Получивший название «Урановая машина», реактор L-IV состоял из двух алюминиевых полусфер, внутри было 572 кг урана в виде порошка и 140 кг тяжёлой воды (замедлитель). Масса реактора, размещённого внутри резервуара с водой, приближалась к тонне. Внутри сферы с урановой начинкой был помещен нейтронный инициатор в виде обычного радий-бериллиевого первичного источника нейтронов. Измерения потока нейтронов из загруженного реактора показали, что поверхности реактора достигало гораздо больше нейтронов, чем излучал их первичный радий-бериллиевый источник. Правда «Урановая машина» взорвалась 23 июня 1942 года (официально – искали утечку тяжёлой воды…правда перестарались)
Радиация для дилетантов-4 (Wunderwaffe или игра умов)
Всем драсьце.
Кол-во "жахальщиков" в тырнетах чёт не падает, и это печалит.
Ну ды ладно, сёння продолжаем то что обозвал "Радиацией для дилетантов" (опус о том как вчерашнее загадочное явление радиоактивности переросло в изобретение оружия массового поражения).
Самое начало можно почитать тут: Х-лучи или ядерная эра….самое начало
Предыдущую часть можно почитать тут: Много мощи не бывает
Дык значится о чём енто было дело. А, ну да, Фредерик Жолио-Кюри понял, что грядёт что-то жутковатое, попахивающее оружием массового поражения. Но науку было уже не остановить, и военную инженерию в принципе тоже. Вывод к которому пришёл один учёный…вощем похожие идеи пришли в голову много кому. И как то уж так получилось, что инициативу перехватили в самом одиозном государственном объединении 20-го века, а именно в 3-м рейхе.
Wunderwaffe
Вернёмся чутку назад от окончания "сюжета" 3-й части.
24 апреля 1939 года в высшие военные инстанции Германии поступило письмо за подписью профессора Гамбургского университета Пауля Хартека и его сотрудника доктора В. Грота, в котором указывалось на принципиальную возможность создания нового вида высокоэффективного взрывчатого вещества. В нём говорилось, что
Цитата:
«та страна, которая первой сумеет практически овладеть достижениями ядерной физики, приобретёт абсолютное превосходство над другими»
Для информации: карта Европы по состоянию на середину 1930-х выглядела так. Но многие понимали, что это не надолго
29 апреля 1939 года имперское министерство науки, воспитания и народного образования по поручению руководителя специального отдела физики имперского исследовательского совета — государственного советника профессора Абрахама Эзау провело обсуждение вопроса «о самостоятельно распространяющейся ядерной реакции» на которое, среди прочих, был приглашён профессор Э. Шуман, руководитель исследовательского отдела Управления вооружений сухопутных сил III Рейха.
26 сентября 1939 года, когда Польша уже пылала в пожаре новой мировой войны, вспомнив что Курт Дибнерц уже 2 года изучает вопросы связанные с применением энергии урана в исключительно не мирных целях (например инициирование детонации взрывчатых веществ при помощи облучения), в атмосфере секретности управление армейских вооружений приняло решение начать «урановый проект», целью которого было создать то, что в конце концов назвали атомной бомбой.
Что самое любопытное, это то, что 3-й рейх долгое время опережал США в своей «ядерной программе». Это была настоящая гонка на истощение ресурсов, коих в прочем у США оказалось чутку больше.
Но тогда в 1939-м в США учёные (по специальностям которые потом окрестят не иначе как «физики-ядерщики») прозябали со скудным финансированием и недообеспечением нужными материалами.
То ли дело их немецкие коллеги, с сырьём на эксперименты/разработки у которых вопрос особо не возникал. После аннексии Судетской области Чехословакии в 1938 году в распоряжении немцев уже были урановые рудники города Яхимов.
1938 год. Чемберлен, в момент когда он объявляет что "Друзья, я принёс мир в Европу". Всего лишь уговорил Чехославацкое правительство фактически "отдать" немцам Судетскую область (точнее все районы где немцев более 50% от населения)...То что вошло в историю под названием "Мюнхеновской сделки". Гитлер вроде как обещал что больше не будет претендовать на какую-либо территорию в Европе...правда где-то в Англии некто Черчиль поперхнувшись сигарой сказал, что нам всем
А когда в 1940-м захапали Бельгию, то в распоряжении немцев оказались и запасы урана которые Бельгия вывезла из своих африканских колоний (примерно 1000 тонн оксида урана). Нужен был ещё более эффективный чем вода замедлитель быстрых нейтронов, и тут как бэ в том же 1940 году в результате вторжения в Норвегию нацисты получили и единственный в мире завод по производству тяжелой воды (не, как бэ графит был бы ещё более лучшим вариантом, но он уходил на другую вундервафлю).
