マンハッタンプロジェクト

マンハッタンプロジェクトは、1942年9月17日に始まった米国の核兵器開発プログラムのコード名です。 これ以前は、ウラン委員会（1939年以来のS-1ウラン委員会）で研究が行われていました。 米国、英国、ドイツ、カナダの科学者がプロジェクトに参加しました。 プロジェクトの一環として、3つの原子爆弾が作成されました：プルトニウムトリニティ（最初の核実験中に爆発）、ウランキッド（1945年8月6日に広島に投下）、およびプルトニウムデブマン（1945年8月9日に長崎に投下）。



イベントの年表。



1942年6月18日、ジェームズ・マーシャル大佐（ジェームズ・マーシャル）は、科学者と技術者の核兵器を作る努力を結合するために生産基地を組織する命令を受けます。 新しい組織は8月に作成され、「マンハッタンエンジニア地区」と呼ばれ、後に「マンハッタンプロジェクト」と呼ばれました。



1942年9月17日、レスリーリチャードグローブス大佐がプロジェクトマネージャーに任命されました。 実際にこの日から、作業のアクティブフェーズのカウントダウンを開始することができます。このカウントダウンは今後3年間継続されます。 経験豊富な管理者である彼は、任命後、嵐のような活動を開始しました。



1942年9月18日、ベルギーに属する1250トンのコンゴウラン鉱石がスタテン島から輸出され、翌日、オークリッジでの将来の生産のために52,000エーカーの土地を購入するように命じられました。 9月23日にグローブスは准将に昇進し、26日にプロジェクトの最優先事項を受け取ります。



早くも1942年4月、シカゴのエンリコ・フェルミは世界初の研究用原子炉の開発を開始しました。 秋には、核分裂性物質の生産プログラムが科学者から工業企業-DuPontおよびKellog Corp. Grovesは、核分裂性物質の生産のための最終プロジェクトがまだ完了していないという事実にもかかわらず、準備作業の即時開始を主張しています。



1942年10月15日、グローブスはバークレー大学の物理学教授であるロバートオッペンハイマーを招き、マンハッタンプロジェクトに先行するS-1プログラムの作業中に管理スキルを示し、新しい主要な核兵器研究センター「プロジェクトY」を率いました。 その建設場所は11月16日に承認されました-ニューメキシコ州ロスアラモスの近くの場所。



グローブスの力とコミュニケーション方法は、科学者の間で彼を多くの友人にはしませんでした。 しかし、彼はオッペンハイマーと良好な関係を築いており、それぞれがプロジェクト全体にとってもう一方の重要性を理解していました。



1942年12月1日、1日 24時間の運用の後、フェルミグループは連鎖反応を実行できるCP-1原子炉の作成を完了しました。 酸化ウラン36.6トン、金属ウラン5.6トン、グラファイト350トンが含まれていました。



1942年12月2日、 CP-1の15:49に、火力が0.5ワットの最初の連鎖反応が起こりました。 その後、反応が制御されたままの電力は200ワットに増加しました。



1943年1月 -ハンフォードの施設（コロンビア川の近くの780平方マイル）で、プルトニウム原子炉と兵器級の品質のための濃縮およびアップグレードプラントが作成され始めました。



1943年3月 -職員が到着すると、ロスアラモスに研究センターが始まります。



1943年の終わりまで、ハンフォードでのプルトニウム生産と、オークリッジのウラン濃縮プラント（ガス拡散と電磁分離による） の創出が続きました。 また、当時、オークリッジに大型のX-10研究用原子炉が建設されていましたが、さらなる研究のためにプルトニウムが合成されます。

ロスアラモスでは、2片の核分裂性物質が互いに収束して臨界質量を構成する大砲爆弾設計の開発が続けられました。 爆縮（核分裂性物質の密度を劇的に増加させる内向きの爆発）による臨界質量を得るという別の原理に取り組みます。



年の半ばまでに勢いを増しています。



1943年の秋 、アルファ電磁分離器でU-235の大規模生産を開始する最初の失敗した試みが行われました。 年末に、インストールの根本的なアップグレードが開始されます。



