История создания атомного оружия
Страница 6

Во-вторых, надо было исследовать невероятно сложную картину: что же происходит при многомиллионном повторении процесса деления, которое в ничтожную долю секунды должно высвободить чудовищную энергию? Предмет исследования был таков, что за разрешение его могли взяться только физики – ядерщики, в совершенстве знающие математику. Мытье чистка помывка мойка витражей фасадов moikafasada.ru.

Третьей была проблема отделения от тысячи атомов природного урана таких семи атомов, которые содержат 142, а не 146 или 142 нейтрона, заключенных в ядре, - атомов, и химически и во всех других отношениях, за исключением внутреннего строения, подобных остальным 993 атомам.

Решение этих трех главных проблем, а также множества других, менее значительных, требовало денег, соответствующих условий и людей. Нужно было закупать уран и всевозможное оборудование, выплачивая жалование персоналу, находить лабораторные площади, печатать материалы, неофициально договариваться с университетскими руководителями и т.д. И все это организовывать без ущерба для других разработок военного ведомства, не вызывая у случайных свидетелей и тени подозрения о том, что физики – ядерщики включились в военные исследования. Ощущалась также острая нужда в ученых.

Однако не смотря не тревоги и сомнения среди определенных кругов ученых – ощущения, которым предстояло и дальше расти и распространяться, «новобранцы» для разработок все же нашлись, и весной 1940 г. они взялись за дело серьезно. Наиболее важные теоретические вопросы были связаны с определением сечения захвата самого ядра и размерами критической массы для урана-235. Определение сечения проводилось сначала в Ливерпульском университете. Здесь Чедвик и его коллектив продолжали, теперь уже в официальном порядке, работу, которой они занимались несколько месяцев как частной. Несколько позже, когда работа развернулась еще больше, и возникли новые проблемы, было решено привлечь к работе и Кавендишскую лабораторию. В Кембридже в исследования включились два замечательных физика. Один из них был проф. Норманн Фезер, другим – Эгон Бретчер. Теоретические положения проблемы разрабатывались в Бирмингаме Пайерлсом.

Коллективы Чедвика в Ливерпуле и Пайерлса в Бирмингаме имели дело с относительно секретными вопросами, касавшимися ядерного оружия, характеристики взрыва и вычисления размеров разрушений, которые он мог причинить. Крайне важным был вопрос о получении самой ядерной взрывчатки. Возможность изготовления бомбы теперь зависела целиком – или это так казалось в 1940 г. – от того, удастся или нет получить в достаточном количестве уран-235. Трудность заключалась в разделении изотопа урана. В 1939 г. Фриш лично проделал некоторые эксперименты в Бирмингаме, также весьма важные попытки разделить два изотопа урана, были предприняты в Кларендонской лаборатории (Оксфорд). В Оксфорде занимался этой проблемой Франц Симон. Всю зиму 1939/40 г. Симона не оставляла мысль о различных вариантах разделения изотопов. Однажды утором Симон появился в Кларендонской лаборатории с простым кухонным ситом, сделанным из металлической сетки. Держа его против света, ученый обратил внимание своих сотрудников на множество мелких дырочек, сказав: «То, что мы ищем, представляет собой нечто подобное, только с гораздо более мелкими отверстиями». Это уже была идея промышленного использования диффузионного метода разделения изотопов, который в лабораторном масштабе применялся десять лет назад в Берлине проф. Герцем для разделения изотопов неона. Основной вклад Симона в историю создания бомбы и заключается в реализации громадных возможностей этого метода, а также в проектировании полупромышленной установки.

Принцип действия такой установки прост. Изотоп урана-235 немного легче, чем изотоп уран-238, так как в ядре первого заключено на три нейтрона меньше. Поэтому если уран в какой-либо газообразной форме будет проникать через фильтр с ничтожно малыми отверстиями, то изотоп уран-235 пройдет несколько быстрее, чем более тяжелый изотоп; газ по ту сторону фильтра будет содержать несколько больше урана-235 по сравнению с газом, не прошедшим еще сквозь фильтр. Разница эта мала, и ясно, что необходимо заставлять газ проходить через очень большое количество фильтров, или мембран, чтобы получить ощутимый результат. Трудности обращения с ураном в газообразном виде, точность определения стенки обогащения газа ураном-235 на каждой стадии, проектирование аппаратуры, способной давать продукцию в нужном количестве, - все это было только одной стороной дела. Первое, что следовало сделать, это испытать сам метод. Испытание показали, как мало знали в то время о газовой диффузии. Никто тогда еще не имел ни малейшего представления о том, какие оптимальные температуры и давления требовались для работы аппаратуры. Никто не знал, какой материал наиболее подходящий для мембран. Кроме того, возникли затруднения при определении размеров отверстий: если бы они были слишком велики, то это повело бы к снижению производительности всей системы разделения; если бы они были чересчур малы, то, очевидно, уменьшили бы скорость процесса. В начале попробовали «голландское полотно», это очень тонкая медная сетка с несколькими сотнями отверстий на дюйм. Эксперименты проводились в надежде найти на основе принципа «пробуй-ошибайся, ошибайся-пробуй» наиболее подходящие размеры отверстия. Эти эксперименты продолжались все лето1940 г, также параллельно велись испытания по всем направлениям.

Страницы: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16