Завод по производству тяжёлой воды в Норвегии
От с чем были сложности, дык это с кадрами. Антисемитизм процветал ещё годов этак с 1935-х, и сначала стали выживать из науки тех у кого были еврейские корни, потом тех кто был не согласен с линией партии, потом началась охота на ведьм в духе «теория относительности – еврейская лже теория и все кто её придерживается враги немецкой науки», и т.п.
Дето в бывшем урановом руднике в Чехии
На фоне этого гонения на неверных, окончательный доклад о перспективах применения деления урана в энергетике и военном деле доверили Вернеру Гейзенбергу (хоть и получил нобелевку по физике, но которого годом ранее чуть не заклевали «правильные немецкие физики»), который в декабре 1939 года и представил секретный отчёт с теоретическим анализом возможности получения энергии за счёт ядерного деления.
Цитата:
«В целом можно считать, что при смеси уран — тяжёлая вода в шаре радиусом около 60 см, окружённом водой (около 1000 кг тяжёлой воды и 1200 кг урана), начнется спонтанное выделение энергии»
Способ простой, но ресурсов на такое явно не хватало, пришлось придумать другую форму для перспективного реактора, да и для реактора нужен был всёже 235 уран, а с разделением на изотопы тоже были проблемы.
Вобщем первую ядерную стендовую установку для более детального изучения процесса ядерного распада построили в Немецком городе Лейпциг. «Урановая машина» была готова к февралю 1942 года (на 4 месяца раньше аналогичной штуки у США).
В музеи имени самой себя...
В мае 1942 года Гейзенбергом и компании на этом экспериментальном ядерном стенде удалось достичь производства нейтронов в количестве, превышающем их поглощение.
Гейзенберг и Н.Бор. Война уже шла полным ходом, но учитель и ученик (без 2-минут по разные стороны баррикад) обсуждают сложности в ядерной физике. Ну или моральный аспект ОМП на основе деления урана...загадка
Гейзенберг понимал, что подвёл III Рейх к опасной черте, к без 5 минут созданию действующего прототипа атомной бомбы. Никто не знает что творилось у него в голове…Правда случай решил всё сам, в июле 1942 года в Берлине состоялось ключевое совещание рейхсминистра Альберта Шпеера с участниками «Уранового проекта». На нем было принято принципиальное решение вновь вернуть работы над атомной тематикой из ведения Министерства вооружений и боеприпасов в сферу ответственности Имперского исследовательского совета. Нацисты сделали, возможно, роковой для себя выбор: они отказались от военного атома в пользу атома мирного. Официально чиновники усомнились в возможности создания атомной бомбы за 1 год (дабы гарантированно внести этим вклад в изменение хода войны). Впредь Гейзенберг и его команда должны были работать над мирным применением «урановой машины», а не над атомной бомбой, появление которой до окончания боевых действий было признано нереальным (с учётом того что нефти у 3-го рейха было не сказать что уж очень много, то способ получения электричества без нефти тоже кое-кого интересовал).
Но разведка союзников на всякий случай решила максимально усложнить любое использование атомной энергии в 3-м рейхе. Немного поразмыслив, аналитики поняли, что самое слабое место в немецкой исследовательской программе, это уже упомянутый выше норвежский завод по производству тяжёлой воды.
Вывести его из строя было той ещё задачкой. Первая попытка устроить диверсию на заводе стоила жизни всем участникам операции. Кое-как завод удалось “остановить” только к концу февраля 1943-го.
Правда дела у 3-го рейха и без этого становились только хуже и хуже. Сложности на фронтах требовали большего количества ресурсов для их решения, и финансирование работ Гейзенберга урезалось. Но даже не смотря на это, к 1945-му году была готова усовершенствованная версия Урановой машины, реактор B-VIII. Правда его пришлось эвакуировать из германской столицы вглубь страны, в деревню Хайгерлох (недалеко от швейцарской границы).
Секретный бункер у деревни Хайгерлох
Работа не останавливалась даже в условиях уже фактически проигранной войны. Последнюю попытку запустить цепную реакцию немцы предприняли 23 марта 1945 года, она вновь закончилась неудачей из-за недостаточного количества урана и тяжелой воды. Всё закончилось в мае — июне 1945 года, когда компашку Гейзенберга сцапали американцы и в ходе операции «Эпсилон».
Американцам очень сильно хотелось узнать как далеко продвинулись в 3-м рейхе в вопросе создания атомной бомбы, и поселили всю компашку Гейзенберга в поместье Фарм-Холл недалеко от Кембриджа.
