stringtranslate.com

Айви Майк

Айви Майк — кодовое название первого полномасштабного испытания термоядерного устройства , в котором часть взрывной мощности происходит за счет ядерного синтеза . [1] [2] [3] Айви Майк был взорван 1 ноября 1952 года Соединенными Штатами на острове Элугелаб в атолле Эниветок , в ныне независимом островном государстве Маршалловы Острова , в рамках операции «Айви» . Это было первое полное испытание конструкции Теллера-Улама , устройства поэтапного термоядерного синтеза. [4]

Из-за своих физических размеров и типа термоядерного топлива ( криогенный жидкий дейтерий ) устройство «Майк» не подходило для использования в качестве доставляемого оружия. Оно было задумано как «технически консервативный» эксперимент по проверке концепции для проверки концепций, используемых для многомегатонных детонаций . [4]

Образцы, полученные в результате взрыва, содержали следы изотопов плутония-246 , плутония-244 и предсказанных элементов эйнштейния и фермия . [5]

Расписание

Начиная с прорыва Теллера-Улама в марте 1951 года, наблюдался устойчивый прогресс в вопросах, связанных с термоядерным взрывом, и были выделены дополнительные ресурсы на организацию и политическое давление с целью увидеть фактическое испытание водородной бомбы. [6] : 137–139  Дата в пределах 1952 года казалась осуществимой. [7] : 556  В октябре 1951 года физик Эдвард Теллер настаивал на том, что июль 1952 года будет целевой датой для первого испытания, но руководитель проекта Маршалл Холлоуэй считал, что октябрь 1952 года, через год, был более реалистичным, учитывая, сколько инженерных и производственных работ потребуется для испытания, а также учитывая необходимость избежать летнего сезона муссонов на Маршалловых островах. [8] : 482  30 июня 1952 года председатель Комиссии по атомной энергии США Гордон Дин показал президенту Гарри С. Трумэну модель того, как будет выглядеть устройство Айви Майк; испытание было назначено на 1 ноября 1952 года. [7] : 590 

Одна из попыток существенно отсрочить испытание или не проводить его вообще была предпринята Группой консультантов Госдепартамента по разоружению под председательством Дж. Роберта Оппенгеймера , который считал, что предотвращение испытания может предотвратить разработку катастрофического нового оружия и открыть путь для новых соглашений о вооружениях между Соединенными Штатами и Советским Союзом . [6] : 139–142  Однако у группы не было политических союзников в Вашингтоне, и по этой причине никаких отсрочек испытаний не было. [6] : 145–148 

Было высказано отдельное пожелание относительно очень короткой задержки испытания, по более политическим причинам: оно должно было состояться всего за несколько дней до президентских выборов 1952 года . [8] : 497  Трумэн хотел сохранить термоядерное испытание вдали от партийной политики, но не желал отдавать приказ об его отсрочке сам; однако он дал понять, что его не будет беспокоить, если испытание будет отложено после выборов из-за найденных «технических причин». [7] : 590–591  [8] : 497–498  Член Комиссии по атомной энергии Юджин М. Цукерт был отправлен на испытательный полигон Эниветок, чтобы посмотреть, можно ли найти такую ​​причину, но погодные условия — в среднем в месяце было всего несколько дней, подходящих для испытания — указали на то, что его следует провести, как и планировалось, и в конечном итоге никакой задержки по графику не произошло. [7] : 590–592  [8] : 498 

Проектирование и подготовка устройств

Вид корпуса устройства "Колбаса" с прикрепленными к нему приборами и криогенным оборудованием. Длинные трубы были предназначены для измерений; их функция заключалась в передаче первого излучения от "первичной" и "вторичной" ступеней (известной как "Teller light") к приборам, как раз когда устройство было взорвано, перед тем как оно было уничтожено взрывом. Мужчина, сидящий внизу справа, показывает масштаб.

