| tyska kärnkraftsprogrammet | |
|---|---|
| stat | |
| datumet för början | 1939 |
| utgångsdatum | 1945 |
Tyska kärnkraftsprogrammet (1939-1945) - arbete som syftade till att skapa kärnvapen , som utfördes i Nazityskland .
I december 1938 genomförde de tyska fysikerna Otto Hahn och Fritz Strassmann världens första artificiella klyvning av uranatomkärnan .
Den 24 april 1939 mottog de högsta militära myndigheterna i Tyskland ett brev undertecknat av professor Paul Harteck vid universitetet i Hamburg och hans kollega Dr. W. Groth, som angav den grundläggande möjligheten att skapa en ny typ av mycket effektivt sprängämne. Det stod att "det land som först lyckas praktiskt bemästra kärnfysikens prestationer kommer att få absolut överlägsenhet över andra." Den 29 april 1939 höll det kejserliga ministeriet för vetenskap, utbildning och offentlig utbildning, på uppdrag av chefen för specialavdelningen för fysik i det kejserliga forskningsrådet - statsrådet professor Abraham Ezau, en diskussion om frågan om "själv- propagating nuclear reaction", till vilken bland andra professor E. Schumann var inbjuden , chef för forskningsavdelningen vid Armaments Office of the Land Forces of the III Reich .
Harteck och Groths brev vidarebefordrades till fysikern Kurt Diebner från vetenskapsavdelningen på Ordnance Office. På Dibners insisterande släppte Ordnance Department, utan att vänta på det officiella beslutet från de högsta militära myndigheterna, Dibner från allt sidoarbete och instruerade honom att endast syssla med kärnfysik, skapa en speciell avdelning för detta. I juni 1939 organiserade Diebner byggandet av Tysklands första reaktoraggregat på testplatsen i Kummersdorf nära Berlin .
År 1939 initierade professor A. Esaus arbetsgrupp om problemet med kärnenergi vid rikets utbildningsministerium antagandet av en lag som förbjöd export av uran från Tyskland. Stora kvantiteter uranmalm köptes akut från det belgiska företaget Union Miniere i Belgiska Kongo .
Den 26 september 1939 sammankallade Army Armaments Office ett möte med specialister inom kärnfysikområdet [1] för att överväga hur man kan skapa kärnvapen , till vilket Paul Harteck, Hans Geiger , Walter Bothe , Kurt Diebner , samt Karl -Friedrich von Weizsäcker och Werner Heisenberg [2] . Man beslutade att klassificera allt arbete direkt eller indirekt relaterat till uranproblemet och genomförandet av programmet, kallat "uranprojektet" - ( tyska: Uranprojekt Kernwaffenprojekt ). Mötesdeltagarna ansåg att det var möjligt att skapa kärnvapen på 9-12 månader.
Totalt fanns det 22 vetenskapliga organisationer i Tyskland som var direkt relaterade till kärnkraftsprojektet, bland vilka nyckelfunktioner utfördes av:
Den kejserliga rustningsministern Albert Speer var ansvarig för utvecklingen , fysikern Erich Schumann [2] blev administrativ chef för gruppen Heisenberg, Otto Hahn, Weizsacker och andra .
Oro " IG Farbenindustry " började produktionen av uranhexafluorid , lämplig för att erhålla uran-235 , samt byggandet av en semi-industriell anläggning för isotopseparation. Den bestod av två koncentriska rör, varav ett (inre) var uppvärmt och det andra (yttre) kyldes. Däremellan skulle gasformig uranhexafluorid tillföras, och samtidigt skulle lättare isotoper (uran-235) behöva stiga upp snabbare och tyngre ( uran-238 ) långsammare, vilket skulle göra det möjligt för dem att separeras från varandra (Clusius-Dickel-metoden) .
