Criação da primeira apresentação da bomba atômica. Apresentação de armas nucleares
Introdução Na história da humanidade, os eventos individuais marcaram época. Criação armas atômicas e sua aplicação foi motivada pelo desejo de subir a um novo nível no domínio do método perfeito de destruição. Como qualquer evento, a criação de armas atômicas tem uma história ...
A história da criação de armas nucleares. No final do século 20, Antoine Henri Becquerel descobriu o fenômeno da radioatividade.A descoberta do núcleo atômico por Rutherford e E. Rutherford. Desde o início de 1939, um novo fenômeno foi estudado imediatamente na Inglaterra, França, Estados Unidos e URSS. E. Rutherford
Arremesso de acabamento Em 1939, a Segunda Guerra Mundial começou. Em outubro de 1939, o primeiro comitê governamental para energia Atômica... Na Alemanha Em 1942, os reveses na frente germano-soviética afetaram a redução do trabalho com armas nucleares. Os Estados Unidos começaram a liderar na criação de armas.
Testes de armas atômicas. Na manhã de 6 de agosto de 1945, havia um céu claro e sem nuvens sobre Hiroshima. Como antes, a aproximação do leste por duas aeronaves americanas não deu nenhum alarme. Um dos aviões mergulhou e jogou algo, então os dois aviões voaram de volta.
Prioridade nuclear O objeto lançado estava descendo lentamente de paraquedas e de repente explodiu a uma altitude de 600m acima do solo. A cidade foi destruída de um só golpe: de 90 mil prédios, 65 mil foram destruídos, de 250 mil habitantes, 160 mil foram mortos e feridos.
Nagasaki Um novo ataque foi planejado para 11 de agosto. Na manhã de 8 de agosto, o serviço meteorológico informou que o Target 2 (Kokura) em 11 de agosto estaria coberto por nuvens. E então a segunda bomba foi lançada sobre Nagasaki. Desta vez, cerca de 73 mil pessoas morreram, outras 35 mil morreram após longo tormento.
Arma nuclear na URSS. Em 3 de novembro de 1945, o Pentágono recebeu o relatório 329 sobre a seleção dos 20 alvos mais importantes no território da URSS. Um plano de guerra amadureceu nos Estados Unidos. O início das hostilidades foi marcado para 1º de janeiro de 1950. O projeto atômico soviético ficou atrás do americano por exatamente quatro anos. Em dezembro de 1946, I. Kurchatov lançou o primeiro reator nuclear da Europa. Mas seja como for, a URSS tinha uma bomba atômica e, em 4 de outubro de 1957, lançou o primeiro satélite artificial da Terra ao espaço. Portanto, o início da Terceira Guerra Mundial foi avisado! I. Kurchatov
Conclusão. Hiroshima e Nagasaki são um aviso para o futuro! De acordo com especialistas, nosso planeta está perigosamente saturado de armas nucleares. Esses arsenais estão repletos de um perigo tremendo para todo o planeta, e não para os países individualmente. Sua criação consome enormes recursos materiais que poderiam ser usados para combater doenças, analfabetismo e pobreza em várias outras regiões do mundo.
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Prefácio: Estabelecimento do Soviete bomba atômica (unidade militar projeto atômico da URSS) - a história da pesquisa fundamental, o desenvolvimento de tecnologias e sua implementação prática na URSS, visando a criação de armas destruição em massa usando energia nuclear. Os eventos foram em grande parte estimulados pelas atividades nesse sentido de instituições científicas e da indústria militar dos países ocidentais, inclusive na Alemanha nazista, e posteriormente nos Estados Unidos.
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A pré-história do projeto soviético Incluía: Trabalho antes de 1941 O papel do Instituto de Rádio Trabalho em 1941-1943: a) Informações de inteligência estrangeira b) Lançamento do projeto atômico
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Trabalho até 1941 Em 1930-1941, o trabalho foi realizado ativamente no campo nuclear. Durante esta década, pesquisas radioquímicas fundamentais também foram realizadas. Desde o início da década de 1920, os trabalhos têm sido desenvolvidos intensamente no Instituto do Rádio e na primeira Phystech. O acadêmico V.G. Khlopin era considerado uma autoridade nesta área. Além disso, uma contribuição significativa foi feita pelos funcionários do Instituto de Rádio: G. A. Gamov, I. V. Kurchatov e L. V. Mysovsky. O projeto soviético foi supervisionado por VM Molotov, presidente do Conselho dos Comissários do Povo da URSS. Em 1941, com o início da Grande Guerra patriótica pesquisa nuclear foi classificada
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O papel do Instituto de Rádio A cronologia da pesquisa realizada pelos funcionários do Instituto de Rádio em Leningrado sugere que o trabalho nessa direção não foi completamente restringido. Em 1938, o primeiro laboratório de elementos radioativos artificiais da URSS foi criado aqui. Sob a presidência de V.G. Khlopin, a Comissão de Urânio da Academia de Ciências da URSS foi formada, em 1942, durante a evacuação do instituto A.P. Zhdanov e L.V. o novo tipo fissão nuclear - desintegração completa do núcleo atômico sob a influência de partículas carregadas de raios cósmicos. O Instituto de Rádio foi encarregado do desenvolvimento de tecnologia para a extração de ek-rênio (Z = 93) e eka-ósmio (Z = 94) do urânio irradiado com nêutrons. Em 1949, a quantidade de plutônio necessária para testar armas nucleares havia sido acumulada.