秋に、アルバータプロジェクトが開始されました。その目的は、核兵器の戦闘使用を提供できる軍隊を作成することでした。 このため、爆撃機を変更し、乗組員を訓練し、訓練することが想定されていました。



1944年、 3つの分野で同時に作業が行われました。

I.爆弾の開発。

II。 工業規模でのU-235およびPu-239の入手。

III。 戦闘使用の準備。



1944年1月、直面しなければならなかった主な問題は、オークリッジのガス拡散設備K-25用の膜の作成の難しさでした。 当時のそのような膜を作成する見通しは霧だったので、グローブスは無期限にその作成に取り組んでいます。



濃縮プラントU-235 K-25



この時点で、熱拡散を使用してウランを濃縮する方法を開発していたアベルソンは、K-25の問題について学び、オッペンハイマーが彼の方法を使用することを提案します。



1944年4月5日、 X-10原子炉で生産されたプルトニウムの最初のバッチがオークリッジから到着します。 エミリオ・セグレは、プルトニウム核の自発核分裂の強度の研究をすぐに開始します。 4月15日、彼は、予備的な推定によれば、核分裂強度が高すぎて、臨界質量の2つの部分の組み合わせに基づいて爆弾を構築できないと報告しています。 ただし、十分な情報がなく、測定は継続中です。



集中的な研究の開始から6か月後の1944年5月中旬に、プルトニウム爆弾の爆発的な設計の作成にいくらかの進展がありました。 いくつかの再編成の後、このプログラムに関与する専門家の数が増加しました。 新しいIBMコンピューター、さらに英国の2人の科学者、Geoffry TaylorとJames Tuckがプロジェクトに大きく貢献しました。 テイラーは爆縮中の不安定性の問題（特にレイリーテイラー不安定性）を指摘し、爆発フロント波を生成する手段として爆発性レンズのアイデアを表明しました。



1944年6月3日 、海軍研究所のウラン濃縮施設を訪問した後、特別な専門家グループが、オークリッジの電磁分離器を供給するために、その建設を推奨しました。



1944年6月18日、グローブスは3か月でS-50液体熱拡散濃縮プラントの建設契約を締結しました。



1944年7月4日、オッペンハイマーは同僚に、プルトニウム原子の自発核分裂数-50核分裂/ kg * s-の予想レベルの100倍以上であり、チャージ構造の銃バージョンには多すぎる測定の最終結果を報告します。

この発見は、マンハッタンのプロジェクトであるロスアラモスにとって、そして最終的にはすべての戦後の仕事にとってのターニングポイントでした。 プルトニウムの大砲計画の設計は不適切であり、オッペンハイマーは内破バージョンの開発を継続するためにすべての部隊をシフトしています。 可能な場合は、解析的計算が数値的手法に置き換えられました。

来年、爆発前線を形成するための新しい技術が作成され、信頼性が高まり、工学だけでなく科学的な問題も多数解決されるでしょう。



1944年7月20日、ロスアラモスの指導者は、利用可能なすべての資源をプルトニウムプロジェクトに引き付けることを決定しました。 現在の状況の代わりに、すべてが別々の科学的または工学的タスクを中心に編成されたとき、現在、作業は、銃と爆薬を構築するための爆薬スキームに適用可能に行われ、後者は特別な注意を払われています。 再編成は2週間以内に完了しました。



1944年8月 。 Grovesは、1945年の半ばにおそらくプロジェクトの完了日を最初に予測します。

空軍は17機のB-29爆撃機を原子兵器の運搬人として近代化を開始しました。



1944年9月は困難な月でした。

K-25ガス拡散プラントは半分完成しましたが、膜の問題はまだ解決されていません。

Y-12電磁分離器は、0.05％の効率で作動しました。

オークリッジのS-50液体熱拡散ユニットは部分的に作動していましたが、漏れがあるため、十分な出力が得られませんでした。

核爆弾のワーキングドラフトは1つしかありませんでした-ライフルウランバージョンですが、当時の高濃縮U-235の総量はわずか数グラムであり、十分な量で生産するための実証済みの方法はありませんでした。

