История развития атомной энергетики
го правительства, надеясь этим удовлетворить поползновения
гитлеровской Германии и направить ее военную силу против СССР.
Общественность всех стран чувствовала, что мировая война становится
неизбежной. Ученые США, в частности, понимали, к каким тяжелым последствиям
она может привести, поскольку гитлеровская Германия обладала очень сильным
научным и техническим потенциалом. Немецкие ученые вплотную подошли к
возможности применения внутриядерной энергии атомов урана в военных целях.
Именно в Германии впервые было осуществлено деление ядер урана. Вот почему
ученые – физики-эмигранты, и среди них Сцилард и Теллер, - убеждали
Альберта Эйнштейна обратиться к президенту Соединенных Штатов Ф. Рузвельту
с предложением развернуть в США работы по созданию ядерного оружия, ядерной
бомбы, с тем чтобы опередить Германию.
После длительных размышлений и внутренней борьбы Эйнштейн предложил
начать работы по созданию ядерной бомбы, хотя по натуре своей он был
убежденным пацифистом.
2 августа 1939 г. Альберт Эйнштейн направил письмо президенту США
Франклину Делано Рузвельту.
Ф. Д. Рузвельту
Президенту Соединенных Штатов
Белый дом, Вашингтон
Сэр!
Некоторые недавние работы Ферми и Сциларда, прочитанные мной в
рукописи, заставляют меня ожидать, что уран может быть в ближайшем
будущем превращен в новый и важный источник энергии. Некоторые аспекты
возникшей ситуации, по-видимому, требуют бдительности и, при
необходимости, быстрых действий со стороны правительства. Я считаю
своим долгом обратить Ваше внимание на следующие факты и рекомендации.
В течение последних четырех месяцев благодаря работам Жолио во Франции,
а также Ферми и Сциларда в Америке стало реальным получение ядерной
реакции при больших количествах урана, вследствие чего можно освободить
значительную энергию и получить большие количества радиоактивных
элементов. Можно считать почти достоверным, что это будет достигнуто в
ближайшем будущем. В свою очередь это может способствовать созданию
бомб, возможно, исключительно мощных бомб нового типа. Одна бомба этого
типа, доставленная на корабле и взорванная в порту, полностью разрушит
весь порт с прилегающей к нему территорией. Такие бомбы могут оказаться
слишком тяжелыми для воздушной перевозки.
Соединенные Штаты обладают малым количеством урана. Ценные
месторождения его находятся в Канаде и Чехословакии. Серьезные
источники – в Бельгийском Конго. Ввиду этого было бы желательным
установление постоянного контакта между правительством и группой
физиков, исследующих в Америке проблемы цепной реакции.
Для такого контакта Вы могли бы уполномочить лицо, пользующееся Вашим
доверием, неофициально выполнять следующие обязанности:
а) поддерживать связь с правительственными учреждениями, информировать
их об исследованиях и давать им необходимые рекомендации, в особенности
в части обеспечения Соединенных Штатов ураном;
б) содействовать ускорению экспериментальных работ, ведущихся сейчас за
счет внутренних средств университетских лабораторий, путем привлечения
частных лиц и промышленных лабораторий, обладающих нужным
оборудованием.
Мне известно, что Германия в настоящее время прекратила продажу урана
из захваченных чехословацких рудников.
Необходимость таких шагов, быть может, станет понятна, если учесть, что
сын заместителя германского министра иностранных дел фон Вайцзеккер
прикомандирован к Физическому институту Общества кайзера Вильгельма в
Берлине, где в настоящее время повторяются американские работы по
урану.
Искренне Ваш Альберт Эйнштейн
Олд Гров Ред, Нассау-Пойнт-Пеконик, Лонг Айленд
2 августа 1939 г.
В интервью японской газете в 1951 г. А. Эйнштейн так объяснил свою
роль в создании ядерной бомбы:
«Мое участие в создании ядерной бомбы состояло в одном-единственном
поступке, я подписал письмо президенту Рузвельту, в котором подчеркивал
необходимость проведения в крупных масштабах экспериментов по изучению
возможности создания ядерной бомбы. Я полностью отдавал себе отчет в том,
какую опасность для человечества означает успех этого мероприятия. Однако
вероятность того, что над той же самой проблемой с надеждой на успех могла
работать и нацистская Германия, заставила меня решиться на этот шаг. Я не
имел другого выбора, хотя я всегда был убежденным пацифистом...»
Письмо А. Эйнштейна не сразу привело к действиям администрации США.