Устройство «Майк» весом 82 коротких тонны (74 метрических тонны) представляло собой здание, больше напоминавшее фабрику, чем оружие. [9] Сообщалось, что советские инженеры презрительно называли «Майк» «термоядерной установкой». [10] : 391 

Устройство было разработано Ричардом Гарвином , учеником Энрико Ферми , по предложению Эдварда Теллера . Было решено, что ничто, кроме полномасштабного испытания, не подтвердит идею конструкции Теллера-Улама . Гарвину было поручено использовать очень консервативные оценки при проектировании испытания, и было сказано, что оно не должно быть достаточно маленьким и легким, чтобы его можно было развернуть по воздуху. [11] : 327 

Жидкий дейтерий был выбран в качестве топлива для реакции синтеза, потому что его использование упростило эксперимент с точки зрения физика и облегчило анализ результатов. С инженерной точки зрения его использование потребовало разработки ранее неизвестных технологий для работы со сложным материалом, который должен был храниться при чрезвычайно низких температурах, близких к абсолютному нулю . [9] : 41–42  Была построена большая криогенная установка для производства жидкого водорода (используемого для охлаждения устройства) и дейтерия (топлива для теста). Для криогенной установки была также построена электростанция мощностью 3000 киловатт (4000 л.с.). [9] : 44 

Устройство, разработанное для тестирования конструкции Теллера-Улама, стало известно как конструкция «Колбаса»: [9] : 43 

Такси и сигнальная вышка Айви Майка.

Весь аппарат «Майк» (включая криогенное оборудование) весил 82 короткие тонны (74 метрические тонны). Он был размещен в большом здании из гофрированного алюминия, называемом «кабиной для выстрелов», которая была 88 футов (27 м) в длину, 46 футов (14 м) в ширину и 61 фут (19 м) в высоту, с 300-футовой (91 м) сигнальной башней. Теле- и радиосигналы использовались для связи с диспетчерской на USS  Estes , где находилась группа выстрелов. [9] : 43–44  [17] : 42 

Он был установлен на тихоокеанском острове Элугелаб , части атолла Эниветок . Элугелаб был соединен с островами Дридрилбвей (Тейтер), Бокайдрикдрик (Богайрикк) и Бокен (Богон) искусственной дамбой длиной 9000 футов (2,7 км). Наверху дамбы находилась фанерная труба с алюминиевой оболочкой , заполненная гелиевыми баллонетами , называемая ящиком Краузе-Огла . [17] : 34  Это позволяло гамма- и нейтронному излучению беспрепятственно проходить к приборам на беспилотной станции обнаружения, Станции 202, на острове Бокен. Оттуда сигналы отправлялись на записывающее оборудование на Станции 200, также размещенной в бункере на острове Бокен. Персонал вернулся на остров Бокен после испытания, чтобы забрать записывающее оборудование. [17] : 136, 138 

Всего в «Майк»-снимке было задействовано 9350 военных и 2300 гражданских лиц. [17] :  2  Операция проводилась при сотрудничестве армии, флота, военно-воздушных сил и разведывательных служб США. USS Curtiss доставил компоненты из США в Элугелаб для сборки. Работа была завершена 31 октября в 17:00. В течение часа персонал был эвакуирован в рамках подготовки к взрыву. [9] : 43–44 

Детонация

Айви- Майк - огненный шар.
Атолл Эниветок, до выстрела "Майка". Обратите внимание на остров Элугелаб слева.
Атолл Эниветок, после выстрела "Майк". Кратер слева.

Испытание было проведено 1 ноября 1952 года в 07:15 по местному времени (19:15 31 октября по Гринвичу ). Мощность взрыва составила 10,4 мегатонн тротила (44  ПДж ). [18] [19] 77% конечного выхода пришлось на быстрое деление тампера урана, что привело к образованию большого количества радиоактивных осадков . [ требуется ссылка ]

