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テクノロジーの歴史、テクノロジー、私たちの周りのオブジェクト
原爆。 発明と生産の歴史
ディレクトリ / テクノロジーの歴史、テクノロジー、私たちの周りのオブジェクト 核兵器 (または原子兵器) - 一連の核兵器、標的および制御装置へのそれらの運搬手段。 生物兵器や化学兵器とともに大量破壊兵器を指します。 核弾薬は、重い原子核の分裂および/または軽い原子核の熱核融合反応による雪崩のような核連鎖反応の結果として放出される核エネルギーの使用に基づいた爆発兵器です。 原子の世界は非常に幻想的であるため、それを理解するには、通常の空間と時間の概念を根本的に打破する必要があります。 原子は非常に小さいため、水滴を地球のサイズまで拡大すると、その滴の各原子はオレンジよりも小さくなります。 実際、一滴の水は、6000個の水素原子と酸素原子で構成されています。 それでも、その微視的なサイズにもかかわらず、原子は私たちの太陽系の構造にある程度似た構造を持っています. その不可解なほど小さな中心部には、半径が 6000000000000000000000 兆分の XNUMX センチメートル未満で、原子核である比較的巨大な「太陽」があります。 この原子「太陽」の周りを小さな「惑星」 - 電子 - が回転します。 原子核は、宇宙の XNUMX つの主要なビルディング ブロックである陽子と中性子で構成されています (これらには、核子という統一名があります)。 電子と陽子は荷電粒子であり、それぞれの電荷量はまったく同じですが、電荷の符号が異なります。陽子は常に正に帯電し、電子は常に負に帯電しています。 中性子は電荷を持たないため、透過率が非常に高くなります。 原子測定スケールでは、陽子と中性子の質量は 1 と見なされます。 したがって、化学元素の原子量は、その原子核に含まれる陽子と中性子の数に依存します。 たとえば、原子核が 4 つの陽子のみで構成される水素原子の原子質量は XNUMX です。XNUMX つの陽子と XNUMX つの中性子からなる原子核を持つヘリウム原子の原子質量は XNUMX です。 同じ元素の原子核には常に同じ数の陽子が含まれていますが、中性子の数は異なる場合があります。 同じ数の陽子を持つ原子核を持ち、中性子の数が異なり、同じ元素の種類に関連する原子は、同位体と呼ばれます。 それらを互いに区別するために、特定の同位体の核内のすべての粒子の合計に等しい番号が元素記号に割り当てられます。 疑問が生じるかもしれません: 原子核はなぜバラバラにならないのでしょうか? 結局のところ、それに含まれる陽子は同じ電荷を持つ荷電粒子であり、大きな力で互いに反発しなければなりません。 これは、核の内部には、核の粒子を互いに引き付けるいわゆる核内力もあるという事実によって説明されます。 これらの力は、陽子の反発力を補い、原子核が自然に飛び散るのを防ぎます。 核内の力は非常に強力ですが、非常に近い距離でしか作用しません。 したがって、数百個の核子からなる重元素の原子核は、不安定であることがわかります。 核の粒子はここ（核の体積内）で一定の動きをしており、それらにエネルギーを追加すると、内部の力に打ち勝つことができます-核は部分に分割されます。 この余分なエネルギーの量は、励起エネルギーと呼ばれます。 重元素の同位体の中には、自己崩壊の危機に瀕していると思われるものがあります。 核分裂反応を開始するには、中性子の原子核への単純なヒット (高速に加速する必要さえありません) など、小さな「プッシュ」だけで十分です。 これらの「核分裂性」同位体のいくつかは、後に人工的に作られました。 自然界には、そのような同位体は 235 つしかありません。それはウラン XNUMX です。
