Как умами ученых и политиков овладела перспектива создания ядерного оружия

Наука и техникаHi-Tech

От древнеримских вилл до дальнего космоса

К 75-летию создания советского ядерного оружия

Якушкин Николай

Несмотря на то, что атомная эпоха не насчитывает и полутора веков, использование радиоактивных материалов восходит еще к древности, когда было подмечено, что некоторые присадки (оказавшиеся солями урана) придают стеклу изменяющиеся в зависимости от направления падающего на него света оттенки. Подобное, впоследствии названное урановым, стекло было использовано еще в первом веке нашей эры для создания витражей на виллах древнего Рима.

Посуда из уранового стекла

В 1896 году французский физик А. Беккерель (1852–1908) обратил внимание на то, что соли урана вызывают засветку находящихся в светонепроницаемых конвертах фотопластин и предположил, что причиной этого явления служат испускаемые данными солями невидимые лучи.

Принявшие у Беккереля эстафету исследований супруги Пьер и Мария Кюри выделили из отходов урановой руды новые интенсивно испускающие невидимые лучи химические элементы: радий и торий, а саму способность атомов химических элементов к испусканию невидимых лучей назвали радиоактивностью. За эти исследования супругам Кюри в 1903 году была присуждена Нобелевская премия по физике.

Супруги Кюри

В 1906 году было обнаружено, что атомы некоторых элементов, имея различные веса, обладают одинаковыми химическими свойствами и идентичными спектрами. В 1910 году британский химик Фредерик Содди (1877– 1956) предложил называть такие атомы изотопами.

Использование излучения радиоактивных элементов позволило в первом десятилетии прошлого века начать исследования процессов деления и самоуничтожения живых клеток, а также нашло широкий круг медицинских применений.

В 1910 году Эрнест Резерфорд (1871– 1937) предложил планетарную модель атома, согласно которой атом состоит из тяжелого ядра и вращающихся вокруг него относительно легких электронов. В следующем, 1911 году, Резерфорд, экспериментально обнаружив атомное ядро, получил подтверждение корректности своей модели.

Эрнест Резерфорд

В 1914 году супруги Кюри обнаружили почти стационарное энерговыделение радия, равное 0,16 Вт/г. Альберт Эйнштейн (1879– 1955) указал на схожесть данного процесса с высвобождением энергии в звездах.

Альберт Эйнштейн

В 1919 году Э. Резерфорд обнаружил, что, распадаясь под воздействием альфа-частиц, ядра атомов одних элементов могут превращаться в ядра атомов других элементов. Таким образом, давняя мечта алхимиков о получении золота из других элементов оказалась осуществимой.

В 1928 году советский химик Николай Семенов (1896–1986) создал общую теорию цепных реакций, применимую как к химическим, так и к ядерным процессам. В этом же году впоследствии бежавший из СССР в США физик Г.А. Гамов (1904–1968) создал теорию альфа-распада.

Николай Семенов

В начале 1932 года британский физик Джеймс Чедвиг (1891–1974) обнаружил, что порождаемые распадом полония альфа-частицы, воздействуя на атомы легких элементов, порождают новое излучение, представляющее собой поток частиц, обладающих массой атома водорода, но при этом лишенных заряда. Чедвиг назвал эти частицы нейтронами.

Джеймс Чедвиг

В том же году американский физик Гарольд Юри (1893–1981) впервые выделил тяжелую воду, за что через два года был удостоен Нобелевской премии по физике.

В 1938 году супруги Ирен и Фредерик Жолио-Кюри, а также Отто Ганн (1879–1968) обнаружили, что в результате облучения нейтронами атомов урана, вопреки законам химии, возникают атомы бария, свинца и некоторых других элементов. В конце этого же года сотрудница Отто Ганна Лиза Мейтнер (1878– 1968), проведя простые расчеты, предположила, что возникновение атомов новых элементов является следствием деления ядер атомов урана под воздействием нейтронов. В следующем, 1939 году, Ирен и Фредерик Жолио-Кюри обнаружили, что высвобождающиеся в ходе данного процесса нейтроны также могут расщеплять ядра атомов урана. Таким образом, было установлено, что при определенных условиях сопровождаемый колоссальным энерговыделением процесс деления ядер урана может быть цепной реакцией.

