Salah satu yang pertama langkah-langkah praktis Panitia Khusus dan PGU mengambil keputusan untuk mendirikan basis produksi kompleks senjata nuklir. Pada tahun 1946, sejumlah keputusan penting dibuat sehubungan dengan rencana tersebut. Salah satunya terkait pembentukan biro desain khusus pengembangan senjata nuklir di Laboratorium No.2.
Pada tanggal 9 April 1946, Dewan Menteri Uni Soviet mengadopsi resolusi tertutup No. 806-327 tentang pembuatan KB-11. Ini adalah nama organisasi yang dirancang untuk menciptakan “produk”, yaitu, bom atom. P.M diangkat menjadi kepala KB-11. Zernov, kepala desainer - Yu.B. Khariton.
Pada saat resolusi diadopsi, masalah pembuatan KB-11 telah diselesaikan secara rinci. Lokasinya telah ditentukan dengan mempertimbangkan spesifikasi pekerjaan di masa depan. Di satu sisi, khususnya tingkat tinggi kerahasiaan pekerjaan yang direncanakan dan kebutuhan untuk melakukan eksperimen eksplosif telah menentukan pilihan area berpenduduk jarang yang tersembunyi dari pengamatan visual. Di sisi lain, kita tidak boleh menjauh terlalu jauh dari perusahaan dan organisasi yang ikut melaksanakan proyek nuklir, yang sebagian besar berlokasi di wilayah tengah negara. Faktor penting adalah keberadaan basis produksi dan jalur transportasi di wilayah biro desain masa depan.
KB-11 ditugaskan untuk membuat dua versi bom atom - bom plutonium menggunakan kompresi bola dan bom uranium dengan pendekatan meriam. Setelah pengembangan selesai, direncanakan untuk melakukan uji negara terhadap muatan tersebut di tempat pengujian khusus. Ledakan darat dari bom plutonium seharusnya dilakukan sebelum 1 Januari 1948, dan bom uranium – sebelum 1 Juni 1948.
Titik awal resmi untuk dimulainya pengembangan RDS-1 adalah tanggal penerbitan “Spesifikasi Taktis dan Teknis Bom Atom” (TTZ), yang ditandatangani oleh Kepala Perancang Yu.B. Khariton pada tanggal 1 Juli 1946 dan dikirim ke kepala Direktorat Utama Pertama di bawah Dewan Menteri Uni Soviet B.L. Vannikov. Kerangka acuan tersebut terdiri dari 9 poin dan mengatur jenis bahan bakar nuklir, cara pemindahannya melalui keadaan kritis, karakteristik massa keseluruhan bom atom, waktu pengoperasian detonator listrik, persyaratan tingkat tinggi. sekering ketinggian dan penghancuran diri produk jika terjadi kegagalan peralatan yang menjamin pengoperasian sekering ini.
Sesuai dengan TTZ, pengembangan dua versi bom atom direncanakan - jenis ledakan dengan plutonium dan jenis uranium dengan pendekatan meriam. Panjang bom tidak boleh melebihi 5 meter, diameter - 1,5 meter, dan berat - 5 ton.
Pada saat yang sama, direncanakan untuk membangun lokasi pengujian, lapangan terbang, pabrik percontohan, serta mengatur layanan medis, membuat perpustakaan, dll.
Penciptaan bom atom memerlukan solusi dari berbagai masalah fisik dan teknis yang sangat luas terkait dengan implementasi program ekstensif penelitian komputasi dan teoritis, desain dan pekerjaan eksperimental. Pertama-tama, penelitian harus dilakukan sifat fisik dan kimia bahan fisil, mengembangkan dan menguji metode pengecoran dan pemesinannya. Penting untuk menciptakan metode radiokimia untuk mengekstraksi berbagai produk fisi, mengatur produksi polonium, dan mengembangkan teknologi untuk pembuatan sumber neutron. Diperlukan metode untuk menentukan massa kritis, pengembangan teori efisiensi atau efisiensi, serta teori ledakan nuklir secara umum, dan masih banyak lagi.
Penghitungan singkat di atas tentang arah pekerjaan yang dilakukan tidak menghabiskan seluruh isi kegiatan yang memerlukan pelaksanaan agar berhasil menyelesaikan proyek atom.
Dengan resolusi Dewan Menteri Uni Soviet pada bulan Februari 1948, yang menyesuaikan tenggat waktu penyelesaian tugas utama proyek atom, Yu.B. Khariton dan P.M. Zernov diinstruksikan untuk memastikan produksi dan presentasi satu set bom atom RDS-1 dengan peralatan lengkap pada tanggal 1 Maret 1949 untuk pengujian negara.
Untuk menyelesaikan tugas tepat waktu, resolusi tersebut menetapkan volume dan waktu penyelesaian pekerjaan penelitian dan pembuatan bahan untuk uji desain penerbangan, serta penyelesaian masalah organisasi dan personel tertentu.
Karya penelitian berikut ini menonjol:
- penyelesaian pengujian bahan peledak berbentuk bola pada Mei 1948;
- mempelajari sampai bulan Juli tahun yang sama tentang masalah kompresi logam selama ledakan bahan peledak;
- pengembangan desain sekering neutron pada Januari 1949;
- penentuan massa kritis dan perakitan muatan plutonium dan uranium untuk RDS-1 dan RDS-2. Memastikan perakitan muatan plutonium untuk RDS-1 sebelum 1 Februari 1949.
Pengembangan desain muatan atom itu sendiri - "RD-1" - (kemudian, pada paruh kedua tahun 1946, disebut "RDS-1") dimulai di NII-6 pada akhir tahun 1945. Pengembangan dimulai dengan model muatan pada skala 1/5 skala penuh. Pekerjaan itu dilakukan tanpa spesifikasi teknis, tetapi semata-mata sesuai dengan instruksi lisan Yu.B. Khariton. Gambar pertama dibuat oleh N.A. Terletsky, yang bekerja di NII-6 di ruangan terpisah, di mana hanya Yu.B. yang diizinkan masuk. Khariton dan E.M. Adaskin - wakil. direktur NII-6, yang melakukan koordinasi umum kerja dengan kelompok lain yang mulai mengembangkan detonator berkecepatan tinggi untuk memastikan ledakan sinkron dari sekelompok detonator listrik dan mengerjakan sistem penggerak listrik. Kelompok terpisah mulai terlibat dalam pemilihan bahan peledak dan teknologi untuk pembuatan suku cadang dengan bentuk yang tidak biasa dari pesawat terbang.
Pada awal tahun 1946, model tersebut dikembangkan, dan pada musim panas diproduksi dalam 2 eksemplar. Model tersebut diuji di lokasi uji NII-6 di Sofrino.
Pada akhir tahun 1946, pengembangan dokumentasi untuk muatan skala penuh dimulai, yang pengembangannya sudah mulai dilakukan di KB-11, di mana pada awal tahun 1947, di Sarov, kondisi minimum awal diciptakan untuk pembuatan balok dan pelaksanaan operasi peledakan (bagian dari bahan peledak, sebelum dioperasikannya pabrik No. 2 di KB-11, dipasok dari NII-6).
Jika pada awal pengembangan muatan atom, fisikawan dalam negeri sampai batas tertentu sudah siap dengan topik pembuatan bom atom (berdasarkan karya mereka sebelumnya), maka bagi para desainer topik ini benar-benar baru. Mereka tidak tahu fondasi fisik muatan, material baru yang digunakan dalam desain, sifat fisik dan mekaniknya, diperbolehkannya penyimpanan bersama, dll.
Dimensi besar dari bagian bahan peledak dan bentuk geometrisnya yang kompleks, toleransi yang ketat memerlukan solusi dari banyak masalah teknologi. Dengan demikian, perusahaan khusus di negara tersebut tidak melakukan produksi rumah muatan berukuran besar, dan pabrik percontohan No. 1 (KB-11) harus memproduksi rumah sampel, setelah itu rumah tersebut mulai diproduksi di pabrik Kirov pada tahun leningrad. Suku cadang berukuran besar dari bahan peledak juga awalnya diproduksi di KB-11.
Selama pengorganisasian awal pengembangan komponen biaya, ketika lembaga dan perusahaan dari berbagai kementerian terlibat dalam pekerjaan, masalah muncul karena dokumentasi dikembangkan sesuai dengan berbagai pedoman departemen (instruksi, spesifikasi teknis, standar, konstruksi). menggambar simbol, dll.). Situasi ini sangat menghambat produksi karena perbedaan besar dalam persyaratan elemen muatan yang diproduksi. Keadaan tersebut diperbaiki pada tahun 1948-1949. dengan pengangkatan N.L. sebagai wakil kepala perancang dan kepala bidang penelitian dan pengembangan KB-11. Dukhova. Dia membawa dari OKB-700 (dari Chelyabinsk) "Sistem Manajemen Gambar" yang diadopsi di sana dan mengatur pemrosesan dokumentasi yang dikembangkan sebelumnya, membawanya ke sistem terpadu. Sistem baru ini paling sesuai dengan kondisi pengembangan spesifik kami, yang menyediakan pengembangan desain multivariat (karena desainnya yang baru).
Sedangkan untuk elemen radio dan muatan listrik (“RDS-1”) seluruhnya dikembangkan di dalam negeri. Selain itu, mereka dikembangkan dengan duplikasi elemen paling penting (untuk memastikan keandalan yang diperlukan) dan kemungkinan miniaturisasi.
Persyaratan ketat untuk keandalan pengoperasian muatan, keselamatan bekerja dengan muatan, dan pelestarian kualitas muatan selama masa garansi masa simpannya menentukan pengembangan desain secara menyeluruh.
Informasi yang diberikan oleh intelijen mengenai kontur bom dan ukurannya sangat sedikit dan sering kali saling bertentangan. Jadi, tentang kaliber bom uranium, yaitu. “Baby”, dilaporkan berukuran 3" (inci) atau 51/2" (pada kenyataannya, kalibernya ternyata jauh lebih besar). Tentang bom plutonium, mis. "Pria gendut" - terlihat "seperti tubuh berbentuk buah pir", dan diameternya - 1,27 m atau 1,5 m Jadi para pengembang bom harus memulai semuanya hampir dari awal.
TsAGI terlibat dalam pengembangan kontur tubuh bom udara KB-11. Meniup terowongan anginnya sejumlah pilihan kontur yang belum pernah terjadi sebelumnya (lebih dari 100, di bawah kepemimpinan Akademisi S.A. Khristianovich) mulai membawa kesuksesan.
Perlu digunakan sistem yang kompleks otomatisasi - ini adalah perbedaan mendasar lainnya dari pengembangan bom udara konvensional. Sistem otomasi terdiri dari tahapan keselamatan dan sensor cocking jarak jauh; sensor start, "kritis" dan kontak; sumber energi (baterai) dan sistem inisiasi (termasuk satu set kapsul detonator), memastikan pengoperasian kapsul detonator yang sinkron, dengan waktu berbeda dalam rentang mikrodetik.
Jadi, pada tahap pertama proyek:
- pesawat pengangkut ditentukan: TU-4 (atas perintah I.V. Stalin, "benteng terbang" Amerika B-29 direproduksi);
- Beberapa pilihan desain bom udara telah dikembangkan; uji terbang mereka dilakukan dan kontur serta struktur dipilih yang memenuhi persyaratan senjata atom;
- sistem otomatis untuk bom dan panel instrumen pesawat dikembangkan, yang menjamin keamanan suspensi, penerbangan dan pelepasan baterai, pelaksanaan ledakan udara pada ketinggian tertentu dan, pada saat yang sama, keselamatan pesawat setelahnya ledakan atom.
Secara struktural, bom atom pertama terdiri dari komponen dasar berikut:
- muatan nuklir;
- alat peledak dan sistem peledakan muatan otomatis dengan sistem keselamatan;
- badan balistik bom udara, yang menampung muatan nuklir dan peledakan otomatis.
