект продолжал испытания и разработки после войны  
    • В 1947 году создана Комиссия США по атомной энергии (UNAEC)  
  • Начало проекта

    • Мэнли назначен помогать Оппенгеймеру в координации работы групп экспериментальной физики.  
    • Оппенгеймер и Сербер исследовали диффузию нейтронов и гидродинамику взрывов.  
    • В июне и июле 1942 года проведены встречи с физиками-теоретиками и экспериментаторами.  
  • Теоретические исследования

    • Ученые подтвердили возможность создания бомбы с ядерным расщеплением.  
    • Свойства урана-235 и плутония были неизвестны, но предполагалось создание плутония в ядерных реакторах.  
    • Существовало множество способов собрать расщепляющийся материал в критическую массу.  
  • Термоядерный синтез

    • Теллер предложил идею «супербомбы», но Бете отвергла её.  
    • Идея термоядерного синтеза была отложена для концентрации на производстве ядерных бомб.  
  • Организация проекта

    • Генерал-майор Юджин Рейболд выбрал полковника Джеймса К. Маршалла для руководства армейской частью проекта.  
    • Маршалл создал штаб-квартиру в Нью-Йорке и начал работу с подполковником Кеннетом Николсом.  
    • Проект был назван «Разработка заменителей материалов», но позже переименован в «Манхэттен».  
  • Проблемы и решения

    • Маршалл и Николс столкнулись с трудностями в получении ресурсов и высокого рейтинга приоритетности проекта.  
    • Ванневар Буш предложил создать комитет по военной политике для ускорения проекта.  
    • Гроувз был назначен директором проекта и получил полномочия АА-1.  
  • Назначение Оппенгеймера

    • Оппенгеймер был выбран директором проекта Y после долгих обсуждений.  
    • Гроувз и Николс убедились в его компетентности и безопасности.  
    • Оппенгеймер получил разрешение на работу 20 июля 1943 года.  
  • Обмен ядерной информацией и сотрудничество

    • Англичане и американцы обменивались ядерной информацией, но не объединяли усилия.  
    • Британский проект Трубчатые сплавы был более масштабным, но британцы не располагали ресурсами для его реализации.  
    • В августе 1941 года Британия отвергла попытки США укрепить сотрудничество.  
  • Перемены в сотрудничестве

    • В январе 1943 года Конант уведомил британцев, что они больше не будут получать атомную информацию.  
    • Британцы исследовали возможность независимой ядерной программы, но пришли к выводу, что она не может быть готова вовремя.  
  • Квебекское соглашение и его последствия

    • В августе 1943 года Черчилль и Рузвельт подписали Квебекское соглашение, создав Объединенный политический комитет.  
    • Соглашение предусматривало присутствие канадского представителя и распространяло действие на послевоенный период.  
    • В июне 1945 года Вильсон согласился с ядерной бомбардировкой Японии.  
  • Британское участие в Манхэттенском проекте

    • Чедвик настаивал на полном участии Великобритании в проекте.  
    • В декабре 1943 года прибыла британская миссия, включавшая Нильса Бора и других ученых.  
    • В 1944 году трест объединенного развития закупил урановую руду у бельгийского правительства.  
  • Сайты проектов

    • Оук-Ридж: в 1942 году Гровс выбрал участок в Теннесси, который был переименован в Клинтонский инженерный завод.  
    • Лос-Аламос: в 1942 году Оппенгеймер выбрал участок в Нью-Мексико, который стал «Объектом Y».  
    • Чикаго: в 1942 году было решено построить экспериментальный завод в Ок-Ридже, а научно-исследовательский центр оставить в Чикаго.  
  • Начало проекта

    • В 1942 году Фрэнк Спендинг из Университета штата Айова произвел две тонны урана.  
    • Три тонны урана были предоставлены Westinghouse Lamp Plant.  
    • Goodyear Tire построила большой квадратный баллон для реактора.  
  • Первый ядерный реактор

    • 2 декабря 1942 года команда под руководством Энрико Ферми инициировала первую искусственную ядерную цепную реакцию в реакторе Chicago Pile-1.  
    • В январе 1943 года реактор был демонтирован и перевезен в Аргоннский лес.  
  • Перемещение в Аргоннский лес