Samtidigt började Werner Heisenberg teoretiskt arbete med konstruktionen av en kärnreaktor . I sin rapport "Möjligheten till teknisk produktion av energi genom splittringen av uran", färdigställd i december 1939, kom Heisenberg till följande slutsats: "I allmänhet kan det anses att med en blandning av uran - tungt vatten i en boll med en radie på cirka 60 cm, 1000 kg tungt vatten och 1200 kg uran), kommer spontan frigöring av energi att börja. Samtidigt beräknade Heisenberg parametrarna för en annan reaktor, där uran och tungt vatten inte blandas, utan var ordnade i lager. Enligt hans åsikt skulle "klyvningsprocessen bibehållas under lång tid" om installationen bestod av lager av uran 4 cm tjocka och cirka 1 m 2 i yta , varvat med lager av tungt vatten cirka 5 cm tjockt, och efter att ha upprepat lager av uran och tungt vatten tre gånger, ett lager rent kol (10-20 cm), och hela reaktorn utanför måste också omges av ett lager av rent kol.
Utifrån dessa beräkningar fick Auerge en order att tillverka små mängder uran, medan det norska företaget Norsk Hydro skulle leverera tungt vatten. För att bekräfta Heisenbergs beräkningar påbörjades byggandet av en reaktorenhet på innergården till Fysikinstitutet i Berlin.
Den 5 januari 1940 undertecknade Dr. Telypov, på uppdrag av Kaiser Wilhelm Society , och den 17 januari 1940 , general Becker på uppdrag av Ordnance Department, ett avtal om överföring av Fysikinstitutet till armén för hela tiden av kriget.
Det första misslyckandet med det tyska kärnkraftsprojektet var att Clusius-Dickel isotopseparationsanläggningen, monterad i Leverkusen , visade sig vara inoperativ, och i början av 1941 tvingades forskare erkänna att separationen av uranisotoper med denna metod var omöjlig. Som ett resultat tillbringade tyska forskare ungefär ett år på fruktlösa experiment.
Tyska fysiker har utvecklat minst fem sätt att anrika uran. Det är naturligt att bland dem "tröghetsmetoden" ansågs vara den mest lovande - det vill säga separationen av isotoper med en speciell centrifug . Man tror att centrifugeringsprojektet inte genomfördes eftersom Dr Groth, som byggde centrifugen, inte hade tålamod och pengar för att slutföra arbetet. Det finns också en uppfattning om att Baron M. von Ardenne var nära framgång, i vars laboratorium byggdes en "elektromagnetisk separator", som till sina egenskaper inte var sämre än en liknande amerikansk anordning. [3]
I slutet av 1940 genomförde Heisenberg ett experiment för att skapa en reaktormontering baserat på hans beräkningar, men de misslyckades med att orsaka en kedjereaktion, och det stod klart för Heisenberg och hans medarbetare att de teoretiska beräkningarna som låg till grund för experimentet var felaktiga.
Det finns en åsikt att tyska forskare inte kunde utföra en självuppehållande kärnreaktion på grund av det faktum att det i Tyskland inte fanns tillräckligt med tungt vatten som neutronmoderatormaterial , medan tyskarna inte använde den mer lättillgängliga grafiten som neutronmoderator på grund av det berömda "Botes misstag" (professor Walter Bothe ) [4] . Men det är inte så. Bothe gjorde inga misstag, det är bara det att grafiten han undersökte inte var tillräckligt ren, och projektledarna tog inte upp frågan om att undersöka möjligheten att få renare grafit. [5] [6] Det finns också en uppfattning om att det fanns en brist på ren grafit, vilket krävdes som en prioritetsfråga för tillverkning av gasroder till den ballistiska missilen V-2 [7] .
I en serie experiment som genomfördes i augusti - september 1941 i Leipzig , uppnådde W. Heisenberg, K. F. von Weizsacker och R. Döpel ett positivt resultat av neutronförökning , vilket fungerade som bevis på en kedjereaktion som äger rum i massan av uran, men denna reaktion har ännu inte varit självbärande.
I en anteckning daterad den 27 november 1941 föreslog Heisenberg att allt arbete med uranprojektet skulle delas upp i nödvändigt, viktigt och oviktigt. Han ansåg nödvändiga endast sådana som gör det möjligt att bygga minst en driftreaktor på kortast möjliga tid; viktiga är de som kan förbättra reaktorns kvalitet; andra verk Heisenberg rankades som oviktiga.