プルトニウムの生産はまだ始まっていないが、この点に関する予測は楽観的な見方を示した。 状況はウランをまったく逆に反映していました。十分な量のプルトニウムを入手する方法はありましたが、それに基づいて爆弾を作るための計画はありませんでした。





濃縮プラントU-235 Y-12





アルファ-Y-12の最初の加速器





ベータ-Y-12の2番目のアクセラレーター





アルファアクセラレータのポストコントロール



アルバータ州のプロジェクトは、空軍中佐ポールチベット大佐が509の組織化を開始したときに新しい段階に移行しました。 このユニットは、米国空軍の戦略爆撃機のコンパウンドとして今日まで存在しています。



1944年9月26日に、最初のフルサイズのBパイルプルトニウム生産炉が完成し、ウランを搭載しました。 約200トンの金属ウランと1200トンのグラファイトが含まれ、5立方メートル/分の速度で水で冷却されました。 推定容量は250 MWで、月あたり6 kgのプルトニウムです。 しかし、ここにはいくつかの驚きがありました。 この日、E。Fermiが打ち上げの命令を出しました。 100 MWで数時間運転した後、不可解な理由で原子炉の出力が自然に低下し、翌日、出力も自然に増加しました。 この理由は数日後に明らかになり、ウランの核分裂生成物の中には、活性中性子吸収剤であるXe-135ガスが含まれていたためです。 彼は力の低下を引き起こした。 Bリアクター、およびまだ建設中のリアクターは、この困難を克服するために修正されました。



1944年10月27日、オッペンハイマーはニューメキシコ州アラマゴード試験場のジョルナダデルムエルトバレーでの将来の試験を承認しました。 Grovesは5日後にプロジェクトを承認します。



1944年の終わり。年末までに状況は次のとおりです。

Y-12は、11月までに40グラム/日の高濃縮U-235、12月までに90グラム/日の生産を開始します。

12月中旬、爆発レンズの最初の成功した試験により、爆弾設計の作成に対する自信が強まりました。

12月17日、2番目のDパイルプルトニウム原子炉が運転を開始しました。 大規模なプルトニウム生産の時が来ました。



ハンフォードプルトニウム原子炉



1945年、プロジェクトはフィニッシュラインに入りました。



1945年1月。

Y-12は、1日204グラムの生産を開始し、80％U-235、7月1日までに十分な量（〜40 kg）の材料を受け取る予定です。

K-25の拡散ユニットは、適切な膜を受け取り、六フッ化ウランが充填されて機能し始めます。

1月18日、FrischによるDragon実験で、高速中性子による核分裂性物質の重要な構成が達成されました。 最高の出力は3 msで20 MWで、温度が6°C上昇しました。



1945年2月。

ハンフォードでは、別のプルトニウム原子炉が起動しました-F.

ウラン爆弾プロジェクトは完全に完了し、承認されています。 爆弾の単一インスタンスの展開と戦闘使用が計画されています。

プルトニウムはハンフォードから来ています。

太平洋のテニアン島は、原子攻撃の基地として選ばれています。

2月28日、オッペンハイマー、グローブス、ロスアラモス研究所の部門長の間の会議で、プルトニウム爆弾設計へのアプローチが議論されています。



1945年3月。

熱拡散ユニットS-50が機能し始めます。

3月5日オッペンハイマーは、プルトニウム充填用の爆縮レンズ設計を承認します。

月の半ばまでに、爆縮中の圧縮の観測の最初の結果が現れます。



1945年4月。

4月3日、テニアンは509の米空軍部隊の配備準備を開始します。

4月11日、オッペンハイマーは、ミニテストで爆縮圧縮のパフォーマンスを発表しました。

4月12日、ルーズベルト大統領は脳卒中で亡くなりました。

4月13日、トルーマン大統領は原子兵器を作成するプロジェクトの存在を知らされます。

4月25日に、TrumanはStimson and Grovesから最初の詳細なレポートを受け取ります。

4月27日には、爆撃のターゲットの初期リストが作成されます。 東京湾（デモンストレーション用）、横浜、名古屋、大阪、神戸、広島、小倉、福岡、長崎、佐世保など、17の目標が含まれていました。 彼らの多くは、従来の強力な砲撃を受けたため、後にリストから削除されました。



