Аннотация: Обзор истории создания Атомных бомб в Германии США СССР и Англии
Как создавали Атомные бомбы
В августе 2019 года по телевидению прошла передача "Улика из прошлого", в которой рассказывали о советской атомной бомбе, проект которой был разработан в 1940г и рассматривали вопрос - не является ли Американская бомба результатом похищения этого проекта. Стало интересно, как же создавались атомные бомбы в то время?
Лидером в этом направлении была Германия. В декабре 1938 г немецкие физики Отто Ган и Фриц Штрассман в первые в мире открыли самостоятельно распространяющееся деление атомов урана.
24 апреля 1939г в высшие военные инстанции Германии поступило письмо из Гамбургского университета от профессора Пауля Хартека и доктора В. Грота, в котором указывалась принципиальная возможность создания нового вида высокоэффективного взрывчатого вещества. В письме также было написано, что страна, которая первой овладеет этим достижением ядерной физики, приобретет абсолютное превосходство над другими.
29 апреля 1939г в имперском министерстве науки и образования по поручению руководителя спецотдела по физике профессора Абрахама Эзау было проведено совещание по вопросу о "самостоятельно распространяющейся ядерной реакции", на которое был приглашен руководитель исследовательского отдела Управления вооружений сухопутных сил III Рейха профессор Э. Шуман. Письмо Хартека и Грота было передано физику Курту Дибнеру из научного отдела Управления вооружений. По настойчивой просьбе Дибнера Управление вооружений, не дожидаясь принятия официального решения высших военных властей, освободило Дибнера от выполнения всех побочных работ и поручило ему заниматься только вопросами ядерной физики, создав для этого специальное отделение. В июне 1939 года Дибнер организовал сооружение первой в Германии реакторной сборки на полигоне Куммерсдорф под Берлином.
26 сентября1939 года Управление армейских вооружений для рассмотрения вопроса о способах создания ядерного оружия собрало совещание специалистов в области ядерной физики. На нём было принято решение засекретить все работы, имеющие прямое или косвенное отношение к урановой проблеме и приступить к осуществлению программы, получившей название "Урановый проект" -- (нем. Uranprojekt Kernwaffenprojekt). Участники совещания посчитали возможным создание Атомной бомбы за 9-12 месяцев.
В США события развивались несколько иначе. Венгерский эмигрант физик Лео Силард работавший по контракту в Колумбийском Университете США и не имевший гражданства США, работая в лаборатории университета с ураном, и имея информацию об открытии цепной реакции урана в Германии, вначале 1939г пришел к выводу о возможности создания атомной бомбы. Он обеспокоился, что Германия может создать такую бомбу и стал искать пути довести эту информацию до соответствующих органов США, чтоб предупредить об опасности и важности работ в этой области. Ведущие физики в этой области Энрико Ферми, Эдвард Тейлор, Юджин Вигнер поддержали его. 17 марта 1939г Энрике Ферми встретился с контр-адмиралом Стэнфордом Хупером, начальником Технического управления Военно-морских сил, имея на руках рекомендательное письмо от профессора Джорджа Пеграма из Колумбийского университета знавшего Адмирала по совместной работе. Адмирал отнесся к идее использования атомной энергии без интереса, но устроил встречу с экспертами и учеными, работавшими на ВМФ. Выступление Ферми там вежливо выслушали, помолчали и разошлись. Тогда физики решили написать письмо президенту Рузвельту, для солидности подписать его у Эйнштейна. Чтобы передать письмо президенту, по совету коллег они обратились к советнику президента экономисту Александру Саксу, он оценил значение информации о делении Урана и взялся передать письмо президенту. Так 2 августа письмо было готово и 15 августа передано Александру Саксу, 11 октября Сакс передал письмо лично Рузвельту. В беседе с президентом Сакс делал упор на мирное применение ядерной энергии, и вскользь упомянул, о возможности сделать бомбу невиданной силы. От себя он добавил: "Остается только надеяться на то, что люди не станут использовать энергию атомного ядра лишь для того, чтобы заставить своего соседа взлететь на воздух". Рузвельт уточнил: "В конечном счете, то чего вы добиваетесь, Алекс, это всеми средствами помешать нацистам, пустить всех нас в воздух, не так ли?" Сакс ответил утвердительно. После этого Рузвельт вызвал своего военного советника, генерал-майора Эдвина Уотсона, передал ему письмо и бумаги Лео Силарда и сказал, что это требует действий.
21 октября 1939 года состоялось первое секретное заседание Консультативного комитета по урану под председательством Лаймана Бриггса, возглавлявшего в то время Национальное бюро стандартов США. На него были приглашены эксперты по вооружениям, Александр Сакс, и физики. Эксперты отнеслись скептически к энергии атомного ядра, но приняли решение начать исследования контролируемой цепной ядерной реакции, которая может быть использована в двигателях субмарин. Если выяснится, что при реакции выделяется еще и взрывная энергия, можно будет начать изучение урана как компонента бомбы. Для экспериментов Энрико Ферми и Лео Силарду выделялось 4 тонны очищенного графита и 50 тонн окиси урана - при убедительном обосновании необходимости их использования и 6000 долларов.
