na ZAČÁTKU JADERNÉHO VÝZKUMU
Dosažení monumentální cílem štěpení jádra atomu, známý jako jaderné štěpení, přišel prostřednictvím rozvoje vědecké objevy, která se táhla v průběhu několika staletí. Začátek v roce 1789, kdy německý vědec Martin Klaproth objevil hustý, kovový prvek nazval uranu, výzkum atomové energie a záření přišel fascinovat vědecké mozky., Jako Marie Curie prováděla její průkopnický výzkum uranu na konci devatenáctého století, zjistila, že prvek byl přirozeně radioaktivní. Curie vytvořil termín „radioaktivní“ pro popis emise elektromagnetických částic z rozpadajících se atomů. Curieův objev radioaktivity v prvcích navždy změnil povahu atomové vědy. Stavba z tohoto výzkumu, Britský fyzik Ernest Rutherford v roce 1911 formulován model atomu, ve kterém nízkou hmotnost elektrony obíhají nabitá jádra, která obsahovala část atomu hmoty.,
německý objev štěpení
1930 viděl další vývoj v oblasti. Maďarsko-německý fyzik Leo Szilard pojal v roce 1933 možnost soběstačných reakcí jaderného štěpení neboli jaderné řetězové reakce. Následující rok italský fyzik Enrico Fermi nevědomky rozdělil neutrony v uranu při provádění vlastních experimentů. Na paty tomuto vývoji Rakousko – švédská fyzička Lise Meitner, práce s německý chemik Otto Hahn, byl mezi první k dosažení úspěšné štěpení uranu., Antisemitismus nacistické strany však donutil Meitnera, který byl Židem, uprchnout a usadit se ve Švédsku. Zatímco ve Švédsku Meitner identifikoval a pojmenoval proces jaderného štěpení.
Meitner je zjištění stal bod zlomu ve vývoji jaderných zbraní, ale jako svět jednou přestěhoval do války, byli to Němci, kdo držel potenciální klíč k jaderné energii. Zatímco Hahn se rozhodl zůstat v Německu a pokračoval v rozvoji svého výzkumu po celou druhou světovou válku, vědci po celé Evropě neustále uprchli., Szilard, Židovský muž, se v roce 1938 přestěhoval do Spojených států, aby se vyhnul pronásledování. Fermi a jeho manželka Laura Capon také opustili Evropu na konci roku 1938, aby unikli rostoucímu fašismu v Itálii. Capon, který byl také židovský, cestoval s Fermi do New Yorku, kde oba požádali o trvalý pobyt.
SPOJENÉ STÁTY PODNIKÁ KROKY,
Když se zpráva o Hahn a Meitnerová objev štěpení dosáhl Již v jeho New York City domů na začátku roku 1939, Již začal pracovat na potvrzení svých zjištění. Szilard našel pomoc u spolupracovníka Waltera Zinna a společně obnovili hahnův experiment., Szilard si uvědomil význam tohoto okamžiku a prohlásil: „tu noc v mé mysli bylo velmi málo pochybností o tom, že svět směřuje k zármutku.“Szilard začal pracovat s Fermi postavit jaderný reaktor na Columbia University, ale jak oni dělali tak, Szilard se obával, že vědci v Německu, kteří napomáhali Nacistickému válečnému úsilí, byly podobně jako budování své vlastní reaktory.
V červenci 1939 Szilard kontaktoval významného židovského německého teoretického fyzika Alberta Einsteina ve svém domě na Long Islandu v New Yorku, aby diskutoval o německém pokroku v jaderném vývoji., Společně Szilard a Einstein vypracovali dopis americkému prezidentovi Franklinu D. Rooseveltovi. V dopise ze dne 2. srpna 1939, varování bylo jasné: „Tento nový jev by také vést ke konstrukci bomby, a to je možné—i když mnohem méně jisté—že extrémně silných bomb nového typu tedy může být postavena.“Dopis dosáhl Roosevelta až v říjnu, ale jakmile se dozvěděl o potenciálních rizicích jaderných zbraní, reagoval vytvořením Poradního výboru pro Uran, který uspořádal své první setkání 21.října 1939.,
nad Hlavou střílel ze Fermi je Pile-1 experiment konstruován pod Stagg na Unversity of Chicago 1942. Obrázek s laskavým svolením Los Alamos National Laboratory.
