Реферат: История создания атомной бомбы в Советском Союзе

                                                        Введение

        Атомная бомба – снаряд для получения взрыва большойсилы в результате весьма быстрого выделения ядерной (атомной) энергии.

                                                              БСЭ том 2

                                Начало.

             Первая атомная проблема.

            Вконце 1938 г. А.Ф. Иоффе получил письмо от Фредерико Кюри: открыт принципиальноновый вид ядерной реакции – под действием нейтронов ядро урана распадается надва радиоактивных осколка. Письмо бурно обсуждалось на институтском семинаре.

            Каждую неделю приходили новые статьи,свидетельствующие об огромном интересе, вызванном открытием новой ядернойреакции – деление урана и тория. Интерес граничил с ажиотажем, невиданнымраньше в науке. Каждую неделю сведения дополнялись важными экспериментальнымифактами. Советских физиков и радиохимиков чрезвычайно взволновало это открытие.Исследования деления урана нейтронами заняли с этого момента центральное местов лаборатории И. В. Курчатова. Радиевый институт во главе с В.Г. Хлопинымразвернул радиохимические исследования деления. Новая проблема захватила И.М.Франка в Москве и А.И. Лейпунского в Харькове.

            Впечати стали появляться рассуждения об условиях, в которых самоподдерживающаясяядерная реакция могла бы развиваться. Первые совершенно грубые оценки размеровуранового шара, нагреваемого за счет энергии реакции деления, опубликовалфранцузский физик Ф. Перрен. Пользуясь имевшимися тогда очень неточнымисведениями о сечении реакции деления и числе освобождённых нейтронов, Перренпришел к выводу, что необходимое кол-во урана отнюдь не велико – достаточно 7,5тонн чистой урановой смоляной руды, чтобы в урановом шаре развиваласьсамоподдерживающаяся  ядерная реакция.Обсуждался так же вопрос, с какой скоростью будет развиваться реакция, произойдётли взрыв или можно обеспечить спокойное течение её.

            Теперьмы знаем в какой ужас привели эти открытия Сциларда, Теллера, Вигнера,Вайскопфа, Ферми. Эти учёные эмигрировали из Европы в США, когда к властипришли фашисты и в Германии и Италии начали преследовать крупнейших деятелейнауки. Они боялись, что немецкие физики сделают и передадут в руки Гитлерабомбу невиданной разрушающей силы.

            Вэто время Курчатов всё более расширял исследования. Организовал семинар,обсуждавший вопросы деления урана и тория. К работе семинара привлёк всехЛенинградских физиков, интересовавшихся делением урана и связанными с нимпроблемами. Составил первый проект организации работ по исследованию урана.Вместе с участниками семинара писал письма в Академию наук, намечалмероприятия, необходимые для получения цепной реакции.

            Насостоявшемся 15-20 ноября 39 г. в Харькове очередном совещаниифизико-математического отделения АН СССР по атомному ядру несколько докладовбыло посвящено делению урана и тория. Игорь Васильевич активно участвовал вдискуссии. Однако для надёжного обоснования выводов не хватало знания сеченийделения на нейтронах разных энергий, поглощения и неупругого рассеяниянейтронов в материалах, необходимых для конструкции уранового котла (позднееон стал называться атомным реактором)

            Послесовещания Курчатов все силы направил на решения этих вопросов. Вместе сизмерением элементарных констант он начал подготовку решающего опыта, которыйдолжен был прямо ответить на главный вопрос: происходит ли размножениенейтронов в различных композициях урана и замедлителя. Для всех этих опытовнеобходим был индикатор нейтронов, вызывающих деление урана, счувствительностью, во много десятков раз превосходящей чувствительность обычноприменяющихся индикаторов. Эту тонкую экспериментальную задачу Курчатов поручилсвоим молодым сотрудникам Флёрову и Пётржаку.

            Изобретательныйв постановки опытов Флёров и тонкий рукодел-художник Пётржак хорошо дополнялидруг друга и, по выражению Курчатова, на совместной научной работе «составляливеличину большую чем два» работа у них спорилась. Вскоре они уже наблюдалиделение урана фотонейтронами. Как то уже поздно ночью они убрали источникнейтронов, собираясь идти домой, и поразились: деление продолжалось. ПозвонилиКурчатову. Обсудили удивительный результат и продолжали наблюдать. В два часаночи Курчатов звонит в лабораторию:

            –Тщательно проверьте. Это не открытие а какая то грязь.

            Курчатовв своей стихии: обнаружена аномалия! В течении нескольких месяцев он заставляетсвоих учеников менять условия опытов и добывать неопровержимые факты. Можетбыть лаборатория загрязнена радиоактивностью? Нет, не один радиоактивныйэлемент не даёт таких сильных импульсов. Может быть деление вызываюткосмические лучи? Немедленно опыты переносятся под землю, на глубину 40 м. Настанцию «Динамо» московского метро. Нет, космические лучи здесь не причём…Когда все сомнения были разрешены, Курчатов согласился на опубликованиеоткрытия.