Muatan atom bom RDS-1 adalah struktur multilayer, di mana terjemahannya zat aktif– plutonium menjadi keadaan superkritis dilakukan karena kompresinya melalui gelombang detonasi bola konvergen dalam bahan peledak.
Keberhasilan besar telah dicapai tidak hanya oleh para ahli teknologi, tetapi juga oleh ahli metalurgi dan ahli radiokimia. Berkat usaha mereka, bagian plutonium pertama sudah terkandung sejumlah besar pengotor dan isotop yang sangat aktif. Poin terakhir ini sangat penting karena isotop berumur pendek, yang merupakan sumber utama neutron, dapat memberikan dampak Pengaruh negatif kemungkinan terjadinya ledakan dini.
Sekering neutron (NF) dipasang di rongga inti plutonium dalam cangkang komposit uranium alam. Selama tahun 1947-1948, sekitar 20 usulan berbeda mengenai prinsip operasi, perangkat dan peningkatan NZ.
Salah satu komponen paling kompleks dari bom atom pertama RDS-1 adalah muatannya eksplosif dari paduan TNT dan heksogen.
Pilihan radius luar bahan peledak ditentukan, di satu sisi, oleh kebutuhan untuk memperoleh pelepasan energi yang memuaskan, dan, di sisi lain, oleh dimensi eksternal yang diizinkan dari produk dan kemampuan produksi teknologi.
Bom atom pertama dikembangkan sehubungan dengan suspensinya di pesawat TU-4, yang ruang bomnya memberikan kemampuan untuk menampung produk dengan diameter hingga 1500 mm. Berdasarkan dimensi tersebut, ditentukan bagian tengah badan balistik bom RDS-1. Bahan peledak secara struktural berbentuk bola berongga dan terdiri dari dua lapisan.
Lapisan dalam dibentuk dari dua dasar hemisfer yang terbuat dari paduan TNT dan heksogen dalam negeri.
Lapisan luar bahan peledak RDS-1 dirakit dari elemen individual. Lapisan ini, yang dimaksudkan untuk membentuk gelombang detonasi konvergen berbentuk bola di dasar bahan peledak dan disebut sistem pemfokusan, adalah salah satu unit fungsional utama muatan, yang sangat menentukan kinerja taktis dan teknisnya.
Sudah kok tahap awal pengembangan senjata nuklir, menjadi jelas bahwa studi tentang proses yang terjadi dalam muatan harus mengikuti jalur komputasi dan eksperimental, yang memungkinkan untuk mengoreksi analisis teoretis berdasarkan hasil eksperimen dan data eksperimen tentang karakteristik gas-dinamis. dari muatan nuklir.
Perlu dicatat secara khusus bahwa kepala desainer RDS-1, Yu.B. Khariton dan pengembang utamanya, fisikawan teoretis, mengetahui tentang kemungkinan besar terjadinya ledakan tidak lengkap sebesar 2,5% (pengurangan daya ledakan sebesar ~ 10%) dan tentang konsekuensi yang menanti mereka jika hal itu terwujud. Mereka tahu dan... bekerja.
Lokasi lokasi pengujian dipilih di dekat kota Semipalatinsk, SSR Kazakh, di padang rumput tanpa air dengan sumur kering dan terbengkalai yang jarang, danau garam, dan sebagian ditutupi pegunungan rendah. Lokasi yang dimaksudkan untuk pembangunan kompleks pengujian adalah dataran dengan diameter kurang lebih 20 km, di selatan, barat dan utara dikelilingi oleh pegunungan rendah.
Pembangunan lokasi pengujian dimulai pada tahun 1947 dan selesai pada bulan Juli 1949. Hanya dalam dua tahun, sejumlah besar pekerjaan telah diselesaikan, dengan kualitas yang sangat baik dan tingkat teknis yang tinggi. Semua material dikirim ke lokasi konstruksi melalui jalan darat sepanjang jalan tanah yang berjarak 100-200 km. Lalu lintas terjadi sepanjang waktu baik di musim dingin maupun musim panas.
Lapangan percobaan berisi banyak bangunan dengan peralatan pengukur, fasilitas militer, sipil dan industri untuk mempelajari dampak faktor perusak ledakan nuklir. Di tengah lapangan percobaan terdapat menara logam setinggi 37,5 m untuk pemasangan RDS-1.
Lapangan percobaan dibagi menjadi 14 sektor uji: dua sektor benteng; sektor teknik sipil; sektor fisik; sektor militer untuk penempatan contoh perlengkapan militer; sektor biologi. Bangunan instrumen dibangun sepanjang jari-jari ke arah timur laut dan tenggara pada berbagai jarak dari pusat untuk mengakomodasi peralatan fotokronografi, film, dan osilografi yang merekam proses ledakan nuklir.
Pada jarak 1000 m dari pusat, sebuah bangunan bawah tanah dibangun untuk peralatan yang merekam fluks cahaya, neutron, dan gamma dari ledakan nuklir. Peralatan optik dan osilografi dikendalikan melalui kabel dari mesin perangkat lunak.
Untuk mempelajari dampak ledakan nuklir, bagian terowongan metro, fragmen landasan pacu lapangan terbang dibangun di lapangan percobaan, dan sampel pesawat, tank, peluncur roket artileri, dan berbagai jenis bangunan atas kapal ditempatkan. Untuk mengangkut peralatan militer ini dibutuhkan 90 gerbong kereta api.
Komisi pemerintah untuk pengujian RDS-1, diketuai oleh M.G. Pervukhina mulai bekerja pada 27 Juli 1949. Pada tanggal 5 Agustus, komisi menyimpulkan bahwa lokasi pengujian telah sepenuhnya siap dan mengusulkan untuk melakukan pengujian rinci terhadap operasi perakitan dan peledakan dalam waktu 15 hari. Waktu ujian ditentukan - hari-hari terakhir bulan Agustus.
IV ditunjuk sebagai pengawas ilmiah uji coba tersebut. Kurchatov, dari Kementerian Pertahanan, persiapan lokasi uji coba dipimpin oleh Mayor Jenderal V.A. Bolyatko, pengelolaan ilmiah lokasi pengujian dilakukan oleh M.A. Sadovsky.
Dalam kurun waktu 10 Agustus hingga 26 Agustus, telah diadakan 10 kali latihan penguasaan lapangan uji dan peralatan peledakan muatan, serta tiga kali latihan dengan peluncuran seluruh peralatan dan 4 kali peledakan bahan peledak skala penuh dengan bola aluminium dari ledakan otomatis.
Pada tanggal 21 Agustus, muatan plutonium dan empat sekering neutron dikirim ke lokasi pengujian dengan kereta khusus, salah satunya akan digunakan untuk meledakkan hulu ledak.
Pengawas ilmiah percobaan I.V. Kurchatov, sesuai dengan instruksi L.P. Beria memberi perintah untuk menguji RDS-1 pada 29 Agustus pukul 8 pagi waktu setempat.
Pada malam tanggal 29 Agustus 1949, sidang muatan terakhir dilaksanakan. Perakitan bagian tengah dengan pemasangan bagian yang terbuat dari plutonium dan sekering neutron dilakukan oleh kelompok yang terdiri dari N.L. Dukhova, N.A. Terletsky, D.A. Manusia Ikan dan V.A. Davidenko (instalasi "NZ"). Pemasangan terakhir muatan selesai pada pukul 3 pagi tanggal 29 Agustus di bawah kepemimpinan A.Ya. Malsky dan V.I. Alferova. Anggota Pansus L.P. Beria, MG Pervukhin dan V.A. Makhnev mengendalikan kemajuan operasi terakhir.
Pada hari pengujian, mayoritas manajemen puncak pengujian berkumpul di pos komando lokasi pengujian, yang terletak 10 km dari pusat lapangan pengujian: L.P. Beria, MG Pervukhin, I.V. Kurchatov, Yu.B. Khariton, K.I. Shchelkin, karyawan KB-11 yang ikut serta dalam pemasangan akhir muatan di tower.
Pukul 6 pagi muatan sudah diangkat ke menara uji, dilengkapi dengan sekring dan dihubungkan ke sirkuit peledakan.
Karena cuaca yang memburuk, semua pekerjaan yang diwajibkan oleh peraturan yang disetujui mulai dilakukan dengan shift satu jam lebih awal (dari jam 7.00 bukannya jam 8.00 seperti yang direncanakan).
Pada pukul 06.35 operator menyalakan listrik pada sistem otomasi, dan pada pukul 06.48 mesin lapangan uji dihidupkan.
Tepat pukul 7 pagi tanggal 29 Agustus 1949, seluruh area diterangi dengan cahaya yang menyilaukan, yang menandakan bahwa Uni Soviet telah berhasil menyelesaikan pengembangan dan pengujian bom atom pertama.
Menurut ingatan peserta tes D.A. Fishman, kejadian di ruang kendali berlangsung sebagai berikut:
Pada detik-detik terakhir sebelum ledakan, pintu berada di dekat sisi sebaliknya pembangunan posko (dari tengah lapangan) sehingga momen ledakan dapat terlihat dari percikan penerangan area tersebut. Pada saat-saat nol, semua orang melihat cahaya yang sangat terang dari bumi dan awan. Kecerahannya beberapa kali lebih tinggi dari matahari. Jelas sekali ledakannya berhasil!
Semua orang lari keluar ruangan dan berlari ke tembok pembatas yang melindungi pos komando dari dampak langsung ledakan. Di hadapan mereka terbuka sebuah gambar, yang skalanya mempesona, tentang pembentukan awan debu dan asap yang sangat besar, di tengahnya nyala api berkobar!
Namun perkataan Malsky terdengar dari pengeras suara: “Semuanya segera masuk ke gedung pos komando! Gelombang kejut sedang mendekat” (menurut perhitungan, seharusnya sudah sampai di posko dalam 30 detik).
Saat memasuki ruangan, L.P. Beria dengan hangat mengucapkan selamat kepada semua orang atas keberhasilan ujiannya, dan I.V. Kurchatova dan Yu.B. Dia mencium Khariton. Namun di dalam hati, rupanya dia masih ragu dengan kelengkapan ledakan tersebut, karena dia tidak segera menelepon dan melapor ke I.V. Stalin tentang keberhasilan uji coba tersebut, dan pergi ke titik pengamatan kedua, di mana fisikawan nuklir M.G. Meshcheryakov, yang pada tahun 1946 menghadiri uji demonstrasi muatan atom AS di Bikini Atoll.
Di titik observasi kedua, Beria juga mengucapkan selamat hangat kepada M.G. Meshcheryakova, Ya.B. Zeldovich, N.L. Dukhov dan rekan lainnya. Setelah itu, dia dengan cermat menanyai Meshcheryakov tentang dampak eksternal dari ledakan Amerika. Meshcheryakov meyakinkan bahwa ledakan kami lebih unggul dari ledakan Amerika.
Setelah menerima konfirmasi dari seorang saksi mata, Beria pergi ke markas besar lokasi pengujian untuk memberi tahu Stalin tentang keberhasilan pengujian tersebut.
Stalin, setelah mengetahui tentang tes yang berhasil, segera menelepon B.L. Vannikova (yang ada di rumah dan tidak dapat menghadiri ujian karena sakit) dan mengucapkan selamat atas keberhasilan ujiannya.
Menurut memoar Boris Lvovich, sebagai tanggapan atas ucapan selamat, dia mulai mengatakan bahwa ini adalah kebaikan partai dan pemerintah... Kemudian Stalin menyela dia, dengan mengatakan: “Ayo, Kamerad Vannikov, formalitas ini. Anda sebaiknya memikirkan bagaimana kami dapat mulai memproduksi produk ini dalam waktu sesingkat mungkin.”
20 menit setelah ledakan, dua tangki yang dilengkapi pelindung timbal dikirim ke tengah lapangan untuk melakukan pengintaian radiasi dan memeriksa bagian tengah lapangan.