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Trabalho em 1941-1943 Informações de inteligência estrangeira: Já em setembro de 1941, a URSS começou a receber informações de inteligência sobre a realização de trabalhos secretos de pesquisa intensiva na Grã-Bretanha e nos Estados Unidos com o objetivo de desenvolver métodos de uso de energia atômica para fins militares e de criação bombas atômicas de enorme força destrutiva. Em maio de 1942, a liderança do GRU informou à Academia de Ciências da URSS sobre a presença de relatórios de trabalhos no exterior sobre o problema do uso da energia atômica para fins militares. A inteligência soviética tinha informações detalhadas sobre os trabalhos de criação da bomba atômica nos Estados Unidos, vindas de especialistas que entendiam o perigo de um monopólio nuclear ou simpatizavam com a URSS.
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Obra em 1941-1943 Lançamento do projeto atômico: Em 28 de setembro de 1942, um mês e meio após o início do projeto Manhattan, foi aprovado o decreto GKO nº 2352ss "Sobre a organização do trabalho no urânio". O despacho previa a organização para esse fim na Academia de Ciências da URSS de um laboratório especial do núcleo atômico, a criação de um laboratório de separação de isótopos de urânio e um complexo de trabalhos experimentais.
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Trabalho para a criação de uma bomba atômica Em 11 de fevereiro de 1943, o decreto GKO nº 2.872ss foi aprovado para o início dos trabalhos práticos sobre a criação de uma bomba atômica. Em 12 de abril de 1943, o vice-presidente da Academia de Ciências da URSS, Acadêmico A. A. Baikov, assinou uma ordem para estabelecer o Laboratório nº 2 da Academia de Ciências da URSS. I.V. foi nomeado chefe do laboratório. Kurchatov. O decreto GKO de 8 de abril de 1944 No. 5582ss obrigou o Comissariado do Povo indústria química projetar em 1944 uma oficina para a produção de água pesada e uma planta para a produção de hexafluoreto de urânio, e o Comissariado do Povo de Metalurgia Não Ferrosa - para garantir em 1944 o recebimento de 500 kg de urânio metálico em uma planta piloto e para construir por 1º de janeiro de 1945, uma oficina para a produção de urânio metálico e para fornecer ao Laboratório nº 2 em 1944 dezenas de toneladas de blocos de grafite de alta qualidade. 4. A. A. Kurchatov BAIKOV
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Período pós-guerra 20 de agosto de 1945 para liderança projeto atômico O GKO criou um Comitê Especial com poderes extraordinários, chefiado por L.P. Beria. Um órgão executivo foi criado sob o Comitê Especial - a Primeira Diretoria Principal sob o Conselho de Comissários do Povo da URSS (PSU). Além disso, durante 1945, centenas de cientistas alemães relacionados com o problema nuclear foram enviados da Alemanha para a URSS em uma base voluntária-compulsória. Isso tornou possível acelerar significativamente a criação da bomba. L.P. BERIA
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A primeira bomba atômica soviética RDS-1 (o chamado "produto 501") foi criada no antigo KB-11 sob a supervisão científica de Igor Vasilyevich Kurchatov e Yuli Borisovich Khariton. Era estruturalmente uma reminiscência da bomba americana "Fat Man". Posteriormente, sua capacidade foi estimada em 22 quilotons. O monopólio atômico dos EUA caiu no esquecimento, a União Soviética ganhou o direito de existir.
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Testes O teste bem-sucedido da primeira bomba atômica soviética foi realizado em 29 de agosto de 1949 no local de teste construído na região de Semipalatinsk, no Cazaquistão. Foi mantido em segredo. Em 3 de setembro de 1949, um avião do serviço especial de inteligência meteorológica dos Estados Unidos coletou amostras de ar na região de Kamchatka, e então especialistas americanos encontraram nelas isótopos, o que indicava que uma explosão nuclear havia ocorrido na URSS. A explosão do primeiro dispositivo nuclear soviético no local de teste de Semipalatinsk em 29 de agosto de 1949. 10 horas 05 minutos.
Apresentação sobre o tema: "Armas nucleares" Aluno do 9º ano da Instituição Educacional do Orçamento do Estado da Escola Secundária nº 1465 Eistraikh Dmitry Professor de Física Kruglova L.Yu.
Armas nucleares - conjunto de munições nucleares, meio de sua entrega ao alvo e meios de controle; refere-se a armas de destruição em massa junto com armas biológicas e químicas.
Classificação das armas nucleares “Atômicas” - dispositivos explosivos monofásicos ou monofásicos, nos quais a principal saída de energia provém da reação de fissão nuclear de núcleos pesados (urânio ou plutônio) com a formação de elementos mais leves. 1. Duas peças de urânio-235 ou plutônio-239; 2. Fonte de nêutrons primários; 3. O fusível. "Em homogêneo ou termonuclear" - dispositivos explosivos de duas ou duas fases, em que dois processos físicos, localizados em diferentes regiões do espaço, se desenvolvem sequencialmente: no primeiro estágio, a principal fonte de energia é a reação de fissão de núcleos pesados , ie uma bomba atômica, e na segunda - reações de fissão e fusão termonuclear de núcleos leves. LiD - deutereto de lítio, que inclui deutério e o isótopo de lítio-6; A é uma bomba atômica.
