Гаджет Биринчи атомдук бомба
Гаджет Нью-Мексикодогу Аламогордо аскердик полигонунда сыноого даяр болгон биринчи атомдук заряд болуп саналат. Бул аракет 16-жылдын 1945-июлунда жасалган.
Мындан 75 жыл мурун, 16-жылы 1945-июлда АКШнын Нью-Мексико штатындагы Аламогордо аэродромунун чөлдүү зонасында жергиликтүү убакыт боюнча саат 5:29:45те "Үчилтик" аталышындагы операциянын алкагында биринчи ядролук жардыруу ишке ашырылган. «Гаджет» деп аталган зарядды сыноо теориялык эсептөөлөрдүн, лабораториялык эксперименттердин жыйынтыктарынын жана дүйнөдөгү биринчи атомдук бомбаны жаратуучулар тарабынан кабыл алынган божомолдордун жана долбоордук чечимдердин негиздүүлүгүнүн практикалык ырастоосу болду.
Көптөгөн жылдар бою, бул адамдардын салыштырмалуу аз чөйрөсү тарабынан жеткиликтүү, тыгыз корголгон сырлар болгон. Убакыттын өтүшү менен, өзөктүк арсеналдар модернизациялангандыктан, кээ бир маалыматтар расмий түрдө жарыяланып, кээ бирлери туш келди ачыкка чыкты. Бүгүнкү күндө да, биринчи өзөктүк жарылуудан 75 жыл өткөндөн кийин, Гаджеттин дизайнынын бардык аспектилери белгилүү эмес. Япониянын шаарларына каршы өзөктүк куралды колдонуунун саясий, аскердик жана моралдык ойлоруна кирбестен, макала окурмандарды дүйнөдөгү биринчи ядролук дүрмөттүн конструкциясынын негизги техникалык аспектилери менен тааныштыруу максатын көздөйт.
Корпустук гаджет мунаранын түбүндөгү чатырда сыноого даярданууда. Дененин бардык тешиктери скотч менен жабылган. Корпустун үстүнкү куполунун ордуна плутоний өзөгү бар уран тығынын киргизүүгө мүмкүндүк берүүчү тешиги бар технологиялык капкак орнотулган. Өзөк айры оң жагында жыгач кутучада жаткан, лента менен бекитилген цилиндр формасындагы металл буюм.
Жалпы иштөө принциби
Радиоактивдүү элементтердин ядролук бөлүнүү эффектин колдонууга негизделген куралды конструкциялоонун бардык аспектилерин эске алуу менен, Манхэттен долбоорунун алкагында бул темада иштеген окумуштуулар мындай куралдарды иштетүүнүн төмөнкүдөй негизги принциптерин аныкташты:
- подкритикалык абалда бөлүнүүчү материалдарды жетиштүү санда чогултуу жана сактоо;
- Бөлүнүүчү материалды "эркин" кармап, суперкритикалык абалга алып келүү.
нейтрондордон»;
- Нейтрондордун активдүү затка кириши, тиешелүү суперкритикалык даражага жеткенде көчкү бөлүнүүнү баштоо;
- Бөлүнүүчү материалдын массасын мүмкүн болушунча узак убакыт бою суперкритикалык абалда кармап туруу.
Бул божомолдорго жооп берүү үчүн көптөгөн маселелердин илимий-техникалык чечимдерин табуу зарыл болгон. Алардын бири көчкү бөлүнүү реакциясынын шарттарын камсыз кылуу үчүн активдүү затты субкритикалык абалдан суперкритикалык абалга өткөрүүнүн туура жолун табуу болгон. Кыйынчылык уран У-235 жана плутоний Пу-239да, ар кандай радиоактивдүү материалдагыдай эле нейтрондордун бөлүнүп чыгышы менен өзүнөн-өзү ажыроо процесстери тынымсыз жүрүп, алардын жыштыгы (интенсивдүүлүгү) жарым ажыроо мезгилин аныктап турганында болгон. Демек, «өтүү» мүмкүн болушунча тезирээк - берилген активдүү заттын ядролорунун өзүнөн-өзү ажыроосунун ортосундагы статистикалык мезгилге караганда бир топ кыска мөөнөттө жүргүзүлүшү керек. Болбосо, адекваттуу суперкритикалык даражага жеткенге чейин, активдүү материалдын көбү өтө жай ажыроо реакциясында (өзөктүк реакторлор сыяктуу) капысынан чоң энергия - иш жүзүндө жарылуусыз "күйүп кетет".