Огненный шар, созданный взрывом, имел максимальный радиус от 2,9 до 3,3 км (от 1,8 до 2,1 мили). [20] [21] [22] Максимальный радиус был достигнут через несколько секунд после детонации, в течение которых горячий огненный шар поднялся из-за плавучести . Хотя все еще относительно близко к земле, огненный шар еще не достиг своих максимальных размеров и, таким образом, был приблизительно 5,2 км (3,2 мили) в ширину. Грибовидное облако поднялось на высоту 17 км (56 000 футов) менее чем за 90 секунд. Через минуту оно достигло 33 км (108 000 футов), прежде чем стабилизировалось на высоте 41 км (135 000 футов), а его вершина в конечном итоге расширилась до диаметра 161 км (100 миль) со стеблем шириной 32 км (20 миль). [23]

Взрыв создал кратер диаметром 1,9 км (6230 футов) и глубиной 50 м (164 фута) на месте, где когда-то был Элугелаб; [24] взрывная волна и волны от взрыва (некоторые волны высотой до 6 м (20 футов)) очистили испытательные острова от растительности, как было замечено при вертолетном обследовании в течение 60 минут после испытания, к тому времени грибовидное облако и пар были развеяны. Радиоактивные коралловые обломки упали на корабли, расположенные в 56 км (35 милях), и непосредственная территория вокруг атолла была сильно загрязнена. [25] [26] [27]

Вблизи огненного шара быстро срабатывали разряды молний. [28] Весь кадр был задокументирован создателями студии Lookout Mountain . [29] Звук взрыва после обработки был наложен на то, что было совершенно бесшумным взрывом с точки зрения камеры, при этом звук взрывной волны появлялся только позже, как гром, с точным временем, зависящим от его расстояния. [ 30 ] Фильм также сопровождался мощной музыкой в ​​стиле Вагнера , которая звучала во многих тестовых фильмах того периода, и ведущим был актер Рид Хэдли . Частный показ был дан президенту Дуайту Д. Эйзенхауэру , который сменил президента Гарри С. Трумэна в январе 1953 года. [31] : 80  В 1954 году фильм был выпущен для публики после цензуры и был показан на коммерческих телеканалах. [31] : 183 

Эдвард Теллер , возможно, самый ярый сторонник разработки водородной бомбы, находился в Беркли, Калифорния , во время выстрела. [32] Он смог получить первое уведомление об успешном испытании, наблюдая за сейсмометром , который уловил ударную волну , прошедшую через землю от Тихоокеанского испытательного полигона . [33] [8] : 777–778  В своих мемуарах Теллер писал, что он немедленно отправил несекретную телеграмму доктору Элизабет «Диз» Грейвс , руководителю проекта по созданию остова, остававшемуся в Лос-Аламосе во время выстрела. Телеграмма содержала только слова «Это мальчик», которые пришли на несколько часов раньше, чем любое другое слово из Эниветока. [34] [11] : 352 

Научные открытия

Майк, грибовидное облако .

Через час после взрыва бомбы пилоты ВВС США вылетели с острова Эниветок, чтобы проникнуть в атомное облако и взять образцы. Пилотам пришлось следить за дополнительными показаниями и дисплеями во время «пилотирования в необычных, опасных и сложных условиях», включая жару, радиацию, непредсказуемые ветры и летящие обломки. Лидер «Красного полета» Вирджил К. Мерони первым влетел в ствол взрыва. За пять минут он собрал все образцы, которые смог, и вышел. Затем Боб Хейган и Джимми Робинсон вошли в облако. Робинсон попал в зону сильной турбулентности, войдя в штопор и едва сохранив сознание. Он восстановил управление своим самолетом на высоте 20 000 футов, но электромагнитный шторм нарушил работу его приборов. В дождь и плохую видимость, без работающих приборов Хейган и Робинсон не смогли найти самолет-заправщик KB-29 для дозаправки. [5] [17] : 96  Они попытались вернуться на аэродром в Эниветоке. Хейган, у которого закончилось топливо, совершил успешную посадку на взлетно- посадочной полосе. F-84 Thunderjet Робинсона разбился и затонул в 3,5 милях недалеко от острова. Тело Робинсона так и не было найдено. [5] [35] [36]