Pengintaian menentukan bahwa semua bangunan di tengah lapangan telah dihancurkan. Sebuah kawah terbentuk di lokasi menara, tanah di tengah ladang meleleh dan kerak terak terus menerus terbentuk. Bangunan sipil dan bangunan industri hancur seluruhnya atau sebagian. Para saksi mata disuguhkan gambaran mengerikan tentang pembantaian besar-besaran itu.
Pelepasan energi bom atom pertama Soviet setara dengan 22 kiloton TNT.
Investigasi dilakukan pada bulan April-Mei 1954 di Washington dan disebut, dalam istilah Amerika, “sidang”.
Fisikawan (dengan huruf kapital P!) berpartisipasi dalam dengar pendapat tersebut, tetapi untuk dunia ilmiah Di Amerika, konflik ini belum pernah terjadi sebelumnya: bukan perselisihan mengenai prioritas, bukan pula perjuangan di balik layar sekolah ilmiah dan bahkan bukan konfrontasi tradisional antara seorang jenius yang berwawasan ke depan dan sekelompok orang yang iri hati. Kata kunci dalam persidangan ini adalah “kesetiaan.” Tuduhan “ketidaksetiaan”, yang memiliki makna negatif dan mengancam, memerlukan hukuman: perampasan akses terhadap pekerjaan rahasia. Aksi tersebut berlangsung di Komisi Energi Atom (AEC). Karakter utama:
Robert Oppenheimer, penduduk asli New York, pionir fisika kuantum di AS, direktur ilmiah Proyek Manhattan, "bapak bom atom", manajer ilmiah yang sukses dan intelektual yang baik, setelah tahun 1945 menjadi pahlawan nasional Amerika...
“Saya bukan orang yang paling sederhana,” kata fisikawan Amerika Isidor Isaac Rabi. “Tetapi dibandingkan dengan Oppenheimer, saya sangat, sangat sederhana.” Robert Oppenheimer adalah salah satu tokoh sentral abad kedua puluh, yang “kompleksitas”-nya menyerap kontradiksi politik dan etika di negara tersebut.
Selama Perang Dunia II, fisikawan brilian Azulius Robert Oppenheimer memimpin pengembangan ilmuwan nuklir Amerika untuk menciptakan bom atom pertama dalam sejarah manusia. Ilmuwan tersebut menjalani gaya hidup menyendiri dan terpencil, dan ini menimbulkan kecurigaan akan pengkhianatan.
Senjata atom merupakan hasil dari seluruh perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi sebelumnya. Penemuan-penemuan yang berhubungan langsung dengan kemunculannya dilakukan pada akhir abad ke-19. Penelitian A. Becquerel, Pierre Curie dan Marie Sklodowska-Curie, E. Rutherford dan lain-lain memainkan peran besar dalam mengungkap rahasia atom.
Pada awal tahun 1939, fisikawan Perancis Joliot-Curie menyimpulkan bahwa reaksi berantai mungkin terjadi yang akan menyebabkan ledakan kekuatan destruktif yang sangat besar dan uranium dapat menjadi sumber energi, seperti bahan peledak biasa. Kesimpulan ini menjadi pendorong bagi perkembangan penciptaan senjata nuklir.
Eropa sedang menjelang Perang Dunia II, dan berpotensi memilikinya senjata ampuh mendorong kalangan militeristik untuk segera membuatnya, namun masalah ketersediaan bijih uranium dalam jumlah besar untuk penelitian skala besar menjadi penghambatnya. Fisikawan dari Jerman, Inggris, AS, dan Jepang mengerjakan pembuatan senjata atom, menyadari bahwa tanpa bijih uranium dalam jumlah yang cukup, pekerjaan tidak mungkin dilakukan, AS pada bulan September 1940 membeli sejumlah besar bijih yang dibutuhkan dengan menggunakan dokumen palsu dari Belgia, yang memungkinkan mereka untuk bekerja dalam pembuatan senjata nuklir sedang berjalan lancar.
Dari tahun 1939 hingga 1945, lebih dari dua miliar dolar dihabiskan untuk Proyek Manhattan. Pabrik pemurnian uranium besar dibangun di Oak Ridge, Tennessee. H.C. Urey dan Ernest O. Lawrence (penemu siklotron) mengusulkan metode pemurnian berdasarkan prinsip difusi gas yang diikuti dengan pemisahan magnetik kedua isotop. Mesin sentrifugal gas memisahkan Uranium-235 yang ringan dari Uranium-238 yang lebih berat.
Di wilayah Amerika Serikat, di Los Alamos, di hamparan gurun New Mexico, sebuah pusat nuklir Amerika didirikan pada tahun 1942. Banyak ilmuwan yang mengerjakan proyek ini, tetapi yang utama adalah Robert Oppenheimer. Di bawah kepemimpinannya dikumpulkan pikiran terbaik saat itu, tidak hanya Amerika dan Inggris, tetapi hampir seluruhnya Eropa Barat. Sebuah tim besar mengerjakan pembuatan senjata nuklir, termasuk 12 pemenang Penghargaan Nobel. Pekerjaan di Los Alamos, tempat laboratorium itu berada, tidak berhenti semenit pun. Sementara itu, di Eropa, Perang Dunia Kedua sedang berlangsung, dan Jerman melakukan pemboman besar-besaran di kota-kota Inggris, yang membahayakan proyek atom Inggris “Tub Alloys”, dan Inggris secara sukarela mengalihkan pengembangannya dan ilmuwan terkemuka proyek tersebut ke Amerika Serikat. , yang memungkinkan Amerika Serikat mengambil posisi terdepan dalam pengembangan fisika nuklir (penciptaan senjata nuklir).
“Bapak Bom Atom,” dia juga merupakan penentang keras kebijakan nuklir Amerika. Menyandang gelar salah satu fisikawan paling terkemuka pada masanya, ia senang mempelajari mistisisme buku-buku kuno India. Komunis, pengelana, dan patriot Amerika yang setia, sangat orang yang rohani Namun, dia rela mengkhianati teman-temannya demi melindungi dirinya dari serangan kelompok anti-komunis. Ilmuwan yang mengembangkan rencana untuk menyebabkan kerusakan terbesar di Hiroshima dan Nagasaki mengutuk dirinya sendiri karena “darah tak bersalah di tangannya.”
Menulis tentang pria kontroversial ini bukanlah tugas yang mudah, namun menarik, dan abad kedua puluh ditandai dengan sejumlah buku tentang dia. Namun, kehidupan ilmuwan yang kaya terus menarik perhatian para penulis biografi.
Oppenheimer lahir di New York pada tahun 1903 dalam keluarga Yahudi kaya dan terpelajar. Oppenheimer dibesarkan dalam kecintaan terhadap lukisan, musik, dan suasana keingintahuan intelektual. Pada tahun 1922, ia masuk Universitas Harvard dan lulus dengan pujian hanya dalam waktu tiga tahun, mata pelajaran utamanya adalah kimia. Selama beberapa tahun berikutnya, pemuda dewasa sebelum waktunya ini melakukan perjalanan ke beberapa negara Eropa, di mana ia bekerja dengan fisikawan yang mempelajari masalah mempelajari fenomena atom berdasarkan teori-teori baru. Hanya setahun setelah lulus dari universitas, Oppenheimer menerbitkannya karya ilmiah, yang menunjukkan seberapa dalam dia memahami metode baru. Segera dia, bersama dengan Max Born yang terkenal, mengembangkan bagian terpenting teori kuantum, yang dikenal sebagai metode Born-Oppenheimer. Pada tahun 1927, disertasi doktoralnya yang luar biasa membuatnya terkenal di seluruh dunia.
Pada tahun 1928 ia bekerja di Universitas Zurich dan Leiden. Pada tahun yang sama dia kembali ke Amerika. Dari tahun 1929 hingga 1947, Oppenheimer mengajar di Universitas California dan Institut Teknologi California. Dari tahun 1939 hingga 1945, ia berpartisipasi aktif dalam pekerjaan pembuatan bom atom sebagai bagian dari Proyek Manhattan; mengepalai laboratorium Los Alamos yang khusus diciptakan untuk tujuan ini.
Pada tahun 1929, Oppenheimer, seorang bintang ilmiah yang sedang naik daun, menerima tawaran dari dua dari beberapa universitas yang bersaing untuk mendapatkan hak mengundangnya. Dia mengajar semester musim semi di Institut Teknologi California yang masih muda dan dinamis di Pasadena, dan semester musim gugur dan musim dingin di Universitas California, Berkeley, di mana dia menjadi profesor mekanika kuantum yang pertama. Faktanya, sang polimatik harus melakukan penyesuaian selama beberapa waktu, secara bertahap mengurangi tingkat diskusi sesuai dengan kemampuan siswanya. Pada tahun 1936, ia jatuh cinta pada Jean Tatlock, seorang wanita muda yang gelisah dan pemurung yang idealismenya yang penuh semangat menemukan jalan keluarnya dalam aktivisme komunis. Seperti banyak orang bijaksana pada masa itu, Oppenheimer mengeksplorasi ide-ide sayap kiri sebagai alternatif yang memungkinkan, meskipun ia tidak bergabung dengan Partai Komunis, seperti yang dilakukan adik laki-laki, ipar perempuan, dan banyak temannya. Ketertarikannya pada politik, seperti kemampuannya membaca bahasa Sansekerta, adalah hasil alami dari pencarian pengetahuannya yang terus-menerus. Menurut pengakuannya sendiri, ia juga sangat khawatir dengan ledakan anti-Semitisme di Jerman Nazi dan Spanyol dan menginvestasikan $1.000 per tahun dari gaji tahunannya yang sebesar $15.000 dalam proyek-proyek yang berkaitan dengan aktivitas kelompok komunis. Setelah bertemu Kitty Harrison, yang menjadi istrinya pada tahun 1940, Oppenheimer putus dengan Jean Tatlock dan menjauh dari lingkaran teman-teman sayap kirinya.
Pada tahun 1939, Amerika Serikat mempelajari hal itu sebagai persiapan perang global Jerman masa Hitler menemukan fisi inti atom. Oppenheimer dan ilmuwan lainnya segera menyadari bahwa fisikawan Jerman akan mencoba menciptakan reaksi berantai terkendali yang bisa menjadi kunci untuk menciptakan senjata yang jauh lebih merusak daripada senjata apa pun yang ada pada saat itu. Dengan meminta bantuan ilmuwan jenius yang hebat, Albert Einstein, para ilmuwan yang prihatin memperingatkan Presiden Franklin D. Roosevelt tentang bahaya tersebut dalam sebuah surat yang terkenal. Dalam mengesahkan pendanaan untuk proyek-proyek yang bertujuan menciptakan senjata yang belum teruji, presiden bertindak dengan sangat rahasia. Ironisnya, banyak ilmuwan terkemuka dunia, yang terpaksa meninggalkan tanah airnya, bekerja sama dengan ilmuwan Amerika di laboratorium yang tersebar di seluruh negeri. Salah satu bagian dari kelompok universitas menjajaki kemungkinan pembuatan reaktor nuklir, yang lain membahas masalah pemisahan isotop uranium yang diperlukan untuk melepaskan energi dalam reaksi berantai. Oppenheimer, yang sebelumnya sibuk dengan masalah teoretis, baru ditawari untuk mengatur berbagai pekerjaan pada awal tahun 1942.