1945年5月。

5月7日。 記録装置を較正するために、「100トンテスト」が実行されます-放射能物質と混合された108トンのTNT /ヘキサゲンの爆発で、合計放射能は1000キュリーです。 爆発は、ガジェットの将来のテストの場所から730メートルで行われます

5月8日。 ドイツの降伏。

5月10日。 ターゲットのリストは、京都、広島、横浜、小倉兵器庫に削減されました。

5月中旬には、ウランコアを除き、リトルボーイの使用準備が整いました。 必要な量のウランは8月1日までに届く予定です。

5月25日。 九州の日本の島の侵略は11月1日に予定されています。

5月28日。 目標委員会委員会には、チベット中佐が含まれます。 チベットの予測によると、1946年1月1日までに、日本のほとんどの都市は爆撃によって破壊されます。 原子攻撃の可能性のあるターゲットのリストは変化しています：京都、広島、新潟。

5月30日。 スティムソンは、京都を意図した目標のリストから除外しています。



1945年6月。

6月10日。 509核兵器B-29の運搬用に改造された航空リンクが到着し始めています。 テニアン。

6月24日。 臨界試験後のフリッシュにより、爆縮コアの適合性が確認されます。

今月末、ルメイは、第20航空軍が10月1日までに日本の60の主要都市を破壊すると予測しています。



1945年7月。今月、ニューメキシコ州アラマゴードの爆弾テストサイトで7月16日に予定されているトリニティと呼ばれるテストの最終準備が行われています。

7月3日 Little Boy向けのU-235発射体の鋳造が完了し、7月24日にウランターゲットの生産が完了します。 8月6日、この爆弾は広島での最初の原爆投下の際に使用されます。

7月7日。 プルトニウム爆弾用の爆発レンズの製造が完了しました。

7月10日。 Trinityには、最適なレンズが選択されています。

7月11日。 原子電荷「ガジェット」の組み立てが始まります。

7月12.13。 プルトニウムコアおよびその他のガジェットコンポーネントは、0ポイントのポリゴンに近い最終アセンブリのためにロスアラモスから出荷されます。 アセンブリは、7月13日13:00から17:45に開催されます。 この間、爆発性レンズ、ウラン反射鏡、プルトニウムコアが取り付けられます。

7月14日。 30メートルの塔へのガジェットの上昇、起爆装置の設置と接続。

リトルボーイはサンフランシスコからテニアンに一部送られます。



1945年7月16日 。5：29：45にガジェット充電テストが成功しました。 爆発力：20-22 kT。



会員

プロジェクトの参加者は、物理学者およびその他の世界的に有名な科学者です。ルドルフ・パイエルス、オットー・フリッシュ、エドワード・テラー、エンリコ・フェルミ、ニールス・ボーア、クラウス・フックス、レオ・シラード、ジョン・フォン・ノイマン、リチャード・ファインマン、ジョセフ・ロスブラット、イシドール・ラビ、スタニスラフ・ウレム（ウレム） 、ロバート・ウィルソン、ビクター・ワイスコフ、ハーバート・ヨーク、ケネス・ベインブリッジ、サミュエル・アリソン、エドウィン・マクミラン、フランク・オッペンハイマー、ジョン・ローレンス、ジョージ・キスヤコフスキー、ハンス・ビゼット、アーネスト・ローレンス、R。ロバーツ、F。モラー、アレクサンダー・サックス、ハンス・ベレットブッシュ、エッカーズ、ハルバン、サイモン、E。ワーグナー、フィリップハウジアベルソン、ジョンコッククロフト、アーネストウォ トーン、ボブ・ウィルソン。



ソース：

1.http ： //atomas.ru/milit/manhattan.htm

2. http://pobeda.rambler.ru/photo_popup.html?id=6044&countryid=207&type=images&index=3

3.http： //ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D0%BD%D1%85%D1%8D%D1%82%D1%82%D0%B5%D0%BD ％D1％81％D0％BA％D0％B8％D0％B9_％D0％BF％D1％80％D0％BE％D0％B5％D0％BA％D1％82