Проект Y - Project Y

Лос-Аламосская лаборатория
Army-Navy E Award.jpg
Роберт Оппенгеймер (осталось), Лесли Гровс (в центре) и Роберт Спроул (справа) на церемонии вручения Лос-Аламосской лаборатории Премия Армия-ВМФ "Е" на Фуллер Лодж 16 октября 1945 г.
Учредил1 января 1943 г. (1943-01-01)
Тип исследованияСекретный
Бюджет57,88 млн. Долл. США
Область научных исследований
Ядерное оружие
ДиректорРоберт Оппенгеймер
Норрис Брэдбери
РасположениеЛос-Аламос, Нью-Мексико, США
35 ° 52′32 ″ с.ш. 106 ° 19′27 ″ з.д. / 35,87556 ° с.ш.106,32417 ° з.д. / 35.87556; -106.32417Координаты: 35 ° 52′32 ″ с.ш. 106 ° 19′27 ″ з.д. / 35,87556 ° с.ш.106,32417 ° з.д. / 35.87556; -106.32417
Операционное агентство
Калифорнийский университет
Лос-Аламосская научная лаборатория
Проект Y находится в Нью-Мексико.
Проект Y
Project Y находится в США.
Проект Y
РасположениеЦентральный проспект, Лос-Аламос, Нью-Мексико
Координаты35 ° 52′54 ″ с.ш. 106 ° 17′54 ″ з.д. / 35,88167 ° с.ш.106,29833 ° з.д. / 35.88167; -106.29833
Построен1943
Архитектурный стильБунгало / Ремесленник, Современное движение
Ссылка NRHPНет.66000893[1]
Добавлено в NRHP15 октября 1966 г.

В Лос-Аламосская лаборатория, также известный как Проект Y, была секретной лабораторией, созданной Манхэттенский проект и управляется Калифорнийский университет в течение Вторая Мировая Война. Его миссия заключалась в разработке и создании первые атомные бомбы. Роберт Оппенгеймер был его первым директором, проработавшим с 1943 по декабрь 1945 года, когда его сменил Норрис Брэдбери. Чтобы ученые могли свободно обсуждать свою работу, сохраняя безопасность, лаборатория была расположена в удаленной части Нью-Мексико. Лаборатория военного времени занимала здания, которые когда-то были частью Лос-Аламосская школа-ранчо.

Первоначально усилия по разработке были сосредоточены на орудие деления пушечного типа с помощью плутоний называется Тонкий человек. В апреле 1944 г. лаборатория Лос-Аламоса определила, что скорость спонтанное деление плутония, выращенного в ядерном реакторе, было слишком большим из-за наличия плутоний-240 и вызовет преддонация, а ядерная цепная реакция перед основной был полностью собран. Затем Оппенгеймер реорганизовал лабораторию и организовал тотальную и в конечном итоге успешную работу над альтернативным дизайном, предложенным Джон фон Нейман, ядерное оружие имплозивного типа, который назывался Толстяк. Вариант конструкции пушечного типа, известный как Маленький мальчик был разработан с использованием уран-235.

Химики из лаборатории Лос-Аламоса разработали методы очистки урана и плутония, последнего металла, который существовал только в микроскопических количествах, когда начался Проект Y. Металлурги обнаружили, что плутоний обладает неожиданными свойствами, но, тем не менее, они смогли отлить его в металлические сферы. Лаборатория построила водогрейный котел, водный гомогенный реактор Это был третий реактор в мире, введенный в эксплуатацию. Он также исследовал Super, a водородная бомба который использовал бы бомбу деления, чтобы зажечь термоядерная реакция реакция в дейтерий и тритий.

Дизайн Fat Man был протестирован в Ядерное испытание троицы в июле 1945 года. Персонал проекта Y сформировал карьерные бригады и сборочные бригады для атомные бомбардировки Хиросимы и Нагасаки и участвовали в бомбардировках как оружейники и наблюдатели. После окончания войны лаборатория поддерживала Операция Перекресток ядерные испытания на Атолл Бикини. Новое подразделение Z было создано для контроля за деятельностью по испытаниям, накоплению запасов и сборке бомб, которые были сосредоточены в База Сандия. Лос-Аламосская лаборатория стала Лос-Аламосская научная лаборатория в 1947 г.

Происхождение

Ядерное деление и атомные бомбы

Открытие нейтрон к Джеймс Чедвик в 1932 г.,[2] за которым следует открытие ядерного деления химиками Отто Хан и Фриц Штрассманн в 1938 г.,[3][4] и его объяснение (и наименование) физиками Лиз Мейтнер и Отто Фриш вскоре после,[5][6] открыла возможность контролируемого ядерная цепная реакция с помощью уран. В то время немногие ученые в Соединенных Штатах думали, что Атомная бомба было практично,[7] но возможность того, что Немецкий проект атомной бомбы разработают атомное оружие, обеспокоенные учеными-беженцами из нацистская Германия и других фашистских стран, что привело к разработке проекта Письмо Эйнштейна – Сцилларда предупредить президента Франклин Д. Рузвельт. Это побудило провести предварительные исследования в Соединенных Штатах, начавшиеся в конце 1939 года.[8]

В ядерное деление, то атомное ядро тяжелого элемента распадается на два и более легких, когда нейтрон захвачен. Если испускается больше нейтронов, ядерная цепная реакция становится возможным.

В Соединенных Штатах прогресс был медленным, но в Великобритании Отто Фриш и Рудольф Пайерлс, двое физиков-беженцев из Германии в Бирмингемский университет рассмотрел теоретические вопросы, связанные с разработкой, производством и применением атомных бомб. Они рассмотрели, что произойдет со сферой из чистого урана-235, и обнаружили, что не только цепная реакция возникают, но для этого может потребоваться всего 1 килограмм (2,2 фунта) уран-235 высвободить энергию сотен тонн TNT. Их начальник, Марк Олифант взял Меморандум Фриша – Пайерлса сэру Генри Тизард, председатель Комитет по научному обзору боевых действий в воздухе (CSSAW), который, в свою очередь, передал его Джордж Пэджет Томсон, которому CSSAW делегировал ответственность за исследования урана.[9] CSSAW создал Комитет MAUD исследовать.[10] В своем заключительном отчете в июле 1941 года комитет MAUD пришел к выводу, что атомная бомба не только осуществима, но и может быть произведена уже в 1943 году.[11] В ответ британское правительство создало проект ядерного оружия, известный как Трубные сплавы.[12]

В Соединенных Штатах по-прежнему было мало срочности, которые, в отличие от Британии, еще не занимались Вторая Мировая Война, поэтому Олифант прилетел туда в конце августа 1941 года,[13] и поговорил с американскими учеными, включая своего друга Эрнест Лоуренс на Калифорнийский университет. Он не только сумел убедить их в возможности создания атомной бомбы, но и вдохновил Лоуренса превратить свой 37-дюймовый (94 см) циклотрон в гигантский масс-спектрометр за разделение изотопов,[14] технику, которую Олифант впервые применил в 1934 году.[15] В свою очередь Лоуренс пригласил своего друга и коллегу. Роберт Оппенгеймер перепроверить физику отчета комитета МАУД, который обсуждался на встрече в Лаборатория General Electric Research в Скенектади, Нью-Йорк, 21 октября 1941 г.[16]

В декабре 1941 г. S-1 Раздел из Управление научных исследований и разработок (ОСРД) размещено Артур Х. Комптон отвечает за конструкцию бомбы.[17][18] Он делегировал задачу разработки бомбы и исследования в расчеты на быстрых нейтронах - ключ к расчетам критической массы и детонации оружия - к Грегори Брейт, которому было присвоено звание «Координатор Rapid Rupture», и Оппенгеймер в качестве помощника. Но Брейт не соглашался с другими учеными, работающими в Металлургическая лаборатория, особенно Энрико Ферми, по мерам безопасности,[19] и ушел в отставку 18 мая 1942 г.[20] Комптон затем назначил Оппенгеймера на его место.[21] Джон Х. Мэнли, физик из Металлургической лаборатории, был назначен помогать Оппенгеймеру, контактируя и координируя группы экспериментальной физики, разбросанные по всей стране.[20] Оппенгеймер и Роберт Сербер из Университет Иллинойса исследовал проблемы диффузии нейтронов - как нейтроны движутся в ядерной цепной реакции - и гидродинамика - как может вести себя взрыв, вызванный цепной реакцией.[22]

Концепции конструкции бомбы

В термоядерная реакция ядра легких элементов сливаются, образуя более тяжелый элемент.

Для обзора этой работы и общей теории реакций деления Оппенгеймер и Ферми созвали встречи в Чикагский университет в июне и в Калифорнийском университете в Беркли в июле с физиками-теоретиками Ганс Бете, Джон Ван Влек, Эдвард Теллер, Эмиль Конопинский, Роберт Сербер, Стэн Франкель, и Элдред К. Нельсон, последние три бывших ученика Оппенгеймера, и физики-экспериментаторы Эмилио Сегре, Феликс Блох, Франко Разетти, Джон Мэнли и Эдвин Макмиллан. Они предварительно подтвердили, что создание бомбы деления теоретически возможно.[23]

Было еще много неизвестных факторов. Свойства чистого урана-235 были относительно неизвестны; тем более те из плутоний, а химический элемент что только недавно было обнаружено Гленн Сиборг и его команда в феврале 1941 г., но теоретически делящийся. Ученые на конференции в Беркли предвидели воспроизводство плутония в ядерные реакторы из уран-238 атомы, которые поглотили нейтроны от делящихся атомов урана-235. На тот момент реактор не был построен, и были доступны только микроскопические количества плутония, произведенного циклотроны.[24]

Было много способов упорядочить делящийся материал до критической массы. Самым простым было выстреливание «цилиндрической пробкой» в сферу из «активного материала» свмешиваться «- плотный материал, который фокусирует нейтроны внутрь и удерживает вместе реагирующую массу, чтобы повысить ее эффективность.[25] Они также исследовали дизайн с участием сфероиды, примитивная форма "имплозии", предложенная Ричард К. Толмен, и возможность автокаталитические методы, что повысило бы эффективность бомбы при взрыве.[26]

Учитывая, что идея о бомбе деления теоретически обоснована - по крайней мере, до тех пор, пока не появятся новые экспериментальные данные, - конференция в Беркли повернула в другом направлении. Эдвард Теллер настаивал на обсуждении более мощной бомбы: «Супер», которую сегодня обычно называют «водородная бомба ", который использовал бы взрывную силу детонирующей бомбы деления, чтобы зажечь термоядерная реакция реакция между дейтерий и тритий.[27] Теллер предлагал схему за схемой, но Бете отвергал каждую из них. Идея термоядерного синтеза была отложена, чтобы сконцентрироваться на создании бомб деления.[28] Теллер также высказал предположение, что атомная бомба может "воспламенить" атмосферу из-за гипотетической реакции синтеза ядер азота.[29] но Бете подсчитал, что этого не может быть,[30] и отчет, написанный в соавторстве с Теллером, показал, что «никакая самораспространяющаяся цепь ядерных реакций вряд ли начнется».[31]

Концепция лаборатории бомбы

Ловкое обращение Оппенгеймера на июльской конференции произвело впечатление на его коллег; его проницательность и способность справляться даже с самыми трудными людьми стали неожиданностью даже для тех, кто хорошо его знал.[32] После конференции Оппенгеймер увидел, что, хотя они вплотную подошли к физике, все еще требовалась значительная работа по инженерным, химическим, металлургическим и боеприпасным аспектам создания атомной бомбы. Он пришел к убеждению, что для создания бомбы потребуется среда, в которой люди смогут свободно обсуждать проблемы и, таким образом, уменьшить бесполезное дублирование усилий. Он рассудил, что это лучше всего согласовать с безопасностью, создав центральную лабораторию в изолированном месте.[33][34]

главный бригадир Лесли Р. Гровс младший стал директором Манхэттенский проект 23 сентября 1942 г.[35] Он посетил Беркли, чтобы посмотреть на Лоуренс калютроны, и встретился с Оппенгеймером, который 8 октября представил ему отчет о конструкции бомбы.[36] Гроувса заинтересовало предложение Оппенгеймера создать отдельную лабораторию по разработке бомб. Когда они снова встретились в Чикаго неделю спустя, он пригласил Оппенгеймера обсудить этот вопрос. Гроувсу пришлось сесть на поезд до Нью-Йорка, поэтому он попросил Оппенгеймера сопровождать его, чтобы они могли продолжить обсуждение. Гровс, Оппенгеймер и Полковник Джеймс К. Маршалл и лейтенант полковник Кеннет Николс все втиснулись в один отсек, где говорили о том, как можно создать лабораторию по созданию бомб и как она будет функционировать.[33] Впоследствии Гровс заставил Оппенгеймера Вашингтон., где этот вопрос обсуждался с Ванневар Буш, директор ОСРД, и Джеймс Б. Конант, председатель Национальный комитет оборонных исследований (NDRC). 19 октября Гроувс одобрил создание лаборатории по разработке бомбы.[34]

Хотя Оппенгеймер казался логичным человеком для руководства новой лабораторией, которая стала известна как Проект Y, у него был небольшой административный опыт; Буш, Конант, Лоуренс и Гарольд Юри все высказали оговорки по этому поводу.[37] Более того, в отличие от других руководителей своего проекта - Лоуренса из Радиационная лаборатория Беркли, Комптон на Металлургическом проекте в Чикаго и Юри на SAM лаборатории в Нью-Йорке - у Оппенгеймера не было Нобелевская премия, вызывая опасения, что у него может не хватить престижа иметь дело с выдающимися учеными. Были также проблемы с безопасностью;[38] многие из ближайших соратников Оппенгеймера были активными членами Коммунистическая партия, включая его жену Китти,[39] любимая девушка Жан Татлок,[40] брат откровенный, и жена Фрэнка Джеки.[41] В конце концов, Гровс лично отдал инструкции очистить Оппенгеймера 20 июля 1943 года.[38]

Выбор сайта

Карта местонахождения Лос-Аламос, Нью-Мексико, 1943–1945 гг.

