det TIDLIGE atomforskning

Nå, det monumentale mål om at opdele kernen af et atom, der er kendt som nuklear fission, kom gennem udvikling af videnskabelige opdagelser, der strakte sig over flere århundreder. Begyndende i 1789, da den tyske videnskabsmand Martin Klaproth opdagede det tætte, metalliske element, han kaldte uran, kom udforskning af atomenergi og stråling til at fascinere videnskabelige sind., Da Marie Curie gennemførte sin banebrydende forskning på uran i slutningen af det nittende århundrede, hun fandt, at elementet var naturligt radioaktivt. Curie skabte udtrykket” radioaktivt ” for at beskrive emissionen af elektromagnetiske partikler fra desintegrerende atomer. Curie ‘ s opdagelse af radioaktivitet i elementer ændrede for evigt atomvidenskabens natur. Med udgangspunkt i denne forskning formulerede den britiske fysiker Ernest Rutherford i 1911 en model af atomet, hvor lavmasseelektroner kredsede om en ladet kerne, der indeholdt hovedparten af atomets masse.,

tysk opdagelse af FISSION

1930 ‘ erne oplevede yderligere udvikling på området. Ungarsk – tyske fysiker Leo Szilard udtænkt muligheden for selvbærende nuklear fission reaktioner, eller en nuklear kædereaktion i 1933. Det følgende år splittede den italienske fysiker Enrico Fermi ubevidst neutroner inden for uran, mens han gennemførte sine egne eksperimenter. I hælene på denne udvikling var den østrigsk – svenske fysiker Lise Meitner, der arbejdede med den tyske kemiker Otto Hahn, blandt de første til at opnå en vellykket fission af uran., Imidlertid tvang na .istpartiets antisemitisme Meitner, som var jødisk, til at flygte og bosætte sig i Sverige. Mens i Sverige, Meitner identificeret og navngivet processen med nuklear fission.

meitners resultater blev et vippepunkt i udviklingen af atomvåben, men da verden igen flyttede ind i krig, var det tyskerne, der havde den potentielle nøgle til atomkraft. Mens Hahn valgte at forblive i Tyskland og fortsatte med at udvikle sin forskning i hele Anden Verdenskrig, forskere i hele Europa støt flygtede., Sililard, en jødisk mand, vandrede til USA i 1938 for at undgå forfølgelse. Fermi og hans kone, Laura Capon, forlod også Europa i slutningen af 1938 for at undslippe voksende Fascisme i Italien. Capon, der også var jødisk, rejste med Fermi til ne.York City, hvor begge ansøgte om permanent ophold.

FORENEDE STATER TAGER HANDLING

Da nyheden om, at Hahn og Meitner er opdagelsen af fission nået Szilard i hans New York City hjem i begyndelsen af 1939, Szilard begyndte at arbejde for at bekræfte deres resultater. S .ilard fandt Hjælp i samarbejdspartner .alter .inn, og sammen genskabte de Hahns eksperiment., I erkendelse af betydningen af det øjeblik, s .ilard erklærede, “den aften, der var meget lidt tvivl i mit sind, at verden var på vej til sorg.”Szilard begyndte at arbejde med Fermi til at konstruere en atomreaktor ved Columbia University, men da de gjorde det, Szilard frygtede, at forskere i Tyskland, som var medvirken til den Nazistiske krigsindsats, var ligeledes konstruere deres egne reaktorer.

i juli 1939 kontaktede s .ilard den fremtrædende jødiske tyske teoretiske fysiker Albert Einstein i sit hjem på Long Island, NE.York, for at diskutere tyske fremskridt inden for nuklear udvikling., Sammen udarbejdede s .ilard og Einstein et brev til den amerikanske præsident Franklin D. Roosevelt. I brevet, dateret 2. August 1939, var advarslen klar: “Dette nye fænomen ville også føre til konstruktion af bomber, og det er tænkeligt—skønt meget mindre sikkert—at ekstremt kraftige bomber af en ny type således kan konstrueres.”Brevet nåede ikke Roosevelt før i oktober, men når han først hørte om de potentielle risici, der var forbundet med atomvåben, svarede han ved at danne Det Rådgivende Udvalg for uran, der afholdt sit første møde den 21.oktober 1939.,

Overhead skud af Fermi ‘ s Pile-1 eksperimentet er konstrueret under Stagg Felt på Unversity of Chicago i 1942. Billede venligst udlånt af Los Alamos National Laboratory.