Den första tyska reaktorn byggdes i februari 1942, fyra månader tidigare än en liknande utveckling av Fermi i Chicago [8] . Det var en experimentell reaktor vid Leipzig-institutet, utvecklad av professor Heisenberg och Döpels [8] .
”Uranmaskinen” (den så kallade reaktorn [9] ) bestod av två aluminiumhalvklot, inuti fanns 572 kg uran i form av pulver och 140 kg tungt vatten. Massan av reaktorn placerad inuti vattentanken var nära ett ton. En neutroninitiator i form av en konventionell radium-beryllium primär neutronkälla placerades inuti sfären med uranfyllning. Mätningar av neutronflödet från den laddade reaktorn visade att mycket fler neutroner nådde reaktorns yta än vad deras primära radium-berylliumkälla släppte ut, så R. Döpel skickade ett meddelande till Wehrmachts vapenavdelning att reaktorn fungerade [10] . "Uranmaskinen" exploderade av skäl som inte är helt klara den 23 juni 1942 (den första kärnkraftsolyckan i historien ).
Den 4 juni 1942 sammankallade riksministern för krigsmateriel och ammunition A. Speer ett möte med militärledningen och forskare om kärnkraftsproblemet. Vid det sa Heisenberg att lösningen av produktions- och tekniska problem bör ta minst två år, och då under förutsättning att alla krav från forskarna är uppfyllda. Som ett resultat av detta anslogs medel för projektet, medel anslogs för knappa material, minimivillkoren för byggandet av en bunker för en kärnreaktor i Berlin, produktion av uranmetall och leverans av utrustning för isotopseparering godkändes.
I februari 1943 lyckades norska sabotörer som skickades in från Storbritannien förstöra en tungvattenanläggning i Norge .
I mars 1943, på grund av stämningen i landets ledning, övergav Armaments Directorate arbetet med Uranium Project och de överfördes till Imperial Research Council.
Dr Dibners grupp utvecklade också ett schema för en kärnvapensprängladdning i form av en sprängklot, inuti vilken det fanns kuber av uran [11] .
Dr. Trinks utvecklade inte ens en kärnvapen, utan en vätebomb . Detta arbete bevarades i en sexsidig dokumentärrapport "Erfarenheter av att initiera kärnreaktioner med hjälp av explosioner." Dr. Trinks försökte värma tungt väte snabbt genom att komprimera en silverkula med ett konventionellt sprängämne . Trinks hoppades att han på detta sätt skulle kunna skapa en atombomb. Trinks upprepade flera försök att initiera termonukleära reaktioner i tungt väte, men fann ingen utsläpp av radioaktiv strålning.
I januari 1944 fick Heisenberg gjutna uranplattor till en stor reaktorenhet i Berlin, för vilken en speciell bunker byggdes. Det sista experimentet för att producera en kedjereaktion var planerat till januari 1945, men den 31 januari demonterades all utrustning hastigt och skickades till södra Tyskland.
I slutet av februari 1945 anlände B VIII-reaktorn från Berlin till byn Haigerloch . Reaktorn hade en kärna bestående av 664 urankuber med en totalvikt på 1525 kg, omgiven av en grafitneutronmoderator-reflektor som vägde 10 ton. I mars 1945 hälldes ytterligare 1,5 ton tungt vatten i kärnan. Den 23 mars 1945 ringde professor Gerlach till Berlin och rapporterade att reaktorn fungerade. Men glädjen var för tidig – reaktorn lyckades inte nå den kritiska punkten. Efter omräkningar visade det sig att mängden uran behövde ökas med ytterligare 750 kg, och förutom att öka mängden tungt vatten, vars reserver inte längre fanns kvar. Slutet av det tredje riket närmade sig obönhörligen, och den 23 april gick amerikanska trupper in i Haigerloch [12] .
