Д нес се навършват 80 години от едно от най-значимите научни постижения на човечеството - атомната експлозия при теста „Тринити“ в Ню Мексико на 16 юли 1945 г. Овладяването на атомната енергия чрез ядрено делене е доказателство за човешката изобретателност, техническа проницателност и интелектуална мощ.
По онова време само Съединените щати са били в състояние да създадат подобна технология. Атомните бомби, пуснати от бомбардировачи Boeing B-29 Superfortress на 6 и 9 август 1945 г., са кулминацията на кампанията за стратегически бомбардировки на Военновъздушните сили на армията на САЩ. За някои тези събития се възприемат като справедливо възмездие за нападението над Пърл Харбър през 1941 г.
Атомните удари над Хирошима и Нагасаки, в съчетание с други събития, допринасят за убеждаването на император Хирохито, че японският народ скоро ще трябва да „понесе непоправимото и да изтърпи това, което е непоносимо“.
Тестът "Тринити"
Тази технология е върхът на научните усилия. Но преди тези атомни атаки да се осъществят, е било необходимо да се тества самият дизайн на оръжията. Разказът за теста „Тринити“, проведен близо до Аламогордо, Ню Мексико, често се тълкува погрешно по отношение на неговата значимост. Много от описанията, свързани с края на Тихоокеанската война, създават впечатлението, че експлозията в Ню Мексико е била кулминационното доказателство за успешното създаване на атомно оръжие в рамките на проекта „Манхатън“. Макар да съдържа известна истина, в такова тълкуване се крие съществено неразбиране.
On 16 July 1945, the ‘Trinity’ nuclear test plunged humanity into the so-called Atomic Age. The first-ever atomic bomb was detonated in New Mexico, at the Alamogordo Test Range. Nicknamed the “gadget”, the plutonium-based implosion-type device yielded 21 kilotons. pic.twitter.com/kAaXlFo9jX
— NUKES (@atomicarchive) July 16, 2021
Повечето хора разпознават имената „Little Boy“ и „Fat Man“ като бомбите, използвани срещу Япония, но мнозина не осъзнават колко различни са техните технологични принципи – и защо тази разлика е от значение. „Little Boy“ използва т.нар. „оръдеен метод“ (gun method) за предизвикване на делене, докато „Fat Man“ разчита на „имплозионен метод“. Макар двете бомби да притежават сходна разрушителна мощ, разликата в технологията има съществени последици за стратегическото планиране на войната в Тихия океан.
Още през 1944 г. Комитетът по военна политика, включващ представители на армията, флота и цивилни учени, определя необходимостта от използване на повече от една бомба. Този комитет не само консултира военния министър Хенри Стимсън, но и играе ключова роля в преодоляването на разривите между военните и цивилните участници в проекта „Манхатън“. Идеята за използване на няколко оръжия първоначално е предложена от контраадмирал Уилям Пърсел, представител на Военноморските сили, който подчертава, че едно оръжие ще демонстрира мощта на САЩ, а второто ще покаже, че това не е единичен случай – че Съединените щати притежават арсенал.
С няколко удара Япония ще получи ясно послание – така нареченият „един-два удара“ ще предизвика още по-голямо безпокойство сред японското ръководство. За тази цел САЩ имат нужда не от една, а от цяла серия атомни бомби.
Проблемът е, че технологията все още е в експериментална фаза, а производството на повече от една бомба е изключително трудно. „Little Boy“ използва уран-235 (U-235), който се ускорява по дълга, преустроена артилерийска тръба, за да удари друга маса от същия материал. При сблъсъка инициатор освобождава свободни неутрони, водейки до достигане на критична маса и последваща експлозия. Макар дизайнът да е сравнително прост, учените се изправят пред сериозно предизвикателство: намирането на достатъчно количество U-235. Уранът е рядък елемент в природата, като едва 0,7% от него е във формата U-235 – останалата част е U-238. Това означава, че малките количества U-235 трябва да се извличат от тонове U-238 чрез изключително бавен и енергоемък процес. В Оук Ридж, Тенеси, над 1000 „Калутрона“ (Y-12 Calutrons) са използвани за тази цел.
Въпреки усилията, произведеното количество U-235 е едва достатъчно за лабораторни експерименти в Лос Аламос. Това прави бомбата неефективна и изключително разточителна по отношение на този ценен ресурс.