Bomba atômica A massa de cada um dos pedaços de urânio ou plutônio é menos que crítica. Depois de disparar um pedaço de substância radioativa em outro, a massa total da substância excede a crítica e a bomba explode. A primeira bomba atômica foi testada pelos Estados Unidos no Novo México em 1943. A temperatura no epicentro da explosão é K, a pressão sobe para atm, resultando em uma poderosa onda de choque destrutiva. A potência da primeira explosão nuclear foi de 20 kt.
Quando uma arma nuclear é detonada, ocorre uma explosão nuclear, cujos fatores marcantes são: onda de choque radiação luz radiação penetrante contaminação radioativa por impulso eletromagnético (EMP) radiação de raios-X
A tragédia de Hiroshima e Nagasaki Os bombardeios atômicos de Hiroshima e Nagasaki são os dois únicos exemplos na história da humanidade uso de combate armas nucleares. Implementado As forças armadas EUA na fase final da Segunda Guerra Mundial. Às 8h15 do dia 6 de agosto de 1945, Hiroshima foi instantaneamente destruída pela explosão de uma bomba atômica americana. Em 9 de agosto de 1945 às 11h02, três dias após o bombardeio de Hiroshima, uma segunda bomba destruiu Nagasaki. Em seguida, em Hiroshima matou cerca de 140.000 pessoas, e em Nagasaki - cerca de 74.000. Nos anos seguintes, dezenas de milhares morreram devido aos efeitos da exposição à radiação. Muitos dos que sobreviveram à explosão (são chamados de "hibakusha" em japonês) ainda sofrem com suas consequências.
Explosão nuclear
BOMBA DE HIDROGÊNIO Fusão termonuclear descontrolada com sucesso na explosão Bomba de hidrogênio... A carga termonuclear é um deutereto de lítio LiD sólido. Além do deutério, inclui o isótopo de lítio-6. Uma bomba atômica é usada como fusível. A bomba explode primeiro. É acompanhado por um aumento acentuado na temperatura, radiação eletromagnética e um poderoso fluxo de nêutrons surge. Como resultado da reação, o trítio é formado :.
A presença de deutério e trítio em alta temperatura da explosão de uma bomba atômica inicia uma reação termonuclear: Essa reação dá a principal liberação de energia na explosão de uma bomba de hidrogênio. A energia da reação de fissão nuclear (por nucleon) é 0,9 MeV, a energia da fusão nuclear é 17,6 MeV.
Se o corpo de uma bomba for feito de urânio-238 natural, os nêutrons rápidos causarão uma nova reação de fissão em cadeia descontrolada. A terceira fase da explosão da bomba de hidrogênio ocorrerá. Da mesma forma, você pode criar uma explosão termonuclear de energia quase ilimitada.
A primeira bomba de hidrogênio RDS-6s é a primeira bomba de hidrogênio soviética desenvolvida por um grupo de cientistas liderado por A. D. Sakharov e Yu B. Khariton. O trabalho na bomba começou em 1945. Testado no local de teste de Semipalatinsk em 12 de agosto de 1953. Potência - 400 kt, eficiência 15-20%. RDS-6s - bomba de hidrogênio implosiva de estágio único. Posteriormente, a bomba foi modernizada, sob sua carga, em vez de trítio, foi utilizado hidreto de lítio-6 estável, a potência da explosão do RDS-27 foi de 250 kt (6 de novembro de 1955).
A primeira bomba de hidrogênio Em 1º de novembro de 1952, os Estados Unidos detonaram a primeira carga termonuclear (protótipo da bomba de hidrogênio) no Atol de Enewetak (Ilhas Marshall, em Pacífico) Reações termonucleares em condições naturais fluem apenas nas profundezas do sol e das estrelas. A ideia de criar uma bomba de hidrogênio pertence a cientistas americanos, participantes do Projeto Manhattan, que criaram e testaram a primeira bomba atômica do mundo em 1945, no local de testes de Alamogordo, no sul do Novo México (EUA).
As armas nucleares como ameaça à humanidade As armas nucleares são armas de enorme poder destrutivo que ameaçam a existência da humanidade. Uma explosão termonuclear com capacidade de 20 Mt destrói todos os seres vivos a uma distância de até 140 km de seu epicentro. Portanto, os tratados internacionais sobre a proibição de testes nucleares e sobre a não proliferação de armas nucleares e seus meios de entrega são vitais.