Program bom atom Angkatan Darat AS diberi nama sandi Proyek Manhattan dan dipimpin oleh Kolonel Leslie R. Groves yang berusia 46 tahun, seorang perwira militer karir. Groves, yang mencirikan para ilmuwan yang mengerjakan bom atom sebagai "sekelompok orang gila yang mahal", mengakui bahwa Oppenheimer memiliki kemampuan yang sampai sekarang belum dimanfaatkan untuk mengendalikan rekan-rekannya yang berdebat ketika suasana menjadi tegang. Fisikawan tersebut mengusulkan agar semua ilmuwan dikumpulkan dalam satu laboratorium di kota provinsi Los Alamos, New Mexico yang tenang, di daerah yang dikenalnya dengan baik. Pada bulan Maret 1943, sekolah asrama untuk anak laki-laki telah diubah menjadi pusat rahasia yang dijaga ketat, dan Oppenheimer menjadi direktur ilmiahnya. Dengan menekankan pertukaran informasi secara bebas antar ilmuwan, yang dilarang keras meninggalkan pusat tersebut, Oppenheimer menciptakan suasana saling percaya dan saling menghormati, yang berkontribusi pada keberhasilan luar biasa dari karyanya. Tanpa menyayangkan dirinya sendiri, dia tetap menjadi kepala dari semua bidang proyek yang kompleks ini, meskipun kehidupan pribadinya sangat menderita karenanya. Tapi untuk sekelompok ilmuwan campuran - di antaranya ada lebih dari selusin ilmuwan di masa lalu atau masa depan Peraih Nobel dan jarang ada orang yang tidak memiliki individualitas yang jelas - Oppenheimer adalah pemimpin yang sangat berdedikasi dan diplomat yang halus. Sebagian besar dari mereka akan setuju bahwa bagian terbesar dari keberhasilan proyek ini adalah miliknya. Pada tanggal 30 Desember 1944, Groves, yang saat itu telah menjadi jenderal, dapat mengatakan dengan yakin bahwa dua miliar dolar yang dikeluarkan akan menghasilkan bom yang siap beraksi pada tanggal 1 Agustus tahun berikutnya. Namun ketika Jerman mengaku kalah pada Mei 1945, banyak peneliti yang bekerja di Los Alamos mulai berpikir untuk menggunakan senjata baru. Bagaimanapun, Jepang mungkin akan segera menyerah bahkan tanpa bom atom. Haruskah Amerika Serikat menjadi negara pertama di dunia yang menggunakan perangkat mengerikan tersebut? Harry S. Truman, yang menjadi presiden setelah kematian Roosevelt, menunjuk sebuah komite untuk mempelajari kemungkinan konsekuensi penggunaan bom atom, termasuk Oppenheimer. Para ahli memutuskan untuk merekomendasikan menjatuhkan bom atom tanpa peringatan pada instalasi besar militer Jepang. Persetujuan Oppenheimer juga diperoleh.
Semua kekhawatiran ini tentu saja akan menjadi perdebatan jika bomnya tidak meledak. Bom atom pertama di dunia diuji pada 16 Juli 1945, kurang lebih 80 kilometer dari pangkalan angkatan udara di Alamogordo, New Mexico. Perangkat yang diuji, diberi nama "Fat Man" karena bentuknya yang cembung, dipasang pada menara baja yang dipasang di daerah gurun. Tepat pukul 05.30, detonator yang dikendalikan dari jarak jauh meledakkan bom tersebut. Dengan suara gemuruh yang menggema, sebuah roket raksasa berwarna ungu-hijau-oranye melesat ke angkasa di area berdiameter 1,6 kilometer. bola api. Bumi berguncang akibat ledakan, menara menghilang. Kepulan asap putih dengan cepat membubung ke langit dan mulai mengembang secara bertahap, berbentuk jamur yang menakutkan di ketinggian sekitar 11 kilometer. Ledakan nuklir pertama mengejutkan para pengamat ilmiah dan militer di dekat lokasi uji coba dan membuat mereka terkejut. Namun Oppenheimer teringat baris-baris puisi epik India "Bhagavad Gita": "Aku akan menjadi Kematian, penghancur dunia." Hingga akhir hayatnya, kepuasan atas keberhasilan ilmiah selalu bercampur dengan rasa tanggung jawab atas akibatnya.
Pada pagi hari tanggal 6 Agustus 1945, langit cerah tak berawan di atas Hiroshima. Seperti sebelumnya, mendekatnya dua pesawat Amerika dari timur (salah satunya bernama Enola Gay) pada ketinggian 10-13 km tidak menimbulkan kekhawatiran (karena muncul di langit Hiroshima setiap hari). Salah satu pesawat menukik dan menjatuhkan sesuatu, lalu kedua pesawat berbalik dan terbang menjauh. Benda yang dijatuhkan perlahan turun dengan parasut dan tiba-tiba meledak di ketinggian 600 m di atas permukaan tanah. Itu adalah bom Bayi.
Tiga hari setelah "Little Boy" diledakkan di Hiroshima, replika "Fat Man" pertama dijatuhkan di kota Nagasaki. Pada tanggal 15 Agustus, Jepang, yang tekadnya akhirnya dipatahkan oleh senjata-senjata baru ini, menandatangani penyerahan tanpa syarat. Namun, suara-suara skeptis sudah mulai terdengar, dan Oppenheimer sendiri meramalkan dua bulan setelah Hiroshima bahwa “umat manusia akan mengutuk nama Los Alamos dan Hiroshima.”
Seluruh dunia dikejutkan dengan ledakan di Hiroshima dan Nagasaki. Menariknya, Oppenheimer berhasil menggabungkan kekhawatirannya mengenai uji coba bom terhadap warga sipil dan kegembiraan karena senjata tersebut akhirnya diuji.
Namun demikian, pada tahun berikutnya ia menerima penunjukan sebagai ketua dewan ilmiah Komisi Energi Atom (AEC), sehingga menjadi penasihat paling berpengaruh bagi pemerintah dan militer mengenai masalah nuklir. Sedangkan Barat dan dipimpin oleh Stalin Uni Soviet serius mempersiapkannya perang Dingin, masing-masing pihak memusatkan perhatiannya pada perlombaan senjata. Meskipun banyak ilmuwan Proyek Manhattan tidak mendukung gagasan pembuatan senjata baru, mantan kolaborator Oppenheimer Edward Teller dan Ernest Lawrence percaya bahwa keamanan nasional AS menuntut pembangunan yang cepat bom hidrogen. Oppenheimer merasa ngeri. Dari sudut pandangnya, kedua kekuatan nuklir tersebut sudah saling berhadapan, seperti “dua kalajengking dalam toples, masing-masing mampu membunuh satu sama lain, namun hanya dengan mempertaruhkan nyawanya sendiri.” Dengan berkembangnya senjata baru, perang tidak lagi menghasilkan pemenang dan pecundang, yang ada hanyalah korban. Dan “bapak bom atom” itu membuat pernyataan publik bahwa dia menentang pengembangan bom hidrogen. Selalu merasa tidak nyaman dengan Oppenheimer dan jelas iri dengan pencapaiannya, Teller mulai melakukan upaya untuk memimpin proyek baru tersebut, menyiratkan bahwa Oppenheimer tidak boleh lagi terlibat dalam pekerjaan tersebut. Dia mengatakan kepada penyelidik FBI bahwa saingannya menggunakan wewenangnya untuk mencegah para ilmuwan mengerjakan bom hidrogen, dan mengungkapkan rahasia bahwa Oppenheimer menderita depresi berat di masa mudanya. Ketika Presiden Truman setuju untuk mendanai bom hidrogen pada tahun 1950, Teller bisa merayakan kemenangan.
Pada tahun 1954, musuh-musuh Oppenheimer melancarkan kampanye untuk menggulingkannya dari kekuasaan, yang berhasil mereka lakukan setelah pencarian "titik hitam" dalam biografi pribadinya selama sebulan. Akibatnya, sebuah kasus pertunjukan diselenggarakan di mana banyak tokoh politik dan ilmiah berpengaruh menentang Oppenheimer. Seperti yang kemudian diungkapkan oleh Albert Einstein: “Masalah Oppenheimer adalah dia mencintai wanita yang tidak mencintainya: pemerintah AS.”
Dengan membiarkan bakat Oppenheimer berkembang, Amerika menjerumuskannya ke dalam kehancuran.
Oppenheimer dikenal tidak hanya sebagai pencipta bom atom Amerika. Dia adalah penulis banyak karya tentang mekanika kuantum, teori relativitas, fisika partikel dasar, dan astrofisika teoretis. Pada tahun 1927 ia mengembangkan teori interaksi elektron bebas dengan atom. Bersama Born, ia menciptakan teori struktur molekul diatomik. Pada tahun 1931, ia dan P. Ehrenfest merumuskan sebuah teorema, yang penerapannya pada inti nitrogen menunjukkan bahwa hipotesis proton-elektron tentang struktur inti menyebabkan sejumlah kontradiksi dengan sifat-sifat nitrogen yang diketahui. Menyelidiki konversi internal sinar-g. Pada tahun 1937 ia mengembangkan teori kaskade hujan kosmik, pada tahun 1938 ia membuat perhitungan pertama model bintang neutron, dan pada tahun 1939 ia meramalkan keberadaan “lubang hitam”.
Oppenheimer memiliki sejumlah buku populer, termasuk Science and the Common Understanding (1954), The Open Mind (1955), Some Reflections on Science and Culture (1960). Oppenheimer meninggal di Princeton pada 18 Februari 1967.
Pengerjaan proyek nuklir di Uni Soviet dan Amerika Serikat dimulai secara bersamaan. Pada bulan Agustus 1942, rahasia “Laboratorium No. 2” mulai bekerja di salah satu gedung di halaman Universitas Kazan. Igor Kurchatov ditunjuk sebagai pemimpinnya.
Pada masa Soviet, ada anggapan bahwa Uni Soviet menyelesaikan masalah atomnya sepenuhnya secara mandiri, dan Kurchatov dianggap sebagai “bapak” bom atom dalam negeri. Meskipun ada rumor tentang beberapa rahasia yang dicuri dari Amerika. Dan baru pada tahun 90-an, 50 tahun kemudian, salah satu tokoh utama saat itu, Yuli Khariton, berbicara tentang peran penting intelijen dalam mempercepat proyek Soviet yang tertinggal. Dan hasil ilmiah dan teknis Amerika diperoleh oleh Klaus Fuchs, yang tiba di rombongan Inggris.
Informasi dari luar negeri membantu para pemimpin negara itu membuat keputusan sulit - untuk mulai mengerjakan senjata nuklir selama perang yang sulit. Pengintaian ini memungkinkan fisikawan kita menghemat waktu dan membantu menghindari “misfire” selama uji coba atom pertama, yang memiliki signifikansi politik yang sangat besar.
Pada tahun 1939, ditemukan reaksi berantai fisi inti uranium-235 yang disertai dengan pelepasan energi yang sangat besar. Segera setelah itu, artikel-artikel tentang isu-isu ilmiah mulai menghilang dari halaman jurnal ilmiah. fisika nuklir. Hal ini dapat menunjukkan prospek nyata untuk menciptakan bahan peledak atom dan senjata berdasarkan bahan tersebut.
Setelah penemuan fisi spontan inti uranium-235 oleh fisikawan Soviet dan penentuan massa kritis, arahan terkait dikirim ke residensi atas prakarsa kepala revolusi ilmu pengetahuan dan teknologi L. Kvasnikov.
Di FSB Rusia (sebelumnya KGB Uni Soviet), 17 jilid berkas arsip No. 13676, yang mendokumentasikan siapa dan bagaimana merekrut warga AS untuk bekerja di intelijen Soviet, terkubur di bawah judul “simpan selamanya”. Hanya sedikit pimpinan puncak KGB Uni Soviet yang memiliki akses terhadap materi kasus ini, yang kerahasiaannya baru saja terungkap. Intelijen Soviet menerima informasi pertama tentang pekerjaan pembuatan bom atom Amerika pada musim gugur 1941. Dan sudah pada bulan Maret 1942, informasi ekstensif tentang penelitian yang sedang berlangsung di AS dan Inggris sampai ke meja IV Stalin. Menurut Yu.B. Khariton, pada periode dramatis itu, lebih aman menggunakan desain bom yang sudah diuji oleh Amerika untuk ledakan pertama kita. "Dengan mempertimbangkan kepentingan negara, solusi lain apa pun pada saat itu tidak dapat diterima. Manfaat Fuchs dan asisten kami yang lain di luar negeri tidak diragukan lagi. Namun, kami menerapkan skema Amerika selama tes pertama bukan karena alasan teknis, tetapi karena alasan politik.