天王星は 1783 年にクラプロスによって発見され、クラプロスはそれをウラン ピッチから分離し、最近発見された惑星天王星にちなんで名付けました。 後で判明したように、実際にはウランそのものではなく、その酸化物でした。 純粋なウラン - 銀白色の金属 - は、1842 年にペリーゴによって初めて入手されました。 この新しい元素には目立った特性はなく、1896 年にベクレルがウラン塩の放射能現象を発見するまで注目を集めることはありませんでした。 その後、ウランは科学研究や実験の対象となりましたが、実用化には至りませんでした。 1934世紀の最初のXNUMX分のXNUMXに、原子核の構造が多かれ少なかれ物理学者に明らかになったとき、彼らはまず第一に、錬金術師の古い夢を実現しようとしました-ある化学元素を別の化学元素に変えようとしました. XNUMX 年、フランスの研究者であるフレデリック夫妻とアイリーン ジョリオ=キュリー夫妻は、次の実験についてフランス科学アカデミーに報告しました。普通ではありませんが、放射性物質であり、シリコンの安定同位体に変換されます。 したがって、XNUMXつの陽子とXNUMXつの中性子を追加したアルミニウム原子は、より重いシリコン原子に変わりました。 この経験から、自然界に存在する最も重い元素であるウランの核に中性子を「発射」すれば、自然界には存在しない元素を得ることができるという考えが生まれました。 1938年、ドイツの化学者オットー・ハーンとフリッツ・シュトラスマンは、アルミニウムの代わりにウランを使用して、ジョリオとキュリーの配偶者の経験を一般的な用語で繰り返しました. 実験の結果は、彼らが期待したものとはまったく異なりました.ウランよりも大きな質量数を持つ新しい超重元素の代わりに、ハーンとシュトラスマンは周期系の中間部分から軽元素を受け取りました：バリウム、クリプトン、臭素、他の何人か。 実験者自身は、観測された現象を説明できませんでした。 ハーンが困難を報告した物理学者のリサ・マイトナーは、ウランに中性子を照射すると核が分裂（核分裂）したことを示唆する、観測された現象の正しい説明を見つけたのは翌年でした。 この場合、より軽い元素の核が形成されているはずであり（これはバリウム、クリプトン、およびその他の物質が取り出された場所です）、2〜3個の自由中性子が放出されているはずです。 さらなる調査により、何が起こっているのかを詳細に明らかにすることができました。 天然ウランは、質量が 238、234、235 の 238 つの同位体の混合物で構成されています。ウランの主な量は 92 同位体にあり、その核には 146 個の陽子と 235 個の中性子が含まれています。 ウラン 1 は天然ウランのわずか 140/0 (7%) (核内に 92 個の陽子と 143 個の中性子を持つ) であり、ウラン 234 (92 個の陽子と 142 個の中性子) はウランの全質量のわずか 1/17500 です。 ( 0%)。 これらの同位体の中で最も不安定なのはウラン 006 です。 時々、その原子の核は自発的に部分に分割され、その結果、周期系のより軽い要素が形成されます。 このプロセスには、235つまたは10つの自由な中性子の放出が伴います。これは、約XNUMX万km / sという驚異的な速度で突入します（高速中性子と呼ばれます）。 これらの中性子は他のウラン原子核に衝突し、核反応を引き起こします。 この場合、各同位体は異なる振る舞いをします。 ほとんどの場合、ウラン 238 原子核は、さらに変換することなくこれらの中性子を単純に捕獲します。 しかし、高速中性子が同位体 238 の原子核に衝突すると、約 238 分の 239 のケースで、奇妙な核反応が発生します。ウラン 93 の中性子の 146 つが電子を放出し、陽子に変わります。ウラン同位体はより重い元素 - ネプツニウム-239 (94 陽子 + 145 中性子) に変わります。 しかし、ネプツニウムは不安定です-数分後、その中性子の235つが電子を放出して陽子に変わり、その後、ネプツニウム同位体が周期系の次の要素であるプルトニウム-238（XNUMX陽子+ XNUMX中性子）に変わります。 中性子が不安定なウラン XNUMX の核に入ると、すぐに核分裂が発生します。原子は XNUMX つまたは XNUMX つの中性子の放出で崩壊します。 原子のほとんどが XNUMX 同位体に属する天然ウランでは、この反応が目に見える結果をもたらさないことは明らかです。すべての自由中性子は最終的にこの同位体に吸収されます。 しかし、完全に 235 同位体からなる、かなり大きなウランの破片を想像するとどうなるでしょうか? ここでは、プロセスが異なります。いくつかの原子核の核分裂中に放出された中性子が、隣接する原子核に落ちて、それらの核分裂を引き起こします。 