Рузвельт распорядился о создании Консультативного комитета по урану в
тот же день, когда ответил на письмо Эйнштейна, но решение о развертывании
крупномасштабной программы создания ядерного оружия было принято только в
октябре 1941 г., после получения сведений о работе англичан в этом
направлении.
Нападение японских военно-воздушных сил на Пирл-Харбор 8 декабря 1941
г. привело к тому, что США объявили войну Японии, Германии и Италии. После
вступления США в войну программа создания ядерной бомбы перешла из стадии
научных исследований в стадию практических разработок.
В середине 1942 г. администрация США поняла, что «...несколько
килограммов урана-235 или плутония-239 представляют собой взрывчатку,
эквивалентную по своей мощи нескольким тысячам тонн обычных взрывчатых
веществ» (из доклада В. Буша 17 июня 1942 г. президенту США Ф. Д.
Рузвельту).
В результате указаний президента США 13 августа 1942 г. был создан
специальный округ инженерных войск под названием Манхэттенский в Лос-
Аламосе, штат Нью-Мексико, в пустыне, недалеко от Санта-Фэ. Руководителем
Манхэттенского проекта был назначен бригадный генерал инженерных войск Л.
Гровс, а научным руководителем – физик-теоретик Юлиус Роберт Оппенгеймер.
С этого времени началась работа огромного масштаба, поглотившая
колоссальные средства, материальные ресурсы, человеческие усилия и
приведшая к созданию ядерной бомбы невиданной мощи в июле 1945 г.
Но вернемся к истокам освоения нового источника энергии.
В 1911 г. Э. Резерфорд (1871-1937) сделал в Манчестере доклад
«Рассеяние альфа- и бета-лучей и строение атома». X. Гейгер и Э. Марсден
провели экспериментальную проверку идеи Резерфорда о строении атома. Они
подтвердили существование ядра атома как устойчивой его части, несущей в
себе почти всю массу атома и обладающей положительным зарядом.
В 1913 г. Н. Бор (1885-1962) опубликовал серию статей «О строении
атомов и молекул», открывших путь к атомной квантовой механике. Примерно в
это же время начались, как известно, первые трудности электромагнитной
концепции микромира. Уже квантовая механика несла в себе совершенно новые
взгляды на микропроцессы. Так, в основу многих уравнений квантовой механики
входило значение массы микрочастиц, а открытие спина (от английского spin –
вращение), т. е. собственного момента количества движения, у электрона С.
Гаудсмитом и Дж. Уленбеком (1925 г.) и выдвижение принципа запрета В. Паули
(1925г.) противоречили существовавшим представлениям в физике. Но наиболее
важной оказалась гипотеза нейтрино, выдвинутая в 1931 г. Паули с целью
объяснения кажущихся аномалий в энергетическом распределении электронов,
вылетающих при бета-распаде. Нейтрино было четвертой элементарной частицей
(после электрона, фотона и протона), с которой столкнулась физика того
времени.
В. Паули предположил, что при бета-распаде из ядра вылетает не одна
частица – электрон (как предполагалось ранее), а две – электрон и частица,
названная Паули нейтрино.
На основе опытов Дж. Аллена, выполненных 10 лет спустя, в 1942 г. было
установлено, что нейтрино имеет массу покоя, значительно меньшую (1/30)
массы электрона, и полностью лишено электрического заряда и магнитного
момента.
Если природа трех ранее открытых элементарных частиц (электрона,
фотона и протона) могла считаться электромагнитной, то в отношении нейтрино
сказать это было почти невозможно. Однако до 1932 г. электромагнитная
теория господствовала. Решающим шагом в признании новой физической идеи
стало открытие Чедвиком (1932 г.) пятой частицы - нейтрона.
История открытия нейтрона достаточно поучительна. Еще в 1920 г.
Резерфорд выдвинул предположение о существовании нейтральной частицы. В
1930 г. В. Боте и Г. Бекер сообщили о проникающем излучении, появляющемся
при бомбардировке альфа-частицами ядер легких элементов. Особенно
значительный эффект получался при бомбардировке бериллия. В качестве
детектора излучения был использован счетчик Гейгера. Боте и Бекер
предположили, что наблюдаемое излучение представляет собой поток гамма-
квантов высокой энергии.
Почти одновременно с этими немецкими учеными Ирен и Фредерик Жолио-
Кюри повторили их опыты, используя источник полония большой активности.
Детектором служила ионизационная камера. Используя разные экраны, они
убедились в «сверхпроникающей» способности исследуемого излучения. Помещая
на пути потока частиц экраны из водородсодержащих веществ (парафина в том
числе), они ожидали, что поток уменьшится, но он даже увеличилс
| |  скачать работу |
История развития атомной энергетики |