Pesan bahwa Uni Soviet telah menguasai rahasia senjata nuklir menyebabkan kalangan penguasa AS ingin memulai perang preventif secepat mungkin. Rencana Troian dikembangkan, yang mencakup permulaan berkelahi 1 Januari 1950. Saat itu, Amerika Serikat memiliki 840 pembom strategis di unit tempur, 1.350 cadangan, dan lebih dari 300 bom atom.
Sebuah lokasi pengujian dibangun di daerah Semipalatinsk. Tepat pukul 07.00 tanggal 29 Agustus 1949, perangkat nuklir Soviet pertama diledakkan di lokasi uji coba ini. nama kode"RDS-1".
Rencana Troyan, yang menyatakan bahwa bom atom akan dijatuhkan di 70 kota di Uni Soviet, digagalkan karena ancaman serangan balasan. Peristiwa yang terjadi di lokasi uji coba Semipalatinsk memberi tahu dunia tentang pembuatan senjata nuklir di Uni Soviet.
Intelijen asing tidak hanya menarik perhatian para pemimpin negara terhadap masalah pembuatan senjata atom di Barat dan dengan demikian memprakarsai pekerjaan serupa di negara kita. Berkat informasi intelijen asing, sebagaimana diakui oleh akademisi A. Aleksandrov, Yu. Khariton dan lain-lain, I. Kurchatov tidak melakukan kesalahan besar, kami berhasil menghindari jalan buntu dalam pembuatan senjata atom dan pembuatan bom atom di dunia. Uni Soviet dalam waktu yang lebih singkat, hanya dalam tiga tahun, sedangkan Amerika Serikat menghabiskan empat tahun untuk hal ini, menghabiskan lima miliar dolar untuk pembuatannya.
Seperti yang dia catat dalam sebuah wawancara dengan surat kabar Izvestia pada 8 Desember 1992, muatan atom Soviet pertama dibuat menurut model Amerika menggunakan informasi yang diterima dari K. Fuchs. Menurut akademisi tersebut, ketika penghargaan pemerintah diberikan kepada para peserta proyek atom Soviet, Stalin, yang merasa yakin bahwa tidak ada monopoli Amerika di bidang ini, berkomentar: “Jika kita terlambat satu hingga satu setengah tahun, kita mungkin akan melakukannya. telah mencoba tuduhan ini pada diri kita sendiri.” ".
Selama dua tahun, kelompok Heisenberg melakukan penelitian yang diperlukan untuk membuat reaktor nuklir menggunakan uranium dan air berat. Telah dipastikan bahwa hanya satu isotop, yaitu uranium-235, yang terkandung dalam konsentrasi sangat kecil dalam bijih uranium biasa, yang dapat berfungsi sebagai bahan peledak. Masalah pertama adalah bagaimana mengisolasinya dari sana. Titik awal program bom ini adalah reaktor nuklir, yang membutuhkan grafit atau air berat sebagai moderator reaksi. Fisikawan Jerman memilih air, sehingga menimbulkan masalah serius bagi diri mereka sendiri. Setelah pendudukan Norwegia, satu-satunya pabrik produksi air berat di dunia pada saat itu jatuh ke tangan Nazi. Tetapi di sana, pada awal perang, pasokan produk yang dibutuhkan oleh fisikawan hanya berjumlah puluhan kilogram, dan bahkan mereka tidak sampai ke Jerman - Prancis mencuri produk-produk berharga secara harfiah dari bawah hidung Nazi. Dan pada bulan Februari 1943, pasukan komando Inggris yang dikirim ke Norwegia, dengan bantuan pejuang perlawanan lokal, menghentikan pengoperasian pabrik tersebut. Implementasi program nuklir Jerman berada di bawah ancaman. Kemalangan Jerman tidak berakhir di situ: sebuah reaktor nuklir eksperimental meledak di Leipzig. Proyek uranium didukung oleh Hitler hanya selama masih ada harapan untuk memperoleh senjata super kuat sebelum perang yang dimulainya berakhir. Heisenberg diundang oleh Speer dan ditanya langsung: “Kapan kita bisa mengharapkan terciptanya bom yang mampu digantungkan pada pembom?” Ilmuwan itu jujur: “Saya yakin ini akan membutuhkan kerja keras selama beberapa tahun, bagaimanapun juga, bom tersebut tidak akan dapat mempengaruhi hasil perang saat ini.” Kepemimpinan Jerman secara rasional menganggap bahwa tidak ada gunanya memaksakan sesuatu. Biarkan para ilmuwan bekerja dengan tenang - Anda akan melihat bahwa mereka akan tiba pada waktunya untuk perang berikutnya. Akibatnya, Hitler memutuskan untuk memusatkan sumber daya ilmiah, produksi, dan keuangan hanya pada proyek-proyek yang akan memberikan keuntungan tercepat dalam penciptaan senjata jenis baru. Pendanaan pemerintah untuk proyek uranium dibatasi. Meskipun demikian, pekerjaan para ilmuwan terus berlanjut.
Manfred von Ardenne, yang mengembangkan metode pemurnian difusi gas dan pemisahan isotop uranium dalam mesin sentrifugal.
Pada tahun 1944, Heisenberg menerima pelat uranium cor untuk pabrik reaktor besar, yang bunker khusus telah dibangun di Berlin. Eksperimen terakhir untuk mencapai reaksi berantai dijadwalkan pada Januari 1945, tetapi pada tanggal 31 Januari semua peralatan segera dibongkar dan dikirim dari Berlin ke desa Haigerloch dekat perbatasan Swiss, di mana peralatan tersebut baru dikerahkan pada akhir Februari. Reaktor tersebut berisi 664 kubus uranium dengan berat total 1.525 kg, dikelilingi oleh reflektor moderator-neutron grafit seberat 10 ton.Pada bulan Maret 1945, tambahan 1,5 ton air berat dituangkan ke dalam inti. Pada tanggal 23 Maret, Berlin dilaporkan bahwa reaktor tersebut beroperasi. Namun kegembiraan itu terlalu dini - reaktor tidak mencapai titik kritis, reaksi berantai tidak dimulai. Setelah dihitung ulang, ternyata jumlah uranium harus ditambah minimal 750 kg, sehingga massa air berat akan bertambah secara proporsional. Tapi tidak ada lagi cadangan untuk salah satu dari mereka. Akhir dari Third Reich sudah semakin dekat. Pada tanggal 23 April, pasukan Amerika memasuki Haigerloch. Reaktor dibongkar dan diangkut ke Amerika.
Sementara itu di luar negeri
Sejalan dengan Jerman (hanya sedikit tertinggal), pengembangan senjata atom dimulai di Inggris dan Amerika Serikat. Mereka dimulai dengan surat yang dikirim pada bulan September 1939 oleh Albert Einstein kepada Presiden AS Franklin Roosevelt. Penggagas surat tersebut dan penulis sebagian besar teks adalah fisikawan emigran dari Hongaria Leo Szilard, Eugene Wigner dan Edward Teller. Surat itu menarik perhatian Presiden terhadap fakta itu Nazi Jerman sedang melakukan penelitian aktif, yang hasilnya akan segera memperoleh bom atom.
Pada tahun 1933, komunis Jerman Klaus Fuchs melarikan diri ke Inggris. Setelah menerima gelar di bidang fisika dari Universitas Bristol, ia terus bekerja. Pada tahun 1941, Fuchs melaporkan partisipasinya dalam penelitian atom kepada agen intelijen Soviet Jurgen Kuczynski, yang memberi tahu Duta Besar Soviet Ivan Maysky. Dia menginstruksikan atase militer untuk segera menjalin kontak dengan Fuchs, yang akan diangkut ke Amerika Serikat sebagai bagian dari kelompok ilmuwan. Fuchs setuju bekerja untuk intelijen Soviet. Banyak petugas intelijen ilegal Soviet terlibat dalam bekerja dengannya: Zarubins, Eitingon, Vasilevsky, Semenov, dan lainnya. Sebagai hasil kerja aktif mereka, pada bulan Januari 1945 Uni Soviet sudah memiliki gambaran tentang desain bom atom pertama. Pada saat yang sama, stasiun Soviet di Amerika Serikat melaporkan bahwa Amerika memerlukan setidaknya satu tahun, tetapi tidak lebih dari lima tahun, untuk menciptakan persenjataan senjata atom yang signifikan. Laporan tersebut juga menyebutkan bahwa dua bom pertama dapat diledakkan dalam waktu beberapa bulan. Dalam foto adalah Operasi Crossroads, serangkaian uji coba bom atom yang dilakukan Amerika Serikat di Bikini Atoll pada musim panas 1946. Tujuannya adalah untuk menguji pengaruh senjata atom pada kapal.
Di Uni Soviet, informasi pertama tentang pekerjaan yang dilakukan oleh sekutu dan musuh dilaporkan ke Stalin oleh intelijen pada tahun 1943. Keputusan segera dibuat untuk meluncurkan pekerjaan serupa di Uni. Maka dimulailah proyek atom Soviet. Tidak hanya ilmuwan yang mendapat tugas, tetapi juga perwira intelijen, yang menjadikan ekstraksi rahasia nuklir sebagai prioritas utama.
Informasi paling berharga tentang pengerjaan bom atom di Amerika Serikat, yang diperoleh melalui intelijen, sangat membantu kemajuan proyek nuklir Soviet. Para ilmuwan yang berpartisipasi di dalamnya mampu menghindari jalur pencarian buntu, sehingga secara signifikan mempercepat pencapaian tujuan akhir.
Pengalaman musuh dan sekutu baru-baru ini
Tentu saja, kepemimpinan Soviet tidak bisa tetap acuh tak acuh terhadap perkembangan atom Jerman. Di akhir perang, sekelompok orang dikirim ke Jerman fisikawan Soviet, di antaranya adalah calon akademisi Artsimovich, Kikoin, Khariton, Shchelkin. Semua orang disamarkan dengan seragam kolonel Tentara Merah. Operasi tersebut dipimpin oleh Wakil Pertama Komisaris Dalam Negeri Ivan Serov, yang membuka pintu apa pun. Selain ilmuwan Jerman yang diperlukan, para “kolonel” menemukan berton-ton logam uranium, yang menurut Kurchatov, mempersingkat pengerjaan bom Soviet setidaknya satu tahun. Amerika juga memindahkan banyak uranium dari Jerman, membawa serta para spesialis yang mengerjakan proyek tersebut. Dan di Uni Soviet, selain fisikawan dan ahli kimia, mereka mengirimkan mekanik, insinyur listrik, dan peniup kaca. Beberapa ditemukan di kamp tawanan perang. Misalnya, Max Steinbeck, calon akademisi Soviet dan wakil presiden Akademi Ilmu Pengetahuan GDR, dibawa pergi ketika, atas kemauan komandan kamp, dia sedang membuat jam matahari. Secara total, setidaknya 1.000 spesialis Jerman mengerjakan proyek nuklir di Uni Soviet. Laboratorium von Ardenne dengan mesin sentrifugal uranium, peralatan dari Institut Fisika Kaiser, dokumentasi, dan reagen telah dipindahkan seluruhnya dari Berlin. Sebagai bagian dari proyek atom, laboratorium "A", "B", "C" dan "D" telah dibuat, pembimbing ilmiah yaitu para ilmuwan yang datang dari Jerman.
K.A. Petrzhak dan G.N. Flerov Pada tahun 1940, di laboratorium Igor Kurchatov, dua fisikawan muda menemukan jenis peluruhan radioaktif inti atom baru yang sangat unik - fisi spontan.