Отто Ган

Физика в своем развитии подошла к рубежу, когда, став вполне реальной, перспектива создания ядерного оружия овладевала умами ученых и политиков.

Обескровленная Первой мировой и гражданской войнами, преодолевающая разруху и созидающая новую жизнь Советская Россия не довольствовалась ролью изгоя в мировой науке, в частности в исследованиях атомного ядра. Усилиями В.И. Вернадского (1863–1945) в 1920-х годах в Среднюю Азию для поиска залежей урановых руд были отправлены первые советские экспедиции. Стараниями видных советских физиков П.Л. Капицы (1894–1984) и А.Ф. Йофе (1880–1960) из английского Кембриджа в СССР было поставлено современное оборудование для ядерных исследований. В то же время в СССР по инициативе И.В. Сталина был создан институт физических проблем, благодаря блестящему коллективу которого к началу 1940-х годов советские ядерные исследования вышли на мировой уровень.

Вернадский Владимир Иванович
П.Л. Капица (слева), А.Ф. Йофе (посередине) и Алексей Крылов (справа)

Столь динамичное развитие физики свидетельствует о том, что, несмотря на Первую мировую войну, условия Европы первой трети прошлого века в целом благоприятствовали развитию науки. Одна за другой в университетах Старого Света появлялись лаборатории для исследований атомного ядра, а свободный и почти молниеносный обмен научной информацией существенно ускорял познание нового, субатомного, мира.

Приход нацистов к власти в Германии в июне 1932 года не был поначалу воспринят тогдашней европейской научной элитой как признак надвигающейся мировой катастрофы, а намерения новых властителей Германии относительно мирового господства и решения еврейского вопроса не воспринимались всерьез.

Однако последовавшие увольнения евреев с государственных, в том числе университетских, должностей, еврейские погромы, сжигание «вредной» литературы и, наконец, объявление вне закона так называемой еврейской науки вынудило многих европейских ученых искать спасения в Англии и в Новом Свете.

1 сентября 1939 года, с нападения Германии на Польшу, началась Вторая мировая война. Через две недели видные немецкие физики были мобилизованы на службу Третьему рейху в рамках создаваемого уранового общества, главой которого был назначен великий немецкий физик Вернер Гейзенберг (1901–1976). В задачу ученых входило создание реактора на тяжелой воде, нарабатывающего оружейный плутоний для ядерных бомб.

Вернер Гейзенберг

Бежавшие от фашизма европейские физики, привезя с собой в Новый Свет страх перед возможностью создания немецкой атомной бомбы, задались целью – убедить президента США Ф. Рузвельта (1882–1945) в необходимости начать масштабные работы по созданию ядерного оружия.

2 августа 1939 года Альберт Эйнштейн в числе других ученых подписал письмо Ф. Рузвельту с призывом начать разработку ядерного оружия. 19 октября того же года в ответном письме президент США сообщал ученому о начале работ по созданию ядерного оружия, финансируемых государством в рамках манхэттенского проекта.

Руководителями манхэттенского проекта стали подающий надежды молодой физик Роберт Оппенгеймер (1904–1967) и бригадный генерал Лесли Гровс (1896–1970).

Роберт Оппенгеймер и генерал Лесли Гровс

Местом для основного научного центра данного проекта, по предложению Р. Оппенгеймера, было выбрано расположенное в штате Нью-Мексико плато горы Лос-Аламос.

Став осенью 1939 года главой немецкого уранового общества, Вернер Гейзенберг быстро добился значительного, но, пожалуй, единственного успеха. Менее чем за два месяца под его руководством был спроектирован экспериментальный ядерный реактор на тяжелой воде.