Новый шеф Силарта, Лайман Бриггс, недооценивал важность порученной работы, и первые деньги поступили физикам только 20 февраля 1940г. Следующие два года скептическое отношение к ядерному оружию не позволяло развернуть научно-исследовательские работы в полную силу. Масштабный Манхэттенский проект американцы запустили только в августе 1942 года, а Лео Силард и Альберт Эйнштейн вошли в число физиков, математиков и инженеров, которые в нём участвовали.
В СССР исследования в области ядерной физики проводились в трех институтах, расположенных в Ленинграде Москве и Харькове. В 1932г большая группа сильных физиков теоретиков приехала в Харьковский Физико-технический институт среди них были Петр Капица, Лев Ландау, Фридрих Ланге, Семенов и другие и Харьковский институт стал ведущим в области исследований ядерной физики. В 33г там, на ускорителе впервые расщепили ядро Лития и успешно развивали теорию ядерных взаимодействий. В 35г в институте развернули ряд работ для военных нужд не связанных с ядерной физикой, и ввели режим секретности. В 37г НКВД арестовало 11 физиков атомщиков, за нарушение режима секретности, их объявили немецкими шпионами, и 5 из них расстреляли. Среди арестованных был Лев Ландау, но его спас Петр Капица, который лично пошел к Сталину и под свою ответственность выпросил его, в свой недавно созданный в Москве институт физических проблем. Несмотря на разгром, работы по ядерной физике продолжались и в 40г Владимир Шпинель, Фридрих Ланге и Виктор Маслов, подали патентную заявку, на разработанный ими проект Атомной бомбы и центрифуги для обогащения урана. Экспертная комиссия во главе с Академиком Хлопиным, выдала заключение, что заявка не имеет реального основания, и в ней по сути много фантастического. После этого заключения, было признано, что работы по распаду Урана не реальные, и бесперспективные и работы по этому направлению были прекращены. Надо отметить, что Хлопин не был физиком, а был химиком и смотрел на проблему со своей точки зрения. Он был по своему прав, понимая, что необходимых производств и технологий в СССР нет, и их создание лежит далеко за приделами возможностей промышленности СССР того времени. Немецкие физики антифашисты старались предупредить Англичан Штаты и СССР о работе над бомбой в Германии. Так в одной из военных операций зимой вначале 42г разведчики убили немецкого инженера Ганса Вандервельда и забрали у него много документов, среди которых была тетрадь с расчетами мощности ядерного взрыва, и силы ударной волны, а также перечислены предприятия занятые в проекте. Эту тетрадь показали физикам Иоффе и Липинскому, бывшему директору Харьковского института, Они сказали, что ничего нового в ней нет, и сославшись на заключение Хлопина предположили, что это провокация, чтобы отвлечь силы и ресурсы от нужд фронта на не реальную разработку. Но в том-же 42г от разведчиков НКВД и ГРУ стали поступать сведения об интенсивных работах над атомной бомбой в США и Англии. После получения разведданных о начале работы Манхэттенского проекта, через полтора месяца после его старта 28 сентября 1942 года, было принято постановление "Об организации работ по урану", в нем было: Обязать Академию наук СССР (акад. Иоффе) возобновить работы по исследованию осуществимости использования атомной энергии путём расщепления ядра урана и представить Государственному комитету обороны к 1 апреля 1943 года доклад о возможности создания урановой бомбы или уранового топлива...
11 февраля1943 года было принято постановление Государственного комитета обороны о начале практических работ по созданию атомной бомбы. Общее руководство было возложено на председателя Совета Народных Комисаров В. М. Молотова, который, в свою очередь, 10 марта назначил главой атомного проекта И. В. Курчатова. Информация, поступавшая по каналам разведки, облегчала и ускоряла работу советских учёных.
Еще одним разработчиком атомной бомбы была Англия. Как писал про нее Петр Капица с настальгией по тому времени, когда он там работал, вопрос который в Англии решался одним телефонным звонком, в СССР требовал нескольких месяцев хождения по инстанциям и кучи подписей и бумаг. Там проблему возможности создания атомной бомбы поднял немецкий физик еврей вынужденный бежать в Англию от фашистов Рудольф Пайерлс. В январе 1940 года, он впервые в мире рассчитал сечение захвата нейтронов нуклидом урана235 и на его основе вывел величину критической массы урана для производства ядерного взрыва. Стало ясно, что фунты, а не тонны, как думали раньше, нужно для атомной бомбы, что делало ее разработку реальной. Пайерлс обратился к крупному ученому советнику Черчилля Генри Тизарду с предложением, начать разработку атомной бомбы. В апреле 1940г Тизардом был создан "Мауд Комитти" (англ. M.A.U.D.) или "комитет Томсона" под руководством Джорджа Томсона сына знаменитого физика Томсона, в который вошли несколько десятков известных немецких и английских физиков. Научно-исследовательская работа группы "Мауд Комитти" проводилась в Кавендишской лаборатории на первом лабораторном реакторе на окиси урана и тяжелой воде, по результатам работы комитета была создана компания "Тьюб Эллойс" для производства ядерного взрывчатого вещества в декабре 1941г.