    • В 1944 году реактор Chicago Pile-3 также достиг критической точки.  
    • После войны операции были перенесены в Ду-Пейдж, где сейчас находится Аргоннская национальная лаборатория.  
  • Строительство в Ханфорде

    • В декабре 1942 года возникли опасения по поводу близости реактора к населенным пунктам.  
    • В ноябре 1942 года Гроувс нанял DuPont для строительства комплекса по производству плутония.  
    • В январе 1943 года был основан Ханфордский инженерный завод.  
  • Канадские и североамериканские объекты

    • Канада предоставила исследования, добычу и производство урана и плутония.  
    • В Британской Колумбии был построен завод по производству тяжелой воды.  
    • В Онтарио был создан реактор ZEEP, первый канадский реактор.  
  • Производство урана

    • Уран был ключевым сырьем для проекта.  
    • В 1942 году было определено, что запасов урана достаточно.  
    • В 1944 году была достигнута сделка с Бельгией по покупке урановой руды.  
  • Производство плутония

    • В 1943 году был создан проект Ames для производства урана.  
    • В 1943 году был разработан процесс Ames для производства урана.  
  • Методы обогащения урана

    • Уран состоит из 99.3% урана-238 и 0.7% урана-235, из которых только последний является делящимся.  
    • Рассматривались различные методы обогащения, включая центрифуги, электромагнитное разделение, газовую диффузию и термическую диффузию.  
  • Центрифуги

    • Центрифугирование было признано перспективным методом в апреле 1942 года.  
    • В 1941 году Джесси Бимс разработал процесс, но столкнулся с техническими трудностями.  
    • В 1942 году Карл П. Коэн разработал математическую теорию для проектирования центрифуг.  
    • В ноябре 1942 года центрифугирование было отвергнуто из-за технических проблем.  
  • Электромагнитное разделение

    • Электромагнитное разделение было разработано в Калифорнийской радиационной лаборатории.  
    • Процесс использовал устройства, известные как калутроны.  
    • В 1942 году было решено использовать серебро вместо меди из-за нехватки меди.  
    • В 1943 году началось строительство завода Y-12, который начал работать в 1944 году.  
  • Газовая диффузия

    • Газовая диффузия была признана наиболее перспективным методом.  
    • Процесс основан на законе Грэма, согласно которому легкие молекулы проходят через мембрану быстрее.  
    • В 1942 году было одобрено строительство завода K-25, который начал работу в 1945 году.  
  • Термическая диффузия

    • Термическая диффузия была разработана учеными ВМС США.  
    • Процесс основан на теории Чепмена и Энского, согласно которой тяжелые молекулы концентрируются в холодном конце, а легкие — в теплом.  
    • В 1944 году было одобрено строительство завода S-50, который начал работу в 1945 году.  
  • Производство гексафторида урана

    • Работы начались 9 июля 1944 года  
    • S-50 начала частичную эксплуатацию в сентябре  
    • Утечки ограничили производство, но в июне 1945 года завод произвел 12 730 фунтов обогащенного продукта  
    • К марту 1945 года все 21 цех был в рабочем состоянии  
    • S-50 стала первой ступенью обогащения урана  
    • Газодиффузионный процесс на установке К-25 увеличил обогащение до 23%  
    • Y-12 увеличил обогащение до 89%  
    • К июлю 1945 года в Лос-Аламос было доставлено около 50 кг обогащенного урана  
  • Производство плутония

    • Плутоний получали из урана-239 в реакторе  
    • Графитовый реактор X-10 в Ок-Ридже начал работу в июне 1943 года  
    • В июле 1944 года мощность была увеличена до 4000 кВт  
    • X-10 функционировал до января 1945 года  
  • Реакторы Хэнфорда

    • В Хэнфорде выбрали реакторы с водяным охлаждением  
    • Работы начались в октябре 1943 года  
    • Реактор В был запущен 13 сентября 1944 года  
    • Реакторы D и F были запущены в декабре 1944 и феврале 1945 года  
  • Процесс разделения