Den 3 juli 1945 levererades en grupp tyska forskare och utrustning till den tidigare Farm Hall -gården i England, där avlyssningsutrustning installerades. Den 6 augusti 1945 bekräftade en högre officer vid Farm Hall, Major Ritner, explosionen av en atombomb under världens första atombombning av Japan av USA. Forskare, som blev avskräckta av nyheten om det amerikanska atomprojektet som hade ägt rum, skrev en recension av de tidningspublikationer som var tillgängliga för dem vid den tiden [13] .
I de senaste pressrapporterna gjordes ett antal felaktigheter i bevakningen av det arbete som påstås ha utförts i Tyskland med att skapa en atombomb. I detta sammanhang vill vi kortfattat karakterisera det tyska arbetet med uranproblemet.
Frågan om möjligheten att skapa en atombomb av forskare från Tredje riket är fortfarande öppen än i dag.
1939-1941 hade Nazityskland de lämpliga förutsättningarna för att skapa atomvapen: det hade den nödvändiga produktionskapaciteten inom kemi-, el-, verkstadsindustrin och icke-järnmetallurgi, samt tillräckliga ekonomiska resurser och material för allmänna ändamål. Den vetenskapliga potentialen var också mycket hög, och det fanns nödvändig kunskap inom kärnfysikområdet.
Det hävdas ofta att atombomben inte skapades i Nazityskland, eftersom den totalitära nazistregimen hindrade utvecklingen av vetenskaplig kreativitet, var intolerant mot vetenskapsmän av judiskt ursprung, det vill säga det politiska systemet som fanns i Tyskland förhindrade skapandet av atomen. bomba. Det finns en annan synpunkt att i det land som faktiskt stod bakom upptäckten av kärnenergi ( Otto Hahn , Lisa Meitner , Max Born , Otto Frisch , Rudolf Peierls ) fanns det tillräckligt många vetenskapsmän som accepterade nazistregimen ganska lugnt och fortsatte att arbeta framgångsrikt och kreativt. I Tyskland, även efter avgången för många vetenskapsmän som inte accepterade nazismen eller upplevde svårigheter på grund av judiskt ursprung, fanns det kvar många vetenskapsmän som inte var mindre kända och fruktbara än de som lämnade, till exempel Werner Heisenberg , Karl von Weizsacker , Walter Bothe , Manfred von Ardenne och många andra.
Det är allmänt accepterat att, utöver ett antal av ovanstående fel från forskarna i början av arbetet, genomfördes projektet inte framgångsrikt på grund av valet av vägen för "tungt vatten", vilket inte är optimalt när det gäller snabbt uppnå den kärnkedjereaktion som krävs för att skapa kärnvapen. Det fanns inte tillräckligt med tid för att implementera denna teknik, liksom "grafit" -vägen som lanserades först mot slutet av arbetet, före rikets militära nederlag.
Det är en allmän uppfattning att rikets ledare (i synnerhet Himmler , Göring , Keitel , Bormann ) ignorerade atomproblemet. Detta dras ibland slutsatsen på grundval av att de inte personligen deltog i de relevanta mötena. Men varken Himmler, Göring eller andra ledare i riket deltog i möten om raketprogrammet , vilket inte hindrade dem från att vara medvetna om problemen. [14] Samtidigt är det känt att i mitten av kriget dominerades landets ledning av känslor om behovet av att koncentrera vetenskapliga, industriella och finansiella resurser endast på projekt som ger snabbast avkastning i formen att skapa nya typer av vapen. I detta avseende överfördes Uranium-projektet från prioriterad militär vetenskap till civil vetenskap, vilket bromsade dess genomförande, såväl som det snabba införandet av världens första stridsballistiska missiler V-2 , skapandet av A-9 intercontinental missiler under America-projektet /A-10 , Silbervogel partiell orbital bombplan , samt ett antal andra projekt.
Det är också känt att tvåhundra gånger mindre pengar spenderades på tysk atomforskning och ett och ett halvt tusen gånger färre personer var anställda i dem än i det amerikanska " Manhattan Project ". [femton]
Sedan 1945, samtidigt med sökandet efter tyska forskare och ingenjörer av alla specialiteter på det besegrade Tysklands territorium, som åtminstone är indirekt relaterade till militär forskning och produktion, sökandet efter och export till Sovjetunionens territorium av den bästa tyska kärnkraften forskare började.