Идея разместить проект Y в Металлургической лаборатории в Чикаго, или Clinton Engineer Works в Ок-Ридж, Теннесси, был рассмотрен, но в итоге было решено, что удаленное место будет лучше.[42] Участок в окрестностях г. Лос-Анджелес был отклонен по соображениям безопасности, а один Рино, Невада как слишком недоступный. По рекомендации Оппенгеймера поиск был сужен до района Альбукерке, Нью-Мексико, где Оппенгеймер владел ранчо в Диапазон Сангре-де-Кристо.[43] Климат был мягким, имелось воздушное и железнодорожное сообщение с Альбукерке, он был достаточно удален от Западное побережье США нападение японцев не было проблемой, а плотность населения была низкой.[42]

В октябре 1942 г. майор Джон Х. Дадли района Манхэттен (военный компонент Манхэттенского проекта) обследовал участки вокруг Gallup, Лас Вегас, Ла Вентана, Jemez Springs, и Otowi,[44] и рекомендовал тот, что возле Jemez Springs.[42] 16 ноября Оппенгеймер, Гровс, Дадли и другие посетили это место. Оппенгеймер опасался, что высокие скалы, окружающие площадку, вызовут у людей клаустрофобию, в то время как инженеры были обеспокоены возможностью наводнения. Затем группа перебралась на территорию Отови, недалеко от Лос-Аламосская школа-ранчо. Оппенгеймер был впечатлен этим местом и выразил ему сильное предпочтение, сославшись на его естественную красоту и виды на Горы Сангре-де-Кристо, который, как он надеялся, вдохновит тех, кто будет работать над проектом.[45][46] Инженеры были обеспокоены плохой подъездной дорогой и адекватностью водоснабжения, но в остальном считали, что она идеальна.[47]

В Заместитель министра войны США, Роберт П. Паттерсон 25 ноября 1942 г. одобрила приобретение участка, разрешив покупку участка площадью 54 000 акров (22 000 га) в размере 440 000 долларов, все из которых, за исключением 8 900 акров (3600 га), уже принадлежали федеральному правительству.[48] Министр сельского хозяйства Клод Р. Уикард предоставлено использование около 45 100 акров (18 300 га) Лесная служба США земля к Военное ведомство «до тех пор, пока сохраняется военная необходимость».[49] Потребность в земле для новой дороги, а затем и в полосе отвода для линии электропередач протяженностью 25 миль (40 км), в конечном итоге привела к закупке земли во время войны до 45 737 акров (18 509,1 га), но в конечном итоге было потрачено всего 414 971 доллар.[48] Самыми крупными билетами были школа, которая стоила 350 000 долларов, и ранчо Anchor, стоившее 25 000 долларов.[50] Оба наняли юристов для переговоров с правительством, но латиноамериканским поселенцам платили всего 7 долларов за акр (что эквивалентно 103 долларам в 2019 году).[51] Разрешения на выпас были отозваны, а частная земля была куплена или аннулирована в соответствии с принудительное отчуждение используя авторитет Закон о Второй войне.[52] Петиции об осуждении были сформулированы таким образом, чтобы охватить все права на минеральные ресурсы, воду, древесину и другие права, поэтому у частных лиц не будет никаких оснований для въезда на территорию.[53] Площадка приобрела неправильную форму из-за примыкания к Национальный памятник Банделье и священное место захоронения коренных американцев.[52]

строительство

Важным фактором при приобретении участка было существование школы-ранчо Лос-Аламоса. Он состоял из 54 зданий, из которых 27 были домами, общежитиями или другими помещениями общей площадью 46 626 квадратных футов (4331,7 м 2).2) проживания. Остальные постройки включали лесопилка, ледяной дом, сараи, столярная мастерская, конюшни и гаражи, всего 29 560 квадратных футов (2746 м2). На соседнем ранчо Анкор было четыре дома и сарай.[54] Строительными работами руководил Инженерный район Альбукерке до 15 марта 1944 года, когда ответственность за это взял на себя Манхэттенский инженерный округ.[52] Уиллард К. Крюгер и партнеры из Санта-Фе, Нью-Мексико, работал архитектором и инженером. Блэк & Veatch был привлечен для проектирования инженерных сетей в декабре 1945 года. Первому было выплачено 743 706,68 долларов, а второму - 164 116 долларов к моменту завершения Манхэттенского проекта в конце 1946 года.[55] Район Альбукерке контролировал строительство в Лос-Аламосе на сумму 9,3 миллиона долларов, а район Манхэттена - еще 30,4 миллиона долларов.[52] Первоначальные работы были выполнены по контракту с компанией M. M. Sundt из г. Тусон, Аризона работы начались в декабре 1942 года. Первоначально Гроувс выделил на строительство 300 000 долларов, что в три раза превышало оценку Оппенгеймера, с запланированной датой завершения 15 марта 1943 года. Вскоре стало ясно, что объем проекта Y был намного больше, чем ожидалось, и к тому времени Сундт закончил строительство 30 ноября 1943 года, было израсходовано более 7 миллионов долларов.[56] Компания Zia взяла на себя ответственность за техническое обслуживание в апреле 1946 года.[57]

Квартиры на четыре семьи в Лос Аламосе

Первоначально Оппенгеймер подсчитал, что эту работу могут выполнить 50 ученых и 50 технических специалистов. Гроувс утроил это число до 300.[56] Фактическое население, включая членов семей, составляло около 3500 к концу 1943 г., 5700 к концу 1944 г., 8 200 к концу 1945 г. и 10 000 к концу 1946 г.[58] Самым желанным местом проживания были шесть существующих бревенчатых и каменных коттеджей, в которых когда-то размещались директор школы и преподаватели школы-ранчо Лос-Аламоса. Это были единственные жилища в Лос-Аламосе, в которых были ванны, и они стали известны как «Батубный ряд».[56][59] Оппенгеймер жил на Батуб-Роу; его ближайший сосед был Капитан У. С. "Дик" Парсонс, начальник артиллерийского и инженерного отдела.[60] Дом Парсонса был немного больше, потому что у Парсонса было двое детей, а у Оппенгеймера на тот момент был только один.[61] Следующим после Батуб-Роу наиболее желанным местом проживания были апартаменты, построенные Сундтом. Типичное двухэтажное здание вмещало четыре семьи. В каждой квартире Сундта было две или три спальни, кухня с печкой на угле и небольшая ванная комната. Компания J. E. Morgan and Sons предоставила 56 домов из сборных конструкций, которые стали известны как «Морганвилль». Компания Роберта Э. Макки построила часть города, известную как «МакКивилл».[56] В июне-октябре 1943 г., а затем в июне и июле 1944 г. численность персонала превысила доступное жилье, и персонал временно поселился в каньоне Фрихолес.[62] Дома в CEW и HEW были простыми, но более высокого стандарта (как указано в Николс ), чем дома в Лос-Аламосе (как указано Groves ), но Николс сказал ученым Лос-Аламоса, что жилье здесь - проблема Гроувса, а не его.[63]

Арендная плата была установлена ​​в зависимости от дохода жильца.[64] Временные посетители Лос-Аламоса были размещены в Фуллер Лодж, гостевой коттедж или большой дом, который когда-то был частью школы-ранчо Лос-Аламос.[65] В 1943 году была открыта школа, обслуживающая как начальную, так и среднюю школу, в нее было зачислено 140 детей; 350 к 1946 г. Образование было бесплатным, как и детский сад для работающих матерей.[66] С 18 учителями начальных классов, 13 учителями средних школ и суперинтендантом в нем было отличное соотношение учителей и учеников.[67] Были построены многочисленные технические здания. Большинство из них были полупостоянного типа, с использованием гипсокартон. Они отапливались от центрального отопления. Первоначально это была котельная №1, в которой было два угольных котлы. На смену ей пришла котельная № 2, в которой было шесть мазутных котлов. В дополнение к основному объекту в Лос-Аламосе для экспериментальных работ было разработано около 25 удаленных участков.[68]

Техническая зона в Лос-Аламосе. Был огражден периметр всего участка, а также показан внутренний забор вокруг Технической зоны.

Рост города опережал рост канализации,[68] а к концу 1945 года произошло отключение электричества. Свет приходилось выключать днем ​​и с 19 до 22 часов. Вода тоже кончилась. Осенью 1945 года потребление составляло 585 000 галлонов США (2 210 000 л) в день, но водоснабжение могло обеспечить только 475 000 галлонов США (1 800 000 л). 19 декабря трубы, проложенные над землей для экономии времени в 1943 году, замерзли, полностью отключив подачу. Жителям приходилось набирать воду из 15 автоцистерн, которые перевозили 300 000 галлонов США (1 100 000 л) в день.[69] Поскольку его название было секретным, Лос-Аламос упоминался как «Участок Y»; жителям он был известен как «Холм».[70] Поскольку они жили на федеральной земле, штат Нью-Мексико не разрешал жителям Лос-Аламоса голосовать на выборах, хотя требовал от них уплаты подоходного налога штата.[71][72] Перед тем, как 10 июня 1949 года жители Лос-Аламоса стали полноправными гражданами Нью-Мексико, предстояла серия затяжных юридических и законодательных баталий.[73] В свидетельствах о рождении младенцев, родившихся в Лос-Аламосе во время войны, местом их рождения был указан почтовый ящик 1663 в Санта-Фе. Все письма и посылки приходили через этот адрес.[74]

Первоначально Лос-Аламос должен был быть военной лабораторией, в которой Оппенгеймер и другие исследователи были наняты в армию. Оппенгеймер зашел так далеко, что заказал себе форму подполковника, но два ключевых физика, Роберт Бахер и Исидор Раби, отказался от этой идеи. Затем Конант, Гроувс и Оппенгеймер разработали компромисс, согласно которому лабораторией управлял Калифорнийский университет.[75] Финансовая и закупочная деятельность находилась в ведении Калифорнийского университета в соответствии с законом от 1 января 1943 г. письмо о намерениях из ОСРД. Он был заменен официальным контрактом с округом Манхэттен 20 апреля 1943 года, который был заключен задним числом до 1 января. Финансовыми операциями руководил постоянный коммерческий директор Дж. А. Д. Манси.[76] Намерение состояло в том, что она будет милитаризована, когда придет время окончательно собрать бомбу, но к этому времени лаборатория Лос-Аламоса стала настолько большой, что это считалось непрактичным и ненужным.[37] поскольку ожидаемых трудностей в отношении гражданских лиц, работающих над опасными задачами, не произошло.[76]

Организация

Военный

Полковник Джон М. Харман был первым начальником поста в Лос-Аламосе. Он присоединился к офису Санта-Фе в звании подполковника 19 января 1943 года, а 15 февраля получил звание полковника.[77] Лос-Аламос официально стал военным учреждением 1 апреля 1943 года, а 19 апреля он переехал в Лос-Аламос.[77][78] Его сменил подполковник К. Уитни Эшбридж, выпускник школы ранчо Лос-Аламос,[79] в мае 1943 года. В свою очередь, Эшбриджа сменил подполковник Джеральд Р. Тайлер в октябре 1944 года.[77][80] Полковник Лайл Э. Симан в ноябре 1945 года и полковник Херб К. Джи в сентябре 1946 года.[77] Командующий постом подчинялся непосредственно Гроувсу и отвечал за поселок, государственное имущество и военный персонал.[81]

Главные ворота в Лос-Аламосе

На посту были закреплены четыре воинские части. Отряд МП 4817-го служебного командования прибыл из г. Форт Райли, Канзас в апреле 1943 г. Первоначальная численность его составляла 7 офицеров и 196 рядовых; к декабрю 1946 года в нем было 9 офицеров и 486 человек, и он круглосуточно дежурил на 44 караульных постах.[82] Временный инженерный отряд (PED), 4817-й служебный командный блок, был активирован в Лагерь Клэйборн, Луизиана 10 апреля 1943 года. Эти люди выполняли различные работы на посту, например, работали на котельной, в автобазе и в столовых. Они также обслуживали здания и дороги. Он достиг максимальной численности 465 человек и был расформирован 1 июля 1946 года.[83]

1-й предварительный Вспомогательный женский армейский корпус (WAAC) Отряд был активирован в Форт Силл, Оклахома 17 апреля 1943 года. Первоначальная численность его составляла всего один офицер и семь вспомогательных войск. WAAC стал Женский армейский корпус (WAC) 24 августа 1943 года, и отряд вошел в состав 4817-го служебного командного подразделения в составе двух офицеров и 43 военнослужащих. Они были приведены к присяге в армии Соединенных Штатов Эшбриджем. В августе 1945 года она достигла пика численности - около 260 женщин.WAC выполняли более широкий круг задач, чем PED; некоторые были поварами, водителями и телефонистами, другие работали библиотекарями, клерками и техниками в больницах. Некоторые из них проводили узкоспециализированные научные исследования внутри Технической зоны.[83]

В Отряд инженеров специального назначения (SED) был задействован в октябре 1943 года в составе 9812-го подразделения технической поддержки. В его состав входили мужчины с техническими навыками или высшим образованием, и в основном это были выходцы из несуществующих Армейская программа специальной подготовки.[83] Политика военного ведомства запрещала давать отсрочки от проект мужчинам до 22 лет, поэтому они были отнесены к СЕПГ.[84] Пиковая численность ее составляла 1823 человека в августе 1945 года. Персонал SED работал во всех областях лаборатории Лос-Аламоса.[83]