Топливные баки на крыльях самолета были модифицированы для сбора и фильтрации пролетающего мусора. Фильтры с уцелевших самолетов были запечатаны в свинец и отправлены в Лос-Аламос, штат Нью-Мексико, для анализа. Радиоактивные и загрязненные карбонатом кальция , образцы «Майка» было чрезвычайно трудно обрабатывать. Ученые в Лос-Аламосе обнаружили в них следы изотопов плутония-246 и плутония-244 . [5]

Аль Гиорсо из Калифорнийского университета в Беркли предположил, что фильтры также могут содержать атомы, которые трансформировались посредством радиоактивного распада в предсказанные, но неоткрытые элементы 99 и 100. Гиорсо, Стэнли Джеральд Томпсон и Гленн Сиборг получили половину фильтровальной бумаги из теста Айви Майка. Они смогли обнаружить существование элементов эйнштейния и фермия , которые были получены интенсивно концентрированным потоком нейтронов вокруг места детонации. Открытие держалось в секрете в течение нескольких лет, но в конечном итоге команде отдали должное. В 1955 году два новых элемента были названы в честь Альберта Эйнштейна и Энрико Ферми . [5] [37] [38]

Связанные тесты

Упрощенная и облегченная версия бомбы (EC -16 ) была подготовлена ​​и запланирована к испытанию в ходе операции Castle Yankee в качестве резервной на случай, если некриогенное термоядерное устройство «Shrimp» (испытанное в Castle Bravo ) не сработает; это испытание было отменено после успешного испытания устройства Bravo, что сделало криогенные конструкции устаревшими. [ необходима цитата ]