В начале 1942 года, началась разработка промышленного оборудования для разделения изотопов урана методом газовой диффузии по технологии Майкла Клэпхема. В середине 1942 года, мембранные сборки были смонтированы в Райдаймвайне и Манчестере. Через сборки начали прогонять газовые смеси для получения данных о промышленных возможностях разделения изотопов. В сентябре 1942г был заключен договор между Канадой и Великобританией о сотрудничестве, по которому основные заводы по обогащению урана размещались в Канаде. В 1943г размах работ нарастал, но на первой Квебекской конференции компания "Тьюб Эллойс" была поглощена более крупной организацией США "Манхэттенский проект", и англичан, из этой компании выкинули.
В 1945г в Англии возобновили работы по обогащению урана силами своей промышленности без помощи США и создали свою атомную бомбу в 1952г став третей ядерной державой после США и СССР.
В заключение надо заметить, что во всех этих четырех странах, почти одновременно начали создавать атомные бомбы, и сама разработка работоспособного проекта бомбы особых сложностей не вызывала, везде они разрабатывались в течении одного - двух лет. Сложности начинались с разработки способов и самого производства, пригодного для использования в бомбе материала, это производство оказалось сложным, трудоемким и дорогостоящим. В Германии, из за слабой теории и ошибок в начале работ, первая установка по обогащению урана не заработала, и первый реактор взорвался. Работы тормозились ведением войны, после того, как стало ясно, что сделать бомбу за 9 -12 месяцев нельзя, интерес к ней снизился, и часто средства передавались на более срочные нужды. С 43г союзники начали диверсии на заводах, работавших по этому проекту, и их начали бомбить самолетами, поэтому некоторые объекты пришлось перебазировать. Некоторые ученые, занятые в проекте, понимали опасность получения такого оружия фашистами, тормозили работы и сообщали о них в США и Англию. Все это привело к тому, что в Германии так и не смогли сделать Атомную бомбу. По оценкам экспертов, им не хватило 1 - 1.5 лет. Кроме того масштаб работ был на много меньше чем в Манхэттенском проекте, это означало, что они могли создать 1 или 2 бомбы, которые не смогли бы изменить ход войны.
В США, благодаря участию самых сильных физиков, беспрецедентному финансированию и масштабам работ Манхэттенского проекта, смогли создать бомбу за 2.5 года. Причем сделали сразу 3 бомбы, одну взорвали на испытаниях в Алабаме весной 45г а две другие в Японии в августе того-же года, что показало, на сколько варварское и ужасное это оружие в отношении мирного населения, но также и то, что оно позволило быстро закончить войну с Японией.
В СССР работы над бомбой начали на полгода позже начала работы Манхэттенского проекта, имея практически полную документацию по работам в США от своей разведки. Но, не смотря на максимальный приоритет и напряжение всех сил, СССР смог создать бомбу только через шесть с половиной лет в августе 1949г. Сказалось ведение войны с Фашисткой Германией, разруха на пострадавших от войны территориях, и то, что соответствующую промышленность пришлось строить практически с нуля. Большую помощь в строительстве этой промышленности оказали немецкие ученые и специалисты, около 300 человек, было вывезено из Германии в 1945 году, за свою работу они получили много правительственных наград СССР. Все это подтверждает, что Хлопин в 1940 году был прав в своей оценке и всякие современные домыслы, что СССР в 40году был в шаге от создания своей атомной бомбы не имеют под собой никаких оснований. Для победы над Фашистами объединились основные страны, воевавшие против него, СССР Англия и США. После разгрома фашистов, исчез общий враг, и отношения между бывшими союзниками резко изменились. По данным советской разведки, США готовили разгром СССР с массированным применением ядерного оружия в начале 195х годов. Как сказал товарищ Сталин, если бы мы задержались с созданием своей бомбы, то через год или полтора могли бы испытать это оружие на себе.
Во всей этой истории создания Атомных бомб, можно заметить, что нельзя приписать заслугу ее создания какой-то одной стране, здесь как бы объединились здравомыслящие ученые и люди всего мира, чтобы создать это оружие сначала в США против фашистов, а потом в СССР, для обеспечения паритета, как основы современного мира.