Гражданское лицо

Переход между корпусами А и Б в Технической зоне

Как директор Лос-Аламосской лаборатории, Оппенгеймер больше не подчинялся Комптону, а подчинялся непосредственно Гроувсу.[78] Он отвечал за технические и научные аспекты проекта Y.[81] Он собрал ядро ​​своих сотрудников из групп, которые работали на него над расчетами нейтронов.[85] Среди них его секретарь, Присцилла Грин,[86] Сербер и Макмиллан из его собственной группы, а Эмилио Сегре и Джозеф В. Кеннеди группы из Калифорнийского университета, Дж. Х. Уильямс 'группа из Университет Миннесоты, Джо Маккиббен группа из Университет Висконсина, Группа Феликса Блоха из Стэндфордский Университет и Маршалл Холлоуэй из Университет Пердью. Он также заручился услугами Ганса Бете и Роберта Бахера из Радиационная лаборатория в Массачусетский технологический институт, Эдвард Теллер, Роберт Ф. Кристи, Дарол К. Фроман, Элвин С. Грейвс и Джон Х. Мэнли и его группа из Металлургической лаборатории Манхэттенского проекта, и Роберт Р. Уилсон и его группа, в которую входили Ричард Фейнман, который проводил исследования Манхэттенского проекта в Университет Принстона. Они привезли с собой много ценного научного оборудования. Группа Вильсона демонтировала циклотрон на Гарвардский университет и отправили его в Лос-Аламос; Маккиббен принес два Генераторы Ван де Граафа из Висконсина; и Мэнли принесли Ускоритель Кокрофта – Уолтона от Университет Иллинойса.[85]

Связь с внешним миром до апреля 1943 года шла по единой линии лесной службы.[87] когда его заменили пятью армейскими телефонными линиями. В марте 1945 года это число было увеличено до восьми.[88] Также было три телетайпы с кодирующими машинами. Первый был установлен в марте 1943 года, еще два были добавлены в мае 1943 года. Один был удален в ноябре 1945 года.[88] В офисах были телефоны, но в частных домах их не было, поскольку армия считала это угрозой безопасности. В поселке было несколько телефонов-автоматов на случай чрезвычайных ситуаций. Поскольку не было возможности предотвратить прослушивание линий, секретная информация не могла обсуждаться по телефонным линиям. Первоначально телефонные линии были доступны только в рабочее время, пока не прибыло достаточно WAC, чтобы обеспечить круглосуточное обслуживание коммутатора.[89]

Исидор Исаак Раби, Дороти МакКиббин, Роберт Оппенгеймер и Виктор Вайскопф в доме Оппенгеймера в Лос-Аламосе в 1944 году

Женщин в Лос-Аламосе поощряли к работе из-за нехватки рабочей силы и соображений безопасности, связанных с привлечением местных рабочих. К сентябрю 1943 года в Техническом районе работало около 60 жен ученых. В октябре 1944 года около 200 из 670 работников лаборатории, больницы и школы были женщинами. Большинство из них работали в администрации, но многие женщины, такие как Лилли Хорниг,[90] Джейн Гамильтон Холл,[91] и Пегги Титтертон работали учеными и техниками.[92] Шарлотта Сербер возглавил группу А-5 (Библиотека).[93] Большая группа женщин работала над численными расчетами в группе T-5 (Computations).[90] Дороти МакКиббин управлял офисом в Санта-Фе, который открылся по адресу 109 East Palace Avenue 27 марта 1943 года.[94]

В Лос-Аламосской лаборатории был управляющий совет, в который входили Оппенгеймер, Бачер, Бете, Кеннеди, Д. Л. Хьюз (директор по персоналу), Д. П. Митчелл (директор по закупкам) и Дик Парсонс. Макмиллан, Георгий Кистяковский и Кеннет Бейнбридж были добавлены позже.[95] Лаборатория была разделена на пять отделов: администрация (A), теоретическая (T) при Бете, экспериментальная физика (P) при Бахере, химия и металлургия (CM) при Кеннеди, и артиллерийское дело и инженерия (E) при Парсонсе.[96][97] Все дивизии расширялись в течение 1943 и 1944 годов, но дивизия Т, несмотря на утроение ее численности, оставалась самой маленькой, а дивизия Е стала самой крупной. Допуск безопасности был проблемой. Ученым (включая, вначале, Оппенгеймера) должен был быть предоставлен доступ в Техническую зону без надлежащего разрешения. В интересах эффективности Гровс одобрил сокращенный процесс, с помощью которого Оппенгеймер поручился за старших ученых, а трех других сотрудников было достаточно, чтобы поручиться за младшего ученого или техника.[98]

Лаборатория Лос-Аламоса была усилена Британская миссия под Джеймсом Чедвиком. Первыми приехали Отто Фриш и Эрнест Титтертон; позднее прибытие включено Нильс Бор и его сын Оге Бор, и сэр Джеффри Тейлор, специалист по гидродинамике, внесший большой вклад в понимание Неустойчивость Рэлея – Тейлора..[99] Этот нестабильность на интерфейс между двумя жидкости разных плотности возникает, когда жидкость для зажигалок выталкивает более тяжелую,[100] и был жизненно важен для интерпретации экспериментов со взрывчатыми веществами, предсказания последствий взрыва, дизайна нейтронные инициаторы, и конструкция самой атомной бомбы. Чедвик остался только на несколько месяцев; его сменил на посту главы британской миссии Рудольф Пайерлс. Первоначальная идея, которую поддерживал Гроувс, заключалась в том, что британские ученые будут работать как группа под руководством Чедвика, который будет передавать им работу. Вскоре от этого отказались в пользу полной интеграции Британской миссии в лабораторию. Они работали в большинстве его подразделений, за исключением химии плутония и металлургии.[101][99] С прохождением Закон об атомной энергии 1946 года, известный как закон Мак-Магона, все британские государственные служащие были вынуждены уйти. Все уехали к концу 1946 года, за исключением Титтертона, которому было предоставлено особое разрешение, и оставался там до 12 апреля 1947 года. Британская миссия закончилась, когда он отбыл.[102][103]

Конструкция оружия пушечного типа

Исследование

Техническая зона Лос-Аламоса
Фотография технологической зоны с отмеченными зданиями. Они кажутся разбросанными случайным образом. Пруд Эшли и Фуллер Лодж на заднем плане.
Карта Технического района.

В 1943 году усилия по развитию были направлены на орудие деления пушечного типа с использованием плутония, называемого Тонкий человек.[104][105] Названия всех трех конструкций атомных бомб:Толстяк, Тонкий человек и Маленький мальчик - были выбраны Сербером на основании их формы. Тонкий Человек был длинным устройством, и его название произошло от Дашиелл Хэмметт детективный роман и серия фильмов с таким же названием. Толстяк был круглым и толстым и был назван в честь Сидней Гринстрит персонаж "Каспер Гутман" в Мальтийский сокол. Маленький мальчик пришел последним и был назван в честь Элиша Кук-младший персонаж из того же фильма, на который ссылается Хамфри Богарт.[106]

На серии конференций в апреле и мае 1943 г. был изложен план лаборатории на оставшуюся часть года. Оппенгеймер оценил критическую массу устройства с ураном-235 по формуле, основанной на распространение теория, полученная в Беркли Стэном Франкелем и Э. К. Нельсоном. Это дало ценность для устройства из урана-235 с идеальным вскрытием 25 кг; но это было только приближение. Он был основан на упрощающих предположениях, в частности, что все нейтроны имели одинаковую скорость, что все столкновения были эластичный, что они были разбросаны изотропно, и что длина свободного пробега нейтронов в активной зоне и тампере были одинаковыми. Подразделение Бете, в частности группа Т-2 (теория диффузии) Сербера и группа Т-4 (проблемы диффузии) Фейнмана, потратят следующие несколько месяцев на работу над улучшенными моделями.[107][108] Бете и Фейнман также разработали формулу эффективности реакции.[109]

Никакая формула не может быть более точной, чем введенные в нее значения; значения сечений были сомнительными и еще не были определены для плутония. Измерение этих значений будет приоритетом, но в лаборатории имеется всего 1 грамм урана-235 и всего несколько микрограммов плутония.[107] Эта задача выпала на долю P-подразделения Бахера. Группа Williams P-2 (электростатический генератор) провела первый эксперимент в июле 1943 года, когда использовала больший из двух генераторов Ван-де-Граафа для измерения отношения нейтрона на деление в плутонии по сравнению с ураном-235.[110] Это включало в себя переговоры с Металлургической лабораторией о получении 165 мкг плутония, который был получен в Лос-Аламосе 10 июля 1943 года. Бахер смог сообщить, что количество нейтронов на одно деление плутоний-239 составил 2,64 ± 0,2, что примерно в 1,2 раза больше, чем урана-235.[111] Титтертон и Бойс МакДэниел группы Вильсона P-1 (Циклотрон) попытались измерить время, необходимое для быстрые нейтроны испускаться из ядра урана-235 при его делении.[112] Они подсчитали, что большинство из них было выброшено менее чем за 1 наносекунда. Последующие эксперименты показали, что деление также занимает менее наносекунды. Подтверждение утверждения теоретиков о том, что количество нейтронов, испускаемых при делении, было одинаковым для обоих быстрые и медленные нейтроны потребовалось больше времени и не было завершено до осени 1944 года.[110]

Джон фон Нейман посетил лабораторию Лос-Аламоса в сентябре 1943 года и участвовал в обсуждении ущерба, который может нанести атомная бомба. Он объяснил, что, хотя ущерб от небольшого взрыва был пропорционален импульс (среднее давление взрыва, умноженное на его продолжительность), ущерб от крупных взрывов, таких как атомная бомба, будет определяться пиковым давлением, которое зависит от кубический корень его энергии. Затем Бете подсчитал, что взрыв 10 килотонн в тротиловом эквиваленте (42 ТДж) приведет к возникновению избыточного давления в 0,1 стандартной атмосферы (10 кПа) на расстоянии 3,5 км (2,2 мили) и, следовательно, приведет к серьезным повреждениям в пределах этого радиуса. Фон Нейман также предположил, что, поскольку давление увеличивается, когда ударные волны отражаются от твердых объектов, ущерб может быть увеличен, если бомба будет взорвана на высоте, сопоставимой с радиусом повреждения, примерно от 1 до 2 километров (от 3300 до 6600 футов).[109][113]

Разработка

Парсонс был назначен главой артиллерийского и инженерного отдела в июне 1943 года по рекомендации Буша и Конанта.[114] Чтобы укомплектовать подразделение, Толмен, который действовал как координатор усилий по разработке оружия, пригласил Джона Стрейба, Чарльз Кричфилд и Сет Неддермейер от Национальное бюро стандартов.[115] Первоначально подразделение было разделено на пять групп, лидерами которых были Макмиллан из группы E-1 (испытательный полигон), Кеннет Бейнбридж из группы E-2 (приборостроение), Роберт Броуд из группы E-3 (разработка взрывателей), Кричфилд из группы E-4 (снаряд, цель и источник) и Недермейер из группы E-5 (имплозия). Осенью 1943 г. были добавлены еще две группы: группа Е-7 (поставка). Норман Рэмси и группа E-8 (внутренняя баллистика) под Джозеф О. Хиршфельдер.[114]

Длинные трубчатые оболочки. На заднем плане несколько яйцевидных гильз и эвакуатор.
Ряд Тонкий человек оболочки. Толстяк кожухи видны на заднем плане. Эвакуатор использовался 216-я армейская база ВВС чтобы переместить их.

На ранчо «Якорь» устроен полигон. Пушка была необычной, и ее нужно было проектировать из-за отсутствия важных данных о критической массе. Критерии проектирования заключались в том, что орудие должно иметь начальную скорость 3 000 футов в секунду (910 м / с); что труба будет весить всего 1 короткую тонну (0,91 т) вместо обычных 5 коротких тонн (4,5 т) для трубы с такой энергией; что, как следствие, из легированной стали; что у него должно быть максимальное давление в казенной части 75 000 фунтов на квадратный дюйм (520,000 кПа ); и что у него должно быть три независимых грунтовки. Поскольку из него нужно было выстрелить только один раз, ствол можно было бы сделать легче, чем у обычного ружья. И не требовалось нарезы или возвратные механизмы. Кривые давления были рассчитаны под руководством Хиршфельдера на заводе Геофизическая лаборатория до его прихода в Лос-Аламосскую лабораторию.[116]

Пока они ждали, когда оружие будет изготовлено Завод морской пушки, испытаны различные порохи. Хиршфельдер отправил Джона Л. Маги в Бюро шахт ' Экспериментальная шахта в Брюсетон, Пенсильвания для проверки топлива и системы зажигания.[117] На Якорном ранчо велись тестовые стрельбы из Пушка 3 дюйма (76 мм) / 50 калибра. Это позволило отладить контрольно-измерительные приборы. Первые две трубы прибыли в Лос-Аламос 10 марта 1944 г., и на ранчо Anchor начались испытательные стрельбы под руководством Томаса Х. Олмстеда, имевшего опыт такой работы на заводе. Военно-морской полигон в Дальгрен, Вирджиния. Грунтовки были протестированы и показали, что они работают при давлении до 80000 фунтов на квадратный дюйм (550 000 кПа). Группа Броде исследовала системы термозакрепления, радиолокационные высотомеры, бесконтактные предохранители и барометрический высотомер предохранители.[118]

Испытания проводились с частотно-модулированный Типовой радиолокационный высотомер, известный как AYD, и импульсный тип, известный как 718. Модификации AYD были сделаны Norden Laboratories Corporation в соответствии с контрактом OSRD. Когда производитель 718, RCA, связались, стало известно, что новый радар предупреждения о хвосте, АН / АПС-13, позже прозванный Арчи, который только начинал производиться, его можно было приспособить для использования в качестве радиовысотомера. Третий объект, который должен был быть изготовлен, был доставлен в Лос-Аламос в апреле 1944 года. В мае он прошел испытания водолазным В 11. После этого в июне и июле были проведены полномасштабные испытания на падение. Они были очень успешными, в то время как AYD продолжал испытывать проблемы. Поэтому Арчи был принят на вооружение, хотя нехватка единиц в августе 1944 года не позволила провести масштабные разрушительные испытания.[118] Тестирование Столовое серебро Боинг В-29 Суперфортресс самолет с формой бомбы Thin Man был выполнен на Аэродром Muroc Army в марте-июне 1944 г.[119]

Плутоний

На заседании Исполнительного комитета S-1 14 ноября 1942 г. Чедвик выразил опасения, что альфа-частицы испускаемый плутонием может производить нейтроны в легких элементах, присутствующих в виде примесей, которые, в свою очередь, вызывают деление плутония и вызывают преддонация, цепная реакция до полной сборки активной зоны. Это было рассмотрено Оппенгеймером и Сиборгом месяцем ранее, и последний подсчитал, что излучатели нейтронов, такие как бор пришлось ограничить одной сотней миллиардов. Существовали некоторые сомнения в том, можно ли разработать химический процесс, который мог бы обеспечить такой уровень чистоты, и Чедвик довел этот вопрос до сведения Исполнительного комитета S-1 для дальнейшего рассмотрения. Однако четыре дня спустя Лоуренс, Оппенгеймер, Комптон и Макмиллан сообщили Конанту, что они уверены, что строгие требования к чистоте могут быть выполнены.[120]

Кольцо из электрорафинированного плутония. Он имеет чистоту 99,96%, вес 5,3 кг и диаметр около 11 см. Плутония хватает на одну активную зону бомбы. Форма кольца помогает обеспечить безопасность при критичности.