В 1940 году, с захватом Вермахтом Бельгии, Норвегии и Франции, в распоряжении Третьего рейха оказались существенные запасы урана и тяжелой воды, а также находившийся в парижской лаборатории Фредерика Жолио-Кюри циклотрон.

Французским ученым удалось убедить оккупационные власти в нецелесообразности демонтажа и вывоза циклотрона в Германию. Вскоре в циклотроне обнаружились требующие длительного и серьезного ремонта неполадки, а в лаборатории Фредерика Жолио-Кюри было налажено подпольное изготовление взрывчатки для французского Сопротивления.

В конце 1941 года в берлинском физическом институте был собран первый в мире ядерный реактор. Однако осуществить управляемую цепную ядерную реакцию на нем не удалось. Как показали последующие расчеты В. Гейзенберга, масса урана в реакторе оказалась меньше критической, а участившиеся в 1942 году перебои в поставках ядерного сырья не позволяли немецким физикам форсировать исследования.

Реплика кубического ядерного реактора в музее Хайгейрлоха

Регулярные поставки в Третий рейх урана и тяжелой воды возобновились лишь в январе 1943 года. 17 февраля того же года, в результате успешной операции британских диверсантов, норвежский завод по производству тяжелой воды был на полгода выведен из строя, а 16 ноября того же года этот завод подвергся массированной бомбардировке британской авиацией, после чего было принято решение об эвакуации в Третий рейх оборудования для производства и запасов тяжелой воды.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

От редакции От редакции

На страницах журнала «Наука и техника» освещаются научно-технические достижения

Наука и техника
Фигура умолчания Фигура умолчания

«И этот марксистский подход к старине давно применяется в нашей стране»

Дилетант
БИНТИ БИНТИ

Бюро иностранной научно-технической информации

Наука и жизнь
Уютное и доброе фэнтези: 5 бестселлеров и новинок для осеннего чтения Уютное и доброе фэнтези: 5 бестселлеров и новинок для осеннего чтения

Атмосферные, согревающие истории поднимут настроение холодными вечерами

Maxim
Первый митинг хунвейбинов Первый митинг хунвейбинов

«Убивайте, убивайте их!» — призывали китайские газеты…

Дилетант
Отставка Отставка

От заседания Президиума ЦК 13 и 14 октября 1964 г. осталась протокольная запись

Дилетант
Сиу-фактор: как Криштиану сделал своим командный жест «Реала» Сиу-фактор: как Криштиану сделал своим командный жест «Реала»

Как Криштиану Роналду искал свой фирменный стиль?

Forbes
5 бытовых приборов, которые потребляют больше всего энергии (и разоряют ваш кошелек) 5 бытовых приборов, которые потребляют больше всего энергии (и разоряют ваш кошелек)

Какая техника ежемесячно покушается на ваши сбережения

ТехИнсайдер
В своих стенах. Строительство дома с помощью маткапитала: как выбрать подрядчика В своих стенах. Строительство дома с помощью маткапитала: как выбрать подрядчика

Какие подводные камни ждут при строительстве дома и что необходимо предусмотреть

Лиза
Снимаем барьеры Снимаем барьеры

Как бороться с психологическими барьерами, мешающими жить полноценной жизнью

Лиза
Наука, способная предсказывать: как математика помогает бороться с глобальным потеплением Наука, способная предсказывать: как математика помогает бороться с глобальным потеплением

Какую фундаментальную роль математика играет для технологического прогресса?

Inc.
Все будет сухо. 7 мифов о дезодорантах, в которые пора перестать верить Все будет сухо. 7 мифов о дезодорантах, в которые пора перестать верить

Бытует мнение, что дезодоранты вызывают проблемы со здоровьем. Так ли это?