As vítimas de Hiroshima e Nagasaki
A história da criação de armas nucleares. Testes de armas nucleares. Apresentação sobre Alunos de Física da série 11b do Ginásio Pushkin Kazak Elena. Introdução Na história da humanidade, os eventos individuais marcaram época. A criação de armas atômicas e seu uso foram motivados pelo desejo de subir a um novo nível no domínio do método perfeito de destruição. Como qualquer evento, a criação de armas atômicas tem uma história. ... ... Tópicos para discussão - A história da criação de armas nucleares. - Pré-requisitos para a criação de armas atômicas nos Estados Unidos. - Testes de armas atômicas. - Conclusão. A história da criação de armas nucleares. No final do século 20, Antoine Henri Becquerel descobriu o fenômeno da radioatividade. 1911-1913. Descoberta do núcleo atômico por Rutherford e E. Rutherford. Desde o início de 1939, um novo fenômeno foi estudado imediatamente na Inglaterra, França, Estados Unidos e URSS. E. Rutherford Finish estourou de 1939 a 1945. Em 1939, a Segunda Guerra Mundial começou. Em outubro de 1939, surge nos Estados Unidos o primeiro comitê governamental de energia atômica. Na Alemanha Em 1942, os reveses na frente germano-soviética afetaram a redução do trabalho com armas nucleares. Os Estados Unidos começaram a liderar na criação de armas. Teste de armas atômicas. Em 10 de maio de 1945, no Pentágono dos Estados Unidos, um comitê se reuniu para selecionar os alvos dos primeiros ataques nucleares. Testes de armas atômicas. Na manhã de 6 de agosto de 1945, havia um céu claro e sem nuvens sobre Hiroshima. Como antes, a aproximação do leste por duas aeronaves americanas não deu nenhum alarme. Um dos aviões mergulhou e jogou algo, então os dois aviões voaram de volta. Nuclear Priority 1945-1957. O objeto caído estava descendo lentamente de paraquedas e de repente explodiu a uma altitude de 600m acima do solo. A cidade foi destruída de um só golpe: de 90 mil prédios, 65 mil foram destruídos, de 250 mil habitantes, 160 mil foram mortos e feridos. Nagasaki Um novo ataque foi planejado para 11 de agosto. Na manhã de 8 de agosto, o serviço meteorológico informou que o alvo nº 2 (Kokura) em 11 de agosto estaria coberto por nuvens. E então a segunda bomba foi lançada sobre Nagasaki. Desta vez, cerca de 73 mil pessoas morreram, outras 35 mil morreram após longo tormento. Armas nucleares na URSS. Em 3 de novembro de 1945, o Pentágono recebeu o relatório nº 329 sobre a seleção dos 20 alvos mais importantes no território da URSS. Um plano de guerra amadureceu nos Estados Unidos. O início das hostilidades foi marcado para 1º de janeiro de 1950. O projeto atômico soviético ficou atrás do americano por exatamente quatro anos. Em dezembro de 1946, I. Kurchatov lançou o primeiro reator nuclear da Europa. Mas seja como for, a URSS tinha uma bomba atômica e, em 4 de outubro de 1957, lançou o primeiro satélite artificial da Terra ao espaço. Portanto, o início da Terceira Guerra Mundial foi avisado! I. Conclusão de Kurchatov. Hiroshima e Nagasaki são um aviso para o futuro! De acordo com especialistas, nosso planeta está perigosamente saturado de armas nucleares. Esses arsenais estão repletos de um perigo tremendo para todo o planeta, e não para os países individualmente. Sua criação consome enormes recursos materiais que poderiam ser usados para combater doenças, analfabetismo e pobreza em várias outras regiões do mundo.
Ano o físico italiano Enrico Fermi conduziu uma série de experimentos sobre a absorção de nêutrons por vários elementos, incluindo o urânio. A irradiação de urânio produziu núcleos radioativos com diferentes meias-vidas. Fermi sugeriu que esses núcleos pertencem a elementos transurânicos, ou seja, elementos com um número atômico maior que 92. O químico alemão Ida Nodak criticou a alegada descoberta do elemento transurânio e sugeriu que o bombardeio de nêutrons decompõe núcleos de urânio em núcleos de elementos com números atômicos mais baixos. Seu raciocínio não foi aceito entre os cientistas e foi ignorado.
Ano No final de 1939, foi publicado na Alemanha um artigo de Hahn e Strassmann, no qual eram apresentados os resultados de experimentos que comprovavam a fissão do urânio. No início de 1940, Frisch, que trabalhava no laboratório de Niels Bohr na Dinamarca, e Lisa Meitner, que emigrou para Estocolmo, publicaram um artigo explicando os resultados dos experimentos de Hahn e Strassmann. Cientistas de outros laboratórios imediatamente tentaram repetir os experimentos dos físicos alemães e chegaram à conclusão de que suas conclusões estavam corretas. Ao mesmo tempo, Joliot-Curie e Fermi, de forma independente, descobriram em seus experimentos que, quando o urânio é fissionado com um nêutron, mais de dois nêutrons livres são liberados, o que pode causar a continuação da reação de fissão na forma de uma reação em cadeia. Assim, a possibilidade do caráter espontâneo da continuação dessa reação de fissão nuclear, inclusive explosiva, foi comprovada experimentalmente.
4 Suposições teóricas de uma reação em cadeia auto-sustentável de fissão foram feitas por cientistas mesmo antes da descoberta da fissão de urânio (funcionários do Instituto de Física Química Yu. Em 1935. patenteou o princípio de uma reação em cadeia de fissão. Em 1940. Os cientistas do LPTI K. Petrzhak e G. Flerov descobriram a fissão espontânea de núcleos de urânio e publicaram um artigo que recebeu ampla ressonância entre físicos de todo o mundo. A maioria dos físicos não tinha mais dúvidas sobre a possibilidade de criar armas de grande poder destrutivo.
5 Projeto Manhattan 6 de dezembro de 1941 A casa branca decidiu alocar grandes fundos para a criação de uma bomba atômica. O próprio projeto tinha o codinome de Projeto Manhattan. Inicialmente, o administrador político Bush foi nomeado para liderar o projeto e logo foi substituído pelo Brigadeiro General L. Groves. A parte científica do projeto foi chefiada por R. Oppenheimer, considerado o pai da bomba atômica. O projeto foi altamente classificado. Como o próprio Groves apontou, das 130 mil pessoas envolvidas na implementação do projeto atômico, apenas algumas dezenas conheciam o projeto como um todo. Os cientistas trabalharam em um ambiente de vigilância e bloqueio. Literalmente, tratou-se de curiosidades: o físico G. Smith, que chefiava dois departamentos simultaneamente, precisou obter permissão de Groves para falar consigo mesmo.
