cercetarea nucleară timpurie

atingerea obiectivului monumental de divizare a nucleului unui atom, cunoscut sub numele de fisiune nucleară, a venit prin dezvoltarea descoperirilor științifice care s-au întins pe mai multe secole. Începând cu 1789, când omul de știință German Martin Klaproth a descoperit elementul dens, metalic pe care la numit uraniu, explorarea Energiei Atomice și a radiațiilor a ajuns să fascineze mințile științifice., Ca Marie Curie a fost efectuarea ei inovatoare de cercetare pe uraniu în secolul al XIX-lea, ea a constatat că elementul a fost în mod natural radioactiv. Curie a creat termenul „radioactiv” pentru a descrie emisia de particule electromagnetice din atomi care se dezintegrează. Descoperirea lui Curie a radioactivității în elemente a schimbat pentru totdeauna natura științei atomice. Clădire din această cercetare, fizicianul Britanic Ernest Rutherford în 1911, a formulat un model al atomului în care low-masa electronii orbitează un nucleu încărcat care conținea cea mai mare parte masa atomului.,

descoperirea germană a fisiunii

anii 1930 au cunoscut o dezvoltare ulterioară în domeniu. Fizicianul maghiar-German Leo Szilard a conceput posibilitatea auto-susținerii reacțiilor de fisiune nucleară sau a unei reacții nucleare în lanț, în 1933. În anul următor, fizicianul Italian Enrico Fermi a împărțit fără să știe neutronii în uraniu în timp ce își desfășura propriile experimente. Pe urmele acestor evoluții, fizicianul Austro-suedez Lise Meitner, care lucra cu chimistul German Otto Hahn, a fost printre primii care au realizat fisiunea cu succes a uraniului., Cu toate acestea, antisemitismul Partidului Nazist la forțat pe Meitner, care era evreu, să fugă și să se stabilească în Suedia. În Suedia, Meitner a identificat și a numit procesul de fisiune nucleară.constatările lui Meitner au devenit un punct critic în dezvoltarea armelor nucleare, dar, pe măsură ce lumea s-a mutat din nou în război, germanii au deținut cheia potențială a energiei nucleare. În timp ce Hahn a ales să rămână în Germania și a continuat să-și dezvolte cercetările de-a lungul celui de-al doilea război mondial, oamenii de știință din Europa au fugit în mod constant., Szilard, un evreu, a migrat în Statele Unite în 1938 pentru a evita persecuția. Fermi și soția sa, Laura Capon, au părăsit Europa la sfârșitul anului 1938 pentru a scăpa de fascismul în creștere din Italia. Capon, care era și evreu, a călătorit cu Fermi în New York, unde ambii au solicitat rezidența permanentă.când vestea descoperirii fisiunii de către Hahn și Meitner a ajuns la Szilard în casa sa din New York la începutul anului 1939, Szilard a început să lucreze pentru a confirma descoperirile lor. Szilard a găsit ajutor în colaboratorul Walter Zinn și împreună au recreat experimentul lui Hahn., Recunoscând semnificația acelui moment, Szilard a declarat: „în acea noapte, în mintea mea era foarte puțină îndoială că lumea se îndrepta spre durere.”Szilard a început să lucreze cu Fermi pentru a construi un reactor nuclear la Universitatea Columbia, dar în timp ce făceau acest lucru, Szilard se temea că oamenii de știință din Germania, care ajutau efortul de război nazist, își construiau în mod similar propriile reactoare.în iulie 1939, Szilard l-a contactat pe renumitul fizician german evreu Albert Einstein la locuința sa din Long Island, New York, pentru a discuta despre progresele germane în dezvoltarea nucleară., Împreună, Szilard și Einstein au redactat o scrisoare președintelui american Franklin D. Roosevelt. În scrisoarea din 2 August 1939, avertismentul era clar: „acest nou fenomen ar duce și la construirea de bombe și este posibil—deși mult mai puțin sigur—ca bombe extrem de puternice de un tip nou să poată fi astfel construite.”Scrisoarea nu a ajuns la Roosevelt până în octombrie, dar odată ce a aflat despre riscurile potențiale prezentate de armele nucleare, el a răspuns prin formarea Comitetului Consultativ pentru uraniu, care a avut loc prima sa întâlnire la 21 octombrie 1939.,

împușcat deasupra experimentului pile-1 al lui Fermi construit sub câmpul Stagg la Unversitatea din Chicago 1942. Pentru imagine, multumim Los Alamos National Laboratory.deși s-a format în 1939, Comitetul Consultativ pentru uraniu s-a mișcat încet la început. Cu toate acestea, atacul Japoniei asupra Pearl Harbor din 7 decembrie 1941 a împins Comitetul în acțiune. Cu Statele Unite în mod oficial în război, problema dezvoltării uraniului și construcția potențială a unei bombe atomice a câștigat un interes reînnoit., Acest interes a crescut și mai mult, deoarece un raport emis de oamenii de știință britanici în martie 1941 a confirmat posibilitatea construirii unei bombe pe bază de uraniu, oferind oamenilor de știință americani validarea pe care au căutat-o. În ciuda acestui entuziasm, limitarea resurselor a devenit rapid evidentă și a determinat liderii Comitetului să apeleze la armată pentru ajutor.