その結果、中性子の新しい部分が放出され、次の原子核が分裂します。 好条件では、この反応は雪崩のように進行し、連鎖反応と呼ばれます。 それを開始するには、いくつかの衝突粒子で十分かもしれません。 実際、235 個の中性子だけがウラン 100 に衝突するとします。 彼らは100個のウラン核を分割します。 この場合、第 250 世代の 2 個の新しい中性子が放出されます (核分裂あたり平均 5 個)。 第 250 世代の中性子はすでに 625 回の核分裂を生成し、その時点で 1562 個の中性子が放出されます。 次の世代では、3906、次に 9670、次に XNUMX などになります。 プロセスを停止しなければ、分割数は無制限に増加します。 しかし、実際には、中性子のごくわずかな部分だけが原子核に入ります。 残りは素早く彼らの間を駆け巡り、周囲の空間に運び去られます。 自立した連鎖反応は、臨界量を持っていると言われているウラン235の十分に大きな配列でのみ発生する可能性があります。 （通常の状態でのこの質量は50 kgです。）各核の核分裂は大量のエネルギーの放出を伴うことに注意することが重要です。これは核分裂に費やされるエネルギーの約300億倍であることがわかります。 ！！ （1 kgのウラン235の総核分裂は、3トンの石炭の燃焼と同じくらいの熱を放出すると計算されています。）この巨大なエネルギーの急増は、瞬時に放出され、巨大な爆発として現れます。核兵器の操作を強制し、根底にある。 しかし、この兵器を実現するためには、電荷が天然ウランではなく、希少な同位体である235（このようなウランは濃縮と呼ばれます）で構成されている必要があります。 後に、純粋なプルトニウムも核分裂性物質であり、ウラン235の代わりに原子電荷で使用できることがわかりました。 これらの重要な発見はすべて、第二次世界大戦の前夜に行われました。 すぐに、原子爆弾の作成に関する秘密の作業がドイツや他の国で始まりました。 米国では、この問題は 1941 年に取り上げられました。 作品の複合体全体に「マンハッタンプロジェクト」という名前が付けられました。 プロジェクトの管理上のリーダーシップはグローブス将軍によって行われ、科学的な方向性はカリフォルニア大学のロバート オッペンハイマー教授によって行われました。 どちらも、彼らの前にある仕事の途方もない複雑さをよく知っていました。 したがって、オッペンハイマーの最初の懸念は、非常に知的な科学チームの獲得でした。 当時のアメリカには、ファシストドイツから移住した物理学者がたくさんいました。 かつての祖国に向けられた武器の作成に彼らを巻き込むことは容易ではありませんでした。 オッペンハイマーは、彼の魅力を最大限に発揮して、個人的にすべての人に話しかけました。 すぐに、彼は冗談めかして「著名人」と呼んだ理論家の小さなグループを集めることができました。 そして実際には、物理学と化学の分野で当時最大の専門家が含まれていました。 (その中には、ボーア、フェルミ、フランク、チャドウィック、ローレンスを含む 13 人のノーベル賞受賞者がいます)。 米国政府は支出を惜しみませんでした。当初から、この作業は壮大な範囲を想定していました。 1942 年、世界最大の研究所がロスアラモスに設立されました。 この科学都市の人口はすぐに9人に達しました。 科学者の構成、科学実験の範囲、研究に携わる専門家と労働者の数という点で、ロス アラモス研究所は世界の歴史の中で匹敵するものはありませんでした。 「マンハッタン計画」には、独自の警察、防諜、通信システム、倉庫、居留地、工場、研究所、そして独自の莫大な予算がありました。 プロジェクトの主な目標は、いくつかの原子爆弾を作成するのに十分な核分裂性物質を入手することでした。 すでに述べたように、ウラン235に加えて、人工元素プルトニウム239が爆弾の装薬として機能する可能性があります。つまり、爆弾はウランまたはプルトニウムのいずれかです。 グローブスとオッペンハイマーは、どちらがより有望かを事前に判断することは不可能であるため、作業はXNUMXつの方向で同時に実行する必要があることに同意しました。 ウラン 235 の蓄積は、天然ウランの塊から分離することによって行われなければならず、プルトニウムは、ウラン 238 に放射線を照射することによる制御された核反応の結果としてのみ得ることができました。