Только микроскопические количества плутония были доступны до Графитовый реактор X-10 на Инженерном заводе Клинтона был открыт 4 ноября 1943 года,[121][122] но уже были некоторые тревожные признаки. Когда фторид плутония был произведен в Металлургической лаборатории, иногда он был светлым, а иногда темным, хотя химический процесс был таким же. Когда в ноябре 1943 года им удалось восстановить его до металлического плутония, плотность составила 15 г / см3.3, и измерение с использованием Методы рассеяния рентгеновских лучей указал на плотность 13 г / см3. Это было плохо; предполагалось, что его плотность такая же, как у урана, около 19 г / см3. Если бы эти цифры были правильными, для бомбы потребовалось бы гораздо больше плутония. Кеннеди не любил амбициозные и привлекающие внимание манеры Сиборга. Артур Валь разработал процедуру очистки плутония, независимую от группы Сиборга. Когда в феврале они получили образец, эта процедура была протестирована. В том же месяце Металлургическая лаборатория объявила, что она определила наличие двух разных фторидов: светлого цвета. тетрафторид плутония (PuF4) и темнота трифторид плутония (PuF3). Вскоре химики обнаружили, как их производить выборочно, и оказалось, что первые легче превратить в металл. Измерения в марте 1944 г. показали плотность от 19 до 20 г / см.3.[123]

Группа Эрика Джетта CM-8 (Металлургия плутония) начала эксперименты с металлическим плутонием после того, как граммы были получены в лаборатории Лос-Аламоса в марте 1944 года. Нагрев его, металлурги обнаружили пять температур в диапазоне от 137 до 580 ° C (от 279 до 1076 ° F). ), при котором он внезапно начал поглощать тепло без повышения температуры. Это было убедительным свидетельством того, что аллотропы плутония; но изначально считалось слишком странным, чтобы быть правдой. Дальнейшие испытания подтвердили изменение состояния около 135 ° C (275 ° F); он вошел в δ-фазу с плотностью 16 г / см3. Сиборг утверждал, что плутоний имеет температуру плавления от 950 до 1000 ° C (от 1740 до 1830 ° F), что примерно равно температуре урана, но металлурги из лаборатории Лос-Аламоса вскоре обнаружили, что он плавится при температуре около 635 ° C (1175 ° F). F). Затем химики обратились к методам удаления примесей легких элементов из плутония; но 14 июля 1944 года Оппенгеймер сообщил Кеннеди, что в этом больше нет необходимости.[124]

График, показывающий изменение плотности с повышением температуры при последовательных фазовых переходах между альфа-, бета-, гамма-, дельта-, дельта- и эпсилон-фазами.
Плутоний имеет шесть аллотропы при атмосферном давлении: альфа (α), бета (β), гамма (γ), дельта (δ), дельта прайм (δ '), & эпсилон (е) [125]

Понятие спонтанное деление был воспитан Нильсом Бором и Джон Арчибальд Уиллер в их трактовке 1939 г. механизма ядерного деления.[126] Первая попытка обнаружить спонтанное деление в уране была сделана Уиллард Либби, но обнаружить это ему не удалось.[127] Это наблюдалось в Британии Фришем и Титтертоном и независимо в Советский союз к Георгий Флёров и Константин Петржак в 1940 г .; последним обычно приписывают открытие.[128][129] Комптон также слышал от французского физика Пьер Оже это Фредерик Жолио-Кюри обнаружил то, что могло быть спонтанным делением в полоний. Если это правда, это может исключить использование полония в нейтронных инициаторах; если это правда для плутония, это может означать, что конструкция пушечного типа не будет работать. В лаборатории Лос-Аламоса пришли к единому мнению, что это неправда и что результаты Жолио-Кюри были искажены примесями.[130]

В лаборатории Лос-Аламоса группа P-5 (Радиоактивность) Эмилио Сегре намеревалась измерить ее в уран-234, -235 и -238, плутоний, полоний, протактиний и торий.[131] Их не слишком беспокоил сам плутоний; их главной заботой был вопрос, поднятый Чедвиком, о взаимодействии с примесями легких элементов. Сегре и его группа молодых физиков поставили свой эксперимент в старом бревенчатом домике Лесной службы в каньоне Пахарито, примерно в 23 км от Технической зоны, чтобы минимизировать фоновое излучение, исходящее для других исследований в лаборатории Лос-Аламоса.[132]

К августу 1943 года у них были хорошие значения для всех протестированных элементов, за исключением плутония, который они не смогли измерить достаточно точно, потому что единственный образец, который у них был, был пятью образцами по 20 мкг, созданными 60-дюймовым циклотроном в Беркли.[133] Они действительно заметили, что измерения, сделанные в Лос-Аламосе, были больше, чем измерения, сделанные в Беркли, что они приписали космические лучи, которых больше в Лос-Аламосе, который находится на высоте 7 300 футов (2200 м) над уровнем моря.[134] Хотя их измерения показали скорость спонтанного деления 40 делений на грамм в час, что было высоким, но приемлемым, предел погрешности был неприемлемо большим. В апреле 1944 года они получили образец из графитового реактора Х-10. Вскоре тесты показали 180 делений на грамм в час, что было неприемлемо высоким показателем. Бахеру пришлось сообщить об этом Комптону, который был явно потрясен.[135] Подозрение упало на плутоний-240, изотоп, который еще не был открыт, но существование которого предполагалось, поскольку он просто создан ядром плутония-239, поглощающим нейтрон. О чем не подозревали, так это о его высокой скорости спонтанного деления. Группа Сегре измерила его на уровне 1,6 миллиона делений на грамм в час, по сравнению с 40 на грамм в час для плутония-239. [136] Это означало, что плутоний, полученный в реакторе, был непригоден для использования в оружии пушечного типа. Плутоний-240 слишком быстро запустит цепную реакцию, вызывая преддетонацию, которая высвободит достаточно энергии, чтобы рассеять критическую массу, прежде чем прореагирует достаточное количество плутония. Было предложено более быстрое оружие, но оно оказалось непрактичным. Так же была возможность разделения изотопов, поскольку плутоний-240 еще труднее отделить от плутония-239, чем уран-235 от урана-238.[137]

Конструкция оружия имплозивного типа

Взрывные линзы используются для сжатия делящегося ядра внутри ядерного оружия имплозивного типа.

Работа над альтернативным методом создания бомбы, известным как имплозия, была начата группой Недермейера E-5 (имплозия). Сербер и Толман задумали имплозию во время апрельских конференций 1943 года как средство сборки частей расщепляющегося материала вместе для образования критической массы. Неддермейер пошел другим путем, пытаясь превратить полый цилиндр в сплошной стержень.[138] Идея заключалась в том, чтобы использовать взрывчатые вещества, чтобы измельчить докритическое количество делящегося материала до более мелкой и плотной формы. Когда делящиеся атомы упаковываются ближе друг к другу, скорость захвата нейтронов увеличивается, и они образуют критическую массу. Металлу нужно пройти очень короткое расстояние, поэтому критическая масса собирается за гораздо меньшее время, чем при использовании ружейного метода.[139] В то время идея использования взрывчатки таким образом была довольно новой. Для облегчения работ на ранчо «Якорь» был открыт небольшой завод по отливке взрывных форм.[138]

В течение 1943 года имплозия считалась резервным проектом на тот случай, если по какой-то причине орудие окажется непрактичным.[140] Физики-теоретики, такие как Бете, Оппенгеймер и Теллер, были заинтригованы идеей конструкции атомной бомбы, которая позволяла бы более эффективно использовать делящийся материал и позволяла использовать материал более низкой чистоты. Это были преимущества особой привлекательности для Гроувса. Но хотя исследования Неддермейера в 1943 г. и в начале 1944 г. показывали многообещающие, было ясно, что проблема будет гораздо сложнее с теоретической и инженерной точки зрения, чем конструкция оружия. В июле 1943 года Оппенгеймер написал Джону фон Нейману, прося его о помощи и предлагая ему посетить Лос-Аламос, где он мог бы получить «лучшее представление об этом. Бак Роджерс проект".[141]

В то время фон Нейман работал на флот. Бюро боеприпасов, Принстонский университет, армейский Абердинский полигон и NDRC. Оппенгеймер, Гроувс и Парсонс обратились к Толмену и Контр-адмирал Уильям Р. Пурнелл освободить фон Неймана. Он посетил Лос-Аламос с 20 сентября по 4 октября 1943 года. Опираясь на свою недавнюю работу с взрывные волны и кумулятивные заряды для бронебойных снарядов он предложил использовать кумулятивный фугасный заряд для взрыва сферического ядра. На заседании Управляющего совета 23 сентября было решено обратиться к Джорджу Кистяковски, известному эксперту по взрывчатым веществам, тогда работавшему в OSRD, с просьбой присоединиться к Лос-Аламосской лаборатории.[142] Хотя он и неохотно сделал это в ноябре. Он стал штатным сотрудником 16 февраля 1944 года, став заместителем Парсонса по взрыву; Макмиллан стал его заместителем по оружию. Максимальный размер бомбы был определен в то время по размеру бомбового отсека 5 на 12 футов (1,5 на 3,7 м) B-29.[143]

Схема, показывающая быстрое взрывчатое вещество, медленное взрывчатое вещество, урановый тампер, плутониевую активную зону и нейтронный инициатор.
Ядерная бомба имплозивного типа. В центре находится нейтронный инициатор (красный). Он окружен полушариями плутония. Есть небольшой воздушный зазор (белый, не в оригинальной конструкции Толстяка), а затем урановый тампер. Вокруг него алюминиевый толкатель (фиолетовый). Он заключен во взрывные линзы (золото). Цвета такие же, как на схеме напротив.

К июлю 1944 года Оппенгеймер пришел к выводу, что плутоний нельзя использовать в конструкции оружия, и остановился на имплозии. Ускоренное усилие по конструкции имплозии под кодовым названием Толстяк началась в августе 1944 года, когда Оппенгеймер осуществил радикальную реорганизацию лаборатории в Лос-Аламосе, чтобы сосредоточиться на имплозии.[144] В Лос-Аламосе были созданы две новые группы для разработки взрывного оружия: X (для взрывчатых веществ), подразделение, возглавляемое Кистяковским, и G (для гаджетов), подразделение под руководством Роберта Бахера.[145][146] Хотя Теллер был главой группы T-1 (Implosion and Super), Бете считал, что Теллер проводил слишком много времени на Super, которому Бете и Оппенгеймер уделяли мало внимания. В июне 1944 года Оппенгеймер создал специальную супергруппу под руководством Теллера, который стал напрямую подчиняться Оппенгеймеру, а Пайерлс стал главой группы T-1 (Implosion).[147][148] В сентябре группа Теллера стала F-1 (Super and General Theory) Group, частью нового подразделения F (Fermi) Энрико Ферми.[149]

В новом дизайне, который фон Нейман и T Division, в первую очередь Рудольф Пайерлс, разработали, использовали взрывные линзы сфокусировать взрыв на сферической форме, используя комбинацию медленных и быстрых взрывчатых веществ.[150] Визит сэра Джеффри Тейлора в мае 1944 года поднял вопросы о стабильности интерфейса между ядром и обедненный уран тампер. В результате дизайн был сделан более консервативным. Конечным выражением этого было принятие предложения Кристи о том, что ядро ​​должно быть твердым, а не пустым.[151] Конструкция линз, которые взрывали правильную форму и скорость, оказалась медленной, сложной и разочаровывающей.[150] Различные взрывчатые вещества были испытаны перед тем, как остановиться на состав B как быстрое взрывчатое вещество и баратол как медленное взрывчатое вещество.[152] Окончательный дизайн напоминал футбольный мяч с 20 шестиугольными и 12 пятиугольными линзами, каждая из которых весила около 80 фунтов (36 кг). Для правильной детонации требовалось быстрое, надежное и безопасное электрическое детонаторы, которых для надежности было по два на каждую линзу.[153][154] Поэтому было решено использовать взрывные детонаторы, новое изобретение, разработанное в Лос-Аламосе группой во главе с Луис Альварес. Контракт на их изготовление был предоставлен Raytheon.[155]

Чтобы изучить поведение сходящихся ударные волны Роберт Сербер разработал РаЛа Эксперимент, который использовал недолговечные радиоизотоп лантан-140, мощный источник гамма-излучение. Источник гамма-излучения помещался в центре металлической сферы, окруженной взрывными линзами, которые, в свою очередь, находились внутри в ионизационная камера. Это позволило сделать рентгеновский снимок взрыва. Линзы были разработаны в первую очередь с использованием этой серии тестов.[156] В своей истории проекта Лос-Аламос, Дэвид Хокинс писал: «RaLa стал самым важным экспериментом, повлиявшим на окончательную конструкцию бомбы».[157]

Внутри взрывчатки находился алюминиевый толкатель толщиной 4,5 дюйма (110 мм), который обеспечивал плавный переход от взрывчатого вещества относительно низкой плотности к следующему слою, трамбовке из природного урана толщиной 3 дюйма (76 мм). Его основная задача заключалась в том, чтобы как можно дольше удерживать критическую массу, но он также отражал нейтроны обратно в активную зону. Какая-то его часть тоже может расщепиться.Для предотвращения преддетонации внешним нейтроном тампер был покрыт тонким слоем бора.[153]

Норрис Брэдбери, руководитель группы по сборке бомб, стоит рядом с частично собранным устройством на вершине испытательной башни Тринити. Позже он стал директором Лос-Аламосского вице-президента Оппенгеймера.

