За много учени, участващи в проекта в Манхатън, надпреварата за изграждане на атомна бомба беше мрачна битка между живота и смъртта. Не можеше да се отрече разрушителната сила на технологията или нейната неизбежна гражданска такса. След бомбардировките над Хирошима и Нагасаки, които се състояха преди 70 години тази седмица, научният директор Дж. Робърт Опенхаймер припомни чувствата си, като чу новината, цитирайки от хиндуистки текст: „Сега аз ставам смъртта, унищожител на световете. "
Свързано съдържание
- Бизарската история за проваления „Супергун“ на Саддам Хюсеин
- 39-годишното дърво, което оцеля при бомбардировките над Хирошима
- Плутоний от ядрени тестове Зъби в атмосферата
Но в хватката на Втората световна война, когато немски учени яростно работят по същата технология, Опенхаймер и други физици в САЩ бяха силно фокусирани върху задачата да създадат първото в света ядрено оръжие. И в рамките на тайните ограничения на Националната лаборатория в Лос Аламос, вътрешна битка се разраства между две групи с противоположни идеи как да се достави смъртоносният полезен товар.
В крайна сметка два вида бомба, използващи различни радиоактивни материали, паднаха на Япония само на няколко дни, носеха кодовото им име Little Boy and Fat Man. Но ако учените бяха успели в първите си опити, и двете бомби биха могли да бъдат наречени Thin Man.
Ядрото на един атом е по-променливо място, отколкото може да си представите. В сърцето си атомът съдържа смесица от частици, наречени протони и неутрони, които се комбинират, за да придадат на атома своята маса и уникалната си елементарна индивидуалност. Докато всички атоми на даден химичен елемент имат еднакъв брой протони, броят на неутроните може да варира, давайки изотопи с различна маса. Но като пренаселен сал, някои изотопи текат на ръба на стабилността и са склонни да изхвърлят спонтанно излишната енергия и частици под формата на радиация. С течение на времето радиоактивните изотопи естествено се разпадат в по-стабилни конфигурации и дори в нови елементи в доста предсказуема верига от събития.
Използването на атома за създаване на експлозия не изглежда реалистично до 1939 г., когато учените в Берлин успяват умишлено да разделят уранов атом на по-леки елементи. Индуциран по правилния начин, този процес на ядрен делене може да освободи огромни количества енергия - според първоначалните доклади на The New York Times, бомбата, хвърлена върху Хирошима, експлодира със силата на 20 000 тона TNT, въпреки че оттогава тази оценка е понижена до 15 000 тона.
В писмо от 1939 г. до президента на САЩ Франклин Рузвелт Алберт Айнщайн предупреди за експеримента с делене и усилията на нацистите за изграждане на оръжие. Скоро след това учените показаха колко уран ще е необходим за постигане на критична маса и взривяване на бомба с делене, и те доказаха, че могат да използват и плутоний за задачата. Към 1941 г. Проектът в Манхатън се присъединява към надпреварата за разработване на работеща атомна бомба.
Опенхаймер първоначално се довери на дизайна си с кодово наименование Thin Man - дълга, кльощава бомба тип пистолет. Той би изстрелял тапа от радиоактивен материал по цел, направена от същите неща, така че комбинираните сили на сгъстяване и увеличена маса задействаха верижната реакция, която би довела до експлозия на делене. Като жив плет друг екип разследва бомбата за имплозия, която ще компресира подкритична маса материал в сърцевина, заобиколена от експлозиви. Когато зарядите изчезнаха, топката от материал щеше да се изтръгне от размера на грейпфрут до тази на тенис топка, достигайки критична маса и да взриви бомбата.
Бомбардировач Boeing B-29 Superfortress се търкаля назад над бомбената яма за зареждане в Тиниан на Марианските острови. (С любезното съдействие на Фондация за атомно наследство) 
Бомбата Little Boy опира на хидравличен асансьор. (С любезното съдействие на Фондация за атомно наследство) 
Бомбата "Дебел човек" се проверява на транспортното си купе. (С любезното съдействие на Фондация за атомно наследство) 
Бомбата Little Boy е готова за зареждане в бомбардировач B-29 Enola Gay . (С любезното съдействие на Фондация за атомно наследство) 
Ядрото на имплозия на бомбата Fat Man е готово за поставяне вътре в корпуса. (С любезното съдействие на Фондация за атомно наследство) 
Хидравличен асансьор вдига бомбата на Little Boy в залива на самолета. (С любезното съдействие на Фондация за атомно наследство) 
Дебел човек е повдигнат на асансьор над бомбената яма преди да се зареди в B-29 Bockscar . (С любезното съдействие на Фондация за атомно наследство) 
Бомбата на Little Boy в залива на гей Enola . (С любезното съдействие на Фондация за атомно наследство) 
Енола Гей тъкачът Дийк Парсънс беше един от няколкото души, които подписваха имената си на опашната сглобка на бомбата Дебел човек. (С любезното съдействие на Фондация за атомно наследство) Дизайнът на имплозията беше елегантен, но физиката не беше толкова сигурна, поради което моделът на пистолета имаше приоритет. След около четири месеца обаче учените по проекта разбраха, че Тънкият човек няма да работи с желания източник на гориво - радиоактивния изотоп плутоний-139. Мястото Ханфорд в югоизточната част на щата Вашингтон е построено през 1943 г. с изричната цел да изпомпва плутоний с оръжие и се оказа, че материалът от неговите реактори има фатален недостатък.
„Дизайнът на плутония Thin Man трябваше да бъде изоставен поради високия риск от детонация“, казва Бартън Хакър, историк по военни технологии в Националния музей на американската история на Smithsonian. Това не е толкова страшно, колкото звучи - това просто означава, че щепселът и целта ще загубят разрушителната си сила преди бомбата действително да излезе. "Наличният плутоний излъчва твърде много неутрони, което води до ядрена реакция, преди да може да се достигне критична маса, което води до това, което физиците нарекоха физъм."
Излъчването на неутрон от уран беше достатъчно ниско, за да позволи на пистолета да достигне критична маса, но доставката беше силно ограничена. „Плутоний може да бъде произведен по-бързо от оръжейния уран“, казва Хакър. "Конструкцията на пистолета със сигурност работеше, но нямаше достатъчно уран за повече от един през 1945 г."
Бомбата Little Boy, която падна върху Хирошима на 6 август 1945 г., беше потомството на Тънкия човек - по-къса бомба тип пистолет, която носеше полезен товар на уран. Междувременно бомбата, паднала върху Нагасаки на 9 август, беше устройство за имплозия, дебелото човече с плутоний. Конструкцията му беше около десет пъти по-ефективна и генерира по-голяма експлозивна сила, равна на около 21 000 тона TNT, според съвременните оценки. Въпреки че бомбата Little Boy беше по-малко ефективна и по-малко мощна, тя унищожи повече от района около Хирошима, тъй като хълмистият терен около Нагасаки ограничи радиуса на взрива на Дебелия човек. Все пак, след бомбените атентати, имплозията се превърна в основния дизайн на ядреното оръжие в ерата на Студената война.
„Доколкото ми е известно, единствената конструкция от тип оръжие, която някога е взривена след Хирошима, беше една от ядрените артилерийски снаряди, тествани в Невада през 1953 г.“, казва Хакер. "Всички останали са конструкции на имплозия. Конструкциите от тип пушка бяха надеждни, но неефективни, използвайки повече ядрен материал за същите резултати като имплозионните устройства. Те останаха в запаса като артилерийски снаряди, но никой друг не се взриви."