En del av de tyska forskarna som fördes till Sovjetunionen hittades i krigsfångläger. Totalt identifierades 1600 personer som var relaterade till kärnkraftsforskning, bland dem 111 doktorer i fysikaliska och matematiska vetenskaper.
Av de upptäckta tyska kärnfysikerna valdes cirka 300-400 specialister ut för export till Sovjetunionen. M. G. Pervukhin och A. P. Zavenyagin skrev till L. Beria : "... 208 specialister valdes ut. Utöver de 89 krigsfångsspecialister som tidigare skickats till institut A och G och Laboratorium B, anses det vara möjligt att ytterligare skicka 190 personer till anläggningarna hos det nionde direktoratet för USSR:s inrikesministerium, inklusive 93 till institut A och G person; i laboratoriet "B" - 41 personer; i Institutet "B" - 37 personer; till gruppen af prof. Döpelle - 19 personer ..."
Bland de specialister som togs ut för att arbeta med den sovjetiska atombomben fanns sådana världsvetenskapsmän som professor G. Hertz , professor M. Volmer , professor P. Döpel , professor H. Pose , professor M. von Ardenne , professor P. Thyssen , professor . Dr. M. Steenbeck , Dr. N. Riel och många andra.
Professor Gustav Hertz (Nobelpristagare) ledde institutet under koden "G" i Sukhumi , som handlade om problemet med isotopseparation genom gasdiffusion. Ardenne leder institutet under koden "A" , engagerad i separation av isotoper med magnetiska medel.
Professor H. Pose ledde institutet under koden "B" i Obninsk , engagerad i utvecklingen av kärnreaktorer och den allmänna teorin om kärnprocesser.
Professorerna R. Döpel och M. Volmer arbetade vid det nu berömda "Plutonium Institute" NII-9 . Doppel skapar utrustning för att mäta kinetiken för kärnkraftsexplosioner, och Vollmer designar en anläggning för produktion av tungt vatten.
Dr. M. Steenbeck vid Institutet "A" designad i USSR centrifuger för separation av uranisotoper genom gascentrifugering. Innan dess, hela sitt medvetna liv, var han huvudsakligen engagerad i gasurladdningsfysik, plasmafysik. I Sukhumi tvingades han för första gången ta itu med problemet med isotopseparation. Efter misslyckade försök att testa kondensationsmetoden utvecklade han tillsammans med ingenjörerna Gernot Zippe och Rudolf Schaefler Zippes ursprungliga gascentrifug för separering av uranisotoper, vars grundschema och komponenter fortfarande används i alla länder. Professor P. Thyssen utvecklar och skapar membran för gasdiffusionsisotopseparationsanläggningar, som började tillverkas under hans ledning i Elektrostal och som framgångsrikt användes vid fabriken i Novouralsk . Redan efter explosionen av den första sovjetiska atombomben fick många atomforskare från Tyskland de högsta sovjetiska regeringens utmärkelser. Professor N. Riel fick titeln Hero of Socialist Labour of the USSR. Många tyska specialister tilldelades USSR-priser eller stora kontantpriser. Von Ardenne tilldelades också USSR State Prize. Under ledning av professor Riel utvecklades industriell teknik för att producera rent uran i Noginsk. Dokument från den tiden säger: "Nu ökar produktionen av uran genom tetrafluoridsalt [enligt dr. Riehls metod] snabbt, och för närvarande går verkstäderna på huvudanläggningen över till att arbeta helt enligt denna metod." [16]
I september 2011, för första gången på ryska, publicerades en bok om Nikolaus Riehl med en upplaga på 1000 exemplar! Galina Kazachenkova. Assistans och ekonomiskt stöd gavs av myndigheterna i Snezhinsk. Denna bok publicerar tidigare hemligt material och, för första gången på ryska, memoarerna av Nikolaus Riehl "Tio år i en guldbur" (översättaren Nina Antonova).
| Kärnkraftsprojekt i mitten av 1900-talet | |
|---|---|
| |