Полоний-бериллиевый модулированный нейтронный инициатор, известный как «еж», потому что по форме напоминал морского ежа,[158] был разработан, чтобы запустить цепную реакцию в нужный момент.[159] Этой работой по химии и металлургии радиоактивного полония руководил Чарльз Аллен Томас из Компания Monsanto и стал известен как Дейтонский проект.[160] Требуется тестирование до 500 кюри в месяц полония, который Monsanto смогла поставить.[161] Вся сборка была заключена в дюралюминий кожух бомбы для защиты от пуль и зенитного огня.[153]

Конечной задачей металлургов было определить, как заливать плутоний в сферу. Хрупкая α-фаза, существующая при комнатной температуре, при более высоких температурах превращается в пластичную β-фазу. Затем внимание переключилось на еще более податливую δ-фазу, которая обычно существует в диапазоне от 300 до 450 ° C (от 572 до 842 ° F). Было обнаружено, что он был стабильным при комнатной температуре при легировании алюминием, но алюминий испускает нейтроны при бомбардировке альфа-частицы, что усугубит проблему предварительного зажигания. Тогда металлурги натолкнулись на плутоний-галлиевый сплав, который стабилизировал δ-фазу и мог быть горячее прессование в желаемую сферическую форму. Поскольку плутоний легко подвергался коррозии, сфера была покрыта никелем.[162]

Работа оказалась опасной. К концу войны половину опытных химиков и металлургов пришлось отстранить от работы с плутонием, когда в их моче появился недопустимо высокий уровень этого элемента.[163] Небольшой пожар в Лос-Аламосе в январе 1945 года вызвал опасения, что пожар в плутониевой лаборатории может заразить весь город, и Гровс санкционировал строительство нового объекта для химии и металлургии плутония, который стал известен как площадка DP.[164] Полушария для первого плутония яма (или сердечник) были изготовлены и доставлены 2 июля 1945 года. Еще три полусферы последовали за ним 23 июля и были доставлены через три дня.[165]

Маленький мальчик

После реорганизации Оппенгеймером лаборатории Лос-Аламоса в июле 1944 года работа над урановым оружием пушечного типа была сосредоточена в Фрэнсис Берч Группа О-1 (Пушка).[166][167] Идея была реализована таким образом, чтобы в случае неудачи создания имплозивной бомбы можно было использовать по крайней мере обогащенный уран.[168] Отныне пушка должна была работать только с обогащенным ураном, что позволило значительно упростить конструкцию Тонкого Человека. Больше не требовалось высокоскоростное орудие, и можно было заменить оружие более простым, достаточно коротким, чтобы поместиться в бомбовый отсек B-29. Новый дизайн получил название Маленький мальчик.[169]

Блок Little Boy на Тиниане, подключенный к испытательному оборудованию, возможно, для проверки или зарядки компонентов устройства.

После неоднократных задержек первая партия слегка обогащенного урана (от 13 до 15 процентов урана-235) прибыла из Ок-Риджа в марте 1944 года. высокообогащенный уран началось в июне 1944 года. Эксперименты по критичности и водяной котел имели приоритет, поэтому металлурги не получали их до августа 1944 года. [170][171] Тем временем отдел CM экспериментировал с гидрид урана.[172] Это было рассмотрено T Division в качестве перспективного активного материала. Идея заключалась в том, что способность водорода как замедлителя нейтронов компенсировать потерю эффективности, но, как позже вспоминал Бете, его эффективность была «ничтожна или меньше, как сказал бы Фейнман», и к августу 1944 года от этой идеи отказались.[173]

Фрэнк Спеддинг с Эймс проект разработал Процесс Эймса, способ получения металлического урана в промышленных масштабах, но Сирил Стэнли Смит,[174] ассоциированный руководитель подразделения CM по металлургии,[175] был обеспокоен использованием его с высокообогащенным ураном из-за опасности образования критической массы. Высокообогащенный уран также был намного ценнее природного урана, и он хотел избежать потери даже миллиграмма. Он нанял Ричарда Д. Бейкера, химика, который работал со Спеддингом, и вместе они адаптировали процесс Эймса для использования в лаборатории Лос-Аламоса.[174] В феврале Бейкер и его группа сделали двадцать сокращений на 360 грамм и двадцать семь на 500 грамм с высокообогащенными добавками. тетрафторид урана.[176]

Были произведены два типа конструкции орудия: Тип A из высоколегированной стали, Тип B из более обычной стали. Тип B был выбран для производства, потому что он был легче. Капсюли и пропеллент были такими же, как те, что были выбраны ранее для Thin Man.[177] Масштабные пробные стрельбы полого снаряда и мишени проводились из орудия 3 дюйма / 50 калибра и 20-мм (0,79 дюйма) пушка Hispano. С декабря были проведены полномасштабные испытательные стрельбы. Удивительно, но первый созданный тестовый образец оказался лучшим из когда-либо созданных. Он использовался в четырех испытательных стрельбах на ранчо Anchor, и в конечном итоге в Little Boy, использовавшемся в бомбардировка Хиросимы. Техническое задание было завершено в феврале 1945 года, и были заключены контракты на изготовление компонентов. Были использованы три разных растения, чтобы ни у кого не было копии всей конструкции. Орудие и затвор были изготовлены на заводе Naval Gun Factory в Вашингтоне, округ Колумбия; мишень, гильза и некоторые другие компоненты были на заводе военно-морских боеприпасов в г. Центральная линия, Мичиган; и хвостовой обтекатель и монтажные кронштейны от компании Expert Tool and Die в г. Детройт, штат Мичиган.[178][177]

Аккуратный график Бёрча был нарушен в декабре Гроувсом, который приказал Оппенгеймеру отдать приоритет пушечному типу над взрывом, чтобы оружие было готово к 1 июля 1945 года.[179] Бомба, кроме урановой полезной нагрузки, была готова в начале мая 1945 года.[180] Снаряд уран-235 был завершен 15 июня, а цель - 24 июля.[181] Мишень и предварительная сборка бомбы (частично собранные бомбы без делящихся компонентов) оставлены. Военно-морская верфь Хантерс-Пойнт, Калифорния, 16 июля на борту лайнера крейсер USSИндианаполис, прибытие 26 июля.[182] Целевая вставка, а затем воздух 30 июля.[181]

Несмотря на то, что все его компоненты были протестированы в ходе испытаний на цель и падение,[181] перед Хиросимой не проводилось полного испытания ядерного оружия пушечного типа. Было несколько причин не тестировать устройство типа Little Boy. В первую очередь не хватало урана-235.[183] Кроме того, конструкция оружия была достаточно простой, поэтому было сочтено необходимым провести только лабораторные испытания с пушкой в ​​сборе. В отличие от имплозивной конструкции, которая требовала сложной координации кумулятивных зарядов взрывчатого вещества, конструкция пушечного типа считалась почти наверняка работающей.[184] Тридцать два испытания на падение были проведены в Wendover, и только один раз бомба не сработала. В последнюю минуту была сделана модификация, позволяющая загружать пороховые мешки с метательным порохом, из которого стреляла пушка, в бомбовый отсек.[177]

Опасность случайного взрыва сделала проблему безопасности. В Little Boy были встроены основные механизмы безопасности, но случайный взрыв все же мог произойти. Были проведены испытания, чтобы выяснить, может ли авария попасть полой «пулей» в «целевой» цилиндр, что приведет к массовому выбросу радиации или, возможно, ядерному взрыву. Они показали, что для этого потребовался удар в 500 раз больше силы тяжести, что делало его маловероятным.[185] По-прежнему существовали опасения, что авария и пожар могут вызвать взрыв.[186] При погружении в воду половинки урана подвергались воздействию замедлитель нейтронов эффект. Хотя это не привело бы к взрыву, это могло бы вызвать широкое распространение радиоактивное загрязнение. По этой причине пилотам было рекомендовано терпеть крушение на суше, а не на море.[185]

Бойлер

Водяной бойлер

Водяной котел был водный гомогенный реактор, тип ядерного реактора, в котором ядерное топливо в виде растворимых сульфат урана является растворенный в воде.[187][188] Сульфат урана был выбран вместо нитрат урана потому что сечение захвата нейтронов у серы меньше, чем у азота.[189] Этот проект был предложен Бахером в апреле 1943 года как часть продолжающейся программы измерения критических масс в системах с цепной реакцией. Он видел в этом также средство тестирования различных материалов в системах с критической массой. T Division были против этого проекта, который рассматривался как отвлечение от исследований, связанных с формой цепных реакций, обнаруженных в атомной бомбе, но Бахер в этом вопросе одержал победу.[190] Расчеты, связанные с водогрейным котлом, в 1943 году заняли непомерно много времени у Т-подразделения.[188] Теория реактора, разработанная Ферми, не применима к водогрейному котлу.[191]

Мало что было известно о строительстве реакторов в 1943 году. В отделении P Бахера была создана группа P-7 (Water Boiler) Group под руководством Дональд Керст,[192] в том числе Чарльз П. Бейкер, Герхарт Фридлендер, Линдси Гельмхольц, Маршалл Холлоуэй и Рамер Шрайбер. Роберт Ф. Кристи из группы Т-1 поддержал теоретические расчеты, в частности, расчет критической массы. Он подсчитал, что 600 граммов урана-235 сформируют критическую массу тампера бесконечного размера. Изначально планировалось запустить водогрейный котел на 10 кВт, но Ферми и Сэмюэл К. Эллисон посетил в сентябре 1943 г. и рассмотрел предложенный проект. Они указали на опасность разложения урановой соли и рекомендовали более прочную защиту. Также было отмечено, что радиоактивные продукты деления будут созданы, которые нужно будет удалить химическим путем. Как следствие, было решено, что водяной котел будет работать только на 1 кВт до тех пор, пока не будет накоплен больший опыт эксплуатации, а функции, необходимые для работы на большой мощности, были отложены на время.[190]

Кристи также рассчитала площадь, которая будет заражена в случае случайного взрыва. Было выбрано место в каньоне Лос-Аламос, которое находилось на безопасном расстоянии от городка и ниже по течению от водопровода. Известный как «Омега», он был одобрен Правлением 19 августа 1943 года. Водяной котел построить было непросто. Две половины сферы из нержавеющей стали диаметром 12,0625 дюйма (306,39 мм), которая служила котлом, должны были быть сваренный дугой потому что припаять подвергнется коррозии урановой солью. Группа CM-7 (Разная металлургия) произвела бериллия кирпичи для трамбовки водогрейного котла в декабре 1943 г. и январе 1944 г. графит при 1000 ° C (1830 ° F) и давлении 100 фунтов на квадратный дюйм (690 кПа) в течение 5–20 минут. Было изготовлено 53 кирпича, по форме подходящих к котлу. Здание на участке Омега было готово, если и не было завершено, к 1 февраля 1944 года, а водогрейный котел был полностью собран к 1 апреля. К маю прибыло достаточно обогащенного урана, чтобы запустить его, и 9 мая 1944 года он стал критическим.[190][193] Это был только третий реактор в мире, который сделал это, первые два были Чикаго Пайл-1 реактор в металлургической лаборатории и графитовый реактор X-10 на заводе инженеров Клинтона.[187] Улучшенные измерения поперечного сечения позволили Кристи уточнить свою оценку критичности до 575 граммов. Фактически требовалось всего 565 граммов. Точность его предсказания удивила Кристи больше, чем кого-либо.[190]

В сентябре 1944 года группа P-7 (водогрейный котел) превратилась в группу F-2 (водогрейный котел), часть подразделения F. Ферми.[194] По завершении запланированной серии экспериментов в июне 1944 г. было решено перестроить его в более мощный реактор. Первоначальная цель мощности 10 кВт была отброшена в пользу 5 кВт, что упростило бы требования к охлаждению. Было подсчитано, что у него будет нейтронный поток из 5 х 1010 нейтронов на квадратный сантиметр в секунду. Установлено водяное охлаждение и дополнительные тяги управления. На этот раз вместо сульфата урана использовали нитрат урана, поскольку первый легче обеззараживать. Трамбовка бериллиевых кирпичей была окружена графитовыми блоками, так как бериллий было трудно достать, и чтобы избежать реакции (γ, n) в бериллии,[195] в котором гамма лучи произведенные нейтронами реактора:[196]

9
4
Быть
+
γ
8
4
Быть
+
п
- 1.66 МэВ

Реактор пущен в эксплуатацию в декабре 1944 года.[195]

супер

С самого начала исследованием Super руководил Теллер, который был его самым горячим сторонником. Хотя эта работа всегда считалась второстепенной по отношению к задаче разработки бомбы деления, перспективы создания более мощных бомб было достаточно, чтобы она продолжалась. Летняя конференция в Беркли убедила Теллера в том, что Super технологически осуществим. Важный вклад внесли Эмиль Конопинский, который предположил, что дейтерий может легче воспламениться, если его смешать с тритием. Бете отметил, что реакция трития-дейтерия (T-D) выделяет в пять раз больше энергии, чем реакция дейтерия-дейтерия (D-D). Это не было немедленно выполнено, потому что тритий было трудно получить, и были надежды, что дейтерий можно легко воспламенить с помощью бомбы деления, но сечения T-D и D-D были измерены группой Мэнли в Чикаго и группой Холлоуэя в Пердью.[197]

Группа мужчин в рубашках с рукавами сидит на складных стульях
Апрельский коллоквиум 1946 г. супер. В первом ряду (слева направо) Норрис Брэдбери, Джон Мэнли, Энрико Ферми и J.M.B. Kellogg. Роберт Оппенгеймер в темном пальто находится позади Мэнли; слева от Оппенгеймера Ричард Фейнман. Офицер слева - полковник. Оливер Хейвуд.