7 Cientistas e engenheiros enfrentam dois problemas principais na obtenção de material físsil para uma bomba atômica - separação de isótopos de urânio (235 e 238) do urânio natural ou produção artificial de plutônio. Cientistas e engenheiros enfrentam dois problemas principais na obtenção de material físsil para uma bomba atômica - a separação dos isótopos de urânio (235 e 238) do urânio natural ou a produção artificial de plutônio. O primeiro problema enfrentado pelos participantes do Projeto Manhattan é o desenvolvimento maneira industrial separação de urânio-235 devido ao uso de uma diferença insignificante na massa dos isótopos de urânio. O primeiro problema enfrentado pelos participantes do Projeto Manhattan é o desenvolvimento de um método industrial para separar o urânio-235 usando a diferença insignificante na massa dos isótopos de urânio.
8 O segundo problema é encontrar uma possibilidade industrial de converter o urânio-238 em um novo elemento com propriedades de fissão eficazes - o plutônio, que poderia ser separado do urânio original quimicamente... Isso poderia ser feito usando um acelerador (o caminho através do qual as primeiras quantidades de micrograma de plutônio foram obtidas no laboratório de Berkeley) ou usando outra fonte de nêutrons mais intensa (por exemplo: Reator nuclear) A possibilidade de criar um reator nuclear no qual uma reação em cadeia de fissão controlada pode ser mantida foi demonstrada por E. Fermi em 2 de dezembro de 1942. sob o West Stand do University of Chicago Stadium (o centro de uma área populosa). Depois que o reator foi lançado e a capacidade de manter uma reação em cadeia controlada foi demonstrada, Compton, o diretor da universidade, transmitiu a agora famosa mensagem criptografada: Um navegador italiano pousou no Novo Mundo. Os nativos são amigáveis. O segundo problema é encontrar uma possibilidade industrial de converter o urânio-238 em um novo elemento com propriedades de fissão eficazes - o plutônio, que poderia ser quimicamente separado do urânio original. Isso poderia ser feito usando um acelerador (a maneira pela qual as primeiras quantidades de microgramas de plutônio foram obtidas no laboratório de Berkeley), ou usando outra fonte de nêutrons mais intensa (por exemplo: um reator nuclear). A possibilidade de criar um reator nuclear no qual uma reação em cadeia de fissão controlada pode ser mantida foi demonstrada por E. Fermi em 2 de dezembro de 1942. sob o West Stand do University of Chicago Stadium (o centro de uma área populosa). Depois que o reator foi lançado e a capacidade de manter uma reação em cadeia controlada foi demonstrada, Compton, o diretor da universidade, transmitiu a agora famosa mensagem criptografada: Um navegador italiano pousou no Novo Mundo. Os nativos são amigáveis.
9 O Projeto Manhattan consistia em três centros principais 1. O Complexo Hanford, que incluía 9 reatores industriais de produção de plutônio. Características são muito tempo curto construção - 1,5–2 anos. 2. Plantas na cidade de OK Ridge, onde métodos de separação por difusão eletromagnética e gasosa foram usados para obter urânio enriquecido Laboratório científico em Los Alamos, onde o projeto da bomba atômica foi desenvolvido teórica e praticamente processo tecnológico sua fabricação.
10 Projeto de canhão Projeto de canhão O projeto mais simples para criar massa crítica é usar o método de canhão. Segundo esse método, uma massa subcrítica de material físsil era direcionada como um projétil na direção de outra massa subcrítica, que desempenha o papel de alvo, e isso permite criar uma massa supercrítica que deve explodir. Nesse caso, a velocidade de convergência atingiu m / s. Este princípio é adequado para a criação de uma bomba atômica de urânio, uma vez que o urânio-235 tem uma taxa muito baixa de fissão espontânea, ou seja, próprio fundo de nêutrons. Esse princípio foi usado no projeto da bomba de urânio Malysh lançada em Hiroshima. O projeto mais simples para criar massa crítica é usar o método do canhão. Segundo esse método, uma massa subcrítica de material físsil era direcionada como um projétil na direção de outra massa subcrítica, que desempenha o papel de alvo, e isso permite criar uma massa supercrítica que deve explodir. Nesse caso, a velocidade de convergência atingiu m / s. Este princípio é adequado para a criação de uma bomba atômica de urânio, uma vez que o urânio-235 tem uma taxa muito baixa de fissão espontânea, ou seja, próprio fundo de nêutrons. Esse princípio foi usado no projeto da bomba de urânio Malysh lançada em Hiroshima. U - 235 BANG!
11 Projeto de implosão No entanto, descobriu-se que o princípio de design de "canhão" não pode ser usado para plutônio devido à alta intensidade de nêutrons da fissão espontânea do isótopo de plutônio 240. Essa velocidade de aproximação de duas massas seria necessária para que não pode ser fornecido por este design. Portanto, o segundo princípio do projeto da bomba atômica foi proposto, baseado no uso do fenômeno de uma explosão convergindo para dentro (implosão). Nesse caso, a onda de choque convergente da explosão de um explosivo convencional é direcionada ao material físsil localizado em seu interior e o comprime até atingir a massa crítica. De acordo com este princípio, a bomba Fat Man lançada em Nagasaki foi criada. No entanto, descobriu-se que o princípio de design do "canhão" não pode ser usado para o plutônio devido à alta intensidade dos nêutrons da fissão espontânea do isótopo do plutônio 240. Essa velocidade de aproximação das duas massas seria necessária e não pode ser fornecido por este design. Portanto, o segundo princípio do projeto da bomba atômica foi proposto, baseado no uso do fenômeno de uma explosão convergindo para dentro (implosão). Nesse caso, a onda de choque convergente da explosão de um explosivo convencional é direcionada ao material físsil localizado em seu interior e o comprime até atingir a massa crítica. De acordo com este princípio, a bomba Fat Man lançada em Nagasaki foi criada. Pu-239 TNT Pu-239 BANG!