Производството на допълнителни бомби изисква още повече U-238 и съответно – преобразуването му в U-235. С оглед на бавния процес по обогатяване, постигането на необходимото количество за втора бомба може да отнеме до шест месеца – твърде дълго, за да се осъществи стратегията „един-два удара“. Някои учени предлагат демонстрация на новото оръжие върху необитаема територия, за да се предупредят японците, но тази идея е отхвърлена по няколко причини: ако експериментът се провали – това би било огромен удар по авторитета на САЩ; ако успее – японците може да го възприемат като трик. А и най-важното – дори успешна демонстрация би изразходвала ценния и ограничен запас от U-235.
16 July was the 78th anniversary of the Trinity Test, the world’s first nuclear explosion. pic.twitter.com/fhcH4gVGRN
— NUKES (@atomicarchive) July 20, 2023
Съществува обаче алтернативен подход за предизвикване на делене – чрез плутоний-239 (Pu-239). Физиците установяват, че Pu-239 е по-податлив на делене дори от U-235, което го прави изключително атрактивен източник за експлозив. Pu-239 е изключително рядък в природата, но може да бъде създаден изкуствено чрез бомбардиране на U-238 с неутрони или чрез химическа обработка. С тези методи учените са в състояние да произведат Pu-239 по-лесно и по-бързо в сравнение с U-235. Още едно преимущество е, че за една експлозия са необходими значително по-малки количества плутоний – около 5 кг. Това, съчетано с по-лесното му производство, прави плутониевата бомба логичен избор.
Все пак Pu-239 не може да бъде използван чрез оръдейния метод. За да се постигне делене, се използва имплозия – сферата от плутоний трябва да бъде равномерно компресирана отвсякъде. Това се осъществява с помощта на взривни лещи, съставени от експлозивното вещество Баратол, които фокусират налягането навътре. Целият процес е задействан от 32 синхронизирани детонатора, като полониево-берилиев инициатор осигурява необходимите неутрони. Ако всичко функционира по план, плутониевото ядро става „свръхкритично“. Ако обаче синхронът бъде нарушен, се получава само обикновена експлозия, без ядрена реакция.
Директорът на Лос Аламос, Дж. Робърт Опенхаймер, приключва окончателния дизайн на урановата бомба още през февруари 1945 г., но работата по плутониевото устройство продължава и през пролетта и лятото. След като през март е взето решение за крайния му вид, персоналът на лабораторията продължава да го усъвършенства. Проблемите с имплозионната симетрия са окончателно решени до април. За разлика от урановата бомба, която не изисква пълен полеви тест – нейният дизайн вече е проверен чрез експерименти в края на 1944 г. – плутониевото устройство задължително трябва да бъде изпитано в реални условия.
Затова събитието „Тринити“ има ключова роля: то потвърждава, че имплозионният дизайн работи. Тестваното устройство, наричано от екипа в Лос Аламос просто „притурката“ (the gadget), доказва, че делене с Pu-239 е възможно. Това е от изключителна важност по няколко причини: първо – преодолени са инженерните предизвикателства; второ – възможно е производството на повече оръжия за кратко време; и трето – САЩ вече реално разполагат с капацитета за осъществяване на „един-два удара“ според плана на Комитета по военна политика.
Успешната експлозия при теста „Тринити“ означава, че САЩ не само разполагат с два работещи модела бомби, но и могат сравнително лесно да произведат още, ако се наложи.
В дните след експеримента президент Хари С. Труман присъства на "Потсдамската конференция" край Берлин. Със знанието за успеха на теста в Ню Мексико, Труман и съюзническите лидери изготвят т.нар. „Потсдамска декларация“, с която настояват Япония да капитулира, в противен случай ще се изправи пред „бързо и пълно унищожение“. Тестът в Тринити не само потвърждава ефективността на плутониевата бомба и имплозионната концепция, но и на практика предоставя на Съединените щати стратегически резерв от атомни оръжия. С този капацитет, те вече могат да предизвикат „порой от разрушения“ върху Японските острови – нещо, което човечеството не е виждало до този момент.
Още събития на 16 юли:
- 1951 г.: „Спасителят в ръжта“ , класически роман от американския писател Джеръм Дейвид Селинджър е публикуван
- 1969 г.: Аполо 11 излита от космическия център Джон Кенеди на НАСА във Флорида, а четири дни по-късно двама от неговите астронавти Нийл Армстронг и Бъз Олдрин стават първите хора, стъпили на Луната
- 1979 г.: Саддам Хюсеин стана президент на Ирак
- 1999 г.: Американският издател и адвокат Джон Ф. Кенеди-младши, единственият син на президент Кенеди, загина, след като пилотираният от него самолет се разби край Мартас Винярд, Масачузетс