К сентябрю 1943 года значения D-D и T-D были пересмотрены в сторону увеличения, что вселяло надежду на то, что реакция синтеза может начаться при более низких температурах. Теллер был достаточно оптимистичен в отношении Super и достаточно обеспокоен сообщениями об интересе немцев к дейтерию, чтобы попросить Совет управляющих повысить его приоритет. Правление в некоторой степени согласилось, но постановило, что только один человек может быть освобожден для работы над ним на постоянной основе. Оппенгеймер назначил Конопинского, который проведет остаток войны, работая над этим. Тем не менее в феврале 1944 года Теллер добавил: Станислав Улам, Джейн Роберг, Джеффри Чу, а также Гарольд и Мэри Арго в его группу Т-1. Улам рассчитал обратное комптоновское охлаждение, а Роберг вычислил температуру воспламенения смесей Т-Д.[197][198] Мария Гепперт присоединился к группе в феврале 1945 года.[199]

Теллер настаивал на увеличении ресурсов на супер-исследования на том основании, что это оказалось намного сложнее, чем предполагалось. Правление отказалось сделать это на том основании, что это вряд ли принесет плоды до окончания войны, но не решило полностью. Действительно, Оппенгеймер попросил Гроувза вывести некоторое количество трития из дейтерия в графитовом реакторе X-10. Несколько месяцев Теллер и Бете спорили о приоритете исследования Super. В июне 1944 года Оппенгеймер удалил Теллера и его супергруппу из Т-подразделения Бете и поместил его непосредственно под себя. В сентябре она стала F-1 (Super) Group в F-дивизионе Fermi.[197][198] В течение следующих месяцев исследования Super не прекращались. Было подсчитано, что сжигание 1 кубического метра (35 куб. Футов) жидкого дейтерия высвободит энергию 1 мегатонны тротила (4,2 ПДж), чего достаточно для разрушения 1000 квадратных миль (2600 км2).2).[200] 14 ноября 1945 года супергруппа была переведена обратно в Т-дивизию.[201]

В апреле 1946 года в Лос-Аламосской лаборатории был проведен коллоквиум по Super, чтобы оценить работу, проделанную во время войны. Теллер в общих чертах изложил свою концепцию "Классического Супер" и Николай Метрополис и Энтони Л. Туркевич представил результаты расчетов термоядерных реакций. Заключительный отчет о Super, выпущенный в июне и подготовленный Теллером и его группой, оставался оптимистичным в отношении перспектив успешной разработки Super, хотя это впечатление не было универсальным среди присутствующих на коллоквиуме.[202] Работы пришлось свернуть в июне 1946 г. из-за потери персонала.[203] К 1950 году расчеты показали, что Classic Super не будет работать; что он не только не сможет поддерживать термоядерное горение в дейтериевом топливе, но и вообще не сможет его зажечь.[202]

Троица

Герберт Лер и Гарри Даглян погрузка собранной тамперной пробки, содержащей плутониевую яму и инициатор, в седан для перевозки с Макдональд Ранч Хаус к Троицкой башне

Из-за сложности оружия имплозивного типа было решено, что, несмотря на трату расщепляющегося материала, потребуется первоначальное испытание. Гроувс одобрил тест при условии извлечения активного материала. Поэтому было уделено внимание контролируемому провалу, но Оппенгеймер предпочел полномасштабное ядерное испытание, кодовое название «Троица».[204] В марте 1944 года ответственность за планирование испытания была возложена на Кеннета Бейнбриджа, профессора физики в Гарварде, работавшего под руководством Кистяковского. Бейнбридж выбрал дальность бомбардировки возле Армейский аэродром Аламогордо как сайт для теста.[205] Бейнбридж работал с капитаном Сэмюэлем П. Давалосом над строительством базового лагеря Тринити и его объектов, которые включали казармы, склады, мастерские и взрывчатку. журнал и комиссар.[206]

Гроувсу не нравилась перспектива объяснения потери плутония на миллиард долларов комитету Сената, поэтому был сконструирован цилиндрический защитный сосуд под кодовым названием «Джамбо» для извлечения активного материала в случае сбоя. Имея размеры 25 футов (7,6 м) в длину и 12 футов (3,7 м) в ширину, он был изготовлен с большими затратами из 214 длинных тонн (217 тонн) железа и стали. Бэбкок и Уилкокс в Барбертоне, штат Огайо. Привезенный в специальном железнодорожном вагоне к подъездному пути в Поуп, штат Нью-Мексико, он был доставлен последние 25 миль (40 км) к испытательному полигону на трейлере, запряженном двумя тракторами.[207] К тому времени, когда он появился, уверенность в методе имплозии была достаточно высокой, а доступность плутония была достаточной, поэтому Оппенгеймер решил не использовать его. Вместо этого его поместили на стальную башню в 800 ярдах (730 м) от оружия, чтобы приблизительно определить, насколько мощным будет взрыв. В конце концов, Джамбо выжил, хотя его башня - нет, что укрепило веру в то, что Джамбо смог бы успешно сдержать провалившийся взрыв.[208][209]

Мужчины стоят вокруг большой конструкции типа буровой вышки. Поднимается большой круглый предмет.
Взрывчатку «гаджета» подняли на вершину башни для окончательной сборки.

7 мая 1945 года был проведен предиспытательный взрыв для калибровки приборов. Деревянная испытательная платформа была возведена в 800 ярдах (730 м) от Граунд Зиро и заполнена 108 короткими тоннами (98 т) тротила с шипами. продукты ядерного деления в виде облученного уранового снаряда из Хэнфорд сайт, который был растворен и залит в НКТ внутри взрывчатого вещества. Этот взрыв наблюдал новый заместитель командира Оппенгеймера и Гровса бригадный генерал. Томас Фаррелл. Предварительный тест дал данные, которые оказались жизненно важными для теста Trinity.[209][210]

Для фактического испытания устройство, получившее прозвище «гаджет», было поднято на вершину стальной башни высотой 100 футов (30 м), поскольку детонация на такой высоте могла бы лучше показать, как будет вести себя оружие при падении с бомбардировщик. Детонация в воздухе максимизирует энергию, приложенную непосредственно к цели, и генерирует меньше энергии. радиоактивные осадки. Сборка гаджета проводилась под руководством Норрис Брэдбери рядом Макдональд Ранч Хаус 13 июля, а на следующий день опасно поднялись на башню.[211] Среди наблюдателей были Буш, Чедвик, Конант, Фаррелл, Ферми, Гровс, Лоуренс, Оппенгеймер и Толман. В 05:30 16 июля 1945 г. гаджет взорвался. эквивалент энергии около 20 килотонн в тротиловом эквиваленте, оставляя кратер Тринитит (радиоактивное стекло) в пустыне шириной 250 футов (76 м). Ударная волна ощущалась на расстоянии более 100 миль (160 км), и грибовидное облако достиг 7,5 миль (12,1 км) в высоту. Это было слышно так далеко, как Эль-Пасо, Техас, поэтому Гроувс опубликовал статью о взрыве магазина с боеприпасами на Аламогордо Филд.[212][213]

Проект Альберта

Проект Альберта, также известный как Проект А, был сформирован в марте 1945 года и поглотил существующие группы подразделения O Парсонса, которые работали над подготовкой и доставкой бомбы. В их число входят O-2 (доставка) группы Рэмси, O-1 (пушка) Берча, группа X-2 Бейнбриджа (разработка, проектирование и испытания), группа О-3 (разработка взрывателей) Броуд и O-4 Джорджа Гэллоуэя ( Инжиниринг) Группа.[214][215] Его роль заключалась в поддержке усилий по доставке бомб. Парсонс стал главой проекта «Альберта», Рэмси был его заместителем по научным и техническим вопросам, а Эшворт - его оперативным офицером и военным заместителем.[216] Всего в проекте «Альберта» участвовали 51 армейский, военно-морской и гражданский персонал.[217] Первым отрядом технической службы, к которому в административном порядке был закреплен персонал проекта Альберта, командовал лейтенант полковник Пер де Сильва,[218] и обеспечивали охрану и жилищные услуги на Тиниане.[219] Были две команды по сборке бомб: группа сборки толстяка под командованием Норриса Брэдбери и Роджера Уорнера и группа сборки маленького мальчика под руководством Берча. Филип Моррисон был руководителем Pit Crew, Бернард Вальдман и Луис Альварес возглавил группу наблюдения с воздуха,[216][215] Шелдон Дайк отвечал за артиллерийскую группу самолетов.[219] Физики Роберт Сербер и Уильям Пенни, и армия США Капитан Джеймс Ф. Нолан, медицинский эксперт, был специальными консультантами.[220] Все участники Проекта Альберта вызвались участвовать в миссии.[221]

Дик Парсонс (справа) наблюдает за загрузкой бомбы Little Boy в B-29 Enola Gay. Норман Рэмси слева от него, спиной к камере.

В рамках проекта «Альберта» был реализован план, согласно которому «Маленький мальчик» будет готов к 1 августа, а первый «Толстяк» будет готов к использованию как можно скорее после этого.[222] Между тем, с 20 по 29 июля была совершена серия из двенадцати боевых вылетов по целям в Японии с использованием фугасных бомб. тыквенные бомбы, версии Толстяка со взрывчаткой, но не с делящимся ядром.[223] Шелдон Дайк и Майло Болстед из Project Alberta совершили некоторые из этих миссий, как и британский наблюдатель. Капитан группы Леонард Чешир.[224] Четыре предварительных сборки Little Boy, L-1, L-2, L-5 и L-6, были израсходованы в тестовых каплях.[225][226] 31 июля команда Little Boy полностью смонтировала боевую бомбу и была готова к использованию.[227] Последний пункт подготовки к операции наступил 29 июля 1945 года. Общее Карл Спаатц 25 июля за подписью генерала Томас Т. Хэнди, действия Начальник штаба армии США, поскольку Генерал армии Джордж К. Маршалл был в Потсдамская конференция с Президент Гарри С. Трумэн.[228] В приказе обозначены четыре цели: Хиросима, Кокура, Ниигата, и Нагасаки, и приказал произвести атаку «как только погода позволит, примерно после 3 августа».[229]

Сборка отряда «Толстяк» представляла собой сложную операцию, в которой участвовали сотрудники групп взрывчатых веществ, ям, взрывателей и стрельбы. Чтобы предотвратить переполнение сборочного цеха и, как следствие, несчастный случай, Парсонс ограничил количество посетителей внутри здания в любое время. Персоналу, ожидающему выполнения определенного задания, приходилось ждать своей очереди за пределами здания. Первая предварительная сборка Fat Man, известная как F13, была собрана 31 июля и на следующий день прошла испытание на падение. За этим последовала F18 4 августа, которая была сброшена на следующий день.[230] Три комплекта предварительных сборок Fat Man, обозначенные F31, F32 и F33, прибыли на B-29. 509-я композитная группа и 216-я армейская база ВВС 2 августа. При осмотре фугасные блоки F32 оказались сильно потрескавшимися и непригодными к эксплуатации. Два других были собраны: F33 был предназначен для репетиции, а F31 - для оперативного использования.[231]

Бомба «Толстяк» с жидким битумным герметиком, распыленным на швы обсадной колонны, готова на Тиниан.

Парсонс, как оружейник, руководил миссией в Хиросиме. С участием Второй лейтенант Моррис Р. Джеппсон 1-й артиллерийской эскадрильи, он вставил пороховые мешки Маленького мальчика в Enola Gay'бомбоотсек в полете. Перед тем как подняться на высоту при приближении к цели, Джеппсон переключил три предохранителя между электрическими разъемами внутренней батареи и пускового механизма с зеленого на красный. Затем бомба была полностью вооружена. Jeppson контролировал свои цепи.[232] Четверо других участников проекта «Альберта» прилетели в Хиросиму. Луис Альварес, Гарольд Агнью и Лоуренс Х. Джонстон были на приборной доске Великий артист. Они сбросили канистры с «Бангометром», чтобы измерить силу взрыва, но в то время это не использовалось для расчета урожайности.[233] Бернард Вальдман был оператором на самолет наблюдения. Он был оснащен специальной высокоскоростной кинокамерой Fastax с шестисекундной пленкой для записи взрыва. К сожалению, Уолдман забыл открыть затвор камеры, и пленка не была засвечена.[234][235] Остальные члены команды вылетели в Иводзима в случае Enola Gay был вынужден приземлиться там, но этого не потребовалось.[236]

Пурнелл, Парсонс, Пол Тиббетс, Спаатц и Кертис Лемэй встретились на Гуаме 7 августа, на следующий день после нападения на Хиросиму, чтобы обсудить, что следует делать дальше. Парсонс сказал, что в рамках проекта «Альберта» бомба «Толстяк» будет готова к 11 августа, как первоначально планировалось, но Тиббетс указал на погодные отчеты, указывающие на плохие условия полета в тот день из-за шторма, и спросил, можно ли ее подготовить к 9 августа. Парсонс согласился сделать это.[237] В этой миссии Эшворт был оружейником, с Лейтенант Филип М. Барнс из 1-й артиллерийской эскадрильи в качестве помощника оружейника на B-29 Bockscar. Уолтер Гудман и Лоуренс Х. Джонстон были на борту самолета с приборами, Великий артист. Леонард Чешир и Уильям Пенни находились в наблюдательной плоскости Большая вонь.[238] Роберт Сербер должен был быть на борту, но командир самолета оставил его, потому что забыл свой парашют.[239]

Здоровье и безопасность

Хижина в окружении сосен. На земле лежит снег. Мужчина и женщина в белых халатах тянут веревку, которая прикреплена к маленькой тележке на деревянной платформе. Наверху тележки находится большой цилиндрический объект.
Удаленное обращение с источником радиолантана в килокюри для РаЛа Эксперимент в Лос-Аламосе

В Лос-Аламосе была создана медицинская программа под руководством капитана Джеймса Ф. Нолана из Медицинский корпус армии США.[240][241] Первоначально был оборудован небольшой пятиместный лазарет для гражданского населения и трехместный медпункт для военнослужащих. Более серьезные случаи лечились в армейском госпитале Брунс в Санта-Фе, но вскоре это было признано неудовлетворительным из-за потери времени из-за долгой поездки и угроз безопасности. Нолан рекомендовал объединить лазареты и превратить их в больницу на 60 коек. В 1944 году был открыт госпиталь на 54 койки, укомплектованный личным составом армии. Дантист приехал в марте 1944 года.[242] А Ветеринарный корпус Офицер, капитан Дж. Стивенсон, уже был назначен присматривать за сторожевыми собаками.[240]