Laboratorium “A” dipimpin oleh Baron Manfred von Ardenne, seorang fisikawan berbakat yang mengembangkan metode pemurnian difusi gas dan pemisahan isotop uranium dalam mesin centrifuge. Awalnya, laboratoriumnya berlokasi di Oktyabrsky Pole di Moskow. Setiap spesialis Jerman ditugaskan lima atau enam insinyur Soviet. Kemudian laboratorium dipindahkan ke Sukhumi, dan seiring waktu, Institut Kurchatov yang terkenal berkembang di Lapangan Oktyabrsky. Di Sukhumi, berdasarkan laboratorium von Ardenne, Institut Fisika dan Teknologi Sukhumi dibentuk. Pada tahun 1947, Ardenne dianugerahi Hadiah Stalin karena menciptakan mesin sentrifugal untuk memurnikan isotop uranium dalam skala industri. Enam tahun kemudian, Ardenne menjadi pemenang Stalinis dua kali. Ia tinggal bersama istrinya di sebuah rumah mewah yang nyaman, istrinya memainkan musik dengan piano yang dibawa dari Jerman. Pakar Jerman lainnya juga tidak tersinggung: mereka datang bersama keluarga mereka, membawa serta perabotan, buku, lukisan, dan diberi gaji dan makanan yang baik. Apakah mereka tahanan? Akademisi A.P. Aleksandrov, yang merupakan peserta aktif dalam proyek atom, mengatakan, ”Tentu saja, para spesialis Jerman adalah tawanan, tetapi kami sendiri adalah tawanan.”
Nikolaus Riehl, penduduk asli St. Petersburg yang pindah ke Jerman pada tahun 1920-an, menjadi kepala Laboratorium B, yang melakukan penelitian di bidang kimia radiasi dan biologi di Ural (sekarang kota Snezhinsk). Di sini Riehl bekerja dengan teman lamanya dari Jerman, ahli biologi-genetika Rusia terkemuka Timofeev-Resovsky (“Bison” berdasarkan novel karya D. Granin).
Pada bulan Desember 1938, fisikawan Jerman Otto Hahn dan Fritz Strassmann adalah orang pertama di dunia yang secara artifisial membelah inti atom uranium.
Setelah menerima pengakuan di Uni Soviet sebagai peneliti dan organisator berbakat yang tahu cara menemukan solusi yang efektif masalah yang kompleks, Dr. Riehl menjadi salah satu tokoh kunci dalam proyek atom Soviet. Setelah berhasil menguji bom Soviet, ia menjadi Pahlawan Buruh Sosialis dan penerima Hadiah Stalin.
Pekerjaan Laboratorium “B”, yang diselenggarakan di Obninsk, dipimpin oleh Profesor Rudolf Pose, salah satu pionir di bidangnya penelitian nuklir. Di bawah kepemimpinannya, reaktor neutron cepat diciptakan, pembangkit listrik tenaga nuklir pertama di Uni, dan desain reaktor untuk kapal selam dimulai. Fasilitas di Obninsk menjadi dasar organisasi Institut Fisika dan Energi yang dinamai A.I. Leypunsky. Pose bekerja hingga tahun 1957 di Sukhumi, kemudian di Institut Gabungan Penelitian Nuklir di Dubna.
Robert Oppenheimer dari Amerika dan ilmuwan Soviet Igor Kurchatov secara resmi diakui sebagai bapak bom atom. Namun secara paralel, senjata mematikan juga dikembangkan di negara lain (Italia, Denmark, Hongaria), sehingga penemuan tersebut menjadi milik semua orang.
Orang pertama yang mengatasi masalah ini adalah fisikawan Jerman Fritz Strassmann dan Otto Hahn, yang pada bulan Desember 1938 adalah orang pertama yang melakukan pemisahan secara artifisial. inti atom uranium. Dan enam bulan kemudian, reaktor pertama sudah dibangun di lokasi uji coba Kummersdorf dekat Berlin dan bijih uranium segera dibeli dari Kongo.
"Proyek Uranium" - Jerman memulai dan kalah
Pada bulan September 1939, “Proyek Uranium” diklasifikasikan. 22 orang terkemuka direkrut untuk berpartisipasi dalam program ini pusat ilmiah, penelitian ini diawasi oleh Menteri Persenjataan Albert Speer. Pembangunan instalasi pemisahan isotop dan produksi uranium untuk mengekstraksi isotop yang mendukung reaksi berantai dipercayakan kepada perhatian IG Farbenindustry.
Selama dua tahun, sekelompok ilmuwan terhormat Heisenberg mempelajari kemungkinan membuat reaktor dengan air berat. Potensi bahan peledak (isotop uranium-235) dapat diisolasi dari bijih uranium.
Tetapi diperlukan inhibitor untuk memperlambat reaksi - grafit atau air berat. Memilih opsi terakhir menciptakan masalah yang tidak dapat diatasi.
Satu-satunya pabrik produksi air berat, yang berlokasi di Norwegia, dinonaktifkan oleh pejuang perlawanan lokal setelah pendudukan, dan cadangan kecil bahan mentah yang berharga diekspor ke Prancis.
Pesatnya pelaksanaan program nuklir juga terhambat oleh ledakan reaktor nuklir eksperimental di Leipzig.
Hitler mendukung proyek uranium selama dia berharap mendapatkan senjata super ampuh yang dapat mempengaruhi hasil perang yang dia mulai. Setelah dana pemerintah dipotong, program kerja berlanjut selama beberapa waktu.
Pada tahun 1944, Heisenberg berhasil membuat pelat uranium, dan bunker khusus dibangun untuk pabrik reaktor di Berlin.
Direncanakan untuk menyelesaikan percobaan untuk mencapai reaksi berantai pada bulan Januari 1945, tetapi sebulan kemudian peralatan tersebut segera diangkut ke perbatasan Swiss, di mana peralatan tersebut dikerahkan hanya sebulan kemudian. Reaktor nuklir tersebut berisi 664 kubus uranium dengan berat 1.525 kg. Itu dikelilingi oleh reflektor neutron grafit seberat 10 ton, dan satu setengah ton air berat juga dimasukkan ke dalam inti.
Pada tanggal 23 Maret, reaktor akhirnya mulai bekerja, tetapi laporan ke Berlin terlalu dini: reaktor tidak mencapai titik kritis, dan reaksi berantai tidak terjadi. Perhitungan tambahan menunjukkan bahwa massa uranium harus ditingkatkan setidaknya 750 kg, secara proporsional menambah jumlah air berat.
Namun pasokan bahan baku strategis sudah mencapai batasnya, begitu pula nasib Third Reich. Pada tanggal 23 April, tentara Amerika memasuki desa Haigerloch, tempat tes dilakukan. Militer membongkar reaktor tersebut dan mengangkutnya ke Amerika Serikat.
Bom atom pertama di Amerika
Beberapa saat kemudian, Jerman mulai mengembangkan bom atom di Amerika Serikat dan Inggris. Semuanya dimulai dengan surat dari Albert Einstein dan rekan penulisnya, fisikawan emigran, yang dikirim pada bulan September 1939 kepada Presiden AS Franklin Roosevelt.
Seruan tersebut menekankan bahwa Nazi Jerman hampir menciptakan bom atom.
Stalin pertama kali mengetahui tentang pengembangan senjata nuklir (baik sekutu maupun musuh) dari petugas intelijen pada tahun 1943. Mereka segera memutuskan untuk membuat proyek serupa di Uni Soviet. Instruksi dikeluarkan tidak hanya untuk para ilmuwan, tetapi juga untuk badan intelijen, yang mana memperoleh informasi tentang rahasia nuklir menjadi tugas utama.
Informasi berharga tentang perkembangan ilmuwan Amerika yang diperoleh petugas intelijen Soviet secara signifikan memajukan proyek nuklir dalam negeri. Hal ini membantu ilmuwan kami menghindari jalur pencarian yang tidak efektif dan secara signifikan mempercepat jangka waktu untuk mencapai tujuan akhir.
Serov Ivan Aleksandrovich - kepala operasi pembuatan bom
Tentu, pemerintahan Soviet tidak bisa mengabaikan keberhasilan fisikawan nuklir Jerman. Setelah perang, sekelompok fisikawan Soviet, calon akademisi, dikirim ke Jerman dengan seragam kolonel tentara Soviet.
Ivan Serov, wakil komisaris urusan dalam negeri pertama, ditunjuk sebagai kepala operasi, ini memungkinkan para ilmuwan untuk membuka pintu apa pun.
Selain rekan Jerman mereka, mereka menemukan cadangan logam uranium. Hal ini, menurut Kurchatov, mempersingkat waktu pengembangan bom Soviet setidaknya satu tahun. Lebih dari satu ton uranium dan spesialis nuklir terkemuka dibawa keluar dari Jerman oleh militer Amerika.
Tidak hanya ahli kimia dan fisikawan yang dikirim ke Uni Soviet, tetapi juga tenaga kerja terampil - mekanik, tukang listrik, peniup kaca. Beberapa karyawan ditemukan di kamp penjara. Secara total, sekitar 1.000 spesialis Jerman mengerjakan proyek nuklir Soviet.
Ilmuwan dan laboratorium Jerman di wilayah Uni Soviet pada tahun-tahun pascaperang
Mesin sentrifugal uranium dan peralatan lainnya, serta dokumen dan reagen dari laboratorium von Ardenne dan Institut Fisika Kaiser diangkut dari Berlin. Sebagai bagian dari program ini, laboratorium “A”, “B”, “C”, “D” didirikan, dipimpin oleh ilmuwan Jerman.
Kepala Laboratorium “A” adalah Baron Manfred von Ardenne, yang mengembangkan metode pemurnian difusi gas dan pemisahan isotop uranium dalam mesin sentrifugal.
Untuk pembuatan centrifuge semacam itu (hanya dalam skala industri) pada tahun 1947 ia menerima Hadiah Stalin. Pada saat itu, laboratorium tersebut berlokasi di Moskow, di lokasi Institut Kurchatov yang terkenal. Setiap tim ilmuwan Jerman terdiri dari 5-6 spesialis Soviet.
Kemudian, laboratorium "A" dibawa ke Sukhumi, di mana sebuah lembaga fisik dan teknis didirikan atas dasar itu. Pada tahun 1953, Baron von Ardenne menjadi pemenang Stalin untuk kedua kalinya.
Laboratorium B, yang melakukan eksperimen di bidang kimia radiasi di Ural, dipimpin oleh Nikolaus Riehl, tokoh kunci dalam proyek tersebut. Di sana, di Snezhinsk, ahli genetika berbakat Rusia Timofeev-Resovsky, yang berteman dengannya di Jerman, bekerja dengannya. Uji coba bom atom yang berhasil membawa Riehl menjadi bintang Pahlawan Buruh Sosialis dan Hadiah Stalin.
Penelitian di Laboratorium B di Obninsk dipimpin oleh Profesor Rudolf Pose, pionir di bidang uji coba nuklir. Timnya berhasil membuat reaktor neutron cepat, pembangkit listrik tenaga nuklir pertama di Uni Soviet, dan proyek reaktor untuk kapal selam.
Atas dasar laboratorium tersebut, Institut Fisika dan Energi yang dinamai A.I kemudian didirikan. Leypunsky. Hingga tahun 1957, profesor tersebut bekerja di Sukhumi, kemudian di Dubna, di Institut Gabungan Teknologi Nuklir.
Laboratorium “G”, yang terletak di sanatorium Sukhumi “Agudzery”, dipimpin oleh Gustav Hertz. Keponakan ilmuwan terkenal abad ke-19 ini mendapatkan ketenaran setelah serangkaian eksperimen yang menegaskan gagasan mekanika kuantum dan teori Niels Bohr.
Hasil kerja produktifnya di Sukhumi digunakan untuk membuat instalasi industri di Novouralsk, di mana pada tahun 1949 bom Soviet pertama RDS-1 diisi.