12 Primeiros testes O primeiro teste da bomba atômica foi realizado às 5h30 do dia 16 de julho de 1945 no estado de Alomogardo (uma bomba de plutônio do tipo implosiva). É esse momento que pode ser considerado o início da era da proliferação das armas nucleares. O primeiro teste de uma bomba atômica foi realizado às 5h30 da manhã de 16 de julho de 1945 no estado de Alomogardo (uma bomba de plutônio do tipo implosiva). É esse momento que pode ser considerado o início da era da proliferação das armas nucleares. Em 6 de agosto de 1945, um bombardeiro B-29 chamado Enola Gay, comandado pelo coronel Tibbets, lançou uma bomba em Hiroshima (12–20 kt). A zona de destruição estendia-se 1,6 km do epicentro e cobria uma área de 4,5 metros quadrados. km, 50% dos edifícios da cidade foram completamente destruídos. Segundo as autoridades japonesas, o número de mortos e desaparecidos foi de cerca de 90 mil pessoas, o número de feridos foi de 68 mil. Em 6 de agosto de 1945, um bombardeiro B-29 chamado Enola Gay, comandado pelo coronel Tibbets, lançou uma bomba em Hiroshima (12–20 kt). A zona de destruição estendia-se 1,6 km do epicentro e cobria uma área de 4,5 metros quadrados. km, 50% dos edifícios da cidade foram completamente destruídos. Segundo as autoridades japonesas, o número de mortos e desaparecidos foi de cerca de 90 mil pessoas, o número de feridos foi de 68 mil. Em 9 de agosto de 1945, pouco antes do amanhecer, um avião de entrega (pilotado pelo Major Charles Sweeney) e dois aviões acompanhantes decolaram com uma bomba Fat Man. A cidade de Nagasaki foi destruída em 44%, devido ao terreno montanhoso. Em 9 de agosto de 1945, pouco antes do amanhecer, um avião de entrega (pilotado pelo Major Charles Sweeney) e dois aviões acompanhantes decolaram com uma bomba Fat Man. A cidade de Nagasaki foi destruída em 44%, devido ao terreno montanhoso.
13 "Little Boy" e "Fat Man" - FatMan
15 3 áreas de pesquisa propostas por I.V. Kurchatov para isolar o isótopo U-235 por difusão; isolamento do isótopo U-235 por difusão; obter uma reação em cadeia em um reator experimental usando urânio natural; obter uma reação em cadeia em um reator experimental usando urânio natural; estudo das propriedades do plutônio. estudo das propriedades do plutônio.
16 Pessoal As tarefas de pesquisa enfrentadas por I. Kurchatov eram incrivelmente difíceis, mas no estágio preliminar os planos eram criar protótipos experimentais em vez de instalações em escala real que seriam necessárias posteriormente. Em primeiro lugar, I. Kurchatov precisava recrutar uma equipe de cientistas e engenheiros para fazer parte do seu laboratório. Antes de escolhê-los, ele visitou muitos de seus colegas em novembro de 1942. O recrutamento continuou ao longo de 1943. É interessante notar esse fato. Quando I. Kurchatov levantou a questão do pessoal, o NKVD em poucas semanas fez um censo de todos os físicos disponíveis na URSS. Havia cerca de 3.000 deles, incluindo professores que ensinavam física.
17 Minério de urânio Para realizar experimentos para confirmar a possibilidade de uma reação em cadeia e criar uma "caldeira nuclear", era necessário obter urânio em quantidade suficiente. Segundo estimativas, pode levar de 50 a 100 toneladas. Para fazer experimentos para confirmar a possibilidade de uma reação em cadeia e criar uma "caldeira atômica", era necessário obter urânio em quantidade suficiente. Segundo estimativas, pode levar de 50 a 100 toneladas. A partir de 1945, a Nona Diretoria do NKVD, auxiliando o Ministério da Metalurgia Não Ferrosa, iniciou um extenso programa de exploração para encontrar fontes adicionais de urânio na URSS. Em meados de 1945, uma comissão liderada por A. Zavenyagin foi enviada à Alemanha para procurar urânio e voltou com cerca de 100 toneladas. A partir de 1945, a Nona Diretoria do NKVD, auxiliando o Ministério da Metalurgia Não Ferrosa, iniciou um extenso programa de exploração para encontrar fontes adicionais de urânio na URSS. Em meados de 1945, uma comissão liderada por A. Zavenyagin foi enviada à Alemanha para procurar urânio e voltou com cerca de 100 toneladas.
18 Tive que decidir qual dos métodos de separação de isótopos seria o melhor. I. Kurchatov dividiu o problema em três partes: A. Aleksandrov investigou o método de difusão térmica; I. Kikoin supervisionou o trabalho no método de difusão de gás e L. Artsimovich estudou o processo eletromagnético. Igualmente importante foi a decisão sobre que tipo de reator deveria ser construído. O Laboratório 2 considerou três tipos de reatores: água pesada, água pesada, moderado a grafite resfriado a gás, moderado a grafite resfriado a gás e reatores moderados a grafite resfriado a água. com moderador de grafite e refrigeração a água.