中性子。 どちらの道も非常に困難に見え、簡単な解決策を約束するものではありませんでした。 実際、重量がわずかに異なり、化学的にまったく同じように振る舞う XNUMX つの同位体を、どのようにして互いに分離できるのでしょうか? 科学も技術も、このような問題に直面したことはありません。 プルトニウムの生産も、最初は非常に問題があるように見えました。 これに先立ち、核変換の全体的な経験は、いくつかの実験室での実験に還元されました。 現在、工業規模でキログラムのプルトニウムの生産を習得し、このための特別な設備である原子炉を開発および作成し、核反応の過程を制御する方法を学ぶ必要がありました。 そしてあちこちで、複雑な問題の複雑な全体を解決しなければなりませんでした。 したがって、「マンハッタン プロジェクト」は、著名な科学者が率いるいくつかのサブプロジェクトで構成されていました。 オッペンハイマー自身がロスアラモス科学研究所の責任者でした。 ローレンスは、カリフォルニア大学の放射線研究所を担当していました。 フェルミは、シカゴ大学で原子炉の作成に関する研究を主導しました。 当初、最も重要な問題はウランの入手でした。 戦前、この金属は実際には役に立たなかった。 すぐに大量に必要になったため、工業的に生産する方法がないことが判明しました。 ウェスティングハウス社はその開発に着手し、すぐに成功を収めました。 ウラン樹脂（この形でウランは自然界に存在する）を精製して酸化ウランを得た後、それを四フッ化物（UF4）に変換し、そこから電気分解によって金属ウランを単離した。 1941 年末にアメリカの科学者が自由に使える金属ウランが数グラムしかなかったとすると、1942 年 6000 月には、ウェスティングハウス工場でのその工業生産は月間 XNUMX ポンドに達しました。 同時に、原子炉の作成作業が進行中でした。 プルトニウム製造プロセスは、実際にはウラン棒に中性子を照射することになり、その結果、ウラン 238 の一部がプルトニウムに変化しなければなりませんでした。 この場合の中性子源は、ウラン 235 原子の間に十分な量で散乱した核分裂性ウラン 238 原子である可能性があります。 しかし、中性子の一定の再生を維持するために、ウラン 235 原子の核分裂の連鎖反応を開始する必要がありました。 一方、すでに述べたように、ウラン 235 の各原子に対して、ウラン 140 の原子は 238 個ありました。 あらゆる方向に飛んでいる中性子は、途中で正確にそれらに出会う可能性がはるかに高かったことは明らかです。 つまり、放出された膨大な数の中性子が主同位体に吸収されて役に立たなかったことが判明しました。 明らかに、そのような条件下では、連鎖反応は進行できませんでした。 どのようになりますか？ 最初は、235 つの同位体を分離しないと、原子炉の運転は一般的に不可能であると思われましたが、すぐに 238 つの重要な状況が確立されました。それは、ウラン 235 とウラン 22 が異なるエネルギーの中性子の影響を受けやすいことが判明したことです。 ウラン 238 の原子核は、速度が約 238 m/s の比較的低いエネルギーの中性子で分割することができます。 このような遅い中性子は、ウラン 235 原子核によって捕捉されません。このため、毎秒数十万メートルのオーダーの速度が必要です。 言い換えれば、ウラン 22 は、ウラン XNUMX における連鎖反応の開始と進行を防ぐには無力であり、これは中性子が極低速 (XNUMX m/s 以下) に減速されることによって引き起こされます。 この現象は、1938 年から米国に住み、ここで最初の原子炉を作成する作業を監督したイタリアの物理学者 Fermi によって発見されました。 フェルミはグラファイトを中性子減速材として使うことにしました。 彼の計算によると、ウラン 235 から放出された中性子は、40 cm のグラファイトの層を通過した後、その速度を 22 m/s に減速し、ウラン 235 で自己持続的な連鎖反応を開始したはずです。 いわゆる「重い」水は、別のモデレーターとして機能する可能性があります。 それを構成する水素原子はサイズと質量が中性子に非常に近いため、中性子を遅くするのに最適です。 (高速中性子でも、ボールとほぼ同じことが起こります。小さなボールが大きなボールにぶつかると、ほとんど速度を落とさずに元に戻りますが、小さなボールに出会うと、そのエネルギーのかなりの部分がボールに転送されます。弾性衝突中の中性子が重い原子核から跳ね返り、わずかに減速するのと同じように、水素原子の原子核と衝突すると、すべてのエネルギーが非常に急速に失われます。)しかし、通常の水は、水素が減速する傾向があるため、減速には適していません。中性子を吸収します。 そのため、「重い」水の一部である重水素をこの目的に使用する必要があります。 1942 年初頭、フェルミの指導の下、シカゴ スタジアムの西側スタンドの下にあるテニス コートで史上初の原子炉の建設が始まりました。 すべての作業は科学者自身によって行われました。 反応を制御するには、連鎖反応に関与する中性子の数を調整するしかありません。 フェルミは、中性子を強く吸収するホウ素やカドミウムなどの材料で作られた棒でこれを行うことを思い描いていました。 黒鉛レンガが減速材として機能し、そこから物理学者が高さ 3 m、幅 1 m の柱を立て、それらの間に酸化ウランを含む長方形のブロックを設置しました。 約2トンの酸化ウランと46トンのグラファイトが構造全体に入りました。 反応を遅くするために、反応器に導入されたカドミウムとホウ素の棒が役立ちました。 これで十分でない場合は、保険のために、原子炉の上にあるプラットフォームに、カドミウム塩の溶液で満たされたバケツを持った385人の科学者がいました-反応が制御不能になった場合、彼らはそれらを原子炉に注ぐことになっていました。 幸いなことに、これは必須ではありませんでした。 2 年 1942 月 28 日、フェルミはすべての制御棒を伸ばすように命令し、実験が開始されました。 XNUMX 分後、中性子カウンターのカチッという音がどんどん大きくなり始めました。 毎分、中性子束の強度は大きくなりました。 これは、反応器内で連鎖反応が起こっていることを示していました。 XNUMX分間続きました。 その後、フェルミが合図し、下げられたロッドがプロセスを停止しました。 このようにして、人類は初めて原子核のエネルギーを解放し、それを自由に制御できることを証明しました。 今や、核兵器が現実のものであることに疑いの余地はありませんでした。 1943 年、フェルミ原子炉は解体され、アラゴン国立研究所 (シカゴから 50 km) に運ばれました。 すぐに別の原子炉がここに建設され、減速材として重水が使用されました。 6トンの重水が入った円筒形のアルミ製タンクに、5本のウラン金属棒が垂直に積み込まれ、アルミ製のシェルで囲まれていました。 120 本の制御棒はカドミウム製でした。 タンクの周りにはグラファイトの反射板があり、次に鉛とカドミウムの合金でできたスクリーンがありました。 構造全体は壁厚約2mのコンクリート製シェルで囲まれており、これらの実験炉での実験により、プルトニウムの工業生産の可能性が確認されました。 「マンハッタン計画」の中心はすぐにテネシー川流域のオーク リッジの町になり、数か月で人口は 79 万 1943 人に増えました。 ここに、濃縮ウランを生産する最初のプラントが短期間で建設されました。 1944 年にプルトニウムを生産する工業用原子炉が稼働しました。 300 年 XNUMX 月には、毎日約 XNUMX kg のウランが抽出され、その表面から化学分離によってプルトニウムが得られました。 （これを行うために、プルトニウムを最初に溶解してから沈殿させました。）その後、精製されたウランは再び原子炉に戻されました。 同じ年、コロンビア川の南岸にある不毛の荒れ果てた砂漠で、巨大なハンフォード工場の建設が始まりました。 ここには強力な原子炉が XNUMX 基あり、毎日数百グラムのプルトニウムを供給していました。 並行して、ウラン濃縮の工業的プロセスを開発するための研究が本格化しました。 さまざまな選択肢を検討した後、Groves と Oppenheimer は、ガス拡散と電磁気の 1829 つの方法に焦点を当てることにしました。 ガス拡散法は、グラハムの法則として知られる原理に基づいていました (スコットランドの化学者トーマス・グラハムによって 1896 年に最初に定式化され、英国の物理学者ライリーによって XNUMX 年に開発されました)。 