                   Ученик ненаходит покоя.

            В июле1941 года Г.Н. Флёров попал в ленинградское ополчение, потом был направлен ввоенно-воздушную академию в Йошкар-Олу. В конце декабря 41 г. после успешногонаступления наших войск под Москвой, он выхлопотал поездку в Казань, куда былиэвакуированы многие институты, для встречи с Курчатовым. Но Курчатов тогда ещёне вернулся с юга. Флёров выступил с докладом перед Иоффе, Капицей и другимифизиками. С обстоятельным изложением опытов, которые, по его мнению, необходимосрочно ставить в Казани: надо исследовать в «динамитные» цепные ядерные реакции– реакции на быстрых нейтронах. В докладе он привёл ряд аргументов в док-вотого что для создания ядерного взрыва годятся лёгкий изотоп урана ипротактиний. Детально разобрал эффекты, которые могут помешать взрыву и, считаяядерный взрыв реальным, перечислил важнейшие направления исследований.

            Обэтом он написал Курчатову. Однако письмо попало Игорю Васильевичу только послевыздоровления.

            Текущиедела отвлекали Курчатова: его вновь требуют на флот (в начале войны он проводилразличные работы по размагничиванию кораблей т тд.), он выезжает в Мурманск иответ Флёрову задерживается.

            «Одержимый»Флёров не отступает; уехав на фронт, он пишет Иоффе:«Нельзя оставлять надеждына успех в осуществлении уранового оружия, но для этих военных целей необходимовыделить лёгкий изотоп урана.» Проезжая через Воронеж, Флёров имеет возможностьпосетить университетскую библиотеку. Просматривая американские журналы, он ещёраз убеждается, что американцы не публикуют сведений по исследованиям урана.Это укрепляет его решение: откладывать больше нельзя.

            Вмае 42 г. Флёров пишет в Государственный совет обороны, что «надо, не теряявремени, делать урановую бомбу». Повторяет аргументы, приведённые в письмеКурчатову, приводит наброски плана организации работ.

            Вэто время советское правительство уже располагало информацией о том, что уГермании и США в условиях особой секретности ведутся срочные работы по созданиюнового сверхмощного оружия.

            ВМоскву вызваны академики Иоффе, Вернадский, Хлопин и Капица для обсужденияполученной информации и определения перспектив развития соответствующихработ  в СССР. Кто из учёных мог бывозглавить научное руководство над работами? Из всех приглашенных никтоатомного ядра не исследовал, но лучшие ядерные лаборатории СССР были винституте руководимом Иоффе. Когда обратились за советом к нему, он безколебаний назвал Курчатова.

            Курчатовбыл немедленно вызван в Москву. Через три дня, получив задание возглавитьработы по созданию урановой бомбы, он вернулся в Казань взволнованный имолчаливый.

            Времясомнений скоро прошло. Не всем, правда, было по душе, когда Курчатов началкрепко брать дело в свои руки. Но он не знал отступлений.

                Проблемы уходят, проблемы

                    возвращаются.

            В конце42 г. ГосКом обороны нашел в стране силы, чтобы подготовить и развитьнаступление под Сталинградом и одновременно начать наступление на атомномфронте. Курчатов был назначен научным руководителем урановой проблемы, иполучил задание начать работы в Москве. Весть о назначении Курчатова к лету43г. облетела не только все физические но и многие заводские лаборатории.

            Физикипередавали друг другу волнующую новость: «Курчатов создаёт Урановый институт!»

            Вскоречисло физиков, работающих с Курчатовым, достигает двух десятков. Однако не всеверят в успех начатых работ. Есть и сомневающиеся, есть и злые языки, предрекающиебезнадёжность начатого большого дела. До Курчатова доходят все эти толки. Но онне полемизирует: он занят делом. Работа начинается сразу. Президиум Академиинаук разрешает разместить лаборатории в Пыжевском переулке в зданииСейсмологического института. Здесь организован штаб будущего институтаобсуждаются главные задачи, проводятся семинары, где больше всех спорят Флёров,Зельдович, Померанчук, Харитон. В работу включается Козодаев. Вскоре Джелепов иНеменов принимаются за проект нового циклотрона и размещают на заводах Москвызаказы на изготовление его узлов.

            Ноуже не хватает места. Курчатов занимает пустующие помещения в здании институтаобщей неорганической химии на Большой Калужской.

            Накалужской впервые у дверей лаборатории физиков, занятых атомным ядромпоявляется вооруженная охрана.

            Виюне 43 г. наши войска в ожесточённых боях на Курской дуге нанесли сокрушительныйудар гитлеровской армии, и погнали её к Днепру, освободили Харьков.