Лабораторные помещения для медицинских исследований были ограничены, но были проведены некоторые исследования воздействия радиации, а также поглощения и токсического воздействия металлов, особенно плутония и бериллия, в основном в результате аварий.[243] Группа здравоохранения начала проводить анализы мочи лабораторных работников в начале 1945 года, и многие из них показали опасные уровни плутония.[244] Работы на водогрейном котле также иногда подвергали рабочих воздействию опасных продуктов деления.[245] В период с момента открытия в 1943 году по сентябрь 1946 года в Лос-Аламосе произошло 24 несчастных случая со смертельным исходом. Большинство из них были связаны со строителями. Четыре ученых погибли, в том числе Гарри Даглиан и Луи Слотин в аварии с критичностью с участием ядро демона.[246]

Безопасность

10 марта 1945 г. японец огненный шар обрушился на линию электропередач, и в результате скачок напряжения в сети были временно остановлены реакторы Манхэттенского проекта на площадке в Хэнфорде.[247] Это вызвало серьезные опасения в Лос-Аламосе, что сайт может подвергнуться атаке. Однажды ночью все смотрели на странный свет в небе. Позднее Оппенгеймер напомнил, что это продемонстрировало, что «даже группа ученых не является стойкой против ошибок внушения и истерии».[248]

При таком большом количестве людей обеспечение безопасности было сложной задачей. Специальный Корпус контрразведки был сформирован отряд для решения вопросов безопасности Манхэттенского проекта.[249] К 1943 году стало ясно, что Советский Союз пытается проникнуть в проект.[250] Самым успешным советским разведчиком был Клаус Фукс Британской миссии.[251] Разоблачение его шпионской деятельности в 1950 году нанесло ущерб ядерному сотрудничеству Соединенных Штатов с Великобританией и Канадой.[252] Впоследствии были раскрыты и другие факты шпионажа, в результате которых был арестован Гарри Голд, Дэвид Грингласс и Этель и Юлиус Розенберги.[253] Другие шпионы, такие как Теодор Холл оставался неизвестным на протяжении десятилетий.[254]

Послевоенный

После того, как война закончилась 14 августа 1945 года, Оппенгеймер сообщил Гроувсу о своем намерении уйти с поста директора Лос-Аламосской лаборатории, но согласился остаться до тех пор, пока не будет найдена подходящая замена. Гроувсу нужен был человек с солидным академическим образованием и высоким статусом в проекте. Оппенгеймер рекомендовал Норриса Брэдбери. Это было приятно Гроувсу, которому нравилось, что как морской офицер Брэдбери был и военным, и ученым. Брэдбери принял предложение на шестимесячной пробной основе. Об этом Гровс заявил на встрече руководителей подразделений 18 сентября.[255] Парсонс организовал быстрое увольнение Брэдбери из флота.[256] который наградил его Легион Заслуги за его услуги во время войны.[257] Однако он остался в военно-морском резерве и в конце концов ушел в отставку в 1961 году в звании капитана.[258] 16 октября 1945 года в Лос-Аламосе прошла церемония, на которой Гровс подарил лаборатории Премия Армия-ВМФ "Е", и вручил Оппенгеймеру благодарственную грамоту. На следующий день Брэдбери стал вторым директором лаборатории.[259][260]

Брэдбери (слева) изучает планы новых лабораторий и постоянного жилья с Лесли Гроувсом из Проект специального оружия вооруженных сил (в центре) и Эрик Джетт (справа) в апреле 1947 года; Полковник Лайл Э. Симан стоит позади Брэдбери, вторым слева.

Первые месяцы правления Брэдбери были особенно трудными. Он надеялся, что Закон об атомной энергии 1946 года будет быстро принят Конгрессом, и Манхэттенский проект во время войны будет заменен новой постоянной организацией. Вскоре выяснилось, что на это уйдет больше шести месяцев. Президент Гарри С. Трумэн не подписал акт о создании Комиссия по атомной энергии вступил в силу до 1 августа 1946 года и не вступил в силу до 1 января 1947 года. Тем временем юридические полномочия Гроувса действовать были ограничены.[261]

Большинство ученых в Лос-Аламосе стремились вернуться в свои лаборатории и университеты, и к февралю 1946 года все руководители подразделений военного времени ушли, но талантливое ядро ​​осталось. Дарол Фроман возглавил подразделение Роберта Бахера G, переименованное в подразделение M. Эрик Джетт стал ответственным за химию и металлургию, Джон Х. Мэнли за физику, Джордж Плачек для теории, Макс Рой для взрывчатых веществ и Роджер Вагнер для боеприпасов.[259] Подразделение Z было создано в июле 1945 года для управления испытаниями, складированием запасов и сборкой бомб. Он был назван в честь Джерролд Р. Захариас, его руководителем до 17 октября 1945 года, когда он вернулся в Массачусетский технологический институт, и его сменил Роджер С. Уорнер. Он переехал в База Сандия с марта по июль 1946 года, за исключением группы Z-4 (Машиностроение), которая последовала в феврале 1947 года.[262]

Количество персонала в лаборатории Лос-Аламоса резко упало с пика военного времени, составлявшего более 3000 человек, до примерно 1000 человек, но многие из них по-прежнему жили во временных жилищах, не отвечающих требованиям.[261] Несмотря на сокращение штата, Брэдбери все же пришлось оказывать поддержку Операция Перекресток, ядерные испытания в Тихом океане.[263] Ральф А. Сойер был назначен техническим директором вместе с Маршаллом Холлоуэем из подразделения B и Роджером Уорнером из подразделения Z в качестве заместителей директора. Два корабля были выделены для персонала Лос-Аламосской лаборатории: USSКамберленд Саунд и Albemarle. Операция «Перекресток» обошлась Лос-Аламосской лаборатории в более чем один миллион долларов, а услуги 150 сотрудников (около одной восьмой ее штата) в течение девяти месяцев.[264] Поскольку в середине 1946 года у Соединенных Штатов было всего около десяти атомных бомб, была израсходована пятая часть их запасов.[265]

Лаборатория Лос-Аламоса стала Лос-Аламосская научная лаборатория в январе 1947 г.[266] Контракт с Калифорнийским университетом, который был заключен в 1943 году, позволил университету прекратить его действие через три месяца после окончания военных действий, и он был уведомлен. Были опасения, что университет имеет лабораторию за пределами штата Калифорния. Университет убедили отозвать свое уведомление,[267] Операционный контракт был продлен до июля 1948 года.[268] Брэдбери оставался директором до 1970 года.[269] Общая стоимость проекта Y до конца 1946 года составляла 57,88 миллиона долларов (что эквивалентно 760 миллионам долларов в 2019 году).[65]