    • Разработаны технологии получения фторида лантана и фосфата висмута  
    • В Хэнфорде использовали фосфат висмута  
    • Экспериментальная установка разделения была запущена в эксплуатацию  
    • Работы в районе 300 отстали от графика  
  • Строительство разделительных установок

    • В Хэнфорде построили четыре сепарационные установки  
    • Работы начались в январе 1944 года и завершились в марте 1945 года  
    • Из-за высокого уровня радиоактивности работы велись дистанционно  
  • Дизайн оружия

    • В 1943 году разрабатывалось ядерное оружие пушечного типа «Тонкий человек»  
  • Исследования плутония

    • Плутоний-239 был использован для первоначальных исследований, но оказался непригодным из-за высокого содержания плутония-240.  
    • Плутоний-240 вызывал преждевременную детонацию, что делало его непригодным для пушечного оружия.  
  • Имплозия как альтернатива

    • Сет Неддермайер предложил метод имплозии, который позволял собирать критическую массу быстрее.  
    • Джон фон Нейман предложил сферическую конфигурацию для имплозии.  
  • Разработка имплозивного оружия

    • В августе 1944 года началась ускоренная работа над проектом «Толстяк».  
    • Были созданы группы X и G для разработки взрывного оружия.  
    • Линзы для взрыва были разработаны с использованием эксперимента RaLa.  
  • Металлургические и химические проблемы

    • Металлурги столкнулись с трудностями при отливке плутония в сферу.  
    • Плутоний содержал множество аллотропов, что усложняло его обработку.  
    • Плутоний был покрыт никелем для защиты от коррозии.  
  • Испытания и результаты

    • В июле 1945 года было проведено испытание «Тринити» на полигоне Аламогордо.  
    • Взрыв был эквивалентен 20 килотоннам в тротиловом эквиваленте и оставил кратер шириной 250 футов.  
    • Взрыв был слышен на расстоянии более 100 миль и вызвал грибовидное облако высотой 7,5 миль.  
  • Манхэттенский проект и его успех

    • Манхэттенский проект был значительно успешнее, чем ожидалось.  
    • Трумэн был сильно впечатлен новостями и изменил свою позицию на Потсдамской конференции.  
  • Персонал и его подготовка

    • В июне 1944 года в проекте работало около 129,000 человек.  
    • В 1943 году проект получил временный приоритет для рабочей силы.  
    • В марте 1944 года проект получил наивысший приоритет от War Production Board и War Manpower Commission.  
    • В проекте было задействовано много женщин и афроамериканцев.  
  • Безопасность и секретность

    • Манхэттенский проект работал под мандатом «абсолютной секретности».  
    • Гроувс ввел политику «нужда-знать», что улучшило безопасность и эффективность.  
    • Проект был назван «самым хорошо охраняемым секретом войны».  
    • В 1945 году Life сообщил, что только несколько десятков человек знали о проекте.  
  • Цензура и добровольное молчание

    • Во время войны ученые начали избегать публикаций о военных исследованиях.  
    • В 1940 году научные журналы начали просить Национальную академию наук удалять статьи.  
    • В 1942 году СССР начал свой проект атомной бомбы, заметив отсутствие статей в американских журналах.  
    • Манхэттенский проект избегал уведомления Офиса цензуры, но позже начал сотрудничать.  
  • Советские шпионы и саботаж

    • Всегда существовала угроза саботажа, особенно при сбоях оборудования.  
  • Проблемы и безопасность

    • В проекте не было подтвержденных случаев саботажа со стороны Оси.  
    • В марте 1945 года японский воздушный шар повредил линию электропередач, временно отключив реакторы в Хэнфорде.  
    • Для обеспечения безопасности был создан специальный отряд контрразведки.  
  • Шпионаж и его последствия

    • В 1943 году стало ясно, что СССР пытается проникнуть в проект.  
    • Лейтенант Борис Паш расследовал советский шпионаж в Беркли.  
    • Клаус Фукс, физик и член британской миссии, был успешным советским шпионом.  
    • Раскрытие его деятельности повредило ядерному сотрудничеству США с Британией и Канадой.  
  • Иностранная разведка