この法則に従って、一方が他方よりも軽いXNUMXつのガスが無視できる穴のフィルターを通過すると、軽いガスが重いガスよりも少し多く通過します。 1942 年 6 月、コロンビア大学の Urey と Dunning は、ライリー法に基づいてウラン同位体を分離するガス拡散法を作成しました。 天然のウランは固体なので、まずフッ化ウラン（UF235）に変換しました。 次に、このガスは、フィルター隔壁にある 1,0002 分の 235 ミリのオーダーの微細な穴を通過しました。 ガスのモル重量の差が非常に小さかったため、バッフルの後ろではウラン 1 の含有量は 0002 倍しか増加しませんでした。 ウラン235の量をさらに増やすために、得られた混合物を再び仕切りに通し、ウランの量を再び99倍に増やします。 したがって、ウラン4000の含有量をXNUMX％に増やすには、ガスをXNUMX個のフィルターに通す必要がありました。 これは、オークリッジにある巨大なガス拡散プラントで行われました。 1940 年、カリフォルニア大学の Ernst Lawrence の指導の下、電磁法によるウラン同位体の分離に関する研究が開始されました。 質量の違いを利用して同位体を分離できるような物理的プロセスを見つける必要がありました。 ローレンスは、原子の質量を決定する装置である質量分析計の原理を使用して同位体を分離しようと試みました。 その動作原理は次のとおりです。事前にイオン化された原子は電場によって加速され、磁場を通過し、磁場の方向に垂直な平面に配置された円が描かれました。 これらの軌道の半径は質量に比例するため、軽いイオンは重いイオンよりも半径が小さい円に収まります。 トラップが原子の経路に配置された場合、この方法で異なる同位体を別々に収集することが可能でした.
それが方法でした。 実験室の条件下で、彼は良い結果を出しました。 しかし、同位体分離を工業規模で行えるプラントを建設するのは非常に困難でした。 しかし、ローレンスは最終的にすべての困難を克服することができました。 彼の努力の結果、オークリッジの巨大プラントに設置されたカルトロンが登場しました。
この電磁気プラントは 1943 年に建設され、マンハッタン計画の中でおそらく最も高価な発案であることが判明しました。 ローレンスの方法には、高電圧、高真空、および強力な磁場を含む、まだ開発されていない複雑なデバイスが多数必要でした。 費用は莫大でした。 カルトロンには巨大な電磁石があり、その長さは 75 m に達し、重さは約 4000 トンでした。 この電磁石の巻線には数千トンの銀線が使われました。 作業全体 (国庫が一時的に提供した 300 億ドル相当の銀の費用を除く) の費用は 400 億ドルでした。 国防省は、カルトロンが消費した電気代だけで 10 万ドルを支払いました。 オークリッジ工場の設備の多くは、この分野でこれまでに開発されたものよりも規模と精度が優れていました。 しかし、これらすべての費用は無駄ではありませんでした。 合計約 2 億ドルを費やした米国の科学者は、1944 年までにウラン濃縮とプルトニウム生産のための独自の技術を開発しました。 一方、ロスアラモス研究所では、爆弾自体の設計に取り組んでいました。 その操作の原理は、長い間一般的に明確でした。核分裂性物質（プルトニウムまたはウラン-235）は、爆発時に臨界状態に移行する必要がありました（連鎖反応が発生するには、電荷は臨界値よりも著しく大きくなければなりません) 中性子ビームを照射すると、連鎖反応が始まります。 計算によると、チャージの臨界質量は50キログラムを超えましたが、大幅に減らすことができました。 一般に、臨界質量の大きさは、いくつかの要因の影響を強く受けます。 電荷の表面積が大きいほど、周囲の空間に無駄に中性子が放出されます。 球は表面積が最小です。 その結果、他の条件が同じであれば、球状電荷の臨界質量は最小になります。 さらに、臨界質量の値は、核分裂性物質の純度と種類によって異なります。 これは、この物質の密度の XNUMX 乗に反比例します。たとえば、密度を XNUMX 倍にすることで、臨界質量を XNUMX 分の XNUMX に減らすことができます。 必要な程度の未臨界度は、例えば、核爆薬を取り囲む球形のシェルの形で作られた従来の爆薬の爆発により核分裂性物質を圧縮することによって得ることができる。 臨界質量は、中性子をよく反射するスクリーンで電荷を囲むことによっても減らすことができます。 このようなスクリーンとしては、鉛、ベリリウム、タングステン、天然ウラン、鉄、その他多くの材料を使用できます。