19. Em 1945, I. Kurchatov obteve as primeiras quantidades de nanogramas irradiando um alvo de hexafluoreto de urânio com nêutrons de uma fonte de rádio-berílio por três meses. Quase ao mesmo tempo, o V.I. Khlopina iniciou uma análise radioquímica de quantidades de submicrograma de plutônio obtidas no ciclotron, que foi devolvido ao instituto após a evacuação durante os anos de guerra e recuperado. Quantidades significativas (microgramas) de plutônio apareceram um pouco depois de um ciclotron mais poderoso no Laboratório 2. Em 1945, I. Kurchatov obteve as primeiras quantidades de nanogramas irradiando um alvo de seisfluoreto de urânio com nêutrons de uma fonte de rádio-berílio por três meses. Quase ao mesmo tempo, o V.I. Khlopina iniciou uma análise radioquímica de quantidades de submicrograma de plutônio obtidas no ciclotron, que foi devolvido ao instituto após a evacuação durante os anos de guerra e recuperado. Quantidades substanciais (microgramas) de plutônio tornaram-se disponíveis um pouco depois do ciclotron mais poderoso do Laboratório 2.
20 O projeto atômico soviético permaneceu em pequena escala de julho de 1940 a agosto de 1945 devido à atenção insuficiente da liderança do país a esse problema. A primeira fase da criação da Comissão de Urânio na Academia de Ciências em julho de 1940 até a invasão alemã em junho de 1941 foi limitada pelas decisões da Academia de Ciências e não recebeu nenhum apoio governamental sério. Com a eclosão da guerra, até mesmo pequenos esforços desapareceram. Ao longo dos próximos dezoito meses - os dias mais difíceis de guerra para União Soviética- vários cientistas continuaram pensando na questão nuclear. Conforme mencionado acima, o recebimento de informações forçou a alta administração a retornar à questão atômica. O projeto atômico soviético permaneceu em pequena escala de julho de 1940 a agosto de 1945 devido à atenção insuficiente da liderança do país a este problema. A primeira fase da criação da Comissão de Urânio na Academia de Ciências em julho de 1940 até a invasão alemã em junho de 1941 foi limitada pelas decisões da Academia de Ciências e não recebeu nenhum apoio governamental sério. Com a eclosão da guerra, até mesmo pequenos esforços desapareceram. Nos dezoito meses seguintes - os dias de guerra mais difíceis para a União Soviética - vários cientistas continuaram a pensar na questão nuclear. Conforme mencionado acima, o recebimento de informações forçou a alta administração a retornar à questão atômica.
Em 21 de agosto de 1945, o GKO adotou a resolução 9887 sobre a organização de um Comitê Especial (Comitê Especial) para decidir questão nuclear... O comitê especial foi chefiado por L. Beria. De acordo com as memórias de veteranos do projeto atômico soviético, o papel de Beria no projeto será crítico. Graças ao seu controle sobre o GULAG, L. Beria forneceu um número ilimitado de força de trabalho de prisioneiros para a construção em grande escala dos locais do complexo atômico soviético. Os oito membros do Comitê Especial também incluíam M. Pervukhin, G. Malenkov, V. Makhnev, P. Kapitsa, I. Kurchatov, N. Voznesensky (Presidente do Comitê de Planejamento do Estado), B. Vannikov e A. Zavenyagin. O Comitê Ad Hoc incluiu o Conselho Técnico, organizado em 27 de agosto de 1945, e o Conselho Técnico e de Engenharia, organizado em 10 de dezembro de 1945.
22 A gestão do projeto atômico e sua coordenação foram realizadas por um novo semi-ministério interdepartamental denominado Primeira Diretoria Principal (PGU) do Conselho de Ministros da URSS, que foi organizado em 29 de agosto de 1945 e chefiado pelo ex-Ministro de Armamentos B. Vannikov, que por sua vez estava sob o controle de L. Beria. PSU supervisionou o projeto da bomba de 1945 a 1953. Pela resolução do Conselho de Ministros de 9 de abril de 1946, PSU recebeu direitos comparáveis aos direitos do Ministério da Defesa de receber materiais e coordenar atividades interagências. Sete deputados de B. Vannikov foram nomeados, incluindo A. Zavenyagin, P. Antropov, E. Slavsky, N. Borisov, V. Emelyanov e A. Komarovsky. No final de 1947, M. Pervukhin foi nomeado Primeiro Vice-Chefe do PSU, e em 1949 E. Slavsky foi nomeado para este cargo. Em abril de 1946, o Conselho Técnico e de Engenharia da Comissão Especial foi transformado em Conselho Científico e Técnico (STC) da Primeira Diretoria Principal. STC desempenhou um papel importante no fornecimento de conhecimento científico; nos anos 40. era chefiado por B. Vannikov, M. Pervukhin e I. Kurchatov. A gestão do projeto atômico e sua coordenação foram realizadas por um novo semi-ministério interdepartamental denominado Primeira Diretoria Principal (PGU) do Conselho de Ministros da URSS, que foi organizado em 29 de agosto de 1945 e chefiado pelo ex-Ministro de Armamentos B. Vannikov, que por sua vez estava sob o controle de L. Beria. PSU supervisionou o projeto da bomba de 1945 a 1953. Pela resolução do Conselho de Ministros de 9 de abril de 1946, PSU recebeu direitos comparáveis aos direitos do Ministério da Defesa de receber materiais e coordenar atividades interagências. Sete deputados de B. Vannikov foram nomeados, incluindo A. Zavenyagin, P. Antropov, E. Slavsky, N. Borisov, V. Emelyanov e A. Komarovsky. No final de 1947, M. Pervukhin foi nomeado Primeiro Vice-Chefe do PSU, e em 1949 E. Slavsky foi nomeado para este cargo. Em abril de 1946, o Conselho Técnico e de Engenharia da Comissão Especial foi transformado em Conselho Científico e Técnico (STC) da Primeira Diretoria Principal. STC desempenhou um papel importante no fornecimento de conhecimento científico; nos anos 40. era chefiado por B. Vannikov, M. Pervukhin e I. Kurchatov.