Поместье Фарм-Холл
В поместье правда количество микрофонов прослушки на еденицу площади было просто фантастическим (для того времени). Правда компашка физиков играла в молчанку аж до августа 1945-го. Скажем так, в результате всего, были удивлены все.
Секретные разработки
Группа доктора Дибнера в научном отделе Управления вооружений всё же сосредоточились на чисто военном применении энергии деления. Они разрабатывали схему ядерного взрывного устройства в виде шара из взрывчатого вещества, внутри которого находились кубики урана.
Была ещё группка доктор В. Тринкса где разрабатывали... ну фактически термоядерную бомбу. Эта работа сохранилась в шестистраничном документальном отчёте «Опыты возбуждения ядерных реакций с помощью взрывов». Доктор Тринкс пытался помимо прочего резко нагреть тяжёлый водород при помощи обжатия обычным взрывчатым веществом серебряного шара. Тринкс рассчитывал, что таким образом сможет создать термоядерную бомбу. Тринкс несколько раз повторял попытки инициирования термоядерных реакций в тяжёлом водороде, но не обнаружил выхода радиоактивного излучения.
Другое дело делящаяся бомба, представление как она должна работать точно было, а с учётом того что один ядерный стенд немцы таки с дуру “жахнули”….от чего бы не попытаться повторить опыт так сказать в полевых условиях? Наводящий вопрос, если первая в мире ядерная авария случилась а урановой машине Гейзенберга, то кто устроил вторую? Дибнеровский исследовательский стендовый реактор G-IV развалился от перегрева в ноябре 1944 года.
Забегая в перёд скажу, что в СССР позже была создана серия ядерных бомб фактически с такой же конструкцией…только на плутонии, ну и немного компактнее.
Фау-2, перспективный носитель для бомбы
Правда скептики приводят и дату - 12 октября 1944 г. Якобы некое сверх секретное испытание на острове Рюген.
В эти дни на упомянутом острове вроде как производили испытания чегото грандиозного…ну либо это «грандиозное» во время испытания немного взорвалось (Фау-1 и Фау-2 в своё время испытывали на этом же острове кстать).
Но тут теории путаются, вроде как был полигон в юго-восточной Тюрингии. И вроде как 3 марта 1945 года там тоже что то испытывали, что-то что вызвало сильные разрушения построек в радиусе 500 метров.Неофициальная версия – заряд из не очень обогащённого урана-235 взорванного методом имплозии.
Ещё одно супероружие - Фау-1 (ну или по заводу: Flakzielgerät FZG 76), первая в мире серийная крылатая ракета. Тонна взрывчатки летит на скорости 680 км/ч примерно на 400 км
Казалось бы, что в наши дни может быть проще – взяли анализ почвы, и дело с концом. И как то так получилось, что в почве с о.Рюген и в правду нашли следы радиоактивного цезия. Правда ИКСперты связали это с радиацией от ЧАЭС. Вощем от чего то сложилось впечатление, что тут зарыт секрет который никто не хочет раскрывать…возможно всёж 3-й рейх был ближе к созданию ядерной бомбы чем нам говорят.
Нейтронный инициализатор
Теперь немного сложного на понимание. Немцы впервые применили такую хитрую штуку как модулированный нейтронный инициализатор.
В самом центре бомбы
Штука которая стала неотъемлемой частью ранних ядерных бомб и просто исследовательских ядерных реакторов.
Устройство, способное генерировать поток нейтронов при его активации. Очень полезная штука в плане «запустить» цепную реакцию, в смысле откуда то должны же взяться те первые нейтроны который разожгут дальнейшие реакции деления (ну, т.е. они бы и сами возникли из-за полураспада урана/плутония, но нейтронный инициализатор позволяет значительнооооо ускорить процесс). В случае атомной бомбы его располагают в самом центре бомбы, и активируют равномерным обжатием взрывной волной.
Обычная конструкция основана на комбинации изотопов 2-х элементов, обычно бериллий-9 и полоний-210 (но комбинаций берилий-актиний, актиний-полоний и др. тоже хватало), разделённых до активации, а затем ударной волной от взрыва смещённых в тесный контакт. Смысл в том, что один элемент активно излучает альфа-частицы, а второй при взаимодействии с альфа-частицами активно выделяет нейтроны.
На выходе после подрыва во все стороны вылетают толпы нейтронов которые приводят к лавинообразному росту деления урана (плутония). Ну и далее контролируемая или не очень, цепная реакция.
Продолжение: Радиация для дилетантов-5. Ядерный реактор