原子爆弾の可能な設計の 1 つは 5 つのウランで構成されており、それらを組み合わせると臨界質量よりも大きな質量を形成します。 爆弾を爆発させるには、できるだけ早くそれらをまとめる必要があります。 XNUMX 番目の方法は、内側に収束する爆発の使用に基づいています。 この場合、従来の爆発物からのガスの流れは、内部にある核分裂性物質に向けられ、臨界質量に達するまで圧縮されます。 すでに述べたように、電荷の接続と中性子による集中的な照射は連鎖反応を引き起こし、その結果、最初のXNUMX秒間で温度がXNUMX万度に上昇します。 この間、クリティカルマスの約 XNUMX% しか分離できませんでした。 初期の設計の爆弾の残りの装薬は蒸発して役に立たなかった。 歴史上最初の原子爆弾 (トリニティと名付けられた) は、1945 年の夏に組み立てられました。 そして16年1945月30日、アラモゴード砂漠（ニューメキシコ州）の核実験場で、地球上で最初の原子爆発が行われました。 爆弾は、9 メートルの鉄塔の頂上にある試験場の中央に置かれました。 その周囲には録音機器が遠く離れて配置されていました。 16 km には監視所があり、XNUMX km には指揮所がありました。 原子爆発は、この出来事のすべての目撃者に大きな印象を与えました。
目撃者の説明によると、多くの太陽がひとつに溶け合い、一斉にポリゴンを照らすような感覚があった。 すると、平原の上に巨大な火の玉が現れ、そこに向かって、ちりと光の丸い雲がゆっくりと不吉に立ち昇り始めました。 この火球は地面から離陸した後、数秒で 1 キロメートル以上の高さまで飛んだ。 刻一刻と大きくなり、やがて直径5kmに達し、ゆっくりと成層圏へと昇っていきました。 その後、火の玉は渦巻く煙の柱に取って代わられ、その柱は高さ 12 km まで伸び、巨大なキノコの形をとっていました。 これにはすべて、地球が震えた恐ろしい轟音が伴いました。 炸裂した爆弾の威力は予想をはるかに超えていました。 放射線状況が許すとすぐに、内側から鉛板が並んでいるいくつかのシャーマン戦車が爆発エリアに突入しました。 そのうちの 1 人は、自分の研究の成果を熱心に見ようとしていたフェルミでした。 目の前に死んだ焦土が現れ、半径5km以内の全ての生命体が消滅した。 砂は、地面を覆うガラス質の緑がかった地殻に焼結しました。 巨大なクレーターには、切断された鋼製の支柱の残骸が横たわっていました。 爆発の力は、20000 トンの TNT と推定されました。 次のステップは、ファシストドイツの降伏後、単独で米国とその同盟国との戦争を続けた日本に対する爆弾の戦闘使用でした. 当時はロケットがなかったので、爆撃は航空機から行わなければなりませんでした。 509 発の爆弾の構成要素は、USS インディアナポリスによって細心の注意を払って、米国空軍第 235 混成群の基地があるテニアン島に運ばれました。 装薬と設計の種類によって、これらの爆弾は互いに多少異なっていました。 最初の爆弾「キッド」は、高濃縮ウラン3の原子爆弾を搭載した大型の航空爆弾でした。 その長さは約 62 m、直径 - 4 cm、重量 - 1 トンで、プルトニウム 239 を装填した 3 番目の爆弾「ファットマン」は、大型のスタビライザーを備えた卵型の形状をしていました。 その長さは 2 m、直径は 1 m、重さは 5 トンでした。 6 月 29 日、ティベッツ大佐のエノラ ゲイ B-600 爆撃機が日本の大都市広島に「キッド」を投下しました。 爆弾はパラシュートで投下され、計画通り、地上から XNUMX m の高度で爆発しました。 爆発の結果はひどいものでした。 平和な街が一瞬にして破壊された光景は、パイロット自身にとっても憂鬱な印象だった。 後で、そのうちのXNUMX人は、その瞬間、人が見ることができる最悪のものを見たことを認めました. 地球にいた人々にとって、起こっていることは本当の地獄のように見えました。 まず、熱波が広島を通過しました。 