Примечания

  1. ^ «Информационная система Национального реестра». Национальный реестр исторических мест. Служба национальных парков. 9 июля 2010 г.
  2. ^ Комптон 1956, п. 14.
  3. ^ Родос 1986 С. 251–254.
  4. ^ Хан, О.; Штрассманн, Ф. (1939). «Об обнаружении и характеристиках щелочноземельных металлов, образующихся при облучении урана нейтронами». Die Naturwissenschaften. 27 (1): 11–15. Bibcode:1939NW ..... 27 ... 11H. Дои:10.1007 / BF01488241.
  5. ^ Родос 1986 С. 256–263.
  6. ^ Мейтнер, Лиза; Фриш, О. (1939). «Распад урана нейтронами: новый тип ядерной реакции». Природа. 143 (3615): 239–240. Bibcode:1939Натура.143..239М. Дои:10.1038 / 143239a0.
  7. ^ Хьюлетт и Андерсон, 1962 г., п. 29.
  8. ^ Джонс 1985, п. 12.
  9. ^ Гоуинг 1964 С. 39–43, 407.
  10. ^ Гоуинг 1964 С. 43–45.
  11. ^ Гоуинг 1964, п. 78.
  12. ^ Гоуинг 1964 С. 107–109.
  13. ^ Родос 1986, п. 372.
  14. ^ Хьюлетт и Андерсон, 1962 г. С. 43–44.
  15. ^ Олифант, М. Л. Э.; Shire, E. S .; Кроутер, Б. М. (15 октября 1934 г.). «Разделение изотопов лития и некоторые ядерные превращения, наблюдаемые с ними». Труды Королевского общества. 146 (859): 922–929. Bibcode:1934RSPSA.146..922O. Дои:10.1098 / rspa.1934.0197.
  16. ^ Хьюлетт и Андерсон, 1962 г. С. 46–47.
  17. ^ Хьюлетт и Андерсон, 1962 г. С. 50–51.
  18. ^ Комптон 1956, п. 86.
  19. ^ Монах 2012 С. 312–315.
  20. ^ а б Хьюлетт и Андерсон, 1962 г., п. 103.
  21. ^ Комптон 1956 С. 125–127.
  22. ^ Монах 2012 С. 315–316.
  23. ^ Hoddeson et al. 1993 г. С. 42–44.
  24. ^ Хьюлетт и Андерсон, 1962 г. С. 33–35.
  25. ^ Serber & Rhodes 1992, п. 21.
  26. ^ Hoddeson et al. 1993 г. С. 54–56.
  27. ^ Родос 1986, п. 417.
  28. ^ Hoddeson et al. 1993 г. С. 44–45.
  29. ^ Бете 1991, п. 30.
  30. ^ Родос 1986, п. 419.
  31. ^ Конопинский, Э. Дж.; Marvin, C .; Теллер, Эдвард (1946). «Зажигание атмосферы ядерными бомбами» (PDF). Лос-Аламосская национальная лаборатория. Получено 23 ноября 2008.CS1 maint: ref = harv (ссылка на сайт)
  32. ^ Монах 2012, п. 321.
  33. ^ а б Монах 2012, п. 325.
  34. ^ а б Джонс 1985 С. 82–83.
  35. ^ Джонс 1985, п. 77.
  36. ^ Рощи 1962 С. 60–61.
  37. ^ а б Джонс 1985, п. 87.
  38. ^ а б Рощи 1962 С. 61–63.
  39. ^ "Дело ФБР: Кэтрин Оппенгеймер" (PDF). Федеральное Бюро Расследований. 23 мая 1944 г. с. 2. Получено 16 декабря 2013.
  40. ^ Монах 2012 С. 234–236.
  41. ^ "Братья". Время. 27 июня 1949 г.. Получено 22 мая 2008.
  42. ^ а б c Джонс 1985 С. 83–84.
  43. ^ Рощи 1962 С. 64–65.
  44. ^ Траслоу 1973, п. 2.
  45. ^ Fine & Remington 1972 год, стр. 664–665.
  46. ^ «Статья к 50-летию: лучшая идея Оппенгеймера: ранчо становится арсеналом демократии». Лос-Аламосская национальная лаборатория. Архивировано из оригинал 20 апреля 2011 г.. Получено 6 апреля 2011.
  47. ^ Рощи 1962 С. 66–67.
  48. ^ а б Джонс 1985 С. 328–331.
  49. ^ «Секретарь сельского хозяйства по предоставлению земли для сноса» (PDF). Лос-Аламосская национальная лаборатория. 8 апреля 1943 г. Архивировано с оригинал (PDF) 20 апреля 2011 г.. Получено 6 апреля 2011.
  50. ^ Манхэттенский округ 1947a, п. 3.6.
  51. ^ Ярдли, Джим (27 августа 2001 г.). "Земля для лаборатории Лос-Аламоса отнята несправедливо, говорят наследники". Нью-Йорк Таймс. Получено 25 августа 2016.
  52. ^ а б c d Манхэттенский округ 1947a, п. S3.
  53. ^ Манхэттенский округ 1947a, п. 3.3.
  54. ^ Манхэттенский округ 1947a, п. 2.7.
  55. ^ Манхэттенский округ 1947a, п. s4.
  56. ^ а б c d Ханнер 2004 С. 31–32.
  57. ^ Манхэттенский округ 1947a, стр. S5 – S6.
  58. ^ Манхэттенский округ 1947a, п. S19.
  59. ^ Монах 2012, п. 339.
  60. ^ Ханнер 2004, п. 193.
  61. ^ Кристман 1998, п. 118.
  62. ^ Джонс 1985, п. 469.
  63. ^ Николс 1987, pp. 59,175.
  64. ^ Манхэттенский округ 1947a, п. S9.
  65. ^ а б Манхэттенский округ 1947a, п. S8.
  66. ^ Манхэттенский округ 1947a, п. S16.
  67. ^ Манхэттенский округ 1947a, стр. 6.65–6.66.
  68. ^ а б Манхэттенский округ 1947a, стр. S6 – S8.
  69. ^ Ханнер 2004 С. 92–94.
  70. ^ Ханнер 2004, п. 29.
  71. ^ Джонс 1985 С. 474–475.
  72. ^ Палаты 1999, стр. 4–7.
  73. ^ Палаты 1999 С. 41–49.
  74. ^ Ханнер 2004 С. 40–41.
  75. ^ Хьюлетт и Андерсон, 1962 г. С. 230–232.
  76. ^ а б Хокинс 1961, п. 5.
  77. ^ а б c d Манхэттенский округ 1947a, стр. 7.1–7.2.
  78. ^ а б Джонс 1985, п. 86.
  79. ^ Ханнер 2004, п. 16.
  80. ^ Ханнер 2004, п. 50.
  81. ^ а б Рощи 1962 С. 153–154.
  82. ^ Манхэттенский округ 1947a, стр. 6.33–6.34.
  83. ^ а б c d Манхэттенский округ 1947a, стр. 7.2–7.5.
  84. ^ Хокинс 1961, п. 43.
  85. ^ а б Хокинс 1961, стр. 5–6.
  86. ^ Conant 2005, п. 23.
  87. ^ Рощи 1962, п. 153.
  88. ^ а б Манхэттенский округ 1947a, стр. 5.23–5.24.
  89. ^ Hoddeson et al. 1993 г., п. 109.
  90. ^ а б Hoddeson et al. 1993 г. С. 99–100.
  91. ^ Хоус и Герценберг, 1999 г. С. 43–45.
  92. ^ "Некролог: леди Титтертон, 1921–1995". Канберра Таймс. Национальная библиотека Австралии. 23 октября 1995 г. с. 2. Получено 21 декабря 2014.
  93. ^ Хокинс 1961, п. 180.
  94. ^ Круче 2003, стр. 1–3.
  95. ^ Хокинс 1961 С. 32, 36.
  96. ^ Hoddeson et al. 1993 г., п. 92.
  97. ^ Хокинс 1961, с. 84, 101, 124, 148.
  98. ^ Hoddeson et al. 1993 г. С. 93–94.
  99. ^ а б Хокинс 1961 С. 27–30.
  100. ^ Шарп, Д. Х. (1984). "Обзор неустойчивости Рэлея-Тейлора". Physica D. 12 (1–3): 3–18. Bibcode:1984 ФИД ... 12 .... 3S. Дои:10.1016/0167-2789(84)90510-4.
  101. ^ Сас 1992 С. 18–19.
  102. ^ Сас 1992 С. 46–49.
  103. ^ Траслоу и Смит, 1961 г., п. 3.
  104. ^ Hoddeson et al. 1993 г. С. 111–114.
  105. ^ Хокинс 1961 С. 74–75.
  106. ^ Serber & Crease 1998, п. 104.
  107. ^ а б Hoddeson et al. 1993 г. С. 75–78.
  108. ^ Хокинс 1961 С. 85–88.
  109. ^ а б Hoddeson et al. 1993 г. С. 183–184.
  110. ^ а б Хокинс 1961 С. 103–104.
  111. ^ Hoddeson et al. 1993 г. С. 78–80.
  112. ^ "Эрнест Уильям Титтертон 1916–1990". Австралийская академия наук. Получено 28 августа 2016.
  113. ^ Хокинс 1961 С. 98–99.
  114. ^ а б Хокинс 1961 С. 124–125.
  115. ^ Hoddeson et al. 1993 г. С. 82–85.
  116. ^ Хокинс 1961 С. 127–128.
  117. ^ Hoddeson et al. 1993 г. С. 114–115.
  118. ^ а б Хокинс 1961 С. 129–134.
  119. ^ Рэмси 2012 С. 344–345.
  120. ^ Хьюлетт и Андерсон, 1962 г., п. 109.
  121. ^ Хьюлетт и Андерсон, 1962 г., п. 211.
  122. ^ Бейкер, Хеккер и Харбур, 1983, п. 141.
  123. ^ Hoddeson et al. 1993 г. С. 220–221.
  124. ^ Hoddeson et al. 1993 г. С. 223–227.
  125. ^ Бейкер, Хеккер и Харбур, 1983, п. 146.
  126. ^ Бор, Нильс; Уилер, Джон Арчибальд (Сентябрь 1939 г.). «Механизм ядерного деления». Физический обзор. Американское физическое общество. 56 (5): 426–450. Bibcode:1939ПхРв ... 56..426Б. Дои:10.1103 / PhysRev.56.426.
  127. ^ Либби, У. Ф. (1939). «Устойчивость урана и тория к естественному делению». Физический обзор. 55 (12): 1269. Bibcode:1939ПхРв ... 55.1269Л. Дои:10.1103 / PhysRev.55.1269.
  128. ^ Фриш 1979, п. 129.
  129. ^ Scharff-Goldhaber, G .; Клайбер, Г. С. (1946). «Спонтанное испускание нейтронов из урана». Физический обзор. 70 (3–4): 229. Bibcode:1946ПхРв ... 70..229С. Дои:10.1103 / PhysRev.70.229.2.
  130. ^ Хьюлетт и Андерсон, 1962 г. С. 250–251.
  131. ^ Сегре, Эмилио (1952). «Самопроизвольное деление». Физический обзор. 86 (1): 21–28. Bibcode:1952ФРВ ... 86 ... 21С. Дои:10.1103 / PhysRev.86.21. Число нейтронов, испускаемых при спонтанном делении урана-238, также было измерено и составило 2,2 ± 0,3.
  132. ^ Hoddeson et al. 1993 г. С. 229–233.
  133. ^ Hoddeson et al. 1993 г. С. 233–237.
  134. ^ Хьюлетт и Андерсон, 1962 г., п. 241.
  135. ^ Hoddeson et al. 1993 г. С. 233–239.
  136. ^ Hoddeson et al. 1993 г. С. 243–245.
  137. ^ Hoddeson et al. 1993 г. С. 242–244.
  138. ^ а б Hoddeson et al. 1993 г. С. 86–90.
  139. ^ Хьюлетт и Андерсон, 1962 г., стр. 312–313.
  140. ^ Хокинс 1961, п. 74.
  141. ^ Hoddeson et al. 1993 г. С. 129–130.
  142. ^ Hoddeson et al. 1993 г. С. 130–133.
  143. ^ Hoddeson et al. 1993 г. С. 137–139.
  144. ^ Hoddeson et al. 1993 г. С. 245–248.
  145. ^ Хьюлетт и Андерсон, 1962 г., п. 311.
  146. ^ Hoddeson et al. 1993 г., п. 245.
  147. ^ Хокинс 1961, п. 84.
  148. ^ Hoddeson et al. 1993 г., п. 162.
  149. ^ Хокинс 1961 С. 214–215.
  150. ^ а б Hoddeson et al. 1993 г. С. 294–296.
  151. ^ Hoddeson et al. 1993 г. С. 161, 270–271, 307–308.
  152. ^ Hoddeson et al. 1993 г., п. 299.
  153. ^ а б c Хансен (1995b), п. В-123.
  154. ^ Родос 1995, п. 195.
  155. ^ Hoddeson et al. 1993 г. С. 301–307.
  156. ^ Hoddeson et al. 1993 г. С. 148–154.
  157. ^ Хокинс 1961, п. 203.
  158. ^ Хансен 1995a, п. И-298.
  159. ^ Хьюлетт и Андерсон, 1962 г., п. 235.
  160. ^ Гилберт 1969, стр. 3–4.
  161. ^ Hoddeson et al. 1993 г. С. 308–310.
  162. ^ Бейкер, Хеккер и Харбур, 1983 С. 144–145.
  163. ^ Hoddeson et al. 1993 г., п. 288.
  164. ^ Hoddeson et al. 1993 г., п. 290.
  165. ^ Hoddeson et al. 1993 г. С. 330–331.
  166. ^ Hoddeson et al. 1993 г., п. 250.
  167. ^ Хокинс 1961, п. 221.
  168. ^ Хокинс 1961, п. 223.
  169. ^ Родос 1986, п. 541.
  170. ^ Hoddeson et al. 1993 г. С. 218–219.
  171. ^ Джонс 1985, п. 143.
  172. ^ Hoddeson et al. 1993 г. С. 210–211.
  173. ^ Hoddeson et al. 1993 г., п. 181.
  174. ^ а б Hoddeson et al. 1993 г. С. 210–213.
  175. ^ Хокинс 1961, п. 148.
  176. ^ Hoddeson et al. 1993 г., п. 252.
  177. ^ а б c Хокинс 1961 С. 224–225.
  178. ^ Hoddeson et al. 1993 г., п. 257.
  179. ^ Hoddeson et al. 1993 г. С. 255–256.
  180. ^ Hoddeson et al. 1993 г., п. 262.
  181. ^ а б c Hoddeson et al. 1993 г., п. 265.
  182. ^ Костер-Маллен 2012, п. 30.
  183. ^ Хансен 1995b С. 111–112.
  184. ^ Hoddeson et al. 1993 г., п. 293.
  185. ^ а б Хансен 1995b, п. 113.
  186. ^ Hoddeson et al. 1993 г., п. 333.
  187. ^ а б Бункер 1983 С. 124–125.
  188. ^ а б Хокинс 1961 С. 116–120.
  189. ^ Хокинс 1961 С. 165–166.
  190. ^ а б c d Hoddeson et al. 1993 г. С. 199–203.
  191. ^ Hoddeson et al. 1993 г., п. 88.
  192. ^ Хокинс 1961, п. 101.
  193. ^ Хокинс 1961 С. 162–163.
  194. ^ Хокинс 1961, п. 213.
  195. ^ а б Хокинс 1961 С. 218–219.
  196. ^ «Источники нейтронов». Атомная энергия. Архивировано из оригинал 12 ноября 2016 г.. Получено 12 ноября 2016.
  197. ^ а б c Хокинс 1961 С. 95–98.
  198. ^ а б Hoddeson et al. 1993 г. С. 203–204.
  199. ^ Тире 1973 С. 296–299.
  200. ^ Хокинс 1961 С. 214–216.
  201. ^ Траслоу и Смит, 1961 г., п. 60.
  202. ^ а б «Американский опыт. Гонка за супербомбой. Суперконференция». PBS. Получено 28 августа 2016.
  203. ^ Хьюлетт и Андерсон, 1962 г. С. 631–632.
  204. ^ Джонс 1985, п. 465.
  205. ^ Хьюлетт и Андерсон, 1962 г. С. 318–319.
  206. ^ Джонс 1985 С. 478–481.
  207. ^ Hoddeson et al. 1993 г. С. 174–175.
  208. ^ Hoddeson et al. 1993 г. С. 365–367.
  209. ^ а б Джонс 1985, п. 512.
  210. ^ Hoddeson et al. 1993 г. С. 360–362.
  211. ^ Hoddeson et al. 1993 г. С. 367–370.
  212. ^ Hoddeson et al. 1993 г. С. 372–374.
  213. ^ Джонс 1985 С. 514–517.
  214. ^ Рэмси 2012, п. 340.
  215. ^ а б «Манхэттенский проект». Массив современных американских физиков. Архивировано из оригинал 4 февраля 2014 г.. Получено 8 февраля 2012.
  216. ^ а б Рэмси 2012, п. 346.
  217. ^ Кэмпбелл 2005, п. 143.
  218. ^ Кэмпбелл 2005, п. 156.
  219. ^ а б Хокинс 1961, п. 286.
  220. ^ Кэмпбелл 2005, п. 157.
  221. ^ Русь 1990, п. 30.
  222. ^ Русь 1990, п. 52.
  223. ^ Кэмпбелл 2005, п. 27.
  224. ^ Кэмпбелл 2005, п. 50.
  225. ^ Кэмпбелл 2005 С. 46, 80.
  226. ^ Костер-Маллен 2012 С. 100–101.
  227. ^ Русь 1990, п. 55.
  228. ^ Родос 1986, п. 691.
  229. ^ Кэмпбелл 2005, п. 41.
  230. ^ Русь 1990 С. 56–57.
  231. ^ Кэмпбелл 2005 С. 38–40.
  232. ^ Костер-Маллен 2012 С. 34–35.
  233. ^ Hoddeson et al. 1993 г., п. 393.
  234. ^ Маклеллан, Деннис. «Джордж Марквардт, военный пилот США над Хиросимой, умер в возрасте 84 лет». Сиэтл Таймс. Получено 2 февраля 2014.
  235. ^ Альварес и Трауэр 1987, п. 66.
  236. ^ Русь 1990, п. 60.
  237. ^ Русь 1990 С. 64–65.
  238. ^ Лоуренс, Уильям Л. "Свидетельство очевидца об атомной бомбе над Нагасаки". Национальная научная цифровая библиотека. Получено 18 марта 2013.
  239. ^ "История Нагасаки". Национальная научная цифровая библиотека. Получено 28 марта 2013.
  240. ^ а б Уоррен 1966, п. 879.
  241. ^ "Джеймс Ф. Нолан". Фонд атомного наследия. Архивировано из оригинал 14 ноября 2016 г.. Получено 14 ноября 2016.
  242. ^ Джонс 1985 С. 424–426.
  243. ^ Уоррен 1966, п. 881.
  244. ^ Хакер 1987 С. 68–69.
  245. ^ Хакер 1987, п. 71.
  246. ^ Велленштейн, Алекс (15 февраля 2015 г.). «Как умереть в Лос-Аламосе». Ограниченные данные. Архивировано из оригинал 15 ноября 2016 г.. Получено 10 января 2017.
  247. ^ Джонс 1985, п. 267.
  248. ^ Conant 2005, п. 253.
  249. ^ Джонс 1985 С. 258–260.
  250. ^ Джонс 1985 С. 261–265.
  251. ^ Рощи 1962 С. 142–145.
  252. ^ Хьюлетт и Дункан, 1969 г. С. 312–314.
  253. ^ Хьюлетт и Дункан, 1969 г., п. 472.
  254. ^ Броуд, Уильям Дж. (12 ноября 2007 г.). «Путь шпиона: от Айовы до атомной бомбы в Кремль». Нью-Йорк Таймс. стр. 1–2. Получено 2 июля 2011.
  255. ^ Hoddeson et al. 1993 г., стр. 625–626.
  256. ^ Эбингер 2006 С. 82–83.
  257. ^ Агнью и Шрайбер 1998, п. 9.
  258. ^ Эбингер 2006, п. 98.
  259. ^ а б Hoddeson et al. 1993 г. С. 398–402.
  260. ^ Агнью и Шрайбер 1998, п. 4.
  261. ^ а б Агнью и Шрайбер 1998, п. 5.
  262. ^ Траслоу и Смит, 1961 г. С. 95–96.
  263. ^ Агнью и Шрайбер 1998, п. 6.
  264. ^ Траслоу и Смит, 1961 г., п. 22–23.
  265. ^ Веллерштейн, Алекс (25 июля 2016 г.). «Операция« Перекресток на 70 »». Получено 27 августа 2016.
  266. ^ Траслоу и Смит, 1961 г., п. v.
  267. ^ Эбингер 2006 С. 89–90.
  268. ^ Хьюлетт и Дункан, 1969 г., п. 43.
  269. ^ Агнью и Шрайбер 1998, п. 3.

Рекомендации