Иштин башталышынан тартып эле суперкритикалык өтүүнүн салыштырмалуу жөнөкөй ыкмасына – ар бири субкритикалык масса боло турган эки өзүнчө бөлүнүүчү материалды тез чогултууга көңүл бурулган. Ыкчам чогултуу критикалык астындагы "бутанын" ичине критикалык астындагы "окту" атуу жолу менен ишке ашырылышы керек болчу (ошондуктан бул ыкма англис тилинде мылтык чогултуу деп аталып калган). Эки бөлүкчө тең - "ракета" жана "максат" чынжыр реакциясы пайда болушу мүмкүн болгон суперкритикалык массаны түзүшкөн. Бирок реакция эки масса кошулганда так башталышы үчүн нейтрондордун кошумча булагы талап кылынган, бирок «снаряд» жана «максат» бириктирилгенде гана активдешти. Чечим "ок" жана "максат" бөлүктөрүндө эки элементти коюу эле: бир бөлүгүнө бериллий, экинчисине По-210. По-210 альфа бөлүкчөлөрүнүн бериллий ядролору менен реакциясында полоний менен бериллий да кошулуп, инициатордук нейтрондор пайда болот. Курал-жаракты чогултуу ыкмасы 1-2 миллисекунддук суперкритикалык абалга өтүү убактысын камсыз кылган жана эки түрдүү бомбанын - уран жана плутонийде колдонулушу керек болчу.
1944-жылы жайында Ханфорд ядролук реакторунда өндүрүлгөн плутоний "булганган" экени аныкталган - анын курамында Пу-240 изотопу бар, анын өзүнөн-өзү ажыроо ылдамдыгы жогору. Анын өзүнөн-өзү ажыроо учурунда пайда болгон нейтрондор чынжыр реакциясын мөөнөтүнөн мурда башташы мүмкүн, башкача айтканда, “ракета” менен “максат” суперкритикалык массага айкалышканга чейин. Ал тургай «снаряддын» ылдамдыгын уч эседен ашык жогорулатуу, б.а. 1000 м/с жогору ылдамдыкта көйгөй чечилген жок. Бул эки масса кошулганга чейин, плутоний критикалык абалга жетет, ядролордун көбү чыныгы жарылуу болгонго чейин чирийт. Мында куралды жыйноо ыкмасы туюктукка алып келди. Манхэттен долбоорунун ийгилиги, чындыгында, анын бир бөлүгү - взвод бомбасы - күмөн туудурган.
Маселени чечүү үчүн Лос-Аламос лабораторияларынын ишинин олуттуу бөлүгү кайра уюштурулган. Негизги көңүл 1943-жылдын жазында сунуш кылынган суперкритикалык абалга өтүүнүн дагы бир ыкмасына бурулду. Ал боюнча иштөө мурда өтө төмөн артыкчылыкка ээ болгон, бул негизинен бул багыттагы теориялык материалдардын, окумуштуулардын тажрыйбасынын жана аны ишке ашырууда жецууге чейинки зор кыйынчылыктарды. Буга чейин эч ким мындай изилдөө жүргүзбөгөндүктөн, бул ыкмага көп маани берилген эмес. Анын үстүндө бир нече адамдан турган чакан топ иштеди, бирок биз бул ыкманын артыкчылыктары менен таанышкан сайын, анын үстүндө иштөө жана ага тартылган адамдардын чөйрөсү бара-бара кеңейе берди. Бул ыкма алгач "жардыруу" деп аталып, кийинчерээк имплозия ыкмасы деп аталды.