Лиза
«Отряд Икс: Секретные еврейские коммандос во Второй мировой войне» «Отряд Икс: Секретные еврейские коммандос во Второй мировой войне»

Какая задача стояла перед секретными еврейскими коммандос в операции «Юбилей»

N+1
Как мозг регулирует кашель и чихание Как мозг регулирует кашель и чихание

Ученые обнаружили нервные клетки, которые вызывают кашель или чихание у мышей

ТехИнсайдер
Дрон-охранник с искусственным интеллектом: как разработчики научили беспилотник следить за порядком в городе Дрон-охранник с искусственным интеллектом: как разработчики научили беспилотник следить за порядком в городе

«Контур» — комбинация дрона-охранника и стационарной камеры наблюдения

ТехИнсайдер
Эксперименты на колесах: от передвижников до хоккейного роуд-шоу Эксперименты на колесах: от передвижников до хоккейного роуд-шоу

Как устроены «проекты на колесах», которые уже вошли в историю

Правила жизни
Как наконец отпустить старые отношения: рекомендации и упражнение от семейного психолога Как наконец отпустить старые отношения: рекомендации и упражнение от семейного психолога

Вы расстались с партнером, но мучительно скучаете по нему?

Psychologies
Институт травмы: каждый третий элитный спортсмен пережил опыт насилия в детстве Институт травмы: каждый третий элитный спортсмен пережил опыт насилия в детстве

С насилием в той или иной сфере столкнулись 75% спортсменов

Forbes
Гардероб Гардероб

Лучшие вещи года сочетают элегантность с практичностью и новаторством

RR Люкс.Личности.Бизнес.
«Выбор не в пользу себя»: почему женщины не занимают лидирующих позиций в бизнесе «Выбор не в пользу себя»: почему женщины не занимают лидирующих позиций в бизнесе

Почему на самом деле в советах директоров или среди СЕО так мало женщин

Forbes
Чем страсть отличается от любви? Чем страсть отличается от любви?

Почему мы выбираем болезненные отношения и как поддерживать интерес к партнеру?

Psychologies
Отпускная депрессия: что делать, если нет сил нормально работать после отдыха Отпускная депрессия: что делать, если нет сил нормально работать после отдыха

Что делать, если «сложно возвращаться на работу» превращается в «невыносимо»?

VOICE
Что сделает вас успешным лидером? Эксперт рассказал, какой юмор нужно использовать! Что сделает вас успешным лидером? Эксперт рассказал, какой юмор нужно использовать!

Самоуничижение — полезный инструмент для людей, которые хотят получить внимание

ТехИнсайдер
Разница в таблетках Разница в таблетках

Дешевые аналоги дорогих лекарств – стоит ли экономить на здоровье?

Лиза
Шведские роботы против Балтийского флота Шведские роботы против Балтийского флота

Как маленькая нейтральная Швеция стала одним из пионеров ракетостроения

Обозрение армии и флота
Будущее пищевой промышленности: меньше газов — больше искусственного интеллекта Будущее пищевой промышленности: меньше газов — больше искусственного интеллекта

Что сейчас актуально среди технологий будущего для пищевой промышленности

Forbes
Притяжение Арктики Притяжение Арктики

Как выглядит изнутри туристическая отрасль на архипелаге Шпицберген

Отдых в России
«Вера»: драма о контролирующей матери по культовой советской повести «Вера»: драма о контролирующей матери по культовой советской повести

Чем интересна адаптация повести «Вам и не снилось...» — драма «Вера»

Forbes
Как устроена кабина машиниста поезда метро Как устроена кабина машиниста поезда метро

Дисплеи, рычаги, кнопки — все это в изобилии есть в кабине машиниста метро

ТехИнсайдер
«Насилия в мире все меньше»: как Стивен Пинкер стал главным оптимистом современности «Насилия в мире все меньше»: как Стивен Пинкер стал главным оптимистом современности

Стивен Пинкер: чему можно поучиться у этого необычного мыслителя-оптимиста?

Psychologies
Открыть в приложении