23 E. Slavsky, que mais tarde teve que gerenciar o programa nuclear soviético em nível ministerial de 1957 a 1986, foi inicialmente apresentado ao projeto para controlar a produção de grafite ultrapura para os experimentos de I. Kurchatov com uma caldeira nuclear. E. Slavsky era um colega de classe de A. Zavenyagin na Academia de Mineração e naquela época era o vice-chefe de magnésio, alumínio e Indústria de eletrônicos... Posteriormente, E. Slavsky foi encarregado das áreas do projeto que estavam associadas à extração de urânio do minério e seu processamento. E. Slavsky, que mais tarde teve que gerenciar o programa nuclear soviético em nível ministerial de 1957 a 1986, foi originalmente apresentado ao projeto para controlar a produção de grafite ultrapura para os experimentos de I. Kurchatov com uma caldeira nuclear. E. Slavsky foi colega de classe de A. Zavenyagin na academia de mineração e, na época, era vice-chefe das indústrias de magnésio, alumínio e eletrônicos. Posteriormente, E. Slavsky foi encarregado das áreas do projeto que estavam associadas à extração de urânio do minério e seu processamento.
24 E. Slavsky era uma pessoa supersecreta, e poucas pessoas sabem que ele tem três estrelas do Herói e dez Ordens de Lenin. E. Slavsky era uma pessoa supersecreta, e poucas pessoas sabem que ele tem três estrelas do Herói e dez Ordens de Lenin. Um projeto de tão grande escala não poderia prescindir situações de emergência... Acidentes aconteciam com frequência, especialmente no início. E muitas vezes E. Slavsky era o primeiro a entrar na zona de perigo. Muito mais tarde, os médicos tentaram determinar exatamente quanto ele tirou radiografias. Eles chamaram uma figura da ordem de mil e quinhentos, ou seja, três doses letais... Mas ele sobreviveu e viveu até os 93 anos. Um projeto de tão grande escala não poderia prescindir de situações de emergência. Acidentes aconteciam com frequência, especialmente no início. E muitas vezes E. Slavsky era o primeiro a entrar na zona de perigo. Muito mais tarde, os médicos tentaram determinar exatamente quanto ele tirou radiografias. Eles chamaram uma figura da ordem de mil e quinhentos, ou seja, três doses letais. Mas ele sobreviveu e viveu até os 93 anos.
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26 O primeiro reator (F-1) produziu 100 unidades convencionais, ou seja, 100 g de plutônio por dia, um novo reator (reator industrial) - 300 g por dia, mas isso exigia o carregamento de até 250 toneladas de urânio. O primeiro reator (F-1) produziu 100 unidades convencionais, ou seja, 100 g de plutônio por dia, um novo reator (reator industrial) - 300 g por dia, mas isso exigia o carregamento de até 250 toneladas de urânio.
27 Para a construção da primeira bomba atômica soviética, foram usados um diagrama suficientemente detalhado e uma descrição da primeira bomba atômica americana testada, que chegou até nós graças a Klaus Fuchs e à inteligência. Esses materiais estiveram à disposição de nossos cientistas na segunda metade de 1945. Os especialistas do Arzamas-16 precisam realizar uma grande quantidade de pesquisas experimentais e cálculos para confirmar que as informações são confiáveis. Depois disso, a alta administração decidiu fazer a primeira bomba e conduzir um teste usando o já comprovado e viável esquema americano, embora mais soluções de design otimizadas tenham sido propostas por cientistas soviéticos. Esta decisão foi principalmente devido ao puramente razões políticas- demonstrar o mais rápido possível a posse de uma bomba atômica. Posteriormente, os projetos das ogivas nucleares foram feitos de acordo com as soluções técnicas desenvolvidas por nossos especialistas. 29 As informações obtidas pela inteligência possibilitaram a Estado inicial evitar as dificuldades e acidentes ocorridos em Los Alamos em 1945, por exemplo, durante a montagem e determinação das massas críticas dos hemisférios de plutônio. 29 Um dos acidentes críticos em Los Alamos ocorreu em uma situação quando um dos experimentadores, trazendo o último cubo do refletor para a montagem de plutônio, percebeu no detector de nêutrons que a montagem estava próxima do crítico. Ele puxou a mão, mas o cubo caiu na montagem, aumentando a eficiência do refletor. Houve um surto de reação em cadeia. O experimentador destruiu a montagem com as mãos. Ele morreu 28 dias depois, como resultado da superexposição a 800 roentgens. Ao todo, em 1958, ocorreram 8 acidentes nucleares em Los Alamos. Ressalta-se que o extremo sigilo das obras, a falta de informação criou um terreno fértil para diversas fantasias na mídia.