când Statele Unite și-au început campania insulară în Pacific, corpul de ingineri al Armatei a preluat efortul de a produce arme atomice pe frontul de acasă., La 13 August 1942, Corpul Armatei a creat Districtul inginerului Manhattan, numit pentru locația birourilor sale din New York City. În luna următoare, pe 17 septembrie, colonelul Leslie R. Groves a fost numit la conducerea proiectului și a primit o promovare la generalul de brigadă. În termen de două zile de la numirea sa, Groves a luat decizii rapide pentru a muta proiectul înainte, selectând trei site-uri primare pentru fabricarea unei bombe atomice.Groves a selectat pentru prima dată Oak Ridge, Tennessee, ca sit pentru îmbogățirea uraniului. De asemenea, printre site-urile proiectului principal a fost Los Alamos, New Mexico., Desemnat „proiectul Y”, Los Alamos a fost locul laboratorului de cercetare a armelor al Proiectului Manhattan. Acest site Los Alamos ar deveni locația pentru construirea bombelor atomice. Ultimul sit primar ales a fost Hanford, Washington, pe care l-a desemnat să producă plutoniu din izotopul de uraniu U-238. Deși plutoniul nu este un element natural, oamenii de știință au descoperit producția sa în reactoarele de uraniu. Plutoniul s-a dovedit a fi un metal mai radioactiv și a avut o posibilitate mai mare de a realiza fisiunea nucleară.,pe măsură ce Groves făcea aceste mișcări, un progres în cercetarea nucleară de sub terenurile de squash de la Universitatea din Chicago a creat un model pentru viitoarea producție de arme atomice.la începutul anului 1942, Fermi și Szilard, care lucrau la construirea unui reactor la Universitatea Columbia, și-au mutat eforturile la Chicago. După finalizarea construcției, pe 2 decembrie a acelui an, oamenii de știință au început să înlăture tijele de control al calciului din grămada de uraniu. După îndepărtarea tijei de control finale, grămada a devenit critică., Reacția nucleară rezultată a devenit auto-susținută și a continuat într-un ritm tot mai mare timp de câteva minute până când Fermi a ordonat oprirea reactorului. Deși reacția a produs doar suficientă energie pentru a alimenta un bec, acest moment a marcat prima instanță din istoria unei reacții nucleare auto-susținute. Evenimentul a oferit, de asemenea, oamenilor de știință nucleari un model pentru producerea unor cantități mari de plutoniu, care ar deveni în cele din urmă baza reactorului B construit la Hanford.,după ce a primit aprobarea oficială de la președintele Roosevelt la 28 decembrie 1942, Proiectul Manhattan s-a dezvoltat într-o întreprindere masivă care s-a răspândit în Statele Unite. Cu peste 30 de site-uri de proiect și peste 100.000 de lucrători, Proiectul Manhattan a ajuns să coste aproximativ 2.2 miliarde de dolari. Chiar dacă cuprindea o scară atât de masivă, proiectul a rămas în mare parte un secret, iar mulți dintre oamenii care lucrau la construcția bombei atomice nu știau pe deplin scopul din spatele locurilor de muncă., În urma experimentului de succes al lui Fermi din Chicago, se pare că există două căi posibile spre construirea bombelor atomice: uraniu și plutoniu. Proiectul Manhattan a construit ambele tipuri de bombe, rezultând în cele din urmă în construcția de Little Boy, o bombă de uraniu metoda pistol, și Fat Man, o bombă plutoniu metoda implozie.

fața frontală a reactorului B Hanford. Pentru imagine, multumim Guvernului Statelor Unite.

responsabilitatea de a aduce aceste bombe în existență a căzut la Man Groves selectat pentru a conduce laboratorul de arme secrete de la Los Alamos: J., Robert Oppenheimer. Un fizician teoretic și profesor de fizică la Universitatea din California, Berkeley, Oppenheimer s-a implicat devreme în cercetarea științifică care a dus în cele din urmă la Proiectul Manhattan. Sub conducerea lui Oppenheimer, muncitorii Proiectului Manhattan au construit o bombă cu plutoniu.

bomba cu plutoniu s-a bazat mai degrabă pe implozia plutoniului reactiv decât pe perforarea plutoniului cu un glonț, care era obișnuit în bombele cu metoda armelor și care funcționa mai bine cu uraniul., În timp ce metoda arma a fost o metodă mai familiară conceptual creatorilor săi, metoda implozie nu a fost. Datorită naturii fără precedent a unei astfel de bombe, Oppenheimer a simțit că este necesar un test. Groves a ezitat inițial, deoarece plutoniul era atât scump, cât și rar. Cu toate acestea, Groves a cedat și a aprobat avansarea cu un test.