Bom uranium yang dijatuhkan Amerika di Hiroshima adalah jenis meriam. Saat membuat RDS-1, fisikawan nuklir dalam negeri dipandu oleh Fat Boy - "bom Nagasaki", yang terbuat dari plutonium sesuai dengan prinsip ledakan.
Pada tahun 1951, Hertz dianugerahi Hadiah Stalin atas karyanya yang bermanfaat.
Insinyur dan ilmuwan Jerman tinggal di rumah yang nyaman, mereka membawa keluarga, perabotan, lukisan dari Jerman, mereka diberi gaji yang layak dan makanan khusus. Apakah mereka berstatus tahanan? Menurut Akademisi A.P. Aleksandrov, peserta aktif dalam proyek tersebut, mereka semua menjadi tahanan dalam kondisi seperti itu.
Setelah mendapat izin untuk kembali ke tanah air mereka, para spesialis Jerman menandatangani perjanjian kerahasiaan tentang partisipasi mereka dalam proyek nuklir Soviet selama 25 tahun. Di GDR mereka terus bekerja di bidang spesialisasi mereka. Baron von Ardenne adalah pemenang Hadiah Nasional Jerman dua kali.
Profesor tersebut mengepalai Institut Fisika di Dresden, yang didirikan di bawah naungan Dewan Ilmiah untuk Penerapan Energi Atom Secara Damai. Dewan Ilmiah dipimpin oleh Gustav Hertz, yang menerima Hadiah Nasional GDR untuk buku teks tiga jilidnya tentang fisika atom. Di sini, di Dresden, di Universitas Teknik, Profesor Rudolf Pose juga bekerja.
Partisipasi para ahli Jerman dalam proyek atom Soviet, serta pencapaian intelijen Soviet, tidak mengurangi manfaat para ilmuwan Soviet yang, dengan karya heroik mereka, menciptakan sebuah negara nasional. senjata atom. Namun, tanpa kontribusi dari masing-masing peserta proyek, penciptaan industri nuklir dan bom nuklir akan memakan waktu yang tidak terbatas.
Apabila senjata nuklir diledakkan maka terjadilah ledakan nuklir, yang faktor perusaknya adalah:
Orang-orang yang terkena dampak langsung dari faktor-faktor kerusakan ledakan nuklir, selain kerusakan fisik, juga mengalami dampak yang dahsyat dampak psikologis dari pemandangan mengerikan ledakan dan kehancuran. Pulsa elektromagnetik tidak berdampak langsung pada organisme hidup, namun dapat mengganggu pengoperasian peralatan elektronik.
Klasifikasi senjata nuklir
Semua senjata nuklir dapat dibagi menjadi dua kategori utama:
- "Atom" - alat peledak satu fase atau satu tahap yang keluaran energi utamanya berasal dari reaksi nuklir fisi inti berat (uranium-235 atau plutonium) dengan pembentukan unsur yang lebih ringan.
- Senjata termonuklir (juga “hidrogen”) adalah alat peledak dua fase atau dua tahap di mana dua proses fisik, yang terlokalisasi di wilayah ruang yang berbeda, dikembangkan secara berurutan: pada tahap pertama, sumber energi utama adalah reaksi fisi. inti berat, dan yang kedua, reaksi fisi dan fusi termonuklir digunakan dalam proporsi yang berbeda-beda, tergantung pada jenis dan konfigurasi amunisi.
Reaksi fusi termonuklir, biasanya, berkembang di dalam rakitan fisil dan berfungsi sebagai sumber neutron tambahan yang kuat. Hanya perangkat nuklir awal pada tahun 40-an abad ke-20, beberapa bom rakitan meriam pada tahun 1950-an, beberapa peluru artileri nuklir, serta produk dari negara-negara terbelakang secara teknologi nuklir (Afrika Selatan, Pakistan, Korea Utara) yang tidak menggunakan termonuklir. fusi sebagai penguat daya ledakan nuklir. Bertentangan dengan stereotip yang ada, dalam amunisi termonuklir (yaitu dua fase), sebagian besar energinya (hingga 85%) dilepaskan akibat fisi inti uranium-235/plutonium-239 dan/atau uranium-238. Tahap kedua dari perangkat semacam itu dapat dilengkapi dengan tamper yang terbuat dari uranium-238, yang secara efektif dipisahkan dari neutron cepat dari reaksi fusi. Hal ini mengakibatkan peningkatan kekuatan ledakan dan peningkatan jumlah dampak radioaktif yang sangat besar. Dengan tangan ringan R. Jung, penulis buku terkenal Brighter than a Thousand Suns, yang ditulis pada tahun 1958 “hot on the heel” Proyek Manhattan, amunisi “kotor” semacam ini biasa disebut FFF (fusion-fission -fusi) atau tiga fase. Namun istilah ini tidak sepenuhnya benar. Hampir semua "FFF" adalah dua fase dan hanya berbeda dalam bahan perusaknya, yang dalam amunisi "murni" dapat dibuat dari timah, tungsten, dll. Pengecualiannya adalah perangkat seperti "Sloyka" milik Sakharov, yang harus diklasifikasikan sebagai tunggal -fase, meskipun memiliki struktur bahan peledak berlapis (inti plutonium - lapisan litium-6 deuterida - lapisan uranium 238). Di AS, alat semacam itu disebut Jam Alarm. Skema pergantian reaksi fisi dan fusi yang berurutan diimplementasikan dalam amunisi dua fase, di mana hingga 6 lapisan dapat dihitung dengan kekuatan yang sangat “sedang”. Contohnya adalah hulu ledak W88 yang relatif modern, di mana bagian pertama (primer) berisi dua lapisan, bagian kedua (sekunder) memiliki tiga lapisan, dan lapisan lainnya adalah cangkang uranium-238 yang umum untuk kedua bagian tersebut (lihat gambar).
- Terkadang senjata neutron diklasifikasikan ke dalam kategori terpisah - amunisi dua fase berdaya rendah (dari 1 kt hingga 25 kt), di mana 50-75% energinya diperoleh melalui fusi termonuklir. Karena pembawa energi utama selama fusi adalah neutron cepat, selama ledakan amunisi tersebut, hasil neutron bisa beberapa kali lebih tinggi daripada hasil neutron selama ledakan alat peledak nuklir fase tunggal dengan kekuatan yang sebanding. Hal ini menghasilkan faktor perusak yang jauh lebih besar - radiasi neutron dan radioaktivitas terinduksi (hingga 30% dari total keluaran energi), yang mungkin penting dari sudut pandang tugas mengurangi dampak radioaktif dan mengurangi kehancuran. di darat dengan efisiensi penggunaan yang tinggi terhadap tank dan tenaga kerja. Perlu dicatat bahwa sifat mitos dari gagasan bahwa senjata neutron hanya berdampak pada manusia dan membiarkan bangunan tetap utuh. Dampak destruktif dari ledakan amunisi neutron ratusan kali lebih besar dibandingkan dampak destruktif amunisi non-nuklir.
Skema meriam
"Desain meriam" digunakan pada beberapa senjata nuklir generasi pertama. Inti dari rangkaian meriam adalah menembakkan bubuk mesiu dari satu blok bahan fisil bermassa subkritis (“peluru”) ke blok lain yang tidak bergerak (“target”). Balok-balok tersebut dirancang sedemikian rupa sehingga ketika dihubungkan, massa totalnya menjadi superkritis.
Metode peledakan ini hanya mungkin dilakukan pada amunisi uranium, karena plutonium memiliki latar belakang neutron dua kali lipat lebih tinggi, yang secara tajam meningkatkan kemungkinan terjadinya reaksi berantai sebelum blok-blok tersebut dihubungkan. Hal ini menyebabkan keluaran energi tidak lengkap (gagal atau nihil). Untuk menerapkan sirkuit meriam dalam amunisi plutonium, perlu untuk meningkatkan kecepatan koneksi bagian-bagian muatan ke tingkat yang secara teknis tidak dapat dicapai. Selain itu, uranium lebih mampu menahan beban mekanis dibandingkan plutonium.
Contoh klasik dari skema semacam itu adalah bom “Little Boy”, yang dijatuhkan di Hiroshima pada tanggal 6 Agustus. Uranium untuk produksinya ditambang di Kongo Belgia (sekarang Republik Demokratik Kongo), di Kanada (Danau Beruang Besar) dan di AS ( Colorado). Dalam bom “Little Boy”, laras senapan angkatan laut kaliber 16,4 cm yang dipendekkan menjadi 1,8 m digunakan untuk tujuan ini, sedangkan “target” uranium adalah sebuah silinder dengan diameter 100 mm, di mana, ketika “ditembak”, sebuah “peluru” silinder bermassa superkritis (38,5 kg) dengan saluran internal yang sesuai. Desain yang “secara intuitif tidak dapat dipahami” ini dibuat untuk mengurangi latar belakang neutron target: di dalamnya tidak dekat, tetapi pada jarak 59 mm dari reflektor neutron (“tamper”). Hasilnya, risiko terjadinya reaksi berantai fisi secara prematur dengan pelepasan energi yang tidak lengkap berkurang hingga beberapa persen.
Sirkuit yang meledak-ledak
Skema detonasi ini melibatkan pencapaian keadaan superkritis dengan mengompresi bahan fisil dengan gelombang kejut terfokus yang dihasilkan oleh ledakan bahan peledak kimia. Untuk memfokuskan gelombang kejut, digunakan apa yang disebut lensa peledak, dan peledakan dilakukan secara bersamaan di banyak titik dengan akurasi yang presisi. Penciptaan sistem penempatan bahan peledak dan peledakan seperti itu pernah menjadi salah satu tugas yang paling sulit. Pembentukan gelombang kejut konvergen dipastikan dengan penggunaan lensa peledak dari bahan peledak "cepat" dan "lambat" - TATV (Triaminotrinitrobenzene) dan baratol (campuran trinitrotoluena dengan barium nitrat), dan beberapa bahan tambahan) (lihat animasi).
Muatan nuklir pertama (perangkat nuklir “Gadget” (eng. Gawai- perangkat), meledak di menara untuk tujuan pengujian selama pengujian dengan nama ekspresif "Trinitas" ("Trinitas") pada 16 Juli 1945 di lokasi pengujian dekat kota Alamogordo di negara bagian New Mexico), dan yang kedua bom atom yang digunakan untuk tujuan yang dimaksudkan - “Fat Man”, dijatuhkan di Nagasaki. Faktanya, Gadget tersebut adalah prototipe bom Fat Man yang telah dipreteli. Bom atom pertama ini menggunakan apa yang disebut “landak” sebagai inisiator neutron. landak). (Untuk rincian teknis, lihat artikel "Pria Gemuk".) Selanjutnya, skema ini dianggap tidak efektif, dan jenis inisiasi neutron yang tidak terkendali hampir tidak pernah digunakan di masa depan.
Dalam muatan nuklir berbasis fisi, sejumlah kecil bahan bakar fusi (deuterium dan tritium) biasanya ditempatkan di tengah rakitan berongga, yang dipanaskan dan dikompresi selama fisi rakitan sedemikian rupa sehingga memulai reaksi fusi termonuklir. Campuran gas ini harus terus diperbarui untuk mengimbangi peluruhan inti tritium yang terus terjadi secara spontan. Neutron tambahan yang dilepaskan dalam hal ini memulai reaksi berantai baru dalam rakitan dan mengkompensasi hilangnya neutron yang meninggalkan inti, yang mengarah pada peningkatan berlipat ganda pada keluaran energi dari ledakan dan penggunaan bahan fisil yang lebih efisien. Dengan memvariasikan kandungan campuran gas dalam muatan, diperoleh amunisi dengan kekuatan ledakan yang dapat disesuaikan secara luas.
