«Заряд-демон»: что случилось с третьей бомбой Манхэттенского проекта?

«Заряд-демон»: что случилось с третьей бомбой Манхэттенского проекта? В зависимости от вашей точки зрения, «Проект Манхэттен» — сотрудничество США, Великобритании и Канады, в ходе которого были разработаны первые атомные бомбы — это один из величайших и худших проектов нашего времени. Можно сказать, что Манхэттенский проект по сути закончил Вторую мировую войну и таким образом в долгосрочной перспективе спас миллионы жизней. Еще можно сказать, что Манхэттенский проект привел к десятилетиям «железного занавеса» и холодной войне. Независимо от вашей точки зрения, все сходятся на том, что физики, инженеры и химики, стоявшие за проектом, были гениями и профессионалами своего дела. Или полными кретинами. После атомной бомбардировки Хиросимы и Нагасаки ученые из Лос-Аламоса — там находился первый исследовательский центр проекта — продолжали проводить эксперименты над подкритической массой плутония с одной только отверткой с тонким лезвием (которую держал ученый!), которая предотвращала набор плутонием критической массы и убийство всех в комнате. Достаточно сказать, что иногда отвертка соскальзывала и ученый, который ее держал, моментально поджаривался убийственными нейтронами.

Атомный век

Как вы знаете, на Японию было сброшено две бомбы. Little Boy, «Малыш», довольно простая бомба в форме пушечного ядра, начиненная ураном-235, была сброшена на Хиросиму 6 августа 1945. Fat Man, «Толстяк», более сложная по конструкции бомба, которая взрывала сферу или ядро из плутония, была сброшена на Нагасаки три дня спустя, 9 августа. В тот же день император Хирохито начал процесс, который в конечном итоге привел к капитуляции Японии и окончанию Второй мировой войны. «Заряд-демон»: что случилось с третьей бомбой Манхэттенского проекта? Что вы вряд ли знаете, так это то, что силами союзников было сделано три плутониевых заряда, стоимостью 500 миллионов долларов каждый (большая часть средств Манхэттенского проекта была потрачена на производство расщепляющегося урана и плутониевого топлива). Первый заряд использовался в эксперименте Trinity, который показал, что техника комплексной имплозии была в принципе возможна. Испытания Trinity, который были проведены 16 июля 1945 года, считаются началом атомного века. Второй заряд был взорван над Нагасаки и погубил десятки тысяч людей. Третий заряд… Третий заряд должен был быть сброшен на Японию, но капитуляция страны не дала этому свершиться. Вместо этого заряд отвезли в Лос-Аламос для дальнейших исследований, где он незамедлительно убила кучу ученых и стал известен как «заряд-демон».

Заряд-демон

Когда атом делится, он, как правило, распадается на два меньших атома и вместе с этим испускает несколько нейтронов в виде отходов. Эти мусорные нейтроны могут ударить ближайшие атомы и привести к их делению. Бомба с типом ядерного деления взрывается, когда, по сути, урановое или плутониевое топливо становится надкритическим. Это означат, что имеется достаточно расщепляющихся атомов (делящихся), чтобы нейтроны поддерживали постоянную цепную реакцию деления. Для этого нужна определенная масса и объем материала (так называемая критическая масса). Одним из ключевых исследований Манхэттенского проекта было определение точных контролируемых условиях, в которых можно взять обычный радиоактивный кусок урана или плутония и сделать его надкритическим — таким образом, создав атомную бомбу. Хотя вы можете подумать, что такие исследования надкритичности должны проводиться химиками и физиками, которые находятся в километре от бомбы в убежище и двигают делящийся материал длиными металлическими арматурами, ученые Лос-Аламоса были большими экстремалами. Чтобы определить критическую массу ядер плутония, которые использовались бы для эксперимента Trinity и взрыва бомбы Fat Man, ученый из Лос-Аламоса Луи Слотин разработал процедуру, которую сам Ричард Фейнман назвал не иначе как «дерганием дракона за хвост». В ходе этой методики Слотин — надев синие джинсы и ковбойские сапоги, по всей видимости — опускал бериллиевую полусферу на плутониевый заряд. Бериллий — отражатель нейтронов, поэтому если находиться достаточно близко к ядру, то нейтроны отскакивают обратно к плутонию, вызывая надкритическое состояние. Слотин почти полностью накрывал заряд бериллиевой полусферой, и единственным, что не давало ей полностью накрыть его, было жало плоской отвертки. Он дергал дракона за хвост почти дюжину раз, пока отвертка, наконец, не соскочила — 21 мая 1946 года — в результате чего заряд плутония набрал надкритическую массу и испустил массивный взрыв нейтронного излучения. Слотин рассказывал о вспышке синего света и волне тепла, которая прошла через его кожу, прежде чем спустя буквально полсекунды смог перевернуть бериллиевый отражатель, остановив цепную реакцию. Но было слишком поздно: он получил около 1000 зиверт излучения и умер спустя девять дней от острой лучевой болезни. «Заряд-демон»: что случилось с третьей бомбой Манхэттенского проекта? Элвин Грейвс, который наблюдал за Слотином из-за плеча, остался в живых, но получил целый ряд проблем со зрением и неврологического характера — и умер 19 лет спустя от сердечного приступа, возможно, связанного с тем, что радиация поразила его сердце. Поскольку тело Слотина поглотило большую часть нейтронной вспышки (каков герой, а?), никто из остальных не умер сразу, но по меньшей мере двое сотрудников умерли в следующие 30 лет от осложнений, связанных с радиацией (рак, анемия). Неудивительно, что протокол критичности эксперимента был изменен сразу же после инцидента. Остальные экспериментаторы ворочали отвертку Слотина машиной с дистанционным управлением за полкилометра.