Галерея

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "ОПЕРАЦИЯ ТЕПЛИЦА - 1951". АТОМИЧЕСКИЕ ТЕНИ . Получено 9 января 2020 г.
  2. ^ Первым испытанием термоядерного оружия малого масштаба стал взрыв Джорджа в ходе операции «Парник».
  3. ↑ Ядерные испытания США: с июля 1945 по сентябрь 1992 г. (PDF) (DOE/NV-209 REV15), Лас-Вегас, Невада: Министерство энергетики, Невадский оперативный офис, 1 декабря 2000 г., архивировано из оригинала (PDF) 15 июня 2010 г. , извлечено 18 декабря 2013 г.
  4. ^ ab Wellerstein, Alex (8 января 2016 г.). «Водородная бомба под любым другим названием». The New Yorker . Получено 19 января 2020 г. .
  5. ^ abcde Chapman, Kit (14 января 2020 г.). «Охота за элементами в ядерной буре». Дистилляции . Институт истории науки . Получено 14 января 2020 г. .
  6. ^ abc Бернстайн, Бартон Дж. (осень 1987 г.). «Переход через Рубикон: упущенная возможность остановить водородную бомбу?». Международная безопасность . 14 (2): 132–160. doi :10.2307/2538857. JSTOR  2538857. S2CID  154778522.
  7. ^ abcd Хьюлетт, Ричард Г.; Дункан, Фрэнсис (1969). Атомный щит, 1947–1952 (PDF) . История Комиссии по атомной энергии США. Том 2. Университетский парк, Пенсильвания: Издательство Пенсильванского государственного университета.
  8. ^ abcde Rhodes, Richard (1 августа 1995 г.). Темное солнце: создание водородной бомбы . Simon & Schuster . ISBN 978-0-68-480400-2. LCCN  95011070. OCLC  456652278. OL  7720934M. Wikidata  Q105755363 – через Интернет-архив .
  9. ^ abcdefghijk Парсонс, Кит М.; Забалла, Роберт А. (26 июля 2017 г.). Бомбардировка Маршалловых островов: трагедия холодной войны. Cambridge University Press. стр. 41–46. ISBN 9781108508742.
  10. ^ Херкен, Грегг (9 сентября 2002 г.). «Заметки к главе четырнадцатой «Плохое дело теперь угрожает»» . Братство бомбы: запутанные жизни и преданности Роберта Оппенгеймера, Эрнеста Лоуренса и Эдварда Теллера (1-е изд.). Генри Холт и компания . ISBN 978-0-80-506588-6. LCCN  2002017219. OCLC  890256840. OL  7932650M . Получено 10 ноября 2021 г. – через интернет-архив . стр. 391: Майк должен был стать проверкой принципа радиационной имплозии, а не доставляемой бомбой. Размещенное в шестиэтажном здании, весом более 80 тонн, криогенно-охлаждаемое устройство позже было пренебрежительно описано русскими как «термоядерная установка».
  11. ^ ab Teller, Edward; Schoolery, Judith (9 сентября 2009 г.). Мемуары: путешествие в науку и политику двадцатого века. Кембридж, Массачусетс: Perseus Publishing. ISBN 9780786751709.
  12. ^ "1 ноября 1952 г. – Айви Майк". Подготовительная комиссия Организации по Договору о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний . Получено 10 ноября 2021 г.
  13. ^ Dillingham, Clay, ed. (1 июля 2015 г.). «Атомная фотография: взрывы из прошлого» (PDF) . Национальная наука безопасности . 15 (5). Национальная лаборатория Лос-Аламоса : 16–21 . Получено 10 ноября 2021 г. .
  14. ^ «Дейтерий» (PDF) . стр. 8.
  15. ^ Райххардт, Тони (2 ноября 2017 г.). «Первая водородная бомба». Air & Space . Получено 22 января 2020 г. .
  16. ^ abc Хансен, Чак (2007). Мечи Армагеддона: Развитие ядерного оружия США с 1945 года (PDF) (CD-ROM и загрузка доступны) (2-е изд.). Саннивейл, Калифорния: Chukelea Publications. ISBN 978-0979191503. OCLC  231585284.
  17. ^ abcde Gladeck, FR; Hallowell, JH; Martin, EJ; McMullan, FW; Miller, RH; et al. (1 декабря 1982 г.). OPERATION IVY: 1952 (pdf) (Технический отчет). Вашингтон, округ Колумбия : Агентство по ядерной обороне . DNA 6036F. Архивировано (PDF) из оригинала 22 августа 2021 г. Получено 10 ноября 2021 г.
  18. ^ Rowberry, Ariana (27 февраля 2014 г.). «Castle Bravo: The Largest US Nuclear Explosion» (Касл Браво: крупнейший ядерный взрыв в США). Brookings . Получено 9 января 2020 г.
  19. ^ Fabry, Merrill (2 ноября 2015 г.). "What the First H-Bomb Test Looked Like" . History. Time . Vol. 186, no. 16. ISSN  0040-781X. OCLC  1311479. Архивировано из оригинала 4 сентября 2021 г. . Получено 10 ноября 2021 г. В 7:15 утра по местному времени на острове Элугелаб Майк был взорван с корабля управления в 30 м. Детонация привела к мощному взрыву, эквивалентному 10,4 мегатонн тротила.