Perlu dicatat bahwa skema ledakan bola yang dijelaskan adalah kuno dan hampir tidak digunakan sejak pertengahan 1950-an. Desain Angsa asli digunakan angsa- angsa), didasarkan pada penggunaan rakitan fisil ellipsoidal, yang, dalam proses dua titik, yaitu ledakan yang dimulai pada dua titik, dikompresi dalam arah memanjang dan berubah menjadi bola superkritis. Oleh karena itu, lensa yang mudah meledak tidak digunakan. Detail desain ini masih dirahasiakan, tetapi gelombang kejut yang konvergen mungkin dihasilkan oleh muatan ledakan yang berbentuk ellipsoidal, meninggalkan ruang berisi udara antara muatan tersebut dan rakitan nuklir di dalamnya. Kemudian rakitan tersebut dikompresi secara merata karena kecepatan ledakan bahan peledak melebihi kecepatan gelombang kejut di udara. Tamper yang jauh lebih ringan dibuat bukan dari uranium-238, tetapi dari berilium, yang memantulkan neutron dengan baik. Dapat diasumsikan bahwa nama yang tidak biasa untuk desain ini - "Angsa" (pertama kali diuji oleh Inca pada tahun 1956) disarankan oleh gambar angsa yang mengepakkan sayapnya, yang sebagian terkait dengan gelombang kejut depan yang dengan mulus menyelimuti rakitan di keduanya. sisi. Dengan demikian, ledakan bola dapat diabaikan dan, dengan demikian, diameter senjata nuklir yang dapat meledak dari 2 m untuk bom Fat Man menjadi 30 cm atau kurang dapat dikurangi. Untuk menghancurkan senjata semacam itu tanpa ledakan nuklir, hanya satu dari dua detonator yang diaktifkan, dan muatan plutonium dihancurkan dengan ledakan asimetris tanpa risiko ledakan apa pun.
Kekuatan muatan nuklir yang beroperasi semata-mata berdasarkan prinsip fisi unsur-unsur berat dibatasi hingga puluhan kiloton. Keluaran energi menghasilkan) amunisi satu fase, yang diperkuat dengan muatan termonuklir di dalam rakitan fisil, dapat mencapai ratusan kiloton. Hampir tidak mungkin untuk membuat perangkat fase tunggal kelas megaton, meningkatkan massa bahan fisil tidak menyelesaikan masalah. Faktanya adalah energi yang dilepaskan akibat reaksi berantai menggembungkan rakitan dengan kecepatan sekitar 1000 km/s, sehingga dengan cepat menjadi subkritis dan sebagian besar bahan fisil tidak mempunyai waktu untuk bereaksi. Misalnya, pada bom “Fat Man” yang dijatuhkan di kota Nagasaki, tidak lebih dari 20% dari 6,2 kg muatan plutonium berhasil bereaksi, dan pada bom “Baby” dengan rakitan meriam yang menghancurkan Hiroshima, hanya 1,4 % dari 64 kg plutonium yang diperkaya menjadi sekitar 80% uranium yang membusuk. Amunisi fase tunggal (Inggris) paling kuat dalam sejarah, yang diledakkan selama uji coba Orange Herald di kota itu, mencapai hasil 720 kt.
Amunisi dua fase dapat meningkatkan kekuatan ledakan nuklir hingga puluhan megaton. Namun, rudal dengan banyak hulu ledak, sistem pengiriman modern dengan akurasi tinggi, dan pengintaian satelit membuat perangkat kelas megaton praktis tidak diperlukan lagi. Selain itu, pembawa amunisi tugas berat lebih rentan terhadap sistem pertahanan rudal dan pertahanan udara.
Desain Teller-Ulam untuk amunisi dua fase ("bom fusi").
Dalam perangkat dua fase, tahap pertama dari proses fisik ( utama) digunakan untuk memulai tahap kedua ( sekunder), di mana sebagian besar energi dilepaskan. Desain ini biasa disebut dengan desain Teller-Ulam.
Energi dari ledakan utama ditransmisikan melalui saluran khusus ( antar panggung) dalam proses difusi radiasi kuanta sinar-X dan menghasilkan ledakan sekunder melalui ledakan radiasi dari tamper/pendorong yang mengandung litium-6 deuterida dan batang penyala plutonium. Yang terakhir ini juga berfungsi sebagai sumber energi tambahan bersama dengan pendorong dan/atau perusak yang terbuat dari uranium-235 atau uranium-238, dan jika digabungkan dapat menghasilkan hingga 85% dari total keluaran energi ledakan nuklir. Dalam hal ini, fusi termonuklir lebih berfungsi sebagai sumber neutron untuk fisi nuklir. Di bawah pengaruh fisi neutron menjadi inti Li, tritium terbentuk dalam litium deuterida, yang segera bereaksi dengan fusi termonuklir dengan deuterium.
Perangkat eksperimental dua fase pertama Ivy Mike (10,5 Mt pada pengujian tahun 1952) menggunakan deuterium dan tritium cair sebagai pengganti litium deuterida, tetapi kemudian tritium murni yang sangat mahal tidak digunakan secara langsung dalam reaksi fusi tahap kedua. Menarik untuk dicatat bahwa hanya fusi termonuklir yang menyediakan 97% keluaran energi utama dari “Bom Tsar” Soviet yang eksperimental (alias “Ibu Kuzka”), yang meledak pada tahun 1961 dengan rekor keluaran energi sekitar 58 Mt. Amunisi dua fase yang paling efektif dalam hal rasio daya/berat adalah “monster” Amerika Mark 41 dengan kekuatan 25 Mt, yang diproduksi secara massal untuk digunakan pada pembom B-47, B-52 dan dalam versi monoblok. untuk ICBM Titan-2. Alat perusak bom ini terbuat dari uranium-238, sehingga belum pernah diuji secara penuh. Saat mengganti tamper dengan yang timah, kekuatan perangkat ini berkurang menjadi 3 Mt.
Sarana pengiriman
Hampir semua senjata berat dapat digunakan untuk mengirimkan senjata nuklir ke suatu sasaran. Secara khusus, senjata nuklir taktis telah ada sejak tahun 1950-an dalam bentuk peluru artileri dan ranjau – amunisi artileri nuklir. Senjata nuklir bisa dibawa oleh roket MLRS, namun sejauh ini belum ada rudal nuklir untuk MLRS. Namun, dimensi dari banyak rudal MLRS modern memungkinkan mereka untuk mengakomodasi muatan nuklir yang mirip dengan yang digunakan oleh artileri meriam, sementara beberapa MLRS, misalnya Smerch Rusia, memiliki jangkauan yang hampir sama dengan rudal taktis, sementara yang lain (misalnya, rudal Sistem MLRS Amerika) mampu meluncurkan rudal taktis dari instalasinya. Rudal taktis dan jarak jauh adalah pembawa senjata nuklir. Perjanjian Pembatasan Senjata menganggap rudal balistik, rudal jelajah, dan pesawat terbang sebagai kendaraan pengiriman senjata nuklir. Secara historis, pesawat terbang adalah alat pertama yang mengirimkan senjata nuklir, dan dengan bantuan pesawat terbang satu-satunya hal dalam sejarah yang dapat dicapai. bom nuklir langsung:
- Ke kota di Jepang Hiroshima 6 Agustus 1945. Pukul 08:15 waktu setempat, pesawat B-29 “Enola Gay” di bawah komando Kolonel Paul Tibbetts, pada ketinggian lebih dari 9 km, menjatuhkan bom atom “Little Boy” di pusat kota Hiroshima. Sekering dipasang pada ketinggian 600 meter di atas permukaan; ledakan tersebut, setara dengan 13 hingga 18 kiloton TNT, terjadi 45 detik setelah pelepasan.
- Ke kota di Jepang Nagasaki 9 Agustus 1945. Pukul 10:56 B-29 Bockscar, di bawah komando pilot Charles Sweeney, tiba di Nagasaki. Ledakan terjadi pada pukul 11.02 waktu setempat di ketinggian sekitar 500 meter. Kekuatan ledakannya mencapai 21 kiloton.
Perkembangan sistem pertahanan udara dan senjata rudal membawa rudal ke garis depan.
Negara-negara yang memiliki kekuatan nuklir “lama” adalah AS, Rusia, Inggris, Perancis dan Tiongkok. nuklir lima - yaitu, negara-negara yang dianggap sebagai kekuatan nuklir yang “sah” menurut Perjanjian Non-Proliferasi Senjata Nuklir. Negara-negara yang masih mempunyai senjata nuklir disebut sebagai negara-negara dengan kekuatan nuklir “muda”.
Selain itu, senjata nuklir AS berada atau mungkin berlokasi di wilayah beberapa negara anggota NATO dan sekutu lainnya. Beberapa ahli percaya bahwa negara-negara ini dapat menggunakannya dalam keadaan tertentu.
Uji coba bom termonuklir di Bikini Atoll, 1954. Kekuatan ledakan 11 Mt, dimana 7 Mt dilepaskan dari fisi tamper uranium-238
Ledakan perangkat nuklir Soviet pertama di lokasi uji coba Semipalatinsk pada 29 Agustus 1949. 10 jam 05 menit.
Uni Soviet menguji perangkat nuklir pertamanya dengan hasil 22 kiloton pada 29 Agustus 1949 di lokasi uji coba Semipalatinsk. Uji coba bom termonuklir pertama di dunia - di sana pada 12 Agustus 1953. Rusia menjadi satu-satunya pewaris persenjataan nuklir Uni Soviet yang diakui secara internasional.
Israel tidak mengomentari informasi tentang keberadaan senjata nuklir, namun menurut pendapat semua ahli, ia telah memiliki hulu ledak nuklir rancangannya sendiri sejak akhir 1960-an - awal 1970-an.
Afrika Selatan mempunyai persenjataan nuklir yang kecil, namun keenam hulu ledak nuklir yang dikumpulkan dihancurkan secara sukarela selama pembongkaran rezim apartheid pada awal tahun 1990an. Afrika Selatan diyakini pernah melakukan uji coba nuklir sendiri atau bersama-sama dengan Israel di kawasan Pulau Bouvet pada tahun 1979. Afrika Selatan adalah satu-satunya negara yang secara mandiri mengembangkan senjata nuklir dan pada saat yang sama secara sukarela meninggalkannya.
Karena berbagai alasan, Brazil, Argentina, dan Libya secara sukarela meninggalkan program nuklir mereka. DI DALAM tahun yang berbeda Ada dugaan bahwa beberapa negara lain mungkin sedang mengembangkan senjata nuklir. Saat ini, diasumsikan bahwa Iran paling dekat dengan pembuatan senjata nuklirnya sendiri. Selain itu, menurut banyak ahli, beberapa negara (misalnya Jepang dan Jerman) yang tidak memiliki senjata nuklir, karena kemampuan ilmiah dan produksinya, mampu membuatnya dalam waktu singkat setelah pengambilan keputusan politik dan pendanaan.
Secara historis, Nazi Jerman mempunyai potensi menciptakan senjata nuklir kedua atau bahkan pertama. Namun, Proyek Uranium tidak selesai sebelum kekalahan Third Reich karena sejumlah alasan.
Timbunan senjata nuklir di dunia
Jumlah hulu ledak (aktif dan cadangan)
| 1947 | 1952 | 1957 | 1962 | 1967 | 1972 | 1977 | 1982 | 1987 | 1989 | 1992 | 2002 | 2010 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Amerika Serikat | 32 | 1005 | 6444 | ≈26000 | >31255 | ≈27000 | ≈25000 | ≈23000 | ≈23500 | 22217 | ≈12000 | ≈10600 | ≈8500 |
| Uni Soviet/Rusia | - | 50 | 660 | ≈4000 | 8339 | ≈15000 | ≈25000 | ≈34000 | ≈38000 | ≈25000 | ≈16000 | ≈11000 | |
| Inggris Raya | - | - | 20 | 270 | 512 | ≈225 |