Projekt MANHATTAN
přestože vznikl v roce 1939, Poradní výbor pro Uran se zpočátku pomalu pohyboval. Japonský útok na Pearl Harbor 7. prosince 1941 však tlačil Výbor do akce. Se Spojenými Státy formálně ve válce, otázka uranu rozvoj a potenciál výstavby atomové bomby získal obnovený zájem., Tento zájem se ještě zvýšil, protože zpráva vydaná britskými vědci v březnu 1941 potvrdila možnost vybudovat bombu na bázi uranu a poskytla americkým vědcům ověření, které hledali. Navzdory tomuto nadšení se omezení zdrojů rychle projevilo a přimělo vedoucí výboru, aby se obrátili na armádu o pomoc.
Když Spojené státy zahájily svou kampaň na ostrově v Pacifiku, armádní sbor inženýrů převzal úsilí o výrobu atomových zbraní na domácí frontě., 13. srpna 1942 vytvořil armádní sbor okres Manhattan Engineer, pojmenovaný pro umístění svých kanceláří v New Yorku. Následující měsíc, 17. září, byl plukovník Leslie R. Groves jmenován vedoucím projektu a získal povýšení na brigádního generála. Během dvou dnů od svého jmenování se Groves rychle rozhodl posunout projekt kupředu a vybral tři primární místa pro výrobu atomové bomby.
Groves nejprve vybral Oak Ridge, Tennessee, jako místo pro obohacování uranu. Také mezi primární projektové lokality byl Los Alamos, Nové Mexiko., „Projekt Y“, Los Alamos byl místem výzkumné laboratoře Manhattan Project ‚ s weapons research laboratory. Toto místo Los Alamos by se stalo místem pro výstavbu atomových bomb. Posledním vybraným primárním místem byl Hanford ve Washingtonu, který určil k výrobě plutonia z izotopu uranu U-238. Ačkoli plutonium není přirozeně se vyskytující prvek, vědci objevili jeho výrobu v uranových reaktorech. Plutonium se ukázalo jako radioaktivní kov a mělo vyšší možnost dosažení jaderného štěpení.,
Jak Groves učinil tyto kroky, průlom v jaderném výzkumu pod squashovými kurty na Chicagské univerzitě vytvořil model pro budoucí výrobu atomových zbraní.
začátkem roku 1942 Fermi a Szilard, kteří pracovali na stavbě reaktoru na University of Columbia, přesunuli své úsilí do Chicaga. Po dokončení stavby, 2. prosince téhož roku, vědci začali odstraňovat regulační tyče vápníku z uranové hromady. Po odstranění konečné ovládací tyče se hromada stala kritickou., Výsledná jaderná reakce se stala soběstačnou a několik minut pokračovala rostoucím tempem, dokud Fermi nařídil vypnutí reaktoru. I když reakce vyráběny pouze dostatek energie k napájení žárovky, tento okamžik označil první instance v historii soběstačné jaderné reakce. Akce také dala jaderným vědcům model pro výrobu velkého množství plutonia, které by se nakonec stalo základem reaktoru B postaveného v Hanfordu.,
po obdržení formálního souhlasu prezidenta Roosevelta 28. prosince 1942 se Projekt Manhattan vyvinul v obrovský podnik, který se rozšířil po celých Spojených státech. S více než 30 webových stránek projektů a více než 100 000 pracovníků, Projekt Manhattan přišel stát přibližně 2,2 miliardy dolarů. Přestože projekt zahrnoval tak obrovský rozsah, zůstal z velké části tajemstvím a mnoho lidí pracujících na stavbě atomové bomby plně neznalo účel jejich práce., Po úspěšném experimentu Fermi v Chicagu se objevily dvě možné cesty k budování atomových bomb: Uran a plutonium. Projekt Manhattan postavil oba druhy bomb, což nakonec vedlo k výstavbě malého chlapce, uranová bomba s pistolí a tlustý muž, implozní plutoniová bomba.
přední strana reaktoru B Hanford. Obrázek s laskavým svolením vlády Spojených států.
odpovědnost za uvedení těchto bomb do existence padla na muže Grovese vybraného do čela laboratoře tajných zbraní v Los Alamos: J., Robert Oppenheimer. Teoretický fyzik a profesor fyziky na University of California, Berkeley, Oppenheimer se zapojil brzy do vědeckého výzkumu, který nakonec vedl k Projektu Manhattan. Pod Oppenheimerovým vedením postavili pracovníci projektu Manhattan plutoniovou bombu.
plutoniová bomba se spoléhala spíše na implozi reaktivního plutonia než na propíchnutí plutonia kulkou, která byla běžná u bomb s pistolí a která lépe fungovala s uranem., Zatímco gun-metoda byla známější metoda koncepčně svým tvůrcům, imploze-metoda nebyla. Vzhledem k bezprecedentní povaze takové bomby Oppenheimer cítil, že je nutný test. Groves zpočátku váhal, protože plutonium bylo drahé i vzácné. Groves však s testem souhlasil a schválil postup vpřed.