    • Проект также занимался сбором информации о немецкой ядерной программе.  
    • В Норвегии была проведена кампания по бомбардировке и саботажу заводов тяжелой воды.  
    • Миссия Alsos расследовала немецкие научные разработки, включая ядерные.  
    • В ноябре 1944 года было установлено, что Германия не имела атомной бомбы.  
  • Подготовка к атомным бомбардировкам

    • Единственный самолет, способный нести бомбы, был британский Avro Lancaster.  
    • В 1943 году начались испытания бомб на полигонах.  
    • В декабре 1944 года Рузвельт приказал быть готовыми к использованию бомб против Германии, но Япония считалась более вероятной целью.  
    • В мае 1945 года был создан комитет для определения целей бомбардировок.  
  • Бомбардировки

    • 6 августа 1945 года Enola Gay сбросила бомбу на Хиросиму.  
    • Бомба взорвалась на высоте 1,750 футов, вызвав разрушения на площади 4.7 квадратных миль.  
    • Вторая бомба была сброшена на Нагасаки 9 августа.  
  • Бомбардировка Хиросимы

    • 69% зданий разрушено, 6-7% повреждено  
    • Погибло 66,000 человек, ранено 69,000  
    • По уточненным данным, погибло 140,000 человек  
  • Бомбардировка Нагасаки

    • Взрыв эквивалентен 21 кт ТНТ  
    • Разрушено 44% города, погибло 40-80 тысяч человек  
    • Погибло 35-40 тысяч человек, ранено 60 тысяч  
  • Подготовка к новым бомбардировкам

    • Планировалось использовать еще три бомбы в сентябре и октябре  
    • Три бомбы были готовы, но не использованы  
    • Трумэн запретил использование без его разрешения  
  • Научные миссии и последствия

    • Группа ученых обследовала Хиросиму и Нагасаки  
    • Создана Комиссия по атомным бомбардировкам  
    • Выпущен «Отчет Смита»  
  • Послевоенные события

    • Манхэттенский проект стал известен после бомбардировки  
    • Проект продолжался до 1946 года  
    • Проблемы с производством и демобилизацией  
  • Международные последствия

    • Основаны организации для информирования о ядерном оружии  
    • Обсуждались международные соглашения по контролю над ядерными исследованиями  
  • Финансовые аспекты

    • Расходы до 1945 года составили $1.845 млрд  
    • Основные затраты на производство урана и плутония  
    • Финансирование через бюджет Управления научных исследований и разработок  
  • Планирование и финансирование

    • В конце 1942 года Буш предложил Рузвельту не раскрывать проект перед Конгрессом.  
    • Финансирование осуществлялось через дискреционные фонды, доступные Рузвельту.  
    • Конгресс был намеренно не информирован о проекте из-за опасений утечки информации.  
  • Раскрытие проекта

    • В 1944 году Буш, Гровс и Стимсон решили информировать нескольких высокопоставленных конгрессменов.  
    • В марте 1945 года семь конгрессменов были официально проинформированы.  
    • В мае 1945 года пять дополнительных конгрессменов посетили Оук-Ридж для проверки условий.  
  • Результаты и затраты

    • Проект произвел три бомбы: «Тринити», «Малыш» и «Толстяк», а также одну неиспользованную бомбу «Толстяк».  
    • Средняя стоимость бомбы в военное время составила около $500 миллионов.  
    • Проект был вторым по стоимости среди военных проектов США после Boeing B-29 Superfortress.  
  • Наследие

    • Проект оставил сеть национальных лабораторий, включая Лоуренс Беркли, Лос-Аламос, Оук-Ридж и другие.  
    • В 1946 году Гровс выделил $72 миллиона на исследования в этих лабораториях.  
    • Проект способствовал развитию ядерной медицины и других областей науки.  
  • Экологические последствия

    • Производство оставило значительное количество отходов и загрязнило окружающую среду.  
    • В Ханфорде радиоактивные отходы хранились в временных подземных резервуарах, которые позже были загрязнены.  
  • Завершение проекта

    • В 2015 году был создан Национальный исторический парк Манхэттенского проекта.  
    • Гровс отметил вклад проекта в развитие науки и технологий.  

Полный текст статьи:

Манхэттенский проект

Оставьте комментарий

Прокрутить вверх