Почему же «заряд-демон»?

Верьте или нет, за год до этого случился еще один инцидент — 21 августа 1945 года — спустя пару дней после капитуляции Японии. Опять же, исследуя критичность, физик Гарри Даглян размещал кирпичики карбида вольфрама вокруг заряда-демона. Как и бериллий, карбид вольфрама отражает нейтроны. Идея заключалась в том, чтобы постепенно расставлять кирпичи вокруг ядра, пока сцинтилляционный счетчик определяет критичность заряда. «Заряд-демон»: что случилось с третьей бомбой Манхэттенского проекта? К сожалению, Даглян упустил и уронил кирпич на заряд, в результате чего тот стал критическим. Ученый убрал кирпич и остановил реакцию, но 200 зиверт радиации уже было в нем. Даглян умер через 25 дней от острой лучеовй болезни, а охранник, который стоял за пределами комнаты, умер 33 года спустя от рака. Единственное хорошее в этой истории то, что Даглян работал в своей лаборатории сам.

Бум

Вскоре после смерти Слотина, и, возможно, из-за растущего дискомфорта среди ученых в Лос-Аламосе, заряд-демон был взорван в рамках экспериментов с ядерным оружием в ходе операции Crossroads. Заряд, который был собран в бомбу под названием «Джильда», взорвался, как и ожидалось, с выходом примерно 23 килотонн тротилового эквивалента — для сравнения, «Толстяк» над Нагасаки рванул на 21 килотонну. «Джильда» была взорвана над списанным линкором USS Nevada, чтобы понять, можно ли ядерными бомбами эффективно топить корабли, но снаряд промахнулся мимо цели на километр. «Заряд-демон»: что случилось с третьей бомбой Манхэттенского проекта? Как вы видите на фото, на месте взрыва «Джильды» не было никаких демонически знаков, просто обычный гриб. Такова история «заряда-демона». Надеюсь, было интересно. По материалам arstechnica.com


commnetКомментарии

Пожалуйста, войдите / зарегистрируйтесь
или авторизируйтесь через любую соц. сеть, чтобы оставить комментарий.


Похожие новости
Как готовили атомные бомбы для Хиросимы и Нагасаки 22 марта 2019 г.

Как готовили атомные бомбы для Хиросимы и Нагасаки

В этом году исполняется 70 лет атомной бомбардировке американцами японских городов Хиросима и Нагасаки. В октябре 2014 года Национальным управлением архивов и документации США был полностью снят гриф «совершенно секретно» с коллекции фотографий RG-77-BT...

дальше...

Москва продала Вашингтону уран из 20 тысяч ядерных зарядов 12 дек. 2013 г.

Москва продала Вашингтону уран из 20 тысяч ядерных зарядов

"Москва продала Вашингтону уран из 20 тысяч ядерных зарядов. Заключительная партия прибыла на этой неделе в американский Балтимор" - такое известие, взятое автором в кавычки, еще недавно могло бы стать сенсацией и попасть на первые полосы газет. Но теперь...

дальше...

New Horizons заснял затмение Солнца Плутоном 25 июля 2015 г.

New Horizons заснял затмение Солнца Плутоном

Также учёные пришли к выводу, что под поверхностью Плутона может находиться жидкий океан.Учёным из NASA удалось получить новые уникальные снимки. На этот раз межпланетная станция New Horizons после своего пролета мимо Плутона сфотографировала затмение...

дальше...

Зонд New Horizons нашел "Мордор" на спутнике Плутона 16 июля 2015 г.

Зонд New Horizons нашел "Мордор" на спутнике Плутона

НАСА опубликовало самые свежие фотографии Плутон в высоком разрешении.Межпланетная станция НАСА нашла «Мордор» на Хароне. Зонд NewHorizons обнаружил, что северный полюс крупнейшего спутника Плутона покрыт слоем тёмной пыли, сообщается на сайте космического...

дальше...

Зонд «Новые горизонты» сфотографировал самые бледные луны Плутона 15 мая 2015 г.

Зонд «Новые горизонты» сфотографировал самые бледные луны Плутона

Пока мы отсчитываем дни до исторического облета Плутона, NASA New Horizons наблюдает естественные спутники этой карликовой планеты. В поле зрения камер зонда попали все представители системы Плутон. Аппарат впервые сфотографировал самые маленькие луны...

дальше...

Зонд «Новые горизонты» обнаружил у Плутона полярные шапки 02 мая 2015 г.

Зонд «Новые горизонты» обнаружил у Плутона полярные шапки

На днях трое ученых NASA из команды зонда «Новые горизонты» сообщили о новой серии снимков Плутона. «Земля Хо!», — воскликнул доктор Алан Штерн, когда впервые попытался объяснить, куда завело их длинное путешествие. Приблизительно 500 лет назад даже...

дальше...

От Плутона начал убегать его спутник 31 июля 2016 г.

От Плутона начал убегать его спутник

Испанские астрономы Карлос и Рауль де ла Фуэнте Маркос спрогнозировали потерю Плутоном своего единственного квазиспутника. Исследование ученых доступно на сайте arXiv.org и принято к публикации в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society...

дальше...

НАСА показало карту водяных льдов Плутона 30 янв. 2016 г.

НАСА показало карту водяных льдов Плутона

Половина Плутона оказалась покрытой водяным льдом. На карте, представленной НАСА, соответствующие участки карликовой планеты отмечены синим цветом. Данные получены научным инструментом LEISA (Linear Etalon Imaging Spectral Array) станции New Horizons...

дальше...

Последние новости

Новости на сегодня 20 окт. 2019 г.