MANHATTAN-projektet

selv om det blev dannet i 1939, bevægede Det Rådgivende Udvalg for uran langsomt i starten. Japans angreb på Pearl Harbor den 7. December 1941 skubbede imidlertid Udvalget til handling. Med USA formelt i krig fik spørgsmålet om uranudvikling og den potentielle konstruktion af en atombombe fornyet interesse., Denne interesse steg endnu højere, da en rapport udstedt af britiske forskere i marts 1941 bekræftede muligheden for at bygge en uranbaseret bombe, hvilket gav amerikanske forskere den Validering, de søgte. På trods af denne entusiasme blev begrænsningen af ressourcer hurtigt tydelig og fik udvalgsledere til at henvende sig til militæret for at få hjælp.da USA begyndte sin ø-hoppekampagne i Stillehavet, overtog Army Corps of Engineers indsatsen for at producere atomvåben på hjemmefronten., Den 13. August 1942 oprettede Army Corps Manhattan Engineer District, opkaldt efter placeringen af sine kontorer i Ne.York City. Den følgende måned, den 17. September, blev oberst Leslie R. Groves udnævnt til at lede projektet og modtog en forfremmelse til brigadegeneral. Inden for to dage efter hans udnævnelse tog Groves hurtige beslutninger om at flytte projektet fremad og valgte tre primære steder til fremstilling af en atombombe.Groves valgte først Oak Ridge, Tennessee, som stedet for uranberigelse. Også blandt de primære projekt sites var Los Alamos, Ne.me .ico., Udpeget” projekt Y, ” Los Alamos var stedet for Manhattan-projektets våbenforskningslaboratorium. Dette Los Alamos-sted ville blive stedet for opførelsen af atombomberne. Det sidste primære sted Groves valgte var Hanford, .ashington, som han udpegede til at producere plutonium fra uranisotopen U-238. Selvom plutonium ikke er et naturligt forekommende element, opdagede forskere sin produktion inden for uranreaktorer. Plutonium viste sig at være et mere radioaktivt metal og havde en større mulighed for at opnå nuklear fission.,da Groves foretog disse bevægelser, skabte et gennembrud i nuklear forskning under s .uashbanerne ved University of Chicago en model for den fremtidige produktion af atomvåben.tidligt i 1942 flyttede Fermi og S .ilard, der havde arbejdet på at bygge en reaktor ved University of Columbia, deres indsats til Chicago. Efter at konstruktionen var afsluttet, begyndte forskerne den 2. December samme år at fjerne calciumkontrolstængerne fra uranstablen. Efter fjernelsen af den endelige kontrolstang gik bunken kritisk., Den resulterende nukleare reaktion blev selvbærende og fortsatte i et stigende tempo i et par minutter, indtil Fermi beordrede reaktoren slukket. Selvom reaktionen kun producerede nok energi til at drive en pære, markerede dette øjeblik den første forekomst i historien om en selvbærende nuklear reaktion. Begivenheden gav også atomforskere en model til produktion af store mængder plutonium, som til sidst ville blive grundlaget for B-reaktoren bygget i Hanford.,

efter at have modtaget formel godkendelse fra præsident Roosevelt den 28.December 1942, udviklede Manhattan-projektet sig til en massiv virksomhed, der spredte sig over De Forenede Stater. Med over 30 projektsteder og over 100.000 arbejdere kom Manhattan-projektet til at koste cirka 2.2 milliarder dollars. Selvom projektet omfattede en så massiv skala, forblev projektet stort set en hemmelighed, og mange af de mennesker, der arbejdede med opførelsen af atombomben, vidste ikke fuldt ud formålet bag deres job., Efter Fermi ‘ s succesfulde eksperiment i Chicago, der syntes at være to mulige veje mod bygning atombomber: uran og plutonium. Manhattan-projektet byggede begge slags bomber, i sidste ende resulterede i opførelsen af Little Boy, en pistol-metode uranbombe, og Fat Man, en implosion-metode plutoniumbombe.

Forsiden af B-Reaktoren Hanford. Billede venligst udlånt af USA ‘ s regering.

ansvaret for at bringe disse bomber i eksistens faldt til manden Groves udvalgt til at lede secret weaponseapons laboratory på Los Alamos: J., Robert Oppenheimer. En teoretisk fysiker og professor i fysik på University of California, Berkeley, Oppenheimer blev involveret tidligt i den videnskabelige forskning, der i sidste ende førte til, at Manhattan Projektet. Under Oppenheimers ledelse konstruerede Manhattan Project workersorkers en plutoniumbombe.

plutonium bombe påberåbes implosion af reaktiv plutonium snarere end på piercing af plutonium med en kugle, som var almindelige i pistol-metoden bomber, og som fungerede bedre med uran., Mens gun-metoden var en mere velkendt metode konceptuelt til dens skabere, implosion-metoden var ikke. På grund af den hidtil usete karakter af en sådan bombe følte Oppenheimer, at en test var nødvendig. Groves tøvede oprindeligt, fordi plutonium var både dyrt og sjældent. Groves formildede sig imidlertid og godkendte at gå videre med en test.