  20. ↑ Уокер, Джон (июнь 2005 г.). "Компьютер эффектов ядерной бомбы". Fourmilab . Получено 22 ноября 2009 г.
  21. ^ Уокер, Джон (июнь 2005 г.). "Nuclear Bomb Effects Computer Revised Edition 1962, Based on Data from The Effects of Nuclear Weapons, Revised Edition "Максимальный радиус огненного шара, представленный на компьютере, является средним между радиусом для воздушных и поверхностных взрывов. Таким образом, радиус огненного шара для поверхностного взрыва на 13 процентов больше указанного, а для воздушного взрыва на 13 процентов меньше."". Fourmilab . Получено 22 ноября 2009 г.
  22. ^ "Mock up". Remm.nlm.gov. Архивировано из оригинала 7 июня 2013 г. Получено 30 ноября 2013 г.
  23. ^ Блейдс, Дэвид М. Блейдс; Сиракуза, Джозеф М. (1 мая 2014 г.). История ядерных испытаний в США и их влияние на ядерную мысль, 1945–1963 гг. Rowman & Littlefield. стр. 54. ISBN 9781442232013. Получено 21 января 2020 г. .
  24. ^ "Операция Айви 1952 - Атолл Эниветок, Маршалловы острова". Архив ядерного оружия . 14 мая 1999 г. Получено 9 января 2020 г.
  25. ^ Froehlich, MB; Chan, WY; Tims, SG; Fallon, SJ; Fifield, LK (декабрь 2016 г.). «Временная запись изотопов 236U и 239,240Pu из коралла, растущего во время программы ядерных испытаний на атолле Эниветок (Маршалловы острова)». Журнал экологической радиоактивности . 165 : 197–205. doi : 10.1016/j.jenvrad.2016.09.015 . PMID  27764678.
  26. ^ Buesseler, Ken O.; Charette, Matthew A.; Pike, Steven M.; Henderson, Paul B.; Kipp, Lauren E. (апрель 2018 г.). «Сохраняющаяся радиоактивность на атоллах Бикини и Эниветок». Science of the Total Environment . 621 : 1185–1198. Bibcode : 2018ScTEn.621.1185B. doi : 10.1016/j.scitotenv.2017.10.109 . hdl : 1912/9537 . PMID  29096952.
  27. ^ Хьюз, Эмлин В.; Молина, Моника Роуко; Абелла, Маверик КИЛ; Николич-Хьюз, Ивана; Рудерман, Малвин А. (30 июля 2019 г.). «Радиационные карты океанических осадков из кратера Касл Браво». Труды Национальной академии наук . 116 (31): 15420–15424. Bibcode : 2019PNAS..11615420H. doi : 10.1073/pnas.1903478116 . PMC 6681739. PMID  31308235 . 
  28. ^ Колвин, Дж. Д.; Митчелл, К. К.; Грейг, Дж. Р.; Мерфи, Д. П.; Печачек, Р. Э.; Рэли, М. (1987). «Эмпирическое исследование молнии, вызванной ядерным взрывом, наблюдаемой на IVY-MIKE». Журнал геофизических исследований . 92 (D5): 5696. Bibcode : 1987JGR....92.5696C. doi : 10.1029/JD092iD05p05696.
  29. ^ Чемберлен, Крейг (14 января 2019 г.). «Новая книга рассказывает историю секретной голливудской студии, которая сформировала ядерный век». Illinois News Bureau .
  30. ^ "Лекция 14 по ядерной войне профессора Гранта Дж. Мэтьюза из Университета Нотр-Дам OpenCourseWare. Уравнение скорости механического удара". Архивировано из оригинала 19 декабря 2013 г.
  31. ^ ab Weart, Spencer (2012). Рост ядерного страха. Harvard University Press. стр. 80. ISBN 9780674065062.
  32. ^ "THE ATOM: The Road Beyond Elugelab". Time . Vol. 63, no. 15. April 12, 1954. p. 23. Retrieved 21 January, 2020 .
  33. ^ Аксельрод, Алан (10 декабря 2009 г.). Реальная история холодной войны: новый взгляд на прошлое . Стерлинг. стр. 156. ISBN 9781402763021. Получено 21 января 2020 г. .
  34. ^ Форд, Кеннет; Уилер, Джон Арчибальд (18 июня 2010 г.). Геоны, черные дыры и квантовая пена: жизнь в физике. WW Norton & Company. стр. 227. ISBN 9780393079487. Получено 21 декабря 2013 г. .
  35. ^ "F-84G-5-RE Thunderjet Серийный номер 51-1040". Pacific Wrecks . Получено 9 января 2020 г.
  36. ^ Wolverton, Mark (2009). «В грибовидное облако Большинство пилотов уклонились бы от термоядерного взрыва». Air & Space Magazine (август). Smithsonian . Получено 9 января 2020 г.
  37. ^ Лаборатория атомной энергетики Кноллса (KAPL) (2010). Нуклиды и изотопы – Карта нуклидов (17-е изд.). Скенектади, Нью-Йорк: Bechtel Marine Propulsion Corporation.
  38. ^ Надь, Шандор (2009). Радиохимия и ядерная химия. Том I. EOLSS Publications. С. 91–92. ISBN 9781848261266. Получено 21 января 2020 г. .

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме Айви Майк .

11 ° 40'0 "N 162 ° 11'13" E  /  11,66667 ° N 162,18694 ° E  / 11,66667; 162,18694