その作用はほんの一瞬でしたが、非常に強力だったため、花崗岩のスラブのタイルや水晶さえも溶かし、4 km の距離で電柱を石炭に変え、最後には人体を焼却して影だけを残しました。舗装のアスファルトに、または家の壁に。 その後、巨大な突風が火の玉の下から逃げ出し、時速800 kmの速度で街を駆け抜け、その道のすべてを一掃しました。 彼の猛攻に耐えきれなかった家屋は、切り倒されたかのように倒壊した。 直径4kmの巨大な円の中に、無傷の建物は76つもありませんでした。 爆発の数分後、黒い放射性雨が街に降り注ぎました - この湿気は大気の高い層で凝縮された蒸気に変わり、放射性粉塵と混ざった大きな滴の形で地面に落ちました. 雨が降った後、新しい突風が街を襲い、今度は震源地の方向に吹いていました。 彼は最初のものよりも弱かったが、それでも木を根こそぎにするのに十分な強さを持っていた. 風が巨大な火を煽り、燃えるものはすべて燃えていました。 55棟の建物のうち、XNUMX棟が全壊・全焼。 この恐ろしい大惨事の目撃者は、燃えた服が皮膚のぼろぼろと一緒に地面に落ちた松明と、ひどい火傷で覆われた取り乱した人々の群衆を思い出しました。 人肉が焦げたような息苦しい悪臭が空気中に漂っていた。 人々はどこにでも横たわり、死んで死にかけていました。 目の見えない人や耳が聞こえない人がたくさんいて、周りを支配していた混沌の中で、あらゆる方向を突いていて何も理解できませんでした。 震源地から最大800 mの距離にあった不幸な人々は、言葉の文字通りの意味で一瞬で燃え尽きました-彼らの内部は蒸発し、彼らの体は喫煙石炭の塊に変わりました. 震源地から1kmの距離に位置し、彼らは非常に深刻な形で放射線障害に見舞われました. 数時間以内に、彼らはひどく嘔吐し始め、体温は39〜40度に急上昇し、息切れと出血が現れました. その後、治癒しない潰瘍が皮膚に現れ、血液の組成が劇的に変化し、髪が抜けました. ひどい苦しみの後、通常は 240 日目か 160 日目に死に至りました。 合計で、約9万人が爆発と放射線病で亡くなりました。 約 XNUMX 人がより軽い形で放射線障害を受けました - 彼らの痛みを伴う死は数ヶ月または数年遅れました。 大惨事のニュースが全国に広まったとき、日本中が恐怖で麻痺した。 スウィーニー少佐のボックスカー航空機が XNUMX 月 XNUMX 日に長崎に XNUMX 番目の爆弾を投下した後、それはさらに増加しました。 ここでも数十万人の住民が殺され、負傷しました。 新兵器に抵抗できず、日本政府は降伏した。原爆は第二次世界大戦を終結させた。 戦争は終わった。 それはわずか1939年しか続きませんでしたが、世界と人々をほとんど認識できないほど変えることができました. 1945 年以前の人類の文明と 6 年以降の人類の文明は著しく異なります。 これには多くの理由がありますが、最も重要な理由の 1945 つは核兵器の出現です。 XNUMX世紀後半全体にヒロシマの影があったといっても過言ではありません。 それは、この大惨事と同時代の人も、数十年後に生まれた人も含めて、何百万人もの人々の深い道徳的傷となった。 現代人は、XNUMX 年 XNUMX 月 XNUMX 日以前のように世界を考えることができなくなりました。彼は、この世界が一瞬で無に変わる可能性があることをあまりにもはっきりと理解しています。 祖父や曽祖父が見たように、現代人は戦争を見ることができません-彼はこの戦争が最後になることを確信しており、勝者も敗者もいないでしょう。 核兵器は公共生活のあらゆる分野に影響を与えており、現代文明は XNUMX 年前や XNUMX 年前と同じ法律では生きられません。 原子爆弾の作成者自身ほど、このことをよく理解していた人はいませんでした。 ロバート・オッペンハイマーは次のように書いています。言葉 - 他の武器や他の戦争についてのみ. 彼らは成功していません. しかし、今日、これらの言葉が役に立たないと言う人は誰でも、歴史の変遷に惑わされています. 私たちはこれを確信することはできません. 私たちの仕事の結果は人類に選択の余地を残します.法とヒューマニズムに基づく世界を創る」 著者：Ryzhov K.V.
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