четверг, 28 мая 2009 г.

Ошибка Оппенгеймера

В "рунетах" сложно найти не то что какую-либо информацию о Худом, но даже упоминание такого проекта и такой возможной бомбы (Особенно приятно, что у меня такое упоминание уже есть). Ниже представляю описание разработки этого проекта, трудностей, возникших при расчетах необходимых масс и прочая, по мотивам юбилейной статьи с сайта Лос Аламосской лаборатории.


Огнестрельное оружие в современных войсках обладает одной из самых простых конструкций среди всех видов вооружений. И в середине двадцатого века эта его особенность существенно не отличалась от того, что мы видим сейчас. А благодаря такой известности и изученности самой технологии стрельбы логичным решением было использовать выстрел как пусковой механизм ядерной реакции.

На июльской 1942 года конференции в Беркли, под председательством Оппенгеймера, было принято решение использовать крупнокалиберный ствол и выстрелить двумя кусками урана друг в друга, для резкого получения вещества сверхкритической массы. Но после открытия плутония и логичного возникновения желания использовать именно его, как более мощный потенциальный наполнитель ядерной бомбы, применимость технологии стрельбы оказалась под вопросом. Загрязненность легкими элементами могла привести к слабой детонации, неспособной запустить ядерную реакцию, в случае, если не была бы достигнута достаточная скорость столкновения. Не смотря на эту трудность, простота и элегантность решения давали Оппегеймеру повод для оптимизма при учреждении лаборатории Лос Аламос. Но в противовес простоте будущего устройства (очень уж любят во всех англоязычных описаниях называть первые ядерные бомбы именно этим словом), было не ясно не только, какие именно материалы использовать, но и как же должен выглядеть конечный продукт.

Именно из-за этой неопределённости Оппенгеймер взял сооружение пушки под свой непосредственный контроль. Он отмечал, что "в настоящее время наши оценки настолько плохо обоснованы, что, я думаю, мне лучше взять на себя персональную ответственность за дальнейшую разработку конструкции". Выбор из двух возможных материалов был очень непрост. Фактически он заключался в том, разрабатывать ли пушку с прицелом на использование плутония, более сложного для создания бомбы материала, и потом приспособить ее для уранового проекта, или развести эти конструкции и разрабатывать их параллельно.

Оппенгеймер решил разрабатывать именно плутониевую пушку, под кодовым названием "Худой" и в дальнейшем сделать в ней необходимые для уранового выстрела изменения. Он считал, что проблемы металлургического характера с ураном будут незначительны и изменения в пушке будут минимальны.

При помощи Ричарда Толмана из оборонного исследовательского комитета, Опенгеймер разработал план экспериментов. Ключевыми назначениями в этот момент стали приглашения в проект Эдвина Роуза и Чарльза Критчфильда. Роуз был одним из разработчиков пушки и понимал, что необходимость транспортировки бомбы на самолете делает невозможным использование обычных в подобных ситуациях объемов стали. С другой стороны этот дополнительный объем в большей мере используется в обычных огнестрельных орудиях для обеспечения возможности многократных выстрелов, чего очевидно не требовалось в бомбе.

Критчфилд - физик и математик - принёс в команду свой опыт в разработке артиллерийских орудий. Он оценил затраты времени на постройку требующихся пушек в шесть методов при использовании существующих заводов. Он предложил ускорить процесс и провести испытания на уменьшенном масштабе с использованием готовым двадцатимилиметровых зенитных орудий и трёхдюймовых морских пушек. Они могли быть доставлены практически без задержек и при готовности полномасштабных пушек требовалось бы испытывать уже проверенные конструкции.

Работа над худым продолжалась до июля 1944 года, когда эксперименты с самопроизвольным распадом плутония Эмиля Сегрэ выявили невозможность детонации выстрелом. Оппенгеймер принял решение закрыть проект "Худой" и перенаправить большую часть ресурса лаборатории на разработку метода детонации взрывом.

После реорганизации, работы с пушками сфокусировались над урановым устройством, получившим кодовое имя "Малыш". Решение сконцентрироваться на Худом в убеждении, что урановое устройство не представит серьёзных технических проблем, также оказалось ошибочным. Малыш был разработан с несколькими серьёзными усложнениями первоначальной конструкции.
blog comments powered by Disqus