            Синельниковтот час же едет туда, в полуразрушенные немцами лаборатории и, согласовав пландействий с Курчатовым, намечает пути и сроки их восстановления. ЛабораториюСинельникова назвали Лаборатория №1.

            СамКурчатов, заручившись поддержкой Государственного комитета обороны, в это времяищет место для нового института.

            Оностанавливает свой выбор на недостроенном трёхэтажном кирпичном здании заОкружной железной дорогой на краю необъятного картофельного поля, в километреот Москвы реки.

            Здесьна краю бывшего Ходынского поля, начала строиться Лаборатория №2 А.н. СССР, сыгравшаяогромную роль в решении атомной проблемы. Позднее она превратилась в Институтатомной энергии.

                          Вести из-за океана

            В середине 45г. поступило сообщение о взрывечудовищной силы на полигоне в Аламогордо США. Курчатов с товарищами встретилиэто сообщение со смешанным чувством досады, удовлетворения и настороженности. Досады– потому, что американцы сделали это раньше. Удовлетворения – потому, чтовозможность взрывной самоподдерживающейся ядерной реакции теперь доказана иусилия учёных приведут к заданной цели. Настороженности – потому, что Американичего не сообщила о своих дальнейших намерениях в отношении этого величайшего достижениянауки и техники.

            Неуспели утвердится надежды на прочный мир и торжество разума, как всего лишьчерез двадцать дней после Аламогордо раздались взрывы в Хиросиме и затем вНагасаки, эхом отозвавшиеся на дипломатических встречах.

            Сталинсказал тогда (17 сентября 46 г.) отвечая на вопрос корреспондента: «…атомныебомбы предназначены для устрашения слабонервных, но они не могут решать судьбывойны… »  Но видимо он уже тогда думал подругому.

           

                            Урановый котёл

            Сотрудникидовоенной лаборатории Курчатова и другие физики старшего поколения разбросаныпо разным институтам и городам. Сил мало, а к цели надо прийти как можнобыстрее.

Курчатов сам ведёт теработы, которые по его мнению быстрей приведут к созданию атомной бомбы.

На первом этапе необходимыметаллический уран и чистейший графит в невиданных раньше кол-вах. Но точноуказать, сколько их потребуется, Курчатов ещё не может, и он разрабатываетясную, детально продуманную прог-му исследований.

Несколько месяцев продолжаетсянапряженная работа и вот 24 декабря 1946 года стало ясно, что цепная реакцияпойдёт.

В начале реакция нарасталамедленно, время удвоения интенсивности её составляло десятки минут. Когдарегулирующие стержни подняли выше, время удвоения сократилось до 120 секунд исчётчики «захлебнулись». Курчатов оценил мощность.

– Вот они, первые 100 ваттот цепной реакции деления! Увеличить мощность реакции не хватило духу.

Ночью Курчатов и его помощниковопустили стержни, погасив первую в Европе цепную реакцию деления урана.

                        Цель близка

Приближался завершающий этап. Горючего накоплено достаточно,св-ва его атомных ядер изучены. Основываясь на расчётах физиков и математиковконструкторы создали модели оружия.

Но прежде чем произвестирешающее испытание на полигоне, Курчатов привлёк лучших физиков-экспериментаторовк тщательной проверке того, как будет развиваться цепная реакция в созданнойконструкции. Опыт шел за опытом с величайшими предосторожностями, что бы невыпустить реакцию из-под контроля, но в то же время что бы как можно ближеподойти к условиям, которые будут наблюдаться при взрыве. Сомнений больше нет!Всё сделано правильно. Курчатова тропят выполнить решающий эксперимент –произвести первый взрыв.

Наступил самый напряженныймомент. Ответственность за испытания правительство возлагает на Курчатова. В периодподготовки проведения взрыва ему подчиняются все участники испытаний: и воинскиечасти и гражданские лица. Надо сделать всё, что бы взрыв получился ожидаемойбольшой мощности. Но есть небольшая вероятность, что он не удастся или будетменьшей силы. Если первое испытание сорвётся все будут подавлены, нервы невыдержат напряжения, что бы хорошо подготовить второе испытание. ПоэтомуКурчатов торопит с изготовление второго экземпляра бомбы.

Окончательная сборка бомбыведётся под неослабленным наблюдением Курчатова и Завенягина. Наконец еёподнимают на металлическую башню где она будет взорвана.

                             Взрыв

Испытания на рассвете 29августа 49 г. прошло успешно в присутствии Верховного командования СА,руководителей Партии и Правительства.

Физики, создатели бомбы,увидев ослепительный свет, ярче, чем в самый яркий солнечный день и грибообразноеоблако, уходящее в стратосферу, с облегчением вздохнули. Свои обязательства онивыполнили.

еще рефераты
Еще работы по истории