Родоначальниками ядерного оружия можно считать британских ученых. Физики-беженцы Пайерлс и Фриш, которые остались в Англии с Пайерлсом, после начала войны, дали мощный импульс концепции атомной бомбы в трехстраничном документе, известном как меморандум Фриша-Пайерлса. В нём они предсказали, что количество около 5 кг чистого U-235 помогло бы сделать очень мощную атомную бомбу, эквивалентную нескольким тысячам тонн динамита. Они также предложили, как можно взорвать такую бомбу, как можно произвести U-235 и какие радиационные последствия могут быть в дополнение к взрывным эффектам. Они предложили термодиффузию в качестве подходящего метода для отделения U-235 от природного урана. Этот меморандум стимулировал значительный отклик в Великобритании в то время, когда в США мало интересовался.Подробную истроию создания ядерного оружия вы найдете на biblioatom.ru.
Как создавалось ядерное оружие
В США мало внимания уделялось концепции бомбы до 7 декабря 1941 года, когда японцы атаковали Перл-Харбор и американцы вступили в войну напрямую. Тогда огромные ресурсы США были применены без оговорок к разработке атомных бомб. Основное решение о том, что проект бомбы будет проводиться в срочном порядке, было принято премьер-министром Уинстоном Черчиллем с согласия начальников штабов.
Американцы быстро увеличили свои усилия и вскоре опередили британцев. Исследования продолжались в каждой стране с некоторым обменом информацией. В июне 1942 года армия США взяла на себя разработку процесса, инженерное проектирование, закупку материалов и подбор площадки для опытных заводов по четырем способам создания расщепляющегося материала, а также производство тяжелой воды. В это время шли интенсивные переговоры о сотрудничестве между англичанами и американцами. После многих месяцев переговоров, соглашение, согласно которому англичане передали все свои доклады американцам и в ответ получили копии их отчетов, было окончательно подписано г-ном Черчиллем и президентом Рузвельтом в Квебеке в августе 1943 года.
Это позволило построить в Аргонне полномасштабный производственный реактор для плутония, а далее – на Оук-Ридж, а затем в Хэнфорде, а также завод по переработке для извлечения плутония. Кроме этого, в тот же период строятся четыре завода по производству тяжелой воды, один в Канаде и три в США. Команда под руководством Роберта Оппенгеймера в Лос-Аламосе в Нью-Мексико начала работу над проектированием и строительством бомб U-235 и Pu-239. Результатом огромных усилий, при содействии британских команд, было то, что к середине 1945 года было выпущено достаточное количество Pu-239 и высокообогащенного U-235 (из калутронов и диффузии на Оук-Ридж). Уран в основном происходил из бельгийского Конго.
Первое атомное устройство успешно протестировали в Аламогордо Нью-Мексико 16 июля 1945 года. В нем использовался плутоний, изготовленный в Аргонне. Первая атомная бомба, содержавшая U-235, была сброшена на Хиросиму 6 августа 1945 года. Вторая бомба, содержащая Pu-239, была сброшена на Нагасаки 9 августа. В тот же день СССР объявил войну Японии. 10 августа 1945 года японское правительство сдалось.
Первая советская атомная бомба
Первоначально Сталин не был в восторге от идеи разработки атомной бомбы, пока шпионы не донесли, что такие исследования проводятся в Германии, Великобритании и США. Консультации с академиками Иоффе, Капицей, Хлопиным и Вернадским убедили его в том, что бомбу можно разработать сравнительно быстро и он утвердил скромную исследовательскую программу в 1942 году. Тогда же был избран руководителем этой программы молодой и неизвестный Игорь Курчатов, а в 1943 году он стал директором Лаборатории № 2, недавно созданной на окраине Москвы. Позднее он был переименован в LIPAN, затем стал Курчатовским институтом атомной энергии. Общая ответственность за программу была возложена на начальника безопасности Лаврентия Берия, а администрация исследований была переименована в Первое Главное управление (позже называемое Министерством среднего машиностроения).
Исследования преследовали три основные цели:
-
Достижение контролируемой цепной реакции. -
Исследование методов разделения изотопов.
-
Разработка проектов для обогащенных как урановых, так и плутониевых бомб.
Были предприняты попытки инициировать цепную реакцию, используя два разных типа: один с графитом в качестве замедлителя, а другой с тяжелой водой. Изучены три возможных метода разделения изотопов: противоточная тепловая диффузия, газовая диффузия и электромагнитное разделение.
В апреле 1946 года проектные работы над бомбой были перенесены в конструкторское бюро 11– города Саров примерно в 400 километрах от Москвы (впоследствии в закрытый населенный пункт Арзамас-16). В программу были включены еще специалисты, в том числе металлург Ефим Славский, которому была поставлена непосредственная задача производить очень чистый графит, необходимый для производства плутония. Мощности для этого были построены в лаборатории № 2, известной как F-1, которые были впервые введены в эксплуатацию в декабре 1946 года. Поддержка была также предоставлена лабораторией № 3 в Москве - ныне Институтом теоретической и экспериментальной физики, которая работала над ядерными реакторами.
Работа в Арзамасе-16 проводилась под особым наблюдением иностранной разведки и первое устройство было тесно связано с бомбой Нагасаки (плутониевым устройством). В августе 1947 года возле Семипалатинска в Казахстане был создан испытательный полигон, на котором и взорвали два года спустя первые ядерные бомбы – РСД-1. Еще до того, как эти взрывы прозвучали в августе 1949 года, еще одна группа ученых во главе с Игорем Таммом, в которой состоял Андрей Сахаров начала работу над водородной бомбой.
Итог
Своевременно созданное ядерное оружие позволило СССР восстановить стратегический паритет с недавним союзником, а в послевоенный период соперником – США. Разработки, приведшие в те далёкие годы к появлению ядерного щита, до сих